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Disposition pour régler la fréquence dans une disposition pour la transmission d'oscillations électriques*
La présente invention concerne une disposition pour régler la fréquence dans une, disposition pour la transmission d'oscillations électriques au moyen de circuits de résonance et convient particulièrement pour régler la fréquence de résonance de circuits oscillants accordables, Elle concerne le réglage de la fréquence de résonance d'un circuit oscillant accordabe indépendamment de son accord principal et elle est particulièrement applicable au réglage de la,fréquence de
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l'oscillateur dans des récepteurs du type superhétérodyne, afin de tenir constante de cette manière la moyenne fréquence à la fréquence de travail normale de l'amplificateur moyenne fréquence.
Dans les circuits oscillants accordables, il est souvent désirable de pouvoir régler la fréquence de résonance par rapport à la fréquence déterminée par l'élément d'accord principal indépendamment de l'accord principal sur une petite partie de toute la bande d'accord. Ce réglage auxiliaire est utilisable à divers usages. Il peut par exemple être utilisé pour faciliter l'accord d'un récepteur superhétérodyne en changeant un peu la fréquence de résonance du circuit oscillant de l'oscillateur indépendamment de l'accord principal. Il peut aussi, en cas d'accord exact, servir à déplacer, par un petit changement de la fréquence de l'oscillateur, le porteur moyenne fréquence de bande centrale du filtre moyenne fréquence, afin de régler de cette manière la sélectivité du dispositif.
Il a déjà été proposé de réaliser de tels réglages additionnels pour utilisation d'impédances auxiliaires réglables insérées dans le circuit oscillant. Cependant, comme l'impédance de l'élément d'accord principal varie sur une grande gamme lors de l'accord, la gamme de variation couverte par l'accord auxiliaire est, en général, variable avec la fréquence à'laquelle le circuit est accordé. Pour avoir un réglage de la fréquence satisfaisant, peu importe qu'il soit manuel ou automatique, il est d'autre part, absolument essentiel que des déplacements égaux de l'élément d'accord principal produisent des variations égales de la fréquence de résonance du circuit à toutes les fréquences se trouvant dans toute la gamme d'ac cord.
De plus, il résulte de l'insert$on de l'impédance d'accord auxiliaire une réduction de la gamme d'accord to- tale qui peut être couverte par rapport à l'extrémité
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qui a les hautes fréquences de résonance.
Il a déjà été proposé aussi d'insérer dans le circuit oscillant ou d'accoupler à celui-ci un élément d'accord auxiliaire réglable indépendamment de l'accord principal, notamment de telle façon que des déplacements égaux de l'élément d'accord auxiliaire causent, à toutes les fréquences de résonance obtenues par l'accord principal, des variations absolument égales de la fréquence de résonance. Avec la disposition connue, il s'agit, pour l'élément d'accord principal, d'un condensateur réglable manuellement.
Alors que, conformément à cela, le principe d'un effet égal en cas de déplacements égaux a pu être déjà réalisé en cas d'accord auxiliaire réglable mécaniquement, le même problème était resté sans solution pour le cas d'action électrique sur l'accord du circuit, comme il en faut une pour un réglage automatique de l'accord ou pour une commande à distance. La présente invention donne une solution de ce problème, dans laquelle,en plus de cela, l'impédance d'accord auxiliaire ne réduit, en pratique, nullement la gamme d'accord.
L'objet principal de la présente invention est, pour cette raison, de créer une disposition pour régler la fréquence de résonance d'un circuit oscillant électrique accordable sur une certaine gamme de fréquences au moyen d'un condensateur variable et, en particulier, pour régler une fréquence d'oscillateur produite dans un récepteur à changement de fréquence, pendant qu'un élément d'accord auxiliaire réglable indépendamment de l'accord principal par le condensateur précité est inséré dans le circuit oscillant électrique ou accouplé à celui-ci de telle façon que des changements égaux de l'élément d'accord auxiliaire donnent, à tous les réglages de l'accord principal, des variations absolument/1)
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égales de la fréquence de résonance.
Dans cette disposition conforme à la présente invention, un condensateur auxiliaire est monté en série dans le circuit avec le condensateur d'accord principal. En outre, l'élément d'accord auxiliaire est monté en parallèle sur le condensateur auxiliaire précité sous forme d'une impédance comprenant seulement des composantes capacitives et ohmiques, de préférence sous forme d'une voie d'électrodes d'un tube à décharge. Le dimensionnement de l'impédance d'accord auxi-' liaire comprenant seulement des composantes capacitives et ohmiques est choisi par rapport aux constantes du circuit oscillant de telle façon que des influences de réglage égales, par exemple des changements égaux d'une tension de réglage, produisent des changements absolument égaux de la fréquence de résonance du circuit oscillant à toutes les fréquences situées dans sa gamme d'accord.
De plus, toute la gamme d'accord du circuit n'est pas beaucoup influencée par suite de la façon dont l'élément de réglage auxiliaire est inséré dans le circuit oscillant. L'organe de réglage auxiliaire peut naturellement être réglé aussi à la main; l'utilisation préférée consiste cependant en un réglage automatique en dépendance des différences entre la fréquence de résonance effective du circuit et sa valeur normale.
Dans le mode de réalisation particulier décrit dans la suite, l'invention est utilisée pour régler la fréquence de l'oscillateur dans un récepteur superhétérodyne et ainsi la moyenne fréquence produite. Ce récepteur comprend un dispositif auxiliaire développant un potentiel de grille de réglage dont la polarité et l'amplitude dépendent des différences entre la moyenne fréquence produite et sa valeur normale. Ce potentiel de grille de réglage influence le tube qui sert d'impédance d'accord auxiliaire, de sorte qu'il en résulte un réglage de la fréquence de l'oscil- lateur qui réduit les différences entre la moyenne fré-
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quence produite et sa valeur normale.
Sur le plan annexé à la présente se trouve montré un récepteur superhétérodyne qui renferme un amplificateur haute fréquence accordable 10 qui est relié à l'antenne 8 et à la terre 9. Suivant l'amplificateur haute fréquence 10 : un étage de transformation en moyenne fréquence 11, un amplificateur moyenne fréquence 12, un démodulateur 13, qui produit en même temps une tension de réglage pour le réglage automatique de l'amplification, un amplificateur basse fréquence 14 et un haut parleur 15. L'étage de réception à la fréquence moyenne 11 est montré en détail, tandis que les autres éléments ne sont que schématisés.
Laissant d'abord de côté le fonctionnement particulier des éléments de la diposition que font l'objet de la présente invention, on constate que la disposition de montage décrite est celle d'un récepteur superhétérodyne de type usuel dont le fonctionnement est suffisamment connu pour qu'il ne soit pas besoin d'en donner ici une description complète. Il convient cependant de dire en résumé que les oscillations captées par l'antenne sont amplifiées sélectivement dans l'amplificateur haute fréquence 10 et transformée en moyenne fréquence dans l'étage 11. Les oscillations moyenne fréquence sont encore amplifiées sélectivement dans l'amplificateur moyenne fréquence 12 et, de là, elles sont transmises au démodulateur 13 par lequel sont produites les basses fréquences d'une manière correspondante à la modulation.
Ces basses fréquences sont amplifiées dans l'amplificateur basse fréquence 14 et enfin reproduites par le haut-parleur 15.
La tension de réglage développée dans le démodulateur 13 est fournie au tubes de l'amplificateur moyenne fréquence 12 pour le réglage de l'amplification. Si cela est nécessaire, on peut également régler de la même manière l'am- plification des étages qui précèdent dans le récepteur.
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L'étage de transformation en moyenne fréquence 11 auquel la présente invention est appliquée comprend un tube modulateur-oscillateur à cinq grilles 16, dont la grille de contrôle d'entrée est reliée à l'amplificateur haute fréquence 10. La fréquence d'oscillateur produite est déterminée par la fréquence propre d'un circuit oscillant qui comprend l'inductance 20 et le condensateur d'accord 21 en parallèle. Ce circuit oscillant est relié par le condensateur 22 à la grille de contrôle d'oscillateur du tube 16. La réaction nécessaire pour la production des oscillations est formée par la connexion de la deuxième grille qui sert de plaque d'oscillateur. Cette voie de réaction cpmprend la bobine 24 accouplée à la bobine du circuit oscillant 20 et un condensateur de couplage 25.
Le condensateur d'accord principal 21 du circuit oscillant est accouplé aux condensateurs d'accord de l'amplificateur haute fréquence pour monocommande, ainsi que marqué par la ligne U formée par des traits. Dans le circuit oscillant de l'oscillateur se trouve monté le condensateur d'alignement 23 en série avec les autres impédances du circuit oscillant. Ce condensateur sert ainsi à aligner la fréquence de résonance du circuit de l'oscillateur et les fréquences de résonance des circuits de l'amplificateur haute fréquence de sorte qu'il soit produit une moyenne fréquence absolument constante lorsque les circuits accordables sont désaccordés tous en même temps au-dessus de la gamme de fréquences du récepteur au moyen de la monocommande U.
Dans le circuit de cathode du tube 16 se trouve insérée la résistance 17 avec le condensateur en dérivation 17a pour la production des potentiels de grille nécessaires.
Entre la grille de contrôle d'oscillateur et la cathode se trouve une résistance de fuite 18. Les tensions de travail nécessaires pour les électrodes- sont fournies de sources + Sc et +B par l'intermédiaire d'une résistance 19.
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Conformément à la présente invention se trouve prévu, pour le réglage de l'accord du circuit oscillant 20, 21, indépendamment de l'accord principal 21, un tube 26 dont le circuit d'entrée comprend, esérie, la résistance 27 et le condensateur de blocage 28, ainsi que la capacité naturelle cathode-grille du tube qui est indiquée par des lignes formées par des traits comme condensateur 29. Ce montage en série est en parallèle sur le circuit oscillant. La capacité du condensateur de blocage 28 doit être choisie assez grande pour ne pas exercer d'influas ce sur le circuit oscillant. L'impédance de la résistance 27 devrait être grande par rapport à l'impédance de la capacité cathode-grille aux fréquences venant en question.
Le circuit de sortie du tube 26 est connecté en pa- rallèle sur le condensateur d'alignement en série 23.
Le circuit de cathode du tube comprend une source de potentiel de grille convenable, indiquée par +C. Le tube 26 devrait avoir de préférence une haute impédance propre, ce qui est par exemple le cas pour un tube pentode. Les tensions de travail nécessaires sont fournies à l'écran par une source convenable indiquée par + Sc, et à la plaque par une source indiquée par + B, avec intercalation d'une résistance 30.
Lorsque la moyenne fréquence produite diffère de sa valeur normale ce qui peut être dû à des déplacements spontanés de la fréquence dé l'oscillateur, à un accord inexact ou à d'autres causes, la fréquence de l'oscillateur est réglée par des éléments auxiliaires dans le sens d'un retour à la valeur exacte. Les éléments pour régler la fréquence de l'oscillateur produisent une tension de réglage qui est dépendante en amplitude et polarité des différences existant entre la moyenne fréquence produite et sa valeur normale. Cette tension de réglage est fournie à la grille de contrôle du tube 26. Le dispositif pour la production de la tension de réglage est accouplé à
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l'amplificateur moyenne fréquence 12 par l'intermédiaire d'un sélecteur 32.
Le groupe 32 comprend en même temps un redresseur dont le circuit de sortie est relié à la grille de contrôle 26 par une résistance 33. Le condensateur 34 forme avec la résistance 33 un filtre à constante de temps convenable.
Lorsqu'on examine le fonctionnement de cette disposition ppur le réglage de la fréquence, on constate que la tension à la capacité 29 est en retard par rappport à la tension aux extrémités du circuit oscillant parce que l'impédance de la résistance 27 est relativement grande en comparaison de l'impédance de la capacité cathode-grille.
Les éléments de la disposition sont alors choisis de telle façon que l'angle de phase du retard soit d'environ 90 à la limite supérieure de la gamme d'accord. A l'extrémité inférieure de la gamme, l'impédance de la capacité 29 est un peu plus grande par rapport à celle de la résistance 27, de sorte que le retard de la tension à la capacité 29 est un peu moindre du 90 . Le courant de décharge du tube, qui est en phase avec la tension d'entrée du tube, reste, pour cette raison, également dans une mesure correspondante en arrière par rapport à.la tension du circuit oscillant.
La tension au condensateur 23 est en opposition de phase par rapport à la tension aux extrémités du circuit oscillant, de sorte que le courant de décharge du tube conduit la tension par le condensateur 23 et que le tube reçoit le caractère d'une impédance composée exclusivement de composantes capacitives.et ohmiques.La valeur et le caractère de cette impédance varient en fonction de la fréquence de l'oscillateur et, en outre, en fonction du potentiel de grille fourni au tube.
Lorsque les divers éléments de la disposition sont convenablement dimensionnés, on a un réglage de l'amplitude et de la phase du courant de décharge du tube 26 par rapport à
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la tension du circuit oscillant qui a pour conséquence que des variations égales de la pente de travail résultant 4 de variations du potentiel de grille produident des variations absolument égales de la fréquence de résonance du circuit à toutes les fréquences de toute la gamme d'accord.
Ceci est possible surtout parce que le tube 26 est monté en parallèle sur le condensateur 23 qui est en série avec le condensateur d'accord 21. L'efficacité de ce condensateur 23 dépend notamment de son impédance à l'impédance du condensateur d'accord 21 qui varie dans une mesure exactement prédéterminée avec l'accord du circuit.
Si le condensateur 23 était variable pour le réglage auxiliaire, son effet changerait en fonction inverse avec la fréquence d'accord du circuit. La notion " effet " ou "efficacité " du condensateur représente, dans le sens qui lui est donné ici, la variation de fréquence en kilocycles pour réglage déterminé du condensateur 23. Il est clair qu'une variation de fréquence déterminée en pourcents à une haute fréquence d'accord représente une variation en kilocycles beaucoup plus grande que la même variation de fréquence en pourcents à une basse fréquence d'accord. Pour cette raison, l'efficacité du condensateur 23 susmentionnée serait telle que la variation de fréquence en pourcents serait moindre aux hautes fréquences au' aux basses fréquences pour un changement de la capacité donné.
Pour l'alignement initial du circuit oscillant et des circuits de l'amplificateur haute fréquence le condensateur 23 reçoit généralement, conformément à sa tâche comme condensateur d'alignement, une valeur telle que le désaccord absolu en kilocycles obtenu par son changement ne soit pas égal dans toutes les positions du condensateur principal. Conformément à la présente invention se trouve prévu, pour cette raison, un élément d'accord auxiliaire formé, dans le mode de réalisation montré, par le tube 26
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et les organes s'y rapportant qui sont, ensemble avec le rapport entre les capacités 23 et 21, dimensionnés de telle façon qu'un changement de la tension de réglage d'un ordre de grandeur déterminé produit le même changement de fréquence en kilocycles à tous les réglages de l'accord principal.
De plus, la gamme d'accord du circuit n'est pas beaucoup changée par la capacité de l'élément d'accord auxiliaire parce que l'impédance de cet élément est en parallèle sur la capacité relativement grande du condensateur d'alignement 23.
Pour l'examen du fonctionnement de la disposition faisant l'objet de la présente invention, il est supposé que le récepteur est d'abord accordé exactement sur la fréquence de réception désirée et qu'il y a production d'une moyenne fréquence de l'ordre de grandeur de la valeur normale. Il est supposé, en outre, qu'il n'est développé aucune tension de réglage dans ce cas par le sélecteur et redresseur 32 et que la fréquence de résonance du circuit de l'oscillateur a une valeur convenable pour donner la moyenne fréquence normale. De plus, 1 effet du tube 26 est pris en considération avec application d'un potentiel de grille normal.
Cependant, si le porteur moyenne fréquence diffère de sa valeur normale, ce qui peut arriver par changement de la fréquence de l'oscillateur par rapport à la fréquence porteuse du signal désiré ou d'autres causes, le sélecteur et redresseur 32 produit une tension de réglage dont la polarité et l'amplitude dépendent du sens et de la mesure de cette différence.
Cette tension, qui est fournie à la grille de contrôle du tube 26 produit un changement de la pente du travail du tube et, par conséquent, un changement de sa capacité apparente et de son impédance qui sont en parallèle sur le condensateur 23, de sorte que la fréquence de résonance est déplacée dans le sens qui convient pour réduire la différence entre le porteur moyenne fréquence et sa
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. valeur normale.
Les valeurs indiquées ci-après ont été reconnues avantageuses pour les éléments de la disposition:
Résistance 27 = 100 000 ohms
Condensateur 28 = 500 micro-microfarads
Résistance 30 = 50 000 ohms
Résistance 31 = 1/2 mégohm
Tube 26 = Type 6J7 (américain)
Tension de grille écran = 106 volts
Tension de cathode = 4,7 volts
Capacité grille- cathode = 10 micro-microfarads
Gamme d'accord du circuit oscil- lant = 802-1857 kilocycles
Bien que la présente description se rapporte à un mode de réalisation considéré comme préféré pour la pré- sente invention, il est évident pour chaque expert que divers changements et diverses modifications peuvent y être apportés sans s'écarter de l'esprit de l'invention.