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CIRCUIT LIMITEUR DES PARASITES DANS UN RECEPTEUR.
L'invention se rapporte à des dispositifs de contrôle de la trans- mission dans des récepteurs radiophoniques et plus particulièrement à la sup- pression automatique des parasites dans les récepteurs radiophoniques,
Il existe un type d'interférences que l'on rencontre dans le fonc- tionnement d'un récepteur de radio et qui ne peut pas être éliminé effective- ment par les dispositifs ordinaires d'accord employés jusqu'ici dans la réduc- tion des interférences*
Ce type d'interférence consiste en des impulsions de tension d'une durée très courte mais d'une amplitude beaucoup plus élevée que celle des signaux désirés, telle celles qui sont produites par l'allumage dans les voi- tures automobiles.
Ces impulsions excitent par choc les circuits résonnants @
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accordés de façon à produire des trains d'oscillations, finissant après un temps relativement long, et qui produisent, après redressement, de fortes impulsions de courant dans le haut-parleur.
L'impulsion initiale est d'une durée trop brève pour produire par elle-même dans le haut-parleur une impul- sion d'une énergie suffisante pour être gênante,
D'après la présente invention, les impulsions indésirables de courant dans le haut-parleur sont fortement réduites en rendant automatique- ment le détecteur inopérant pour la rectification des tensions appliquées moindres que la valeur maximum d'une impulsion provoquée par une interférence, et celui depuis l'instant suivant immédiatement la réception d'une telle im- pulsion jusqu'à un instant suffisamment éloigné pour que l'oscillation transi- toire produite par la dite impulsion soit terminée, Naturellement,
cela inter- rompt la réception des signaux désirés également mais la durée nécessaire de cette interruption est si brève que l'interruption est beaucoup moins nuisible à la réception des signaux désirés que ne le seraient les fortes impulsions superposées aux signaux désirés si le détecteur n'était pas mis momentanément hors service.
Par conséquent, l'un des principaux objets de la présente inven- tion est de fournir, dans un récepteur radiophonique, un circuit de contrôle de la transmission agissant automatiquement et rapidement, le contrôle devenait effectif dès qu'une tension interférente dépasse sensiblement la tension des signaux désirés, mais le contrôle persistant seulement durant un temps assez court après que la tension interférente cesse d'agir, et servant à paralyser le récepteur durant un court temps après la réception d'une tension d'interfé- rence dont la valeur de pointe est relativement élevée par rapport aux signaux désirée.
Un autre objet important de l'invention peut être trouvé dans l'existence d'un circuit de suppression de parasites pour la détection, le dispositif de suppression étant normalement polarisé de telle manière que la variation de la tension de sortie du détecteur en fonction de sa tension d'en- trée soit pratiquement linéaire avec l'entrée du détecteur jusqu'à une tension d'entrée prédéterminée, apràs laquelle elle retombe rapidement à zéro pour un accroissement ultérieur de la tension d'entrée.
Un autre but de l'invention est de fournir un système détecteur à diode pour un récepteur de radio pu le circuit accordé d'entrée est disposé
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de telle façon par rapport à la diode que seule y est appliquée une fraction prédéterminée de la tension du signal d'entrée, et une seconde diode fonction- nant comme un dispositif réducteur, étant connecté au dit circuit d'entrée et à la diode détectrice d'une telle manière, et fonctionnant avec une polarisa- tion normale telle que, normalement,aucun courant ne traverse la seconde diode mais que, lorsque la tension aux bornes du circuit d'entrée est suffisante pour produire sur la diode limitative une tension de pointe sensiblement plus élevée que sa polarisation, la diode détectrice est rendue inopérants par le courant traversant la diode limitative.
D'autres objets de l'invention sont d'améliorer en général l'effi- cacité des circuits d'un récepteur radiophonique, et plus spécialement de four- nir des récepteurs qui ne sont pas seulement commodes et simples à manier du- rant le fonctionnement, mais qui renferment des dispositifs limiteurs de para- sites, simples de construction et de fonctionnement et faciles à monter sur un récepteur de radio.
Les nouvelles particularités par lesquelles on entend caractériser l'invention sont exposées en détail dans le résumé ci-dessous; cependant l'invention elle-même, à la fois dans son organisation et dans son fonctionne- ment,, sera mieux saisie en se rapportant à la description ci-dessous faite en liaison avec le plan sur lequel on a représenté schématiquement un circuit où l'invention peut être réalisée.
Si on se rapporte maintenant au plan ci-joint, il y est représenté un type conventionnel de système récepteur superhétérodyne et il sera entendu que ce récepteur est composé des dispositifs habituels et bien connus que l'on rencontre d'ordinaire dans de tels types de récepteurs. Par exemple le système récepteur représenté dans le plan comprend le collecteur de signal 1 qui en- voie les signaux captés à l'amplificateur haute fréquence accordé 2. Le col- lecteur de signaux peut être le circuit d'antenne, mis à la terre, habituel, une ligne de distribution haute fréquence, ou même le collecteur utilisé dans les engi@ns tels que les automobiles. L'amplificateur 2 s'accorde et emploie le condensateur variable d'accord habituel. Les signaux amplifiés sont four- nis au circuit d'entrée accordé du premier détecteur ou mélangeur 3.
Le modu- lateur peut être du type combiné oscillateur local - premier détecteur emplo- -yant une lampe pentagrille changeuse de fréquence du type 2A7; une premier détecteur et un oscillateur local à lampe séparée peuvent être également em-
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-ployés. Dans chaque cas, il est clair que les circuits accordés de l'ampli- ficateur haute fréquence, du premier détecteur et de l'oscillateur local au- ront leurs rotors disposés mécaniquement de façon à obtenir une commande uni- que.
La sortie moyenne fréquence du modulateur 3 est transmise à un ou plusieurs étages d'amplification moyenne fréquence; par conséquent, le chif- fre 4 sousentend un ou plusieurs tubes amplificateurs moyenne fréquence, cha- que tube étant associé à des dispositifs résonnants qui sont accordés d'une manière fixe sur la moyenne fréquence de travail.
Le circuit de sortie de la dernière moyenne fréquence 5 est cou- plé au circuit d'entrée 6 du second détecteut ou des modulateurs basse fré- quence 7.
Le second détecteur 7 est du type diode et a son anode 9 connec- tée à un point prédéterminé de la bobine d'entrée 6 au moyen du condensateur 11 et de la prise réglable 12. La cathode 13 de la diode 7 est connectée au côté à faible potentiel du circuit d'entrée 6 au moyen de la résistance 14 et du condensateur 15. La résistance de charge 16 du détecteur est mise en série entre l'anode 9 et la cathode 13 et est en série avec la résistance 14. Le condensateur 17 shunte la résistance 14, et le côté anode de la résistance 14 est mis à la terre. La composante basse fréquence du signal redressé traver- sant la résistance 16 est transmise à un ou plusieurs étages d'amplification basse fréquence par un chemin qui comprend le condensateur 20 et la prise 21 qui peut être ajustable pour régler le volume.
Le dispositif basse fréquence peut comprendre un ou plusieurs étages à amplification et sera également ter- miné par un reproducteur de tout type désirée
La composante continue de la tension du signal redressé apparais- sant aux bornes de la résistance 16 est transmise comme une polarisation de contrôle automatique de volume aux étages précédant le second détecteur dont l'amplification est contrôlée. Ainsi qu'il est montré dans le plan, le dispo- sitif de contrôle automatique de volume comprend le conducteur 30 connecté au coté anode de la résistance 16, et la polarisation de contrôle automatique de volume est transmise par l'intermédiaire des résistances de filtrage 40, 41, 42 et 43 afin de supprimer pratiquement les composantes alternatives de lté- nergie moyenne fréquence redressée.
Les exports admettront que les connexions à partir du conducteur 30 vont aux différents circuits de grille des emplit!-
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-cateurs haute fréquence, du premier détecteur et des amplificateurs moyenne fréquence$ et que le condensateur 60 est choisi de façon à donner aù filtre de contrôle automatique de volume une constante de temps appropriée.Le systè- me de contrôle automatique de volume sert à diminuer l'amplification de cha- cun des étages contrôlés lorsque l'amplitude du signal au circuit d'entrée 6 augmente, De cette façon, l'amplitude du signal au circuit d'entrée 6 est maintenue pratiquement uniforme en dépit des variations à la source 1.
En l'absence de signaux d'entrée, la sensibilité de chacun des étages 2, 3 et 4 qui sont contrôlés sera maximum, mais, dans des conditions de fonctionnement normales, le gain de chaque étage contrôlé est réduit en-dessous de sa valeur maximum, par action du contrôle automatique de volume.
Une seconde diode 50 est associée électriquement au circuit du second détecteur. L'anode de la diode 50, qui fonctionne comme un réducteur de parasites, est connectée au côté qui se trouve au potentiel alternatif élevé du circuit d'entrée 6, tandis que la cathode de la diode 50 est connec- tée au côté cathode-détectrice de la résistance 14. Une source de polarisa- tion pour la diode réductrice 50 est créée en connectant l'anode de la diode à un point désiré sur une résistance potentiométrique 51, et cette connexion se fait par l'intermédiaire de la bobine 8, de la self de choc haute fréquence 52 et de la prise réglable 53. La résistance potentiométrique 51 a un de ses côtés mis à la terre et l'autre côté relié à un point qui se trouve à une ten- sion continue négative par rapport au côté mis à la terre.
Bien entendu la tension qui alimente la résistance 51 peut faire partie du dispositif général d'alimentation qui est employé d'ordinaire dans un récepteur radiophonique,
Pour expliquer le fonctionnement du dispositif limiteur de para- sites employé dans cette disposition, il faut supposer que la prise 12 a été reliée à un point de la bobine 8 tel que lorsque 100 volts (tension porteuse maximum) sont appliqués à l'entièreté du circuit 6,30 volts (maximum) existe seulement entre l'anode 9 et la cathode 13, En d'autres mots, l'anode 9 est reliée à un point de la bobine 8 tel qu'il y a un rapport 10 :3 entre la tension d'entrée totale et la tension appliquée aux bornes de la diode détec- trice.
La diode réductrice a ensuite une polarisation réglée, par un choix convenable de la prise 53 sur la résistance 51, de telle sorte que l'anode de la diode 50 se trouve à -100 volts continu par rapport à sa cathode, Avec une telle polarisation appliquée à la diode 50 aucun courant ne traverse la
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Mode réductrice.
Lorsque le signal d'entrée aux bornes du circuit 6 augmente de façon à produire sur la diode 50 une tension de pointe plus élevée que sa polarisation de -100 volts la tension de la cathode détectrice 13 augmente et le détecteur 7 cesse de fonctionner. Ceci provient du fait que, lorsque la tension d'entrée appliquée entre l'anode et la cathode de la diode 50 dépasse la tension négative appliquée à l'anode, le courant traverse la diode et rend le côté cathode de la résistance 14 positif par rapport à la terre. Cela indique que la cathode 13, qui est connectée au même point sur la résistance 14, devient positive par rapport à la terre et par rapport à l'anode 9 ce qui empêche le courant de traverser le détecteur 7.
Considérons un exemple particulier, une interférence ayant une tension de pointe de 200 aux bornes du circuit d'entrée 6 donnerait une ten- sion de cathode égale à 100 approximativement et le détecteur ne fonctionne- rait pas puisque l'entrée correspondante du détecteur serait seulement égale à 60 volts maximum.
Ainsi, si on considère la relation entre la tension de sortie du détecteur et la tension d'entrée, on constatera qu'elle augmente d'une façon pratiquement linéaire avec le signal d'entrée jusqu'à 100 volts environ aux bornes du circuit accordé et qu'elle retombe ensuite rapiàement à zéro pour un accroissement ultérieur de la tension d'entité* On devrait noter que la polarisation totale sur la diode réductrice 50 ne sera pas seulement la polarisation fournie par la résistance potentiométrique 51, mais comprend également la polarisation développée à la cathode de la diode réductrice par l'énergie moyenne fréquence redressée traversant la diode détectrice.
Le condensateur 17 a une Valeur telle qu'il fournit avec la résis- tance 14 une suppression des parasites relativement rapide mais d'une courte durée. En d'autres mots, la diode 50 fait partie d'un dispositif de contrôle automatique de volume à action rapide qui sert à annihiler l'action du second détecteur lorsque la tension aux bornes du circuit d'entrée 6 dépasse sensi- blement une amplitude prédéterminée. Il faut noter que la valeur du condensa- teur 17 est choisie de telle sorte qu'il conserve sa charge suffisamment long- temps pour permettre aux impulsions créées par les parasites de disparattre.
Une constante de temps appropriée serait obtenue en employant une résistance 14 de 100.000 ohms et un condensateur 17 de 0,0005 microfarad, Ltefficacité du fonctionnement du détecteur n'est pas diminuée en employant une prise sur
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la bobine 8. Au contraire, puisque la diode réductrice 50 ne donne normalement pas passage au courant, cette prise intermédiaire sert actuellement à fournir une bonne adaptation des impédances entre le circuit 6 et la diode 7, et ainsi il n'y a aucune perte à la sortie du détecteur, sauf en ce qui concerne la tension développée aux bornes de la résistance 14.
Cependant, la chute aux bornes de la résistance 14 peut être utilisée pour toute autre fonction dans le récepteur pourvu que cela n'ait pas de répercussion sur sa fonction de contrôle automatique de volume à action rapide.
La vitesse de suppression du détecteur 7 dépend de la position de la prise 12 sur la bobine 8 aussi bien que de la polarisation imposée à la diode 50 par les dispositifs de réglage du niveau de suppression 51 et 53.
Plus basse sera la prise 12 sur la bobine 8, plus grande sera la vitesse de suppression; de plus, plus faible sera la polarisation appliquée à la diode
50, plus rapide sera l'action de suppression. En plus, il faut noter que, bien que les diodes 7 et 50 aient été représentées comme des dispositifs séparés, leurs électrodes peuvent être disposées dans une enveloppe unique et qu'un tube du type 6H6 peut servir à cet usage.
Puisque les cathodes des deux diodes sont reliées à un point commun de la résistance 14, une lampe employant une cathode commune et deux anodes peut de plus être employée à la place de diodes séparées; par exemple, un tube du type 85 peut être utilisé, ce tube étant du type double diode-triode, et, dans ce cas, la grille et la plaque du tube peuvent servir à amplifier la composante basse fréquence trans- mise par le condensateur 20.
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PARASITE LIMITER CIRCUIT IN A RECEIVER.
The invention relates to devices for controlling transmission in radio receivers and more particularly to the automatic suppression of interference in radio receivers,
There is a type of interference which is encountered in the operation of a radio receiver and which cannot be effectively eliminated by the ordinary tuning devices heretofore employed in reducing interference. interference *
This type of interference consists of voltage pulses of a very short duration but of a much greater amplitude than the desired signals, such as those produced by the ignition in motor cars.
These pulses shock the resonant circuits @
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tuned so as to produce trains of oscillations, ending after a relatively long time, and which, after rectification, produce strong current pulses in the loudspeaker.
The initial pulse is of too short a duration to produce by itself in the loudspeaker a pulse of sufficient energy to be annoying,
According to the present invention, unwanted current pulses in the loudspeaker are greatly reduced by automatically rendering the detector inoperable for rectifying applied voltages less than the maximum value of a pulse caused by interference, and that from the instant immediately following the reception of such a pulse until a time sufficiently distant for the transitional oscillation produced by said pulse to be terminated, of course,
this interrupts the reception of the desired signals as well, but the necessary duration of this interruption is so short that the interruption is much less detrimental to the reception of the desired signals than would be the strong pulses superimposed on the desired signals if the detector did not was not temporarily out of service.
Therefore, one of the main objects of the present invention is to provide, in a radio receiver, a transmission control circuit which acts automatically and rapidly, the control becomes effective as soon as an interfering voltage substantially exceeds the voltage. desired signals, but the control persists only for a short enough time after the interfering voltage ceases to act, and serving to paralyze the receiver for a short time after receiving an interference voltage whose value is peak is relatively high compared to the desired signals.
Another important object of the invention can be found in the existence of a noise suppression circuit for detection, the suppression device being normally biased such that the variation of the output voltage of the detector as a function of its input voltage is practically linear with the detector input up to a predetermined input voltage, after which it quickly drops back to zero for a further increase in the input voltage.
Another object of the invention is to provide a diode detector system for a radio receiver where the input tuned circuit is arranged
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in such a way with respect to the diode that only a predetermined fraction of the voltage of the input signal is applied thereto, and a second diode functioning as a reducing device, being connected to said input circuit and to the detector diode in such a manner, and operating with a normal bias such that normally no current flows through the second diode, but when the voltage across the input circuit is sufficient to produce on the limiting diode a voltage of peak significantly higher than its polarization, the detector diode is rendered inoperative by the current flowing through the limiting diode.
Other objects of the invention are in general to improve the efficiency of the circuitry of a radio receiver, and more especially to provide receivers which are not only convenient and simple to operate in the daylight. operation, but which contain devices limiting interference, simple in construction and operation and easy to mount on a radio receiver.
The new features by which it is intended to characterize the invention are set out in detail in the summary below; however, the invention itself, both in its organization and in its operation, will be better understood by referring to the description below given in connection with the plan on which a circuit has been shown schematically in which l invention can be realized.
If reference is now made to the attached drawing, there is shown a conventional type of superheterodyne receiver system and it will be understood that this receiver is composed of the usual and well known devices which are ordinarily encountered in such types of receivers. For example the receiver system shown in the plan comprises the signal collector 1 which sends the signals picked up to the tuned high frequency amplifier 2. The signal collector can be the antenna circuit, earthed, usual, a high frequency distribution line, or even the manifold used in engi @ ns such as automobiles. Amplifier 2 is tuned and uses the usual variable tuning capacitor. The amplified signals are fed to the tuned input circuit of the first detector or mixer 3.
The modulator may be of the combined local oscillator - first detector type employing a frequency-changing pentagrid lamp of the 2A7 type; a first detector and a local oscillator with separate lamp can also be used.
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-employed. In each case, it is clear that the tuned circuits of the high frequency amplifier, the first detector and the local oscillator will have their rotors mechanically arranged so as to obtain a single control.
The medium frequency output of modulator 3 is transmitted to one or more medium frequency amplification stages; therefore, figure 4 implies one or more medium frequency amplifier tubes, each tube being associated with resonant devices which are fixedly tuned to the medium working frequency.
The output circuit of the last medium frequency 5 is coupled to the input circuit 6 of the second detector or low frequency modulators 7.
The second detector 7 is of the diode type and has its anode 9 connected to a predetermined point of the input coil 6 by means of the capacitor 11 and the adjustable tap 12. The cathode 13 of the diode 7 is connected to the side. at low potential of the input circuit 6 by means of the resistor 14 and the capacitor 15. The load resistor 16 of the detector is put in series between the anode 9 and the cathode 13 and is in series with the resistor 14. The capacitor 17 shunts resistor 14, and the anode side of resistor 14 is grounded. The low frequency component of the rectified signal across resistor 16 is passed to one or more low frequency amplification stages through a path which includes capacitor 20 and tap 21 which may be adjustable to control volume.
The low frequency device may include one or more amplification stages and will also be terminated by a reproducer of any desired type.
The DC component of the voltage of the rectified signal appearing at the terminals of resistor 16 is transmitted as an automatic volume control bias to the stages preceding the second detector, the amplification of which is controlled. As shown in the plan, the automatic volume control device comprises lead 30 connected to the anode side of resistor 16, and the automatic volume control bias is transmitted through the filter resistors. 40, 41, 42 and 43 in order to practically eliminate the AC components of the rectified medium frequency energy.
The exports will assume that the connections from conductor 30 go to the different gate circuits of the fills! -
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high frequency sensors, of the first detector and of the medium frequency amplifiers $ and that the capacitor 60 is chosen so as to give the automatic volume control filter an appropriate time constant. The automatic volume control system serves to decrease the amplification of each of the controlled stages as the amplitude of the signal at the input circuit 6 increases, In this way the amplitude of the signal at the input circuit 6 is kept practically uniform despite the variations at the source 1.
In the absence of input signals, the sensitivity of each of the stages 2, 3 and 4 that are being controlled will be maximum, but, under normal operating conditions, the gain of each stage being controlled is reduced below its value. maximum, by automatic volume control action.
A second diode 50 is electrically associated with the circuit of the second detector. The anode of diode 50, which functions as a noise reducer, is connected to the high AC side of input circuit 6, while the cathode of diode 50 is connected to the cathode side. detector of resistance 14. A bias source for reducing diode 50 is created by connecting the anode of the diode to a desired point on potentiometric resistor 51, and this connection is made through coil 8. , the high frequency shock choke 52 and the adjustable tap 53. The potentiometric resistor 51 has one side grounded and the other side connected to a point which is at a negative continuous voltage with respect to to the earthed side.
Of course, the voltage which supplies resistor 51 can form part of the general power supply device which is usually employed in a radio receiver,
To explain the operation of the interference limiter device employed in this arrangement, it must be assumed that the plug 12 has been connected to a point on the coil 8 such that when 100 volts (maximum carrier voltage) are applied to the entire 6.30 volt circuit (maximum) only exists between anode 9 and cathode 13, In other words, anode 9 is connected to a point on coil 8 such that there is a 10: 3 ratio between the total input voltage and the voltage applied to the terminals of the detection diode.
The reducing diode then has a polarization adjusted, by a suitable choice of the tap 53 on the resistor 51, so that the anode of the diode 50 is at -100 volts DC with respect to its cathode, With such a polarization applied to diode 50 no current passes through the
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Reducing mode.
When the input signal across circuit 6 increases so as to produce on diode 50 a peak voltage higher than its bias of -100 volts, the voltage of detector cathode 13 increases and detector 7 ceases to operate. This is because, when the input voltage applied between the anode and the cathode of diode 50 exceeds the negative voltage applied to the anode, the current flows through the diode and makes the cathode side of resistor 14 positive by relation to the earth. This indicates that cathode 13, which is connected to the same point on resistor 14, becomes positive with respect to earth and with respect to anode 9 which prevents current from passing through detector 7.
Consider a particular example, interference having a peak voltage of 200 across input circuit 6 would give a cathode voltage equal to approximately 100 and the detector would not operate since the corresponding input of the detector would only be equal to 60 volts maximum.
Thus, if we consider the relation between the output voltage of the detector and the input voltage, we will find that it increases in a practically linear fashion with the input signal up to approximately 100 volts at the terminals of the tuned circuit. and then quickly drops back to zero for a further increase in the entity voltage * It should be noted that the full bias on reducing diode 50 will not only be the bias provided by potentiometric resistor 51, but also includes bias developed at the cathode of the reducing diode by the rectified medium frequency energy passing through the detector diode.
Capacitor 17 is of such magnitude that it provides with resistor 14 relatively rapid, but short-lived noise suppression. In other words, diode 50 is part of a fast acting automatic volume control device which serves to override the action of the second detector when the voltage across input circuit 6 significantly exceeds an amplitude. predetermined. It should be noted that the value of capacitor 17 is chosen such that it retains its charge long enough to allow the pulses created by the parasites to disappear.
A suitable time constant would be obtained by employing a resistor 14 of 100,000 ohms and a capacitor 17 of 0.0005 microfarad. The operating efficiency of the detector is not diminished by employing a tap on.
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coil 8. On the contrary, since the reducing diode 50 does not normally give passage to the current, this intermediate tap currently serves to provide a good matching of the impedances between the circuit 6 and the diode 7, and thus there is no loss at the output of the detector, except for the voltage developed at the terminals of resistor 14.
However, the drop across resistor 14 can be used for any other function in the receiver as long as this does not affect its fast acting automatic volume control function.
The suppression speed of detector 7 depends on the position of tap 12 on coil 8 as well as the bias imposed on diode 50 by suppression level adjusters 51 and 53.
The lower the tap 12 is on the coil 8, the greater the suppression speed; in addition, the lower the bias applied to the diode
50, the faster the delete action will be. In addition, it should be noted that although diodes 7 and 50 have been shown as separate devices, their electrodes can be arranged in a single casing and that a 6H6 type tube can be used for this purpose.
Since the cathodes of the two diodes are connected to a common point of resistor 14, a lamp employing a common cathode and two anodes can further be employed instead of separate diodes; for example, a tube of type 85 can be used, this tube being of the double diode-triode type, and, in this case, the grid and the plate of the tube can be used to amplify the low frequency component transmitted by the capacitor 20 .