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PERFECTIONNEMENTS A LA STABILISATION DE FREQUENCE ET D'AMPLITUDE DES OSCILLATEURS ELECTRIQUES.
La présente invention se rapporte à des perfectionnements à la stabilisation de la 'fréquence et de l'amplitude de sortie des oscillateurs électriques;
Il est bien connu que, dans le cas des circuits oscillants comportant emploi de dispositifs ou tubes à décharge électronique, l'entretien des oscillations à une certaine amplitude fixe dépend de'la présence dans le circuit de quelque élément à impédance non linéaire, c'est-à-dire d'un élément dont l'impédance varie avec le courant qui le traverse. Dans un grand nombre de circuits bien con- nus, c'est le tube électronique lui-même qui constitue l'élément non linéaire et la limitation de l'amplitude se produit, soit par suite de l'effet de diode de la grille de commande, soit à cause de la courbure de la caractéristique tension grille-courant plaque.
On a démontré que ce type de non linéarité est une cause fondamentale de
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variation de la fréquence d'oscillation, quand les tensions d'alimen- tation du tube varient. Cet.effet est probablement dû aux variations de la distribution d'énergie parmi les harmoniques qui sont le résul- tat de la limitation d'amplitude.
Cette cause majeure d'instabilité a été éliminée en grande partie dans le passé, grâce à l'usage d'un élément Ç sensibilité thermique, tel qu'un thermistor, dans les circuits associés au tube, en vue de la comrcande de son amplitude. Dans ce cas, les organes de montage sont proportionnés de façon telle que la lampe fonctionne seulement sur la partie rectiligne de sa caractéristique et la li- mitation par courant grille est soigneusement évitée. Les varia- tions de résistance de l'élément thermique sont relativement lents et le dit élément ne peut suivre les variations instantanées de cou- rant, de sorte que, pour une amplitude d'oscillation donnée, il se comporte pratiquement comme une résistance ordinaire.
Toute varia- tion d'amplitude cause une variation compensatrice de la résistance de l'élément thermique et, de cette manière, celui-ci ne produit pas d'harmoniques.
Certains des montages jusqu'à présent utilisés comportent un système en pont de Wheatstone, nécessitant l'usage de transforma- teurs à l'entrée et à la sortie de la partie amplificatrice du monta- ge. D'autres comportent un montage "de zéro" en T shunté. Le pre- mier de ces types ne convient que pour le fonctionnement sur une seule fréquence et le second ne convient pas au fonctionnement en haute fré- quence, à cause des déphasages parasites introduits aux hautes fré- quences, par les capacités d'entrée et de s,artie de ltamplificateur.
Lorsqu'un degré élevé de stabilité de fréquence est néces- saire, il est, bien entendu, essentiel que des variations de fréquen- ce ne' se produisent pas à la suite des variations de résistance de l'élément thermique. Si l'on n'apporte pas un certain soin à l'éta- blissement du circuit oscillant, ceci est susceptible de se produire.
La présente invention se rapporte à des systèmes à circuits oscillants stabilisés par des éléments à sensibilité thermique dans lesquels on empêche les variations de résistance d'agir sur la fréquence. Ils
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diffèrent dans leurs caractéristiques essentielles de chacun des ty- pes ci-dessus mentionnés. Selon ces dispositions nouvelles, les im- pédances inter-électrodes des tubes sont amenés à faire partie du circuit oscillant, de façon telle que les variations de leurs compo- santes ohmiques n'aient pas d'effet sur la fréquence qui n'est pra- tiquement déterminée que par les réactances du circuit.
Le dispositif de production d'oscillations électriques pré- vu conformément à l'invention comporte un système amplificateur qui, lui-même, comprend une électrode d'entrée, une électrode de sortie et une ou plusieurs cathodes. Le dit dispositif comporte également un réseau de couplage dont les branches d'impédance sont effectivement connectées entre les dites électrodes d'entrée et de sortie, ainsi qu'entre chacune des dites électrodes et la cathode correspondante.
Il comporte enfin des organes susceptibles d'être commandés par la tension aux bornes des dites branches de manière à stabiliser l'am- plitude des oscillations, pratiquement à la valeur spécifiée.
L'invention prévoit également un système de production d'o- scillations électriques comprenant : un système amplificateur avec électrode d'entrée, électrode de sortie, une ou plusieurs cathodes, un réseau de couplage dont les branches d'impédance sont respective- ment connectées entre les dites électrodes d'entrée et de sortie et entre-chacune d'elles et la cathode correspondante, et un élément à résistance, dépendant de la température,connecté dans- l'une au moins des dites branches de manière à stabiliser l'amplitude des oseil lations pratiquement à la valeur spécifiée.
Selon une forme de réalisation de l'invention, dans un sys- tème générateur d'oscillations tel que ci'-dessus défini, l'élément à résistance dépendant de la température est connecté dans une au moins des branches d'impédances du réseau de couplage et chacune des impé- dances inter-électrodes du dispositif électronique est connectée en parallèle avec l'une des dites branches, L'ensemble est tel que l'am- plitude des oscillations est stabilisée par l'élément à résistance dé- pendant de la température, pratiquement à une valeur spécifiée.
Selon une autre variante, le système prévu par l'invention
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comporte deux dispositifs à décharge électronique, deux branches d'impédance connectant respectivement les électrodes de sortie des dits dispositifs aux cathodes correspondantes, et une troisième branche d'impédance connectant ensemble les dites électrodes de sor- tie et comportant un élément stabilisateur à résistance dépendant de la température. Des organes relient l'électrode de sortie de chaque dispositif à l'électrode d'entrée de l'autre.
L'invention sera mieux comprise à l'examen des dessins joints qui représentent schématiquement, à titre d'exemples non li- mitatifs, quelques modes de réalisation de l'invention.
La figure 1 est un schéma simplifié destiné à l'explica- tion au principe de l'invention.
La figure 2 est un schéma plus complet mettant en oeuvre le ditprincipe.
La figure 3 est unndiagramme représentatif du fonctionne- ment stabilisateur du thermistor.
Les figures 4,5, 6 et 7 sont les schémas de variantes de réalisation de l'invention.
Sur le schéma de principe de la figure 1, on a représenté un réseau de couplage non équilibré à deux éléments d'impédance en parallèle 1 et 2 et à un élément, en série 3, dont les impédances res- pectives sont Z1, Zé, Z. Un dispositif à décharge électronique 4 est pourvu d'une électrode d'entrée 5, d'une électrode de sortie 6 et d'une cathode commune 7. Ce dispositif a une conductance mutuel- le g définie comme le rapport du courant obtenu de l'électrode de sor- tie 6 à la tension appliquée entre l'électrode d'entrée 5 et la catho- de commune/7.
L'électrode de sortie du dispositif 4 est connectée à l' électrode d'entrée b du réseau de couplage, et l'électrode de sortie 9 de celui-ci est reliee à l'électrode d'entrée 5. La borne à poten- tiel commun 10 du réseau est connectée à l'électrode commune 7 du dispositif 4.
Les impédances Z1, Z2, Z3 doivent être interprêtées comme comprenant les impédances internes inter-électrodes du dit dispositif.
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pour l'explication des conditions d'oscillation, on sup- posera tout d'abord que la connexion entre les électrodes 9 et 5 est coupée sans suppression de l'impédance interne existant entre les 'électrodes 5 et: ,6qui agit en parallèle avec Z3.
Soit v une tension alternative appliquée entre les élec- trodes 5 et 7. Il est bien connu qu'alors le dispositif se compor- tera,comme s'il fournissait un courant i de l'électrode 6 à la borne 8 du réseau de couplage, avec i =-vg. La tension résultante entre les bornes de sorties 9, la du réseau de couplage sera V = iZt où Zt est l'impédance de transmission du réseau de couplage et est éga-
EMI5.1
le à Zl ZZ / ( Zl + Z2 + Z3)' de sorte que V = i Z1Z2 / ( Zl + Z 2 + Z3) a -vgZ1ZZ '/ ( Zl + Zz '+ Z3 ) .
. La condition d'entretien des oscillations quand la liaison est rétablie entre les électrodes 9 et 5 est :
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V = v ou 6Z-,Zg + Z1 + z Z3 = 0 (1)
En généràl, toutes les impédances Z contiendront à la fois des composantes ohmiques et réactives. Il sera commode de faire les substitutions correspondant à chacune des impédances Z sous la for- me :
EMI5.3
et de récrire l'équation (1) sous la forme =
EMI5.4
dett'e équation doit être satisfaite après que les substitu- tions correspondant à (2) auront été faites.
Il existe, bien entendu, toute une varitéde circuits possi- bles, pour satisfaire à cette condition. Lorsque, comme dans le cas de l'invention, on désire que la fréquence d'oscillation soit déter- minée seulement par les résistances du circuit, de telle sorte qu'elle soit indépendante de n'importe laquelle des composantes de résistance, ou de g, on peut démontrer que, puisqu'aucune des composantes ohmi- 'lues des impédances Z ne peut être négative, les conditions (1) ou (3) ne peuvent être'satisfaites que si g est négative. Par conséquent une triode ordinaire unique ne pourrait être utilisée pour le disposi-
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tif 4.
Toutefois, il est bien connu que, grâce à la disposition ap- propriée d'un tube multi-grille, on peut produire l'équivalent d'une triode à conductance mutuelle négative, qui peut être employé pour le dipositif 4, de manière à satisfaire aux conditions (1) ou (3).
Si, de plus, une des impédances-shunts comprend une résis- tance dépendant de la température, convenablement disposée, telle qu' un thermistor, l'amplitude d'oscillation peut être stabilisée, puis- que toute variation d'amplitude causerait la violation des condi- tions (1) ou (3) à cause de la variation de la valeur de l'impédance Z correspondante. Il est évident que le sens de variation de la ré- sistance dépendant de la température doit être telle qu'elle tende à corriger toute variation de l'amplitude des oscillations.
L'invention consiste notamment en l'emploi d'un montage du type oscillant du type de la figure 1 et d'une résistance dépendant de la température dans le réseau de couplage destiné à la stabilisa- tion des oscillations. Bien qu'en général, quand on utilise un seul dispositif à décharge électronique, il doive avoir une conductance mutuelle négative (ou disposition équivalente), il existe un type de circuit push-pull, qui sera décrit plus loin; susceptible de remplir les conditions par l'emploi de deux triodes ordinaires.
La figure 2 représente un mode d'application de l'invention conforme à la figure 1, Le dispositif 4 est une pentode avec cathode 7, grille de rejet 5, servant d'électrode d'entrée, grille-écran 6, servant d'électrode de sortie, grille de commande 11 et anode 12. Un réseau de polarisation consistant enndeux résistances 13 et 14, shun- tées par un condensateur 15 est connecté en série avec la cathode 7 et la grille de commande 11 est connectée au point de jonction des résis- tances 13 et 14. Un condensateur-shunt 16 est prévu pour la grille de commande. Cette disposition permet d'appliquer séparément une polari- sation appropriée aux électrodes 6 et 11, afin d'empêcher qu'aucune distorsion non linéaire soit introduite par le tube. Tout autre dis- positif convenable de polarisation peut également être employé.
L'ano- de 12 est connectée à la borne positive 17 d'une source de courant con- tinu de voltage E1 à travers une résistance de découplage 18. Un con-
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densateur-shunt 19 correspondant est prévu.
L'impédance Z1 de la figure 1 comprend deux parties : une résistance R6 correspondant à la résistance interne de la lampe entre les électrodes 6 et 7 et ne représentant aucun élément de montage réel et un bouchon de résonance comprenant une self-inàuo- tance 20, shuntée par un condensateur 21. Une résistance-shunt R7 est introduite pour représenter la résistance parallèle effective du circuit résonnant; elle ne correspond à aucun élément de montage réel.
L'impédance Z2 comprend également deux parties : une ré- sistance R5 représentant la résistance interne entre les électrodes 5-et 7 du tube et ne correspondant à aucun élément de montage, et un shunt comprenant une résistance 22 connectée en série avec un thermistor 23 à chauffage direct dont le coefficient de température de résistance est négatif.
L'impédance Z3 est représentée seulement par un grand con- densateur d'arrêt 24, de telle sorte que sa valeur est pratiquement nulle.
La grille-écran 6 est connectée, à travers la self-induc- tance 20 et une résistance de découplage 25 à la borne positive 26 d'une source de courant continu de voltage E2, lequel doit être su- périeur à E1. Le condensateur-shunt est représenté en 27. Les deux sources de tension E1 et E2 n'ont pas besoin d'être séparées, comme représenté, mais pourraient être constituées par des dériva- tions prises sur une source unique, suivant la pratique usuelle.
Les oscillations peuvent être recueillies aux bornes de sortie 9 et 10, qui doivent, de préférence, être reliées à un tube amplificateur (non représenté) ou à un autre circuit de charge à grande impédance, de façon convenable quelconque.
Si l'on pose pour Z3 = 0 la condition(1) peut être récrite pour la figure 2, sous la forme :
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ou en substituant :
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EMI8.1
il s'ensuit que ,
EMI8.2
et :
EMI8.3
ou, puisque :
EMI8.4
il s'ensuit que :
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où Rt est la résistance combinée des éléments 22 et 23.
L'amplitude d'oscillation s'ajustera donc jusqu'à ce que la résistance Rt atteigne la valeur donnée par l'équation (5). Une aug- mentation d'amplitude d'oscillation diminuaait Rt, ce qui réduirait 1'impédance de transmission Zt du réseau de couplage, avec le résultat d'une nouvelle diminution de l'amplitude d'oscillation. L'ef- fet inverse se produirait et l'amplitude d'oscillation diminuerait.
Cette stabilisation de l'amplitude est obtenue sans l'utilisation des propriétés limitatrices du tube et, par conséquent, sans la produc- tion d'harmoniques, avec l'instabilité de fonctionnement qui en résulterait.
Il est à noter que la condition :
EMI8.6
détermine la fréquence d'oscillation et qu'aucune des composantes ohmi. eues du montage ni la conductance mutuelle g n'y interviennent. De la sorte, la variation de Rt qui se produit pendant la stabilisation n'agit pas sur la fréquence. L'équation (5) indique également ce qui a été établi ci-dessus, c'est-à-dire que la condition ne peut être remplie que si ± est négative.
La manière dont se produit la stabilisation sera comprise à
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l'aide de la figure 3. Les ordonnées représentent le potentiel aux bornes des résistances 22 ou 23, ou 22 et 23, et les abscisses représentent le courant, ou la résistance correspondante. La cour- be 23 (C) est la caractéristique courant-tension bien connue d'un thermistor à coefficient de température négatif : elle indique le maximum de tension M, qui se produit vers le début de la courbe.
La droite 22 (0) est ia caractéristique courant-tension correspon- dante pour la résistance fixe 22 et la courbe 22 + 23 (C), obtenue en ajoutant entre elles les ordonnées des deux courbes 22 (C) et
23 (C) est la courbe caractéristique de la combinaison des éléments
22 et23. En choisissant convenablement la valeur de la résistance
33,'on peut donner à la courbe combinée une partie verticale rela- tivement rectiligne avec un coude assez brusque N, qui se produit juste au-dessus du maximum M de la courbe 23 (C).
La courbe 22 @ 23'(R) indique la relation entre la résis- tance et la différence de potentiel aux bornes de la combinaison des éléments 22 et 23. La résistance a une valeur relativement grande pour des tensions nulles, qui diminue à mesure que la tension augmente, à cause de la diminution de résistance du thermistor, à mesure qu'il s'échauffe. La diminution de résistance est tout d' abord lente, mais, dans la région de tension correspondant au coude
N, la diminution est très rapide et, ainsi, la partie milieu PQ de la courbe est presque horizontale. Aux tensions plus élevées, la diminution de résistance est, de nouveau, plus faible, et la résis- tance tend vers une valeur àsymptotique égale à la résistance de l'élément 22..
@
Les éléments de montage doivent, de préférence, être pro- portionnée de telle sorte que l'équation (5) soit vérifiée pour une valeur de résistance de la combinaison 22 + 23 qui correspond à une valeur µ' située quelque part, sur la partie PQ de la courbe 22 + 23 (R). Alors, quand le tube est tout d'abord mis en circuit, le ther- mistor 23 étant froid, les oscillation s'amorcent, puisque l'impé- dance de transmission Zt du réseau de couplage est tout d'abord plus forte que la valeur de stabilisation finale. Le thermistor s'échauffe
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alors et la résistance tombe à la valeur correspondant au point S, pour lequel l'équation (5) est vérifiée.
L'amplitude des oscilla- tions varie en même temps et se stabilise à la tension correspondant à cette valeur. Tout changement ultérieur d'amplitude échaufferait ou refroidirait le thermistor et ferait varier sa résistance de ma- nière à rétablir l'amplitude des oscillations. Il est évident que, si l'on choisit la partie PQ de la courbe pour la stabilisation, la commande est très précise, puisqu'un grand changement de résistance est le résultat d'une très petite variation de la tension appliquée.
Il est possible, de cette manière, de s'arranger pour que la résistance varie d'environ dix fois pour une variation de tension d'environ 25 % (correspondant à une variation.de puissance de sortie d'environ deux décibels).
On comprendra que, si l'une quelconque des résistances mi- ses en jeu dans l'équation (5) tend à varier pour une raison quelcon- que, une variation compensatrice se produira dans la résistance du thermistor, le point S,se déplaçant le long de la partie presque ho- rizontale PQ. La variation de la tension de sortie est négligeable et, comme expliqué plus haut, il n'y a pas de variation de la fréquen- ce.
Le tube 4 et son système de polarisation doivent, de préfé- rence, être choisis tels que letube puisse osciller au niveau corres- pondant au voltage stabilisateur sans surcharge, c'ést-à-dire de ma- nière à ce que, seule, la partie linéaire de la courbe caractéristi- que correspondante est utilisée. De cette manière, la limitation de l'amplitude d'oscillation est effectuée par le thermistor ci-des- sus, sans introduction d' harmonique et, ainsi, sont assurées à la fois la stabilité de la fréquence et l'amplitude.
Il est encore à noter que la fréquence d'oscillation peut être modifiée dans une large gamme, par exemple, par réglage du con- densateur 21, sans production d'aucune variation appréciable de l'am- plitude d'oscillation, ou de la stabilité de fréquence, puisque les variations résultantes (s'il en existe) de la valeur de R7 seront éga- lement compensées par le thermistor, sans qu'elles aient d'influence
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sur la fréquence,
Deux autres modes de mise en prutique de l'invention, qui vont être décrits maintenant, satisfont à l'équation (3) d'une ma- nière différente, l'impédance Z3 'étant pas nulle cette fois. on peut aisément démontrer que, si les impédances du ré- seau de couplage sont choisies de telle sorte qu'on bien :
X2 / R2 = X3 / R3 ou bien :
X1 / R1 = X3 / R3 (c'est-à-dire en faisant l'angle de l'impédance Z3 égal à celui de Z1 ou de Z2), les conditions nécessaires pour satisfaire à l'équa- tion (3) sé réduisant à :
X1 + X2 + X 3 = 0 et
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Par suite, comme précédemment, les conditions de détermi- nation de la fréquence ne dépendent que des réactances du circuit, èt le thermistor, ou autre résistance dépendant de la température; qui est compris dans une des résistances-shunt R, stabilise l'ampli- tude d'oscillation conformément à l'équation (6), sans influence sur la fréquence.
La figure 4,représente un mode de mise en pratique de l'in- vention suivant lequel X2 / R2 = X3 / R3' Sur la figure 4, les mê- mes références désignent'les mêmes organes que sur la figure 1. Dans le cas de la figure 4, les impédances inter-électrodes du tube ont été omises, ;pour éviter de compliquer la figure, mais on peut ad- mettre qu'elles sont présentes, telles que décrites à propos de la figure 2. L'impédance-shunt Z1 du réseau de couplage comprend la résistance 22 et le thermistor 23 en série, shuntée par un condensa- teur variable 28. L'impédance shunt Z2 consiste en une self-indue- une tance 29 shuntée par^résistance 30 et une résistance de grande valeur 31, qui sert à relier la grille d'arrêt 5 à la terre.
Ces derniers
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éléments sont couplés, à leur extrémité supérieure par un grand con- densateur d'arrêt 32, qui peut être considéré comme d'impédance nulle à la fréquence d'oscillations et qui est prévu pour isoler la grille d'arrêt 5 de la grille-écran 6 en ce qui concerne les tensions de polarisation. L'impédance Z3 comprend une autre self-inductance 33, shuntée par une résistance 34. Les résistances 30 et 34 sont suppo- sées comprendre l'effet ohmique des self-inductances correspondantes.
Elles doivent être choisies telles que les angles de déphasage des impédances Z et Z3 soient égaux. L'une de ces résistances, ou tou- tes deux peuvent être inutiles.
Le courant de grille-écran est appliqué à partir de la borne positive à haute tension 17, à travers une résistance 35 et les self- inductances 29 et 33. Une petite fraction du courant de grille-écran traverse donc le thermistor 23, mais, comme les résistances de ces self-inductances sont d'ordinaire faibles par rapport à celles des éléments 22 et 23, cette petite fraction de courant est très proba- blement insuffisante pour avoir sur le fonctionnement du thermistor une influence appréciable. Si ce n'était pas le cas, un grand conden- sateur d'arrêt (non représenté) pourrait être connecté en série avec le thermistor. Un condensateur-shunt 36 est prévu pour relier les éléments 23 et 29 à la terre.
On remarquera que chacune des self-inductances 29 et 33 est shuntée par la capacité inter-électrodes correspondante du tube 4.
Comme il est à désirer que les angles de/déphasage des impédances Z et Z3 restent les mêmes à toutes les fréquence;, il est prévu un pe- tit condensateur d'appoint réglable 37, en shunt sur la self-inductan- ce 29. Il est prévu que ce condensateur soit réglé de manière à ce que le rapport des capacités qui shuntent effectivement les éléments 29 et 33 soient en raison inverse de leurs self-inductances. Comme il est vraisemblable que la capacité existant entre les électrodes 9 et 11 est beaucoup plus faible que celle entre les électrodes 5 et 6, le réglage nécessaire sera très probablement obtenu avec le condensa- teur d'appoint 37 à la position représentée.
Dans le cas contraire, il pourra être connecté aux bornes de l'élément 33, ou bien des conden-
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sateurs d'appoint pourront être connectés aux bornes des deux élé- ments de self -inductance.
Les oscillations débitées sont recueillies aux bornes de sortie 9 et 10. On voit que, comme dans le cas de la figure 2, la borne de sortie 9 est reliée à la dérivation contenant le thermie- tor. L'avantage de cette disposition est que le thermistor compense automatiquement les variations de la résistance de charge de sor- tie. Dans le cas d'une des figures 2 ou 4, l'énergie débitée pour- rait, si on le désirait, être recueillie à l'autre extrémité du ré- seau de couplage, mais la disposition représentée est préférable.
Il ést clair qu'une fois les déphasages des impédances
Z2 et Z3 réglés à l'égalité, la fréquence est celle pour laquelle la condition ci-dessus X1 + X2 + X3 = 0 est remplie. La fréquence peut être modifiée.par réglage du condensateur 25. L'amplitude de l'oscillation est alors déterminée par l'équation (6) et les diver- ses résistances du montage doivent être choisies, comme auparavant, telles que la stabilisation se produise sur la partie PQ de la courbe de résistance de la figure 3.
La figure 5 représente une variante du dispositif de la figure 4 suivant laquelle on a rendu égales les impédances Z1 et Z3.
On voit que les éléments 29, 30 et 37 ont été substitués aux élé- ments 22, 23 et 28 et que la résistance 31, qui n'est plus nécessai- re, a été omise. Le condensateur-d'arrêt 32 est maintenant directe- ment en série avec les éléments 33 et 34 et fait ainsi partie, non plus de Z2' mais de Z3. Toutefois, son effet est négligeable, pour- vu qu'il soit assez grand. Le reste de-l'ensemble remplit les mê- mes conditions que celui de la figure 4. Comme dans le cas de cette dernière figure, le condensateur d'appoint 37 peut être connecté en parallèle non plus avec la self-inductance 29, mais avec 33, ou bien on peut utiliser deux condensateurs d'appoint.
L'énergie débitée est recueillie aux bornes 9 et 10, reliées à la dérivation thermistor du 'réseau de couplage
Les dispositions des figures 4 et 5 produisent pratiquement le même résultat, mais l'une peut être plus convenable que l'autre en
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ce qui concerne le choix du thermistor. A la figure 4, le thermistor stabilise la tension de grille d'arrêt. Ceci veut dire que, dans le premier cas, la tension stabilisatrice du thermistor peut être plus élevée que dans le second.
Une variante possible des figures 4 et 5, quoique moins commode, peut être obtenue par remplacement des éléments 29 et 33 par des condensateurs et l'élément 28 par une self-inductance varia- ble. Dans ce cas, le condensateur d'appoint 37 ne serait pas néces- saire.
Il est évident qu'il existe d'autres dispositions du réseau de couplage que celles représentées, qui satisferont aux conditions de l'équation (1) ou de l'équation (3). Au moins une des impédances- shunts Z1 ou Z2 doit contenir une résistance dépendant de la tempéra- ture.
Il est à noter que les deux tubes normalement actionnés peuvent être disposés effectivement comme un dispositif à décharge ayant une conductance mutuelle négative. Un exemple en est repré- senté à la figure 6, qui indique comment la disposition à gauche de la ligne pointillée 38 des figures 4 ou 5 peut être modifiée en vue de l'emploi de deux triodes ordinaires, les éléments situés à droite de la ligne pointillée restant inchangés. La figure 3 peut également être modifiée de façon analogue. A la figure 6, les deux triodes sont désignées par les références 39 et 40. Les deux cathodes 7A et 7B correspondent, ensemble, à la cathode 7 de la figure 4. La grille de commande du tube 39 correspond à l'électrode d'entrée 5 et l'anode du tube 40 correspond à l'électrode de sortie 6.
L'anode 41 duube 39 est couplée à la grille de commande 42 du tube 40 à travers un condensateur d'arrêt 43 et elle est alimentée en courant anodique à partir de la borne à haut voltage 17 (figure 4) à travers un bouchon de résonance comprenant une self-inductance 44 et un condensateur 45, et à travers une résistance de découplage 46, avec condensateur-shunt 47. La grille de commande 42 est reliée à la terre à travers une ré- sistance de grande valeur 48 et les ceux cathodes sont polarisées po- sitivement au moyen du réseau usuel 49 et 50. Le bouchon de résonance
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doit être accordé sur la fréquence d'oscillation désirée, par exem- ple, par réglage du condensateur 45.
Le circuit accordé peut être shunté par une résistance 51, dont la valeur est supposée contenir la résistance-shunt effective de la self-inductance 44 .:et la résis- tance interne dtanode du tube électronique 39.
Soient g1 et g2 les conductances mutuelles des tubes 39 et 40, toutes deux positives. Si l'on applique à la grille de com- mande 5 une tension v, la tension appliquée à la grille de commande 42 sera -vg1R7, où R7 est la valeur de la combinaison en parallèle des résistances 51 et 48, de la résistance interne anode-cathode du tube 40.. Le courant effectif de sortie de l'anode 6 sera, en consé- quence, vg1g2R7, de sorte que la conductance mutuelle effective de la combinaison depuis l'électrode d'entrée 5 jusqu'à l'électrode de 'sortie 6 sera -g1g2R7 et aura le signe négatif désiré.
On voit que la capacité anode-cathode du tube 39 et la ca- pacité grille de commande-cathode du tube 40 sont effectivement en parallèle avec le condensateur 45 et qu'on aura à en tenir compte lors du réglage de celui-ci.
Bien qu'à la figure 6 on ait représenté les tubes 39 et 40 sous formé de triodes, en pratique, il sera d'ordinaire préférable d'utiliser des pentodes ou des tétrodes. Dans ce cas, les grilles supplémentaires peuvent être polariséesconvenablement, d'une manière quelconque. Ces détails n'ont pas été représentés, afin de ne pas compliquer la figure.
La figure 7 se rapporte à une disposition quelque peu dif- férente, conforme à l'invention, et suivant laquelle les conditions d'oscillation sont remplies sans recours à un dispositif à conductan- ce mutuelle négative. Le montage comporte deux triodes 52 et 53, en push-pull, de conductances mutuelles gl et g2. Le réseau de couplage comprend deux impédances-shunts Zl et Z2, représentées par les self- inductances 54 et 5.5 et une impédance-série Z., représentée par la résistance 22 et le thermistor 23, shuntés par le condensateur varia- ble 28. Le thermistor doit avoir un coefficient de température de ré- sistance négatif.
L'électrode de sortie, ou anode 6A du tube 52 est
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connectée au point de jonction des impédances Z1 et Z3 et l'électro- de d'entrée, ou grille de commande 5A est connectée, à travers un et. 7, condensateur d'arrêt 56, au point de jonction de Z2. 3De même l'ano- de 6B du tube 53 est connectée au point de jonction de Z2 et de Z3 et la grille de commande 5B est connectée, à travers un condensa- teur d'arrêt 57, au point de jonction de Z1 et de Z3. Les cathodes 7A et 7B sont reliées à la terretravers une résistance commune 58 et les grilles de commande 5A et 5B sont reliées à la terre à travers les résistances 59 et 60, respectivement.
Le courant anodi- que pour les deux tubes est fourni à partir de la borne 61, à tra- vers une résistance 62 et à travers les self-inductances 54 et 55 respectivement. Le condensateur-shunt correspondant est représenté en 63.
Les oscillations peuvent être recueillies aux bornes 64 et 65, reliées respectivement aux deux anodes, si l'on désire un circuit de sortie équilibré. Selon une variante, un circuit de sor- tie non équilibré peut être obtenu entre l'une ou l'autre de ces bor- nes et la borne-terre 66. Dans les deux cas, il est à désirer de coupler la sortie à un circuit de charge à grande impédance tel qu'un circuit grille de tube électronique.
Il est bien entendu que chacune des impédances z comprend les impédances inter-électrodes du tube sur lequel elle est connectée en parallèle. Ainsi, Z1 et Z2 contiennent chacun l'impédance anode- cathode d'un tube et l'impédance grille de commande-cathode de l'au- tre et Z3 contient les impédances anode-brille de commande des deux tubes. Ces dernières, étant pratiquement des capacités, peuvent être comprises directement dans le condensateur réglable 25.
Les deux self-inductances 54 et 55 doivent, de préférence, n'avoir entre elles aucun couplage inductif, bien que, dans certains cas, elles puissent, sans inconvénient, être couplées, par exemple, lorsqu'on s'arrange pour que Z1 = Z2 et g1 = g2.
En déterminant la distribution du courant dans le réseau de couplage, on peut démontrer que la condition d'entretien des oscil- lations est :
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EMI17.1
(l + g2) Z17-2 ' ZI Zg+ Z3 (1 -gëgZ) = 0 (7) où g1 et g2 sont les conductances mutuelles des triodes 52 et 53, respectivement.
Bien que ce ne soit pas essentiel, il est préféra- ble de s'arranger de manière à ce que, pour un circuit push-pull équilibré de cette sorte, gl = g2 = g et Zl = Z2 = Z, cas auquel la condition (7) se simplifie comme suit :
2 Z + Z3 (1 - gZ) = 0 (8)
Par substitution, comme précédemment .
EMI17.2
la condition 7 se réduit à :
EMI17.3
et
EMI17.4
De la sorte, comme précédemment, la fréquence est détermi- née par les réacsances seules et n'est affectée ni par la résistance du circuit, ni par la conductance mutuelle des tubes. Il est égale- ment à noter que les conditions peuvent être satisfaites avec une valeur positive de g,. L'amplitude des oscillations est commandée par le'thermistor 23 suivant l'équation (10), puisqu'il fait partie de R3.
On peut également démontrer que, si les conditions sont choisies telles que :
EMI17.5
1 / 2 = x l x R2 / n ou que : (1) si/6s= .K / ,x2 = ;1 % R2 la fréquence est alors déterminée seulement par les réactances de mon- tage et la commande de l'amplitude par le thermistor n'a aucun effet sur' la fréquence.
Il,en est de même des variationsde la conductance mutuelle des tubes."
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Il est évident que les conditions d'oscillation po urraient également être satisfaites si l'on remplaçait les éléments 54 et 55 par des condensateurs et l'élément 28 par une self-inductance, tout ou partie de ces appareils pouvant être rendus réglables d'une ma- nière convenable quelconque.,
Dans le système compensé de la figure 7, il n'y a pas be- soin de prévoir de condensateur-shunt sur la résistance de cathode 58, puisqu'il n'y a pas de variations dans le courant qui le traver- se, la somme des courants de cathode des deux tubes étant pratique- ment constante. Ceci n'est pas nécessairement vrai dans d'autres cas et, alors, le condensaeur-shunt usuel peut être nécessaire.
Il est évident qu'on peut utiliser des pentodes ou des té- trodes pour les tubes 52 et 53, les grilles additionnelles étant con- nectées et polarisées d'une des manières bien connues.
Il est à noter qu'une résistance dépendant de la tempéra- ture ou un thermistor n'est pas le seul type de dispositif qui peut être utilisé à la stabilisation de l'amplitude des oscillations con- formément à l'invention. Ainsi, si l'on se reporte à l'équation (5) cette condition peut être satisfaite, par exemple, en faisant varier au lieu de Rt. Si le tube 4 de la figure 2 est du type à pente variable, la tensionà l'entrée ou à la sortie du réseau de couplage peut être redressée, filtrée et appliquée au tube 4, à la manière d'un circuit de commande automatique d'amplification, de façon à faire vaier g dans le sens convenable pour s'opposer à toute varia- tion d'amplitude.
Selon une variante, un tube à commande par grille pourrait être disposé de manière à se comporter comme la résistance variable Rtet la tension redressée de l'oscillateur pourrait être appliquée, après un filtrage suffisant, à la grille, pour commander le tube. Ces principes pourraient être appliqués à n'importe lequel des montages qui ont été décrits plus haut.
Dans une quelconque des dispositions décrites, le thermistor 23 peut être remplacé par une combinaison en série, en parallèle ou mixte de plusieurs thermistors qui peuvent avoir des caractéristiques semblables ou différentes. De cette manière, on peut obtenir une
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caractéristique de stabiliion plus convenable lorsque, par exem- ple, le nombre de types différents de thermistors est limité. Par suite, le tarme de "thermistor" utilisé au cours de la présente des- cription doit être compris comme désignant indifféremment, soit un thermistor unique, soit une combinaison de plusieurs thermistors.