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PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS RADIO-RECEPTEURS.
La présente invention est relative à des changements, perfection- nements et additions apportés aux appareils radio-récepteurs.
Il s'agit, en premier lieu, de moyens automatiques destinés à assurer le réglage automatique du volume du son et de la sélectivité en fonction de l'intensité du signal reçu. Parmi cas moyens, on fait appel à une composante déphasée de 90 et ajoutée au courant transmis à un transformateur de couplage de deux étages du poste* Cette composante de valeur variable a pour effet final de modifier la largeur de la courbe de sélectivité du poste.
Il est bien connu que lorsqu'on reçoit des signaux relativement faibles, on peut obtenir une sélectivité beaucoup plus gran&e en réduisant la @
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largeur de la bande de fréquences. On sait aussi que, lorsque les signaux sont relativement forts, la bande des fréquences reçues peut être élargie de manière à accroître la fidélité aux dépens de la sélectivité dans une certaine mesure.
Avec les systèmes construits jusqu'alors, dans le cas de signaux faibles et quand la bande de fréquences reçues est rétrécie, de façon à choisir plus de sélectivité, on constate une perte de la fidélité, par suite de la cou- pure partielle des bandes latérales, et son constate (malgré tout) des interfé- rences appréciables avec les signaux de longueurs d'ondes très voisines.
Un des objets de l'invention consiste en des perfectionnements qui permettent de pallier ces inconvénients.
L'invention se rapporte plus particulièrement à un système com- portant des circuits de résonance couplés et dont la courbe de résonance, pour
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lea signaux de forte tntenl'ltt6, na rfiy>j>roohu bnaunoup plun du r6otllnlltl que dann les circuits antérieurement utilisés.
Un autre objet de l'invention consiste en des dispositifs tels que la bande passante est relativement large quand le signal est intense, mais se trouve automatiquement rétrécie pour les signaux faibles et amenée à la lar- geur embrassée par une courbe de résonance à sommet aplati et pratiquement rec- tangulaire.
Conformément à l'invention, on a prévu un circuit résonant com- portant des dispositifs qui fonctionnent automatiquement et consécutivement à une diminution de l'intensité du signal, de manière à réduire la résistance ef- fective de l'un des circuits résonants et à diminuer simultanément le couplage entre deux circuits résonants, et vice-versa.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avan- tages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple non limitatif et dans les- quels
La Fig.l représente le schéma d'un circuit conforme à l'invention.
Les Fig.2, 3 et 4 sont des variantes.
La Fig. 5 est un diagramme vectoriel,, La Fig. 6 montre des courbes de résonances obtenues pour des si- gnaux d'intensité différente.
Sur la Fig.1, on voit un récepteur du type superhétérodyne dans lequel 1 représente l'antenne, 2 l'étage à haute fréquence, 3'la première détec-
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-trice et l'oscillateur, 4 l'étage à moyenne fréquence, 5 l'étage de la seconde détectrice et de la commande automatique de volume, 6 la basse fréquence et 7 le haut-parleur.
L'étage de détection et d'oscillation 3 est couplé au tube de moyenne fréquence 9 de l'étage 4 par le transformateur 10 dont le primaire et le secondaire sont accordés sur la moyenne fréquence par les capacités de réglage 11 et 12 respectivement, On a connecté des capacités 13 et 14 aux extrémités inférieures des enroulements qui sont mises à la masse à la manière habituelle, Le conducteur 15 fournit la tension négative de commande automatique de volume aux étages 2-3-4, tension qui peut être obtenue à la manière habituelle à partir de la seconde détectrice 16.
Le tube amplificateur 9 à moyenne fréquence comporte une cathode 18 polarisée automatiquement par la résistance 19 mise à la masse et shuntée par la capacité 20. Il comporte aussi une grille principale de commande 21 qui, ainsi qu'on le voit, est reliée avec la borne supérieure du secondaire du transforma- teur 10, une grille-écran 22, une grille de suppression ou de freinage 23 et l'a node 24. Pour des raisons exposées plus loin, cet amplificateur comporte égale- ment une grille auxiliaire 25.
Le tube 9 est couplé à la détectrice 16 par le transformateur 27 quiv comme le transformateur 10, a ses enroulements primaire et secondaire 28 et 29 accordés sur la moyenne fréquence par les capacités 30 et 31 respective- ment. De même aussi que dans le transformateur 10, les extrémités inférieures des enroulements 28 et 29 Dont reliées à la masse par les capacités 32 et 33 respectivement. Si on y excepte la grille auxiliaire 25 du tube 9, l'appareil décrit ei-dessus est analpgae à celui utilisé dans des récepteurs superhétéro- dyne connus et il fonctionne de la même façon.
Les enroulements primaire et secondaire du transformateur de cou- plage 27 sont bobinés en sens inverse et normalement couplés très étroitement.' de manière à permettre au transformateur de laisser passer une large bande de fréquences : auquel cas on accroît la fidélité aux dépens de la sélectivité.
La courbe de résonance correspondante est désignée par 35 sur la Fig.6; elle représente le niveau de transmission en fonction de la fréquence, Pour des @ai- signaux forts, quand la sélectivité est de faible importance, on peut donc ob- tenir le maximum de fidélité, car la largeur de la courbe est suffisante pour comprendre la totalité de lhétendue des bandes latérales. Mais pour des signaux @
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faibles, la sélectivité a beaucoup plus d'importance.
Pour accroître la sélectivité, on diminue le couplage entre les enroulements primaire et secondaire du transformateur 27. On peut faire appel à cet effet à un circuit de réaction comportant le circuit déphaseur 37 et le tube 9. Ce dernier circuit comporte la capacité 38 qui peut être de l'ordre de 40 micro-microfarads par exemple, la résistance 39 pouvant être de l'ordre de 2.000 ohms par exemple, l'impédance de capacité étant élevée par rapport à celle de la résistance pour la moyenne fréquence utilisée, et la petite self 40 pouvant être de m'ordre de 250 micro-Henrys. Le circuit 37 est connecté, comme représenté, entre l'extrémité supérieure du secondaire, 29 et une source appropriée 41 de polarisation négative qui, par exemple, peut être de moins 4 Volts, la source étant shuntée par la capacité 42.
Entre la capacité et la résistance, on a prévu un point de connexion par le conducteur 43 à la grille auxiliaire 25 du tube 9.
Le fonctionnement du circuit déphaseur sera mieux compris en se reportant au diagramme vectoriel de la Fig. 5 où E représente la tension ap- pliquée par le secondaire 29, E39 la tension aux bornes de la résistance et due au déphasage en avant créé par la capacité, et E38 la tension résultante aux bornes de la capacité 38, qui est perpendiculaire à E39. La tension E40 aux bornes de la réaatance, déphasée de 180 par rapport à E38' est représen- tée par le prolongement de E38 dans le sens opposé, La somme vectorielle de E39 et E40 est Eg, tension appliquée à la grille 25.
En employant une bobine de réactance offrant une impédance appro- priée à la fréquence utilisée, l'angle compris entre E et Eg, et par consé- quent entre E et le courant d'anode Ia du tube 9, peut être rigoureusement de 90 . De plus, si on le désire, il peut être rendu inférieur ou supérieur à 90. en modifiant convenablement la valeur de la réactance 40. Il est entendu que la Fig. 4 ne représente pas avec exactitude les angles de phase obtenus avec les valeurs d'impédance mentionnées ci-dessus, car le déphasage réel ob- tenu avec la capacité et la résistance seules est plus voisin de 90 que l'in- dique le dessin.
Dans certains cas, on peut donc supprimer la réactance com- pensatrice 40, particulièrement si les pertes, résultant du fait que l'angle de déphasage est différent de 90 , ne sont pas graves,
Quand les signaux reçus sont faibles, l'effet de la tension de réaction fournie par le circuit déphaséar décrit ci-dessus est maximum car,
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la tension de commande automatique de volume est faible et le gain de l'am- plificateur est élevé. La forme de la courbe de résonance diffère alors de celle représentée en 35 et prend llallure de celle représentée en 43, par suite de la diminution du couplage entre les enroulements du transformateur
27.
Tout se passe comme si la réaction diminuait le couplage, puisque le dit circuit de réaction a le même effet sur la courbe de résonance*
L'échelle des ordonnées pour la courbe 43 est considérablement moindre que our la courbe 35, ce changement d'échelle étant effectué pour rendre la comparaison des courbes plus facile. La c6urbe 43 met en évidence une forte sélectivité; elle montre également par son sommet étroit, qu'il y a une perte appréciable dans les bandes latérales, qui entraine des pertes de fidélité, et la largeur de ses parties inférieures montre que les fréquen- ces des ondes porteuses voisines peuvent être reçues, d'où interférence.
Pour pallier ces inconvénients, on peut appliquer à la même grille auxiliaire 25 du tube 9 une autre tension dont l'effet est de diminuer la résistance effective de l'enroulement primaire du transformateur 27. Pour des raisons de simplicité, on emploiera la lettre Q pour désigner l'inverse du facteur de puissance d'un enroulement de circuit résonnant* Comme une di- .minution effective de la résistance d'un tel enroulement est évidemment ac- compagnée d'une diminution de son facteur de puissance, dire que la résis- tance effective de l'enroulement est diminuée, correspond à dire que la va- leur Q de l'enroulement est augmentée*
La méthode préférée pour diminuer la résistance effective de l'en- roulement 28, c'est-à-dire accroître le Q de l'enroulement, consiste à uti- liser, conformément à la présente invention,
une petite bobine ou enroule- ment tertiaire 44 comportant.un petit nombre de tours de même sens que l'en- roulement coaxial et étroitement couplé avec le primaire 28. L'enroulement 44 est Inséré dans le conducteur 43, son extrémité inférieure étant connec- tée avec la grille auxiliairee 25: d'où il résulte qu'il applique à cette grille une tension déphasée de 180 de celle du primaire 28. En d'autres termes, quand la tension de l'anode 24 est positive, la tension fournie à l'enroulement 44 est négative,
Au cas où la tension aux bornes de l'enroulement 44 serait seule appliquée à la grille auxiliaire quand le gain est élevé, l'accroissement
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consécutif du Q de l'enroulement 28 engendrerait une courbe de résonance analogue à 45.
Une telle courbe a des parties ascendantes assez abruptes, ce qui indique qu'il n'y aura que peut d'interférence avec les stations voisines. Cette courbe présente toutefois un creux regrettable dans sa partie centrale.
On a constaté qu'en combinant le déphasage de la tension fournie par le circuit déphaseur grâce auquel le couplage est diminué avec l'accrois- sement de la valeur de Q par l'effet de la tension aux bornes de l'enroule- ment tertiaire, on pouvait obtenir une courbe de résonance très sélective, mais suffisamment large au sommet pour y inclure les bandes latérales néces- saires à la réception de qualité, les parties latérales de cette courbe étant suffisamment abruptes pour éviter l'interférence avec les stations voisines.
La courbe obtenue par cet effet combiné est représentée en 46, et il est entendu que, de même que pour les courbes 43 et 45, les ordonnées sont représentées à des échelles différentes de celle de la courbe 35, ce qui permet de donner aux courbes une hauteur commune pour faciliter leur comparaison. Comme la courbe de résonance résultante 46 est relativement abrupte à droite et à gauche, et plate au sommet, on peut la considérer comme pratiquement rectangulaire. On conçoit que la courbe de résonance 46 est obtenue quand le signal reçu est faible ; auquelcas, la tension de com- mande automatique de volume est faible et le gain élevé.
Quand le signal reçu est fort, la tension de commande automatique de volume est élevée, le gain est faible et l'effet des tensions appliquées à la grille auxiliaire 25 est pat suite faible, Le couplage entre les enroulements du transformateur 27 augmente jusqu'à la valeur normale et la valeur Q du transformateur diminue jusqu'à la valeur normale, La courbe de résonance reprend donc la forme re- présentée en.35,
La variante de la Fig.2 diffère de la réalisation de la Fig.l en ce sens qu'au lieu d'employer un seul tube amplificateur pour remplir les fonctions d'amplification de moyenne fréquence et d'amplification des ten- sions de commande prélevées sur le circuit 37 et l'enroulement tertiaire 44, la Fig.2 utilise des tubes séparés pour remplir ces fonctions.
Le tube 50 a sa cathode 51 connectée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance de polarisation, sa grille de commande 52 étant connectée au secondaire @
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du transformateur de couplage 10, sa grille-écran 53 et l'anode 54 étant connectées au primaire du transformateur de couplage 27, de la même manière que le tube 9 de la Fig.l.
Dans ce cas, l'amplification des tensions de commande prélevées aux bornes du circuit 37 et de l'enroulement tertiaire 44 est obtenue grâce à un tube supplémentaire représenté en 56 et qui peut être une pentode, Ce tube comporte la cathode 57, connectée à la masse par la résistance de polarisation automatique 58, la grille de commande 59, connec- tée à l'extrémité inférieure de l'enroulement 44, la grille écran 60, la grille de suppression de l'émission secondaire 61 et l'anode 62 qui est re- liée à l'extrémité supérieure du primaire 28 du transformateur 27. L'extré- mité supérieure de l'enroulement 44 est reliée comme précédemment à un point du circuit déphaseur 37 situé entre la capacité et la résistance.
Comme on l'a dit à propos de la Fig.l, le rôle des tensions pré- levées aux bornes du circuit 37 et de l'enroulement 44 dépendait du gain du tube 9. Dans la Fig.2, l'effet de ces tensions est commandé directement par la tension négative de commande de volume automatique qui est fournie au circuit 37 par le conducteur 63 relié, par la résistance 64, à la source de tension automatique de volume. Dans ces conditions, cette forme de réa- lisation est, comme précédemment, fondée sur la réaction.
Si on le désire, on peut toutefois faire usage de la contre réaction. Dans ce but, les connexions du secondaire du transformateur 27 peuvent être inversées, ainsi que les connexions de l'enroulement tertiaire 44, et une source de polarisation positive, telle qu'une tension de commande automatique de signal, doit être appliquée au circuit 37, au lieu de la tension de commande automatique de tension.
La variante représentée Fig. 3 diffère de celle de la Fig.2 en ce sens que le circuit déphaseur 37 est relié au primaire du transformateur 27'et que l'enroulement tertiaire 44 est bobiné dans le même sens et étroi- tement couplé avec le secondaire du transformateur 27. Le tube 56 amplifie la tension de l'enroulement secondaire avant de la fournir à l'enroulement tertiaire et au circuit déphaseur, Le tube 56 est représenté sous forme d'une pentode analogue à la pentode de la Fig. 2, à cette exception près que sa grille de commande 59 est, dans ce cas, reliée avec l'extrémité supérieu- re du secondaire du transformateur 27, et l'anode 62 est reliée à l'extré- mité inférieure de l'enroulement tertiaire 44, l'extrémité supérieure de
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ce dernier étant connectée avec le circuit déphaseur 37.
Le coefficient d'amplification du tube 56 est commandé par la connexion 66 avec la source de tension négative de commande automatique de volume. Dans ce cas, le cir- ' cuit 37 est connecté entre l'extrémité supérieure du primaire 28 et la sour- ce de tension plaque.
Cette forme de réalisation de l'invention utilise uniquement la réaction et, comme dans la Fig.2, elle modifie la courbe de résonance en diminuant la valeur du couplage et en accroissant la valeur % de la même manière que dans le cas de la Fig.1.
La variante de la Fig.4 diffère en ce sens qu'on emploie un seul tube tel que la pentode 68, au lieu des deux tubes 50 et 56, et on connecte le tertiaire 44 avec la grille de commande 69 de ce tube par l'in- termédiaire du secondaire du transformateur 10. La tension de commande au- tomatique de volume est alors appliquée à la grille de commande 69 par le circuit déphaseur 37 et le tertiaire 44. On conçoit que les parties du poste entre l'antenne et le transformateur 10 inclus, et les parties comprises entre le transformateur 27 et le haut-parleur sont identiques à celles de la Fig.2. Pour cette forme de réalisation, la tension déphasée prélevée sur le circuit 37 et la tension sur l'enro ulement tortiaire 44 sont toutes deux appliquées à la grille de commande 69, en plus de la tension du signal.
Par conséquent, pour un accroissement de l'intensité du signal, le couplage du transformateur 27 est diminué et la valeur Q est augmentée: d'où il résulte que la forme de la courbe de résonance est modifiée de la même manière que précédemment.
Bien qu'on ait représenté et décrit plusieurs formes de réalisa- tion de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à ces formes particulières données simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif et que par conséquent toutes les variantes ayant même prinotpe et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus, rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.