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Système de couplage pour la transmission de nouvelles.
La présente invention concerne un système de cou- plage utilisable pour la transmission de nouvelles et possédant un circuit d'entrée et un circuit de sortie accouplé à celui-ci. L'objet de l'invention est de rendre variable le couplage entre les circuits, notamment de telle façon que le réglage du couplage puisse suivre aussi des variations rapides, de sorte qu'il puisse être utilisé par exemple comme couplage d'antenne pour le réglage au- tomatique du gain du système en dépendance de l'ampli- tude des oscillations transmises.
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Lorsque l'on utilise un système de réception de signaux haute fréquence, pour obtenir une reproduction satisfaisan- te de signaux reçus relativement faibles, tels que les si- gnaux de stations éloignées, il est grandement désirable que le circuit d'antenne soit accouplé au premier tube amplificateur par un système de couplage qui procure un haut gain, de sorte que l'on puisse obtenir, dans le cir- cuit d'entrée du premier tube amplificateur, le rapport le plus favorable¯possible entre l'amplitude des signaux et l'amplitude des perturbations.
D'autre part, ainsi qu' on le sait, si un tel système est réglé pour produire un haut gain lorsque sont reçus des signaux relativement forts, tels que les signaux de stations proches, les oscillations d'entrée atteignent le circuit d'entrée du premier ampli- ficateur avec des amplitudes si hautes qu'elles surchargent l'amplificateur, ce qui cause de la distortion, des siffle- ments et de la modulation transversale entre les signaux désirés et les signaux indésirables. Pour cette raison, il est désirable que le gain du système de couplage d'an- tenne soit haut pour la réception de signaux relativement faibles et réduit pour la réception de signaux relativement forts, de sorte que l'amplitude d'entrée du premier tube amplificateur soit maintenue à peu près à la valeur opti- mum pour toutes les amplitudes reçues.
En outre, par suite du phénomène du fading bien connu, l'amplitude de réception d'un signal peut varier fortement, notamment avec une grande vitesse. La compen- sation de ces variations par réglage du couplage d'an- tenne exige, pour cette raison, un réglage rapide répon- dant à l'amplitude du signal reçu.
Divers systèmes de réglage automatique de l'ampli- fication ont déjà été inventés pour maintenir essentiel- lement constant le volume de sortie du signal, par exemple de systèmes de réception d'intensités d'entrée subissant
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des variations. Ces systèmes agissent sur les tubes am- plificateurs du plan de connexions et ne peuvent, pour cette raison, pas influencer l'amplitude des oscilla- tions fournies du circuit d'entrée du premier tube am- plificateur. Divers dispositifs mécaniques ont déjà été inventés aussi pour régler automatiquement le couplage d'antenne, mais ces dispositifs n'ont pas donné des ré- sultats satisfaisants parce que le réglage ne travaillait pas assez vite ou n'était pas stable ou sûr.
Pour cette raison, un objet de la présente inven- tion est de créer un système de couplage perfectionné dans lequel on peut faire varier le couplage assez rapidement pour qu'il puisse être utilisé par exemple comme système de couplage d'antenne du genre précité et dans lequel sont prévues des mesures pour régler automatiquement le gain en dépendance de l'amplitude des oscillations transmises.
Pour résoudre ces questions, la présente invention pré- voit un système de couplage qui comprend un circuit d' entrée et un circuit de sortie accouplé à celui-ci, ainsi qu'une disposition pour régler le couplage. Cette dispo- sition comprend de préférence un tube à vide monté de tel- le façon qu'il reçoit, dans la disposition, le caractère d'une réactance, pendant que sont prévus, en outre, des moyens pour régler la pente de travail du tube.
Dans un mode de réalisation du système de couplage de la présente invention qui sera décrit en détail dans la suite, le tube est monté de telle façon que le circuit d'entrée relié au tube représente la réactance variable par réglage de la pente de travail. Dans divers modes de réalisation de la présente invention, des moyens sont prévus pour régler la réactance de couplage automatique- ment en fonction inverse de l'amplitude des signaux transmis par le système, réglant ainsi le gain du sys- tème de couplage et maintenant l'amplitude de sortie des
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signaux dans une gamme relativement étroite pour une lar- ge gamme d'amplitudes d'entrée des signaux.
Un mode de réalisation préféré de la présente inven- tion comprend un système de couplage d'antenne destiné à accoupler un circuit d'antenne à un circuit de transmis- sion de signaux accordé.La disposition de réglage du gain comprend un tube à vide monté de telle façon que la réac- tance efficace de son circuit d'entrée procure une capa- cité de couplage réglable incluse en série dans le circuit d'antenne.
L'invention prévoit,en outre, des mesures pour produire une tension de réglage proportionnelle à l'am- plitude des signaux transmis par le système et pour ap- pliquer cette tension avec une polarité négative à la grille de réglage du tube, afin de régler la pente de travail de ce dernier, réglant ainsi la réactance effi- cace d son circuit d'entrée et, par conséquent, le gain du système automatiquement et directement en dépendance des amplitudes du signal. D'autres modes de réalisation de la présente invention peuvent être utilisés pour ob- tenir des systèmes de couplage dans lesquels le coupla- ge est réglé automatiquement pour divers autres buts, comme expliqué plus amplement dans la suite.
La description ci-après et les plans annexés per- mettront de mieux comprendre la présente invention et ses objets.
La fig.l est un schéma d'un récepteur superhété- rodyne complet comprenant un système de couplage incor- porant la présente invention. Ce système de couplage est indiqué d'une manière générale par 10 et se trouve placé ici entre le circuit d'antenne et le circuit d' entrée du récepteur. Le circuit d'antenne est formé par l'antenne 11 et la terre lla, tandis que le circuit d'entrée accordé forme le circuit de grille du tube amplificateur haute fréquence. Le tube 12 est suivi, dans l'ordre indiqué ici, d'un oscillateur-modulateur
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d'un amplificateur moyenne fréquence 14, du démodulateur 15 ( dans lequel est produite en même temps une tension de réglage pour régler automatiquement l'amplification), de l'amplificateur basse fréquence 16 et du haut-parleur 17.
Abstraction faite du type spécial et du fonctionnement du système de couplage 10, le récepteur décrit représente un superhétérodyne usuel dont le fonctionnement est con- nu, de sorte qu'il n'est pas besoin d'entrer ici dans les détails au sujet de celui-ci.
La présente invention est incorporée dans le sys- tème de couplage 10, qui comprend un circuit de transmis- sion accordé 18, dont les branches comprennent respecti- vement une inductance 19 et un condensateur de couplage 20 en série avec un condensateur d'accord 21. Afin de régler le gain du système, l'antenne 11 est reliée à la terre lla par l'intermédiaire d'un condensateur de blocage 23, du circuit d'entrée d'un tube à vide 22 et du condensateur 20.
De cette manière, le condensateur 20 est un condensateur de couplage commun au circuit d' antenne et au circuit de transmission de signaux 18.Le tube sera de préférence une pentode, comme montré sur la figure, bien que l'on puisse utiliser tout autre tube à vide ayant trois électrodes ou un plus grand nombre d' électrodes aménagées de telle façon que soit produite, dans leur circuit d'entrée, c'est-à-dire entre la grille de réglage et la cathode, une capacitance efficace im- portante. Un condensateur 24 est prévu entre la grille de réglage et la plaque, afin d'augmenter la capacitance efficace grille-cathode. Une haute impédance, par exem- ple la résistance 25, est comprise dans le circuit de plaque du tube.
Des tensions de travail, prises de sources conve- nables, sont appliquées à la plaque du tube par l'inter- médiaire de la résistance 25 et à l'écran, comme montré respectivement par +B et +Sc. La cathode du tube 22 est
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maintenue de préférence au même potentiel moyen que la cathode du tube 12 et peut être reliée à celle-ci par 1' intermédiaire d'une bobine de choc haute fréquence. Une résistance 27 pour la production d'un potentiel de grille convenable et un condensateur en dérivation 27a sont com- pris dans le circuit de cathode commun des tubes 12 et 22.
Comme on le sait, les capacitances entre les élec- trodes d'un tube 1 vide comprennent celles de la cathode à la grille, de la grille à la plaque et de la grille à la plaque et à la cathode reliées ensemble. Lorsque l'on a une haute impédance dans le circuit de plaque du tube, par exemple la résistance 25, la capacitance efficace grille- cathode est approximativement celle indiquée par la for- mule ci-après:
C = C + ( u + 1 ) C G-A
G-C G-A dans laquelle
C = la capacitance efficace grille-cathode
C = la capacitance géométrique grille-cathode
G-C
C = la capacitance grille-plaque
G-A u l'amplification de tension du tube et du circuit entre la grille et la plaque.
La capacitance efficace grille-cathode varie donc avec chaque facteur qui touche la pente de travail du tube.
Ces facteurs sont par exemple l'impédance de charge du cir- cuit de plaque, les tensions d'écran et de plaque, ainsi que le potentiel de grille. La capacitance efficace con- vient, pour cette raison, parfaitement bien pour servir de capacitance de couplage réglable dans un système de couplage. Conformément à la présente invention, elle est utilisée comme telle.
Afin de faire varier la pente de travail du tube 22 et, de cette manière, la capacitance efficace grille- cathode du tube, le plan décrit ici prévoit une tension de
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réglage appliquée à la grille de réglage du tube. Affn de développer cette tension se trouve prévu un amplificateur moyenne fréquence spécial 28 admettant une très large bande de fréquences. Cet amplificateur est suivi d'un redresseur 29, à l'aide duquel la tension de réglage est produite des oscillations moyenne fréquence amplifiées.
L'amplificateur 28 est dimensionné de telle façon qu'il admette une bande de fréquences ayant réellement la même largeur que celle admise par le système de couplage 10, c'est-à-dire de telle façon qu'il admette et amplifie non seulement le signal désiré sur lequel le système est accor dé, mais aussi les signaux indésirables qui sont trans- mis par le système de couplage d'antenne et qui peuvent avoir une amplitude suffisante pour être capables de sur- charger l'amplificateur 12, causant de la distortion ou de l'interférence. La construction d'un amplificateur ayant les caractéristiques pour admettre une large bande de fréquences est bien connue dans la branche, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'en donner ici une descrip- tion détaillée.
Le redresseur 29 est construit et fonc- tionne de la manière usuelle pour développer une tension de réglage proportionnelle à l'amplitude porteuse des signaux qui lui sont fournis, et cette tension de ré- glage est appliquée négative à la grille de réglage du tube 22 par l'intermédiaire d'une résistance 29a. Cette tension de réglage est, en outre, appliquée à la grille de réglage du tube amplificateur 12, afin d'obtenir un réglage additionnel de l'amplification.
Afin de pouvoir régler aussi à la main le système de couplage d'antenne et l'amplificateur haute fréquence, on peut insérer dans la conduite de la tension de ré- glage un commutateur 30, à l'aide duquel les grilles de réglage des tubes 22 et 12 peuvent être déconnectées du circuit de sortie du redresseur 29 et connectées à
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une prise réglable 31a du diviseur de tension 31, qui est relié à une source convenable de potentiel de grille, tel- le que la batterie 32.
Si le système doit fonctionner automatiquement de la manière usuelle, on insère le commutateur 30-comme montré sur le plan. Les potentiels de travail appliqués au tube 22, qui comprennent le potentiel de grille initial fixé fourni par la résistance 27., la valeur du condensateur 24 et les constantes des autres éléments du circuit asso- ciés avec le tube 22, sont réglés de telle façon qu'en 1' absence du signal ou en cas de signaux relativement fai- bles, la capacitance efficace grille-cathode du tube est un maximum donnant le gain maximum au système de coupla- ge. Il a été trouvé comme valeur maximum satisfaisante de capacitance efficace une valeur entre une et dix fois la valeur de la capacitance de l'antenne.
Pour cette rai- son, en cas de réception de signaux relativement faibles, le gain du système de couplage est haut, et on obtient un signal relativement fort et un haut rapport signal- perturbations au circuit d'entrée du tube 12.
D'autre part, en cas de réception de signaux qui comprennent soit le signal désiré auquel le système est accordé soit des signaux indésirables sur des porteurs voisins de l'onde porteuse du signal désiré et qui au- raient, au circuit d'entrée du tube 12, une amplitude suffisamment grande pour surcharger ce tube, si le gain maximum était maintenu pour le système de couplage d' antenne, ces signaux sont amplifiés par l'amplificateur 28 et redressés par le redresseur 29. La tension unidi- rectionnelle dérivée de celui-ci est appliquée négati- ve aux grilles de réglage des tubes 22 et 12.
La pente de travail du tube 22 et, par conséquent, sa capacitance efficace grille-cathode varient donc en fonction inverse de l'amplitude des oscillations reçues, c'est-à-dire que la capacitance en série dans le circuit d'antenne ,
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est réduite, de préférence à une valeur beaucoup moin- dre que celle de la capacitance de l'antenne. De cette manière, le gain du système de couplage d'antenne est réglé automatiquement en fonction inverse de l'ampli- tude des signaux transmis par celui-ci.
Dans ces dis- positions, le gain du système de couplage d'antenne est, par conséquent, réglé de telle façon qu'il pro- cure automatiquement le gain maximum admissible pour tous les signaux reçus d'une large gamme d'amplitudes sans surcharger le tube amplificateur haute fréquence 12, Un réglage additionnel de l'amplification s'effec- tue dans le tube 12 par application de potentiel né- gatif à la grille du tube. Ce réglage est variable directement avec l'amplitude du signal reçu.
La fig.2 montre un récepteur superhétérodyne dans lequel se trouve réalisée la présente invention sous une forme modifiée. Le système montré sur cette fig.2 est, d'une manière générale, le même que celui montré sur la fig.l, et les éléments et organes restés les mêmes portent les mêmes chiffres de référence. La des- cription de la construction générale et du fonctionne- ment du récepteur montré sur la fig,l est également applicable au récepteur montré sur la fig.2, de sorte qu'il n'est pas besoin de la répéter. Bien qu'un sys- tème de couplage d'antenne réglé automatiquement comme montré sur la fig.l puisse être réalisé dans le récep- teur de la fig.2, celui-ci n'est pas montré ici pour des raisons de simplification.
Su le fig.2 se trouve montré un systme de couplage perfectionné conforme à la présente inven- tion. Ce système est indiqué d'une manière générale par 33. Il est utilisé comme couplage entre l'oseil- lateur-modulateur 13 et l'amplificateur moyenne fré- quence 14. Le circuit de sortie de l'oscillateur- modulateur 13 comprend une Inductance 34 accordée au
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porteur moyenne fréquence par un condensateur 35, et le circuit d'entrée de l'amplificateur moyenne fréquence 14 comprend une inductance 36 accordée à la moyenne fréquen- ce par un condensateur 37. Les deux circuits accordés 34,35 et 36,37 sont isolés entre eux électromagnétique- ment par des écrans convenables indiqués par 38.
Les bornes inférieures des condensateurs 35 et 37 sont reliées directement à la terre,tandis que les bornes inférieures des inductances 34 et 36 sont mises à la terre par l'in- termédiaire de condensateurs de blocage pour courant con- tinu 40 et 41 et le condensateur de couplage commun 39.
Du potentiel de travail est appliqué 1 l'oscillateur- modulateur, à partir d'une source convenable, indiquée par +B, par l'intermédiaire d'une résistance isolante 42 et de l'inductance 34.
Un tube vide 44, dont les connexions et le fonc- tionnement sont les mêmes que pour le tube 22 de la fig.l, est prévu pour le système de couplage 33. Un condensateur 45 est situé entre la grille de réglage et la plaque du tube 44, et son circuit d'entrée est connecté efficacement en parallèle avec le condensateur de couplage 39. Des po- tentiels de travail sont appliqués à sa plaque, par l'in- termédiaire d'une résistance 46, ainsi qu'à son écran et à sa cathode, a partir de sources convenables, corme montré par +B, +Sc et +C.
La capacitance efficace du cir- cuit d'entrée du tube 44 est donc comprise en parallèle avec le condensateur 39 et sert à régler la capacitcnce de couplage entre les circuits 34,35 et 36,37. Dans ce mode de réalisation, la tension de réglage unidirection- nelle est développée par le démodulateur 15 dans la ré- sistance 47, qui a une prise mise la terre. Une partie de cette tension est appliquée positive à la grille de réglage du tube 44 par l'intermédiaire de résistances isolantes convenables 48, dont la jonction est dérivée à la terre par le condensateur 49.
Les constantes des
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éléments du circuit associés avec le tube 44, qui comprennent les tensions initiales appliquées à celui- ci, sont proportionnées de telle façon que le point de travail soit,sur la caractéristique potentiel de grille - courant de plaque, situé au-dessous du coude de la caractéristique en cas d'absence de signaux d' intensité suffisante pour effectuer l'application d' un potentiel important à sa grille de réglage, de sor- te que la capacitance du circuit d'entrée du tube 44 est alors relativement minime. Le condensateur 39 est dimensionné de telle façon que le couplage obtenu avec celui-ci entre les deux circuits accordés donne une caractéristique de résonance à une seule pointe qui correspond au gain maximum du système.
En cas de ré- ception d'un signal relativement fort, la tension de réglage produite dans la résistance 49 augmente et est appliquée positive . la grille de réglage du tube 44.
De cette manière, la capacitance efficace du circuit d'entrée du tube est augmentée, et le couplage entre les deux circuits 34,35 et 36,37 est réduit. Cette réduction de couplage diminue le gain du système, de sorte que l'amplitude de sortie du signal du système de couplage est maintenue dans une gamme relativement étroite pour une large gamme d'amplitudes d'entrée du signal.
La tension de réglage produite dans la résis- tance 47 est, dans la disposition décrite, appliquée négative aux grilles de réglage d'un ou plusieurs des tubes amplificateurs du système, et cela d'une manière usuelle. Par exemple, cette tension peut être appliquée, comme montré, par l'intermédiaire d'une résistance isolante 51 et de l'inductance 36 à la grille de réglage du premier tube de l'ampli- ficateur moyenne fréquence 14.
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Il résulte de la description ci-dessus que, par la présente invention, le couplage entre deux circuits peut être facilement réglé pour des buts variés et que l'on obtient une disposition particulièrement satis- faisante pour le réglage automatique du couplage entre deux circuits.
Bien que cette description se rapporte à des mo- des de réalisation préférés de la présente invention, il est évident pour chaque expert de la branche que divers changements et diverses modifications peuvent y être apportés sans s'écarter de l'esprit de l'in- vention.
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Coupling system for the transmission of news.
The present invention relates to a coupling system usable for transmission of news and having an input circuit and an output circuit coupled thereto. The object of the invention is to make the coupling between the circuits variable, in particular in such a way that the adjustment of the coupling can also follow rapid variations, so that it can be used for example as antenna coupling for the automatic adjustment of the gain of the system depending on the amplitude of the oscillations transmitted.
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When using a high frequency signal receiving system, in order to obtain satisfactory reproduction of relatively weak received signals, such as signals from remote stations, it is greatly desirable that the antenna circuit be coupled to the antenna. first amplifier tube by a coupling system which provides a high gain, so that one can obtain, in the input circuit of the first amplifier tube, the most favorable ratio possible between the amplitude of the signals and the amplitude of the disturbances.
On the other hand, as is known, if such a system is set to produce a high gain when relatively strong signals, such as signals from nearby stations are received, the input oscillations reach the input circuit. amplifier with amplitudes so high that they overload the amplifier, causing distortion, hissing, and cross-modulation between desired and unwanted signals. For this reason, it is desirable that the gain of the antenna coupling system be high for the reception of relatively weak signals and reduced for the reception of relatively strong signals, so that the input amplitude of the first tube amplifier is maintained at approximately the optimum value for all received amplitudes.
In addition, as a result of the well-known fading phenomenon, the amplitude of reception of a signal can vary greatly, in particular at high speed. Compensating for these variations by adjusting the antenna coupling therefore requires rapid adjustment to match the amplitude of the received signal.
Various automatic amplification control systems have already been invented to keep the output volume of the signal essentially constant, for example from receiving systems for receiving input intensities.
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variations. These systems act on the amplifier tubes of the connection plane and cannot, for this reason, influence the amplitude of the oscillations supplied by the input circuit of the first amplifier tube. Various mechanical devices have already been invented also for automatically adjusting the antenna coupling, but these devices have not given satisfactory results because the adjustment was not working fast enough or was not stable or secure.
For this reason, it is an object of the present invention to provide an improved coupling system in which the coupling can be varied quickly enough so that it can be used, for example, as an antenna coupling system of the aforementioned type and in which measures are provided for automatically adjusting the gain depending on the amplitude of the oscillations transmitted.
To resolve these issues, the present invention provides a coupling system which includes an input circuit and an output circuit coupled thereto, as well as an arrangement for adjusting the coupling. This arrangement preferably comprises a vacuum tube mounted in such a way that it receives, in the arrangement, the character of a reactance, while there are further provided means for adjusting the working slope of the reactor. tube.
In one embodiment of the coupling system of the present invention which will be described in detail in the following, the tube is mounted such that the input circuit connected to the tube represents the variable reactance by adjusting the working slope. In various embodiments of the present invention, means are provided for adjusting the coupling reactance automatically inversely to the amplitude of the signals transmitted by the system, thereby adjusting the gain of the coupling system and maintaining the coupling system. '' output amplitude
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signals in a relatively narrow range for a wide range of signal input amplitudes.
A preferred embodiment of the present invention includes an antenna coupling system for coupling an antenna circuit to a tuned signal transmission circuit. The gain adjustment arrangement includes a mounted vacuum tube. such that the effective reactance of its input circuit provides an adjustable coupling capacity included in series in the antenna circuit.
The invention further provides for measures to produce an adjustment voltage proportional to the amplitude of the signals transmitted by the system and to apply this voltage with negative polarity to the adjustment grid of the tube, in order to adjust the working slope of the latter, thus adjusting the effective reactance of its input circuit and, consequently, the gain of the system automatically and directly in dependence on the amplitudes of the signal. Other embodiments of the present invention can be used to achieve coupling systems in which the coupling is automatically adjusted for various other purposes, as explained more fully below.
The following description and the accompanying drawings will provide a better understanding of the present invention and its objects.
Fig. 1 is a schematic of a complete superheterodyne receptor comprising a coupling system embodying the present invention. This coupling system is generally indicated by 10 and is placed here between the antenna circuit and the input circuit of the receiver. The antenna circuit is formed by the antenna 11 and the earth 11a, while the tuned input circuit forms the gate circuit of the high frequency amplifier tube. Tube 12 is followed, in the order shown here, by an oscillator-modulator
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of a medium frequency amplifier 14, of the demodulator 15 (in which is produced at the same time an adjustment voltage for automatically adjusting the amplification), of the low frequency amplifier 16 and of the loudspeaker 17.
Apart from the special type and operation of the coupling system 10, the described receiver represents a conventional superheterodyne the operation of which is known, so that there is no need to go into details here about this. -this.
The present invention is embodied in the coupling system 10, which comprises a tuned transmission circuit 18, the branches of which respectively comprise an inductor 19 and a coupling capacitor 20 in series with a tuning capacitor 21. In order to adjust the gain of the system, the antenna 11 is connected to ground 11a through a blocking capacitor 23, the input circuit of a vacuum tube 22 and the capacitor 20.
In this way, the capacitor 20 is a coupling capacitor common to the antenna circuit and the signal transmission circuit 18. The tube will preferably be a pentode, as shown in the figure, although any other could be used. vacuum tube having three electrodes or a greater number of electrodes arranged in such a way that in their input circuit, that is to say between the control grid and the cathode, an effective capacitance is produced. load-bearing. A capacitor 24 is provided between the adjustment grid and the plate, in order to increase the effective grid-cathode capacitance. A high impedance, for example resistor 25, is included in the tube plate circuit.
Working voltages, taken from suitable sources, are applied to the tube plate through resistor 25 and to the screen, as shown by + B and + Sc respectively. The cathode of tube 22 is
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preferably maintained at the same average potential as the cathode of tube 12 and may be connected thereto by means of a high frequency shock coil. A resistor 27 for generating a suitable gate potential and a bypass capacitor 27a are included in the common cathode circuit of tubes 12 and 22.
As is known, the capacitances between the electrodes of an empty tube include those of the cathode to the grid, the grid to the plate and the grid to the plate and the cathode connected together. When there is a high impedance in the tube plate circuit, for example resistor 25, the effective grid-cathode capacitance is approximately that indicated by the following formula:
C = C + (u + 1) C G-A
G-C G-A in which
C = the effective grid-cathode capacitance
C = the geometric grid-cathode capacitance
G-C
C = the grid-plate capacitance
G-A u the voltage amplification of the tube and of the circuit between the grid and the plate.
The effective grid-cathode capacitance therefore varies with each factor affecting the working slope of the tube.
These factors are, for example, the load impedance of the plate circuit, the screen and plate voltages, as well as the gate potential. The effective capacitance is therefore ideally suited to serve as an adjustable coupling capacitance in a coupling system. According to the present invention, it is used as such.
In order to vary the working slope of the tube 22 and, in this way, the effective grid-cathode capacitance of the tube, the plan described here provides for a voltage of
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adjustment applied to the tube adjustment grid. In order to develop this voltage, a special medium-frequency amplifier 28 is provided for admitting a very wide frequency band. This amplifier is followed by a rectifier 29, with the aid of which the adjustment voltage is produced amplified medium-frequency oscillations.
Amplifier 28 is dimensioned in such a way that it admits a frequency band having actually the same width as that admitted by the coupling system 10, that is to say in such a way that it admits and amplifies not only the desired signal to which the system is tuned, but also the unwanted signals which are transmitted by the antenna coupling system and which may have sufficient amplitude to be able to overload amplifier 12, causing distortion or interference. The construction of an amplifier having the characteristics to accommodate a wide frequency band is well known in the industry, so it is not necessary to give a detailed description here.
Rectifier 29 is constructed and operates in the usual manner to develop a control voltage proportional to the carrier amplitude of the signals supplied to it, and this control voltage is applied negative to the control grid of tube 22. via a resistor 29a. This adjustment voltage is also applied to the adjustment grid of the amplifier tube 12, in order to obtain an additional adjustment of the amplification.
In order to be able to adjust the antenna coupling system and the high-frequency amplifier manually, a switch 30 can be inserted in the regulating voltage line, with the aid of which the regulating screens of the tubes 22 and 12 can be disconnected from the output circuit of the rectifier 29 and connected to
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an adjustable tap 31a of the voltage divider 31, which is connected to a suitable source of gate potential, such as battery 32.
If the system is to operate automatically in the usual way, insert switch 30-as shown in the drawing. The working potentials applied to tube 22, which include the fixed initial gate potential provided by resistor 27, the value of capacitor 24, and the constants of the other circuit elements associated with tube 22, are set in such a way. that in the absence of the signal or in the case of relatively weak signals, the effective grid-cathode capacitance of the tube is a maximum giving the maximum gain to the coupling system. It has been found as the maximum satisfactory value of effective capacitance a value between one and ten times the value of the capacitance of the antenna.
For this reason, if relatively weak signals are received, the gain of the coupling system is high, and a relatively strong signal and a high signal-to-disturbance ratio are obtained at the input circuit of the tube 12.
On the other hand, in the event of reception of signals which include either the desired signal to which the system is tuned or unwanted signals on carriers neighboring the carrier wave of the desired signal and which, at the input circuit of the tube 12, an amplitude large enough to overload this tube, if the maximum gain was maintained for the antenna coupling system, these signals are amplified by amplifier 28 and rectified by rectifier 29. The one-way voltage derived from this is applied negatively to the adjustment screens of tubes 22 and 12.
The working slope of the tube 22 and, consequently, its effective grid-cathode capacitance therefore vary inversely with the amplitude of the oscillations received, that is to say that the capacitance in series in the antenna circuit,
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is reduced, preferably to a value much lower than that of the capacitance of the antenna. In this way, the gain of the antenna coupling system is automatically adjusted as an inverse function of the amplitude of the signals transmitted by it.
In these arrangements, the gain of the antenna coupling system is, therefore, adjusted in such a way that it automatically provides the maximum allowable gain for all signals received from a wide range of amplitudes without overloading. the high-frequency amplifier tube 12. An additional adjustment of the amplification is effected in the tube 12 by applying negative potential to the grid of the tube. This setting is variable directly with the amplitude of the received signal.
Fig. 2 shows a superheterodyne receiver embodying the present invention in a modified form. The system shown in this fig.2 is, in general, the same as that shown in fig.l, and the elements and components which have remained the same bear the same reference numbers. The description of the general construction and operation of the receiver shown in Fig. 1 is also applicable to the receiver shown in Fig. 2, so there is no need to repeat it. Although an automatically tuned antenna coupling system as shown in fig.l can be realized in the receiver of fig.2, this is not shown here for reasons of simplicity.
In FIG. 2 is shown an improved coupling system in accordance with the present invention. This system is generally indicated by 33. It is used as a coupling between the oscillator-modulator 13 and the medium-frequency amplifier 14. The output circuit of the oscillator-modulator 13 comprises an inductor. 34 granted to
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medium frequency carrier by a capacitor 35, and the input circuit of the medium frequency amplifier 14 comprises an inductance 36 tuned to the mean frequency by a capacitor 37. The two tuned circuits 34,35 and 36,37 are isolated between them electromagnetically by suitable screens indicated by 38.
The lower terminals of capacitors 35 and 37 are connected directly to earth, while the lower terminals of inductors 34 and 36 are earthed through DC blocking capacitors 40 and 41 and the common coupling capacitor 39.
Working potential is applied to the oscillator-modulator, from a suitable source, indicated by + B, through an insulating resistor 42 and inductor 34.
An empty tube 44, the connections and operation of which are the same as for the tube 22 of fig.l, is provided for the coupling system 33. A capacitor 45 is located between the adjustment grid and the plate of the regulator. tube 44, and its input circuit is effectively connected in parallel with the coupling capacitor 39. Working potentials are applied to its plate, through a resistor 46, as well as to its tube. screen and its cathode, from suitable sources, as shown by + B, + Sc and + C.
The effective capacitance of the input circuit of the tube 44 is therefore included in parallel with the capacitor 39 and serves to adjust the coupling capacitance between the circuits 34,35 and 36,37. In this embodiment, the one-way trim voltage is developed by demodulator 15 into resistor 47, which has a grounded tap. A portion of this voltage is applied positively to the adjustment grid of tube 44 through suitable insulating resistors 48, the junction of which is branched to earth by capacitor 49.
The constants of
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Circuit elements associated with tube 44, which include the initial voltages applied to it, are proportioned such that the working point is, on the characteristic gate potential - plate current, located below the bend of the characteristic in the event of absence of signals of sufficient intensity to effect the application of a large potential to its adjustment grid, so that the capacitance of the input circuit of the tube 44 is then relatively small. The capacitor 39 is dimensioned in such a way that the coupling obtained therewith between the two tuned circuits gives a single point resonance characteristic which corresponds to the maximum gain of the system.
If a relatively strong signal is received, the trim voltage produced in resistor 49 increases and is applied positive. the tube adjustment grid 44.
In this way, the effective capacitance of the input circuit of the tube is increased, and the coupling between the two circuits 34,35 and 36,37 is reduced. This reduction in coupling decreases the gain of the system, so that the signal output amplitude of the coupling system is kept within a relatively narrow range for a wide range of signal input amplitudes.
The adjustment voltage produced in resistor 47 is, in the arrangement described, applied negatively to the adjustment grids of one or more of the amplifier tubes of the system, in a conventional manner. For example, this voltage can be applied, as shown, through an insulating resistor 51 and inductor 36 to the adjustment grid of the first tube of the medium frequency amplifier 14.
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It follows from the above description that by the present invention the coupling between two circuits can be easily adjusted for various purposes and that a particularly satisfactory arrangement is obtained for automatic adjustment of the coupling between two circuits.
Although this description relates to preferred embodiments of the present invention, it is obvious to any expert in the art that various changes and modifications can be made thereto without departing from the spirit of the invention. - vention.