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SYSTEMES DE COMMANDE AUTOMATIQUE DU VOLUME.
La présente invéntion concerne des systèmes de commande automatique du volume utilisés notamment-avec des récepteurs radio.
On a constaté que des systèmes de commande automatique du volume de type ordinaire ne fonctionnent pas de façon satis- faisante avec des impulsions raides, telles par exemple que les impulsions utilisées dans les systèmes de communication par im- pulsions ou dans le radar.
Un objet de la présente invention est un système perfec- tionné de commande automatique du volume.
Un autre objet de l'invention est un système perfectionné de commande automatique du volume particulièrement adapté pour commander automatiquement le volume de signaux par impulsions.
@ Un autre objet de la présente invention est un système @
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perfectionné de commande automatique du volume que l'on peut utiliser pour commander une énergie modulée de façon sinu- sidale aussi bien que pour commander une énergie transmise sous forme d'impulsions.
L'invention ainsi que d'autres objets àt caractéris- tiques seront mieux compris à la lecture de la description ci-dessous d'exemples de réalisation, faite en relation avec les dessins annexés, dans lesquels :
La figure I est un schéma d'un récepteur compor- tant un système de commande automatique du volume incor- portant des caractéristiques de l'invention;
La figure 2 est un schéma d'une variante du sys- tème représenté sur la figure I;
La figure 3 est un schéma d'une autre variante du système de la figure I, particulièrement adapté à la réception d'impulsions ayant des flancs symétriques; et
Les figures 4 et 5 sont dea jeux de courbes uti- lisés dans l'explication du fonctionnement des systèmes des figures I il 3..
Selon une caractéristique importante de la pré- ' sente invention, on dérive du signal entrant ( par exem- ple à la sortie du récepteur) des paires d'impulsions dont les amplitudes varient avec l'amplitude du signal entrant et avec le gain du récepteur. Ces paires d'im- pulsions traversent un dispositif à seuil, tel qu'un limiteur, oui permet normalement aux crêtes de ces im- pulsions de passer. Ces crêtes ou impulsions qui ont passé sont appliquées à un multivibrateur ayant deux positions ou niveaux de stabilité. La première impulsion de chaque paire fait passer le multivibrateur de sa pre- mière position a la seconde, et la seconde impulsion fait repasser le multivibrateur sur sa première position.
Dans ces conditions, les impulsions sortant du multivi-
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orateur sont rectangulaires. Toute l'énergie portée par ces impulsions rectangulaires est utilisée pour commander le gain du récepteur, par exemple par application de ces impulsions rec- tangulaires à un dispositif intégrateur qui peut comprendre un condensateur chargé par lesdites impulsions rectangulaires, la tension résultante aux bornes dudit condensateur étant utilisée pour commander la polarisation de tubes choisis dans le récepteur pour commander le gain de ce récepteur.
Normalement, c'est-à-dire lorsque l'amplitude à la sortie du récepteur est égale ou supérieure à un niveau prédéterminé, les deux impulsions de chaque paire traversant le dispositif à seuil et font passer le multivibrateur de sa première position à sa seconde, puis. immédiatement à sa position initiale. Les impul- sions rectangulaires résultantes ainsi produites portent une énergie relativement faible, de sorte que le condensateur à la sortie du multivibrateur est chargé si peu par chacune desdites impulsions rectangulaires que la tension ainsi produite aux bor- nes de ce condensateur est négligeable, et que le gain du récep- teur n'est pas sensiblement modifié.
Le condensateur est dispo- sé dans un circuit de décharge dont les caractéristiques sont telles que l'augmentation de la charge du condensateur produite , par les impulsions rectangulaires successives est de préférence moindre que la charge dissipée dans le circuit de décharge de ce condensateur.
Lorsque l'amplitude à la sortie du récepteur tombe au- dessous de la valeur prédéterminée, par suite par exemple de " fading", une seule impulsion de chaque paire, par exemple la première impulsion, traverse le dispositif à seuil, alors que la seconde impulsion ne peut le faire. On peut. obtenir ce ré- sultat par des moyens variés, tels par exemple qu'un niveau de seuil du dispositif à seuil plus faible pour la première impulsion que pour la seconde impulsion de chaque paire, de sorte
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que lorsque l'amplitude des deux impulsions de chaque paire décroit, ladite première impulsion peut encore passer au- dessus de son seuil relativement bas, alors que la secon- de impulsion n'est pas capable de passer au-dessus de son seuil relativement élevé.
Une autre cathode pour obtenir ce résultat est de modifier les amplitudes relatives de la première et de la seconde impulsions avant de les trans- mettre au dispositif à seuil. Quelle que soit la méthode utilisée, lorsque le signal s'évanouit, seule la première impulsion traversera le dispositif à seuil.
La première impulsion passante de chaque paire fait passer le multi - vibrateur de sa première position de stabilité à sa se- conde. Comme il ne passe pas de seconde impulsion de cha- que paire pour faire " basculer" le multivibrateur à sa position initiale, il reste sur sa seconde position.Les premières impulsions successives de chaque paire ne font pas " basculer " le multivibrateur à sa première position, grâce à la façon dont elles sont injectées ce multivi- brateur. Par suite, le multivibrateur continue rester sur sa seconde position de stabilité et il produit une impulsion très longue, ou une énergie continue de grande durée, qui charge le condensateur à un niveau croissant.
Pendant que la charge du condensateur continue, la tension à ses bornes augmente, et cette tension croissante augmen- te le gain du récepteur. Le gain croissant du récepteur devient finalement si élevé que les deux impulsions de chaque paire provenant du récepteur atteignent une ampli- tude suffisante pour traverser le dispositif à seuil.
Lorsque la première des secondes impulsions desdites pai- res traverse le dispositif à, seuil, elle fait repasser le multivibrateur à sa première position, ou position ini- tiale. Ceci arrête temporairement la charge du condensa- teur et lui permet de commencer à se décharger dans son
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. circuit de décharge.
Comme le taux de décharge est de préférence un peu plus élevé que le taux auquel le condensateur est chargé par les impulsions rectangulaires relativement faibles produites à la sortie du multivibrateur entre la première et la seconde impul- sionsd'une paire, lorsque ces impulsions ont passé, la tension aux bornes du condensateur diminue lentement, faisant décroitre le gain du récepteur jusqu'à ce que les deux impulsions des paires ne puissent traverser le dispositif à seuil, alors le multivibrateur ne " bascule " de nouveau que sous l'effet de la première impulsion, et recharge le condensateur pour accroître encore une fois le gain du récepteur. Ainsi, le système auto- matique de commande du gain continue à " rechercher" une ampli- tude de niveau donné.
Le fonctionnement sus-mentionné deviendra peut être plus clair, grâce à la description ci-dessous.
Si l'on se réfère maintenant à la figure I, on a repré- senté un système de commande automatique du gain incorporant des caractéristiques de l'invention combiné à un récepteur adapté pour recevoir une énergie modulée autrement que par des impul- sions, telle par exemple que des ondes porteuses modulées de façon sinusoïdale.
L'arrangement représenté comprend une antenne I, sur laquelle est recueillie l'énergie reçue et qui conduit à un récepteur et démodulateur 2, dont les ondes de sortie ont sen- siblement une forme sinusoïdale, comme on l'a représenté en 3.
Les ondes à la sortie du récepteur 2 sont injectées à un limi- teur 4, qui limite chacune des ondes 3 à un niveau désigné de façon générale par le repère 5, pour produire des impulsions 6. L'amplitude des impulsions 6 varie comme l'amplitude des ondes sinusoïdales 3. Ces impulsions C sont dérivées dans un différentiateur 7, et produisent chacune deux impulsions rai- des 8 et 9,8 étant positive et 9 négative. Les deux impul- sions 8 et 9 dérivées de l'onde sortant du récepteur 2 sont injectées à un séparateur limiteur 10 qui est réglé à un niveau
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prédéterminé pour ne laisser passer normalement que la pointe de l'impulsion 9, et un peu plus de l'impulsion 8. Ce limiteur 10 sert également à séparer les impul- sions 8 et 9, de sorte qu'a sa sortie il y a deux voies distinctes II et 12.
Dans ce but, le limiteur 10 peut être de tout type classique, tel qu'un limiteur à dou- ble diode dans lequel chacune des diodes laisse passer des impulsions de polarité opposée. L'impulsion 8 appa- rait à la sortie du limiteur 10, sur la voie II sous for- me d'une impulsion positive Sa, qui a une amplitude plus grande que celle dé l'impulsion négative 9a qui apparait sur la voie 12, et qui provient de l'impulsion 9. Les impulsions provenant du limiteur 10 peuvent être utili- sées pour commander un multivibrateur 13 ayant deux posi- tions de stabilité.
Ce multivibrateur peut être du type Eccles-Jordan. Bien que l'impulsion positive 8a puisse être utilisée pour faire Il basculer " le multivibrateur de sa première position de stabilité à sa seconde position de stabilité, et que l'impulsion négative 9a puisse être appliquée au même point pour faire " basculer" de nouveau le vibrateur à sa position de stabilité initiale, on pré- fère appliquer ces impulsions en des points différents.
Par suite il devient désirable d'inverser l'impulsion 9a, et dans on but, cette impulsion 9a est injectée à un in- verseur de phase 14, qui l'inverse pour produire l'impal- sion représentée en 9b.
L'impulsion 8-a estappliquée a la grille d'un tube 15 du multivribateur I3, alors que l'impulsion 9b estappliquée à la grille du second tube 16 de ce multi- vibrateur 13. Ainsi l'impulsion Sa fait Il basculer " le multivibrateur 13, et l'impulsion 9b le fait "basculer" une seconde fois à sa position initiale. L'impulsion de sortie du multivibrateur 13 est donc une onde rectangu-
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laire telle que celle qui est représentée en 17, laquelle est appliquée à un dispositif intégrateur approprié, qui peut être @ par exemple un filtre passe-bas 18, comprenant un condensateur 19 qui est chargé par les impulsions rectangulaires 17. Le condensa- teur 19 est connecté au récepteur et se décharge dans une résistance 20 de ce récepteur, qui peut être une ou plusieurs des résistances de grille.
Le condensateur 19 se décharge normal-ement à la terre à travers la ou les résistances 20 à une vitesse un peu plus grande que celle à laquelle les augmentations de charge produites par les impulsions rectangulaires 17 sont appliquées au condensateur 19.
C'est-à-dire que cela est vrai à condition que les deux impàlsions 8 et 9 traversent le circuit limiteur et séparateur 10.
Si l'on se réfère à la figure 4 sur laquelle apparaissent les impulsions 8 et 9, les lignes 21 et 22 indiquent les niveaux de limitation du circuit limiteur et séparateur 10, pour les impul- sions 8 et 9 respectivement. Le niveau de limitation 21 est plus proche de l'axe central que le niveau de limitation 22. Ainsi, lorsque le signal à l'entrée s'évanouit et les impulsions 8 et 9 diminuent comme on l'a représenté au point 23, seule l'impulsion positive 8 passe le seuil alors que 1'impulsion négative 9 au point 23 ne le fait pas.
Par conséquent, au lieu d'une petite impulsion rectangulaire 17 à la sortie du multivibrateur 13, comme indiqué sur la courbe 4b de la figure 4, l'impulsion 24 ainsi produite a une durée relativement longue, charge le condensateur 19 (figure 1) et produit l'augmentation de la tension aux bornes de ce condensa- teur, cette tension croissante étant utilisée pour polariser les tubes du récepteur démodulateur 2 afin d'augmenter le gain de ce récepteur, de sorte que graduellement, malgré l'affaiblissement du signal, le gain augmente jusqu'au moment où le signal à la sortie du récepteur et les impulsions qui en proviennent atteignent une amplitude indiquée en 25, à laquelle l'impulsion négative 9 passe de nouveau he seuil et fait"basculer" à nouveau le multivibrateur à sa première position, ou position initiale.
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L'onde sortant du récepteur et démodulateur 2, en plus de son application à l'arrangement de commande automatique du volume, peut être également injectée à un dispositif d'utilisation convenable 26, qui peut être par exemple un haut parleur, un indi- cateur etc...
Sur la figure 2, on a représenté un système destiné à être utilisé avec des signaus affectant la forme d'impulsions, ces signaus sont recueillis sur l'antenne 1 et injectés à un récep- teur et démodulateur 2, les impulsions sortant de ce récepteur et démodulateur 2 étant injectées sur trois voies 27, 28 et 29.
Les impulsions sortant du récepteur 2, qui peuvent consister en une série d'impulsions comprenant des impulsions 30, 31 etc. sont in- jectées par la voie 28 à un circuit "basculant" 32. Les impulsions de sortie du circuit 32 sont injectées à deux"portes électroniques" 33 et 34 disposées dans les voies 27 et 29 respectivement. Le circuit "basculant" rend les "portes électroniques" 33 et 34 alternative- ment conductrices et chaque impulsion successive actionne le circuit "basculant" pour inverser la conductibilité des deux circuits.
Par exemple, l'impulsion 30 fait fonctionner le circuit "basculant" de telle sorte qu'il rend la "porte électronique" 33 conductrice, alors que l'impulsion suivante, qui est l'impulsion 31, en agissant sur le circuit 32, actionne ce circuit de façon qu'il rende la "porte électronique" 34 conductrice, alors que la "porte électro- nique" 33 devient non-conductrice, Par suite, l'impulsion 30 qui actionne le circuit "basculant" 32 traversera la"porte" 34, ouverte, pour produire à sa sortie une impulsion 30a. Mais cette impulsion 30 fait fermer pat le circuit "basculant" la "porte" 34, et ouvrir la"porte" 33; l'impulsion consécutive 31 traversera donc la "porte"
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33 pour produire une impulsion de sortie 31a.
Les " portes électroniques " 33 et 34 peuvent également comporter chacun un limiteur qui sort du dispositif à seuil et permet normalement aux crêtes des impulsions 30 et 31 de le traverser, comme on l'a @ décrit, par exemple, en relation avec le limiteur 10 de la figure I. Le limiteur de la " porte " 34 peut également être réglé à un niveau plus faible que celui du limiteur de la " porte " 33, de sorte que l'impulsion de sortie 30a ait une amplitude plus grande que celle de l'impulsion 31a. Les impulsions sortant des " portes électroniques " 33 et 34 sont alors injectées au mul- tivibrateur 13, dont les impulsions de sortie sont appliquées au filtre passe-bas 18 qui est connecté à la résistance 20 du récepteur et démodulateur 2.
Le mode de fonctionnement est sem- blable à celui qui a été décrit en relation avec la figure I.
Dans certains systèmes, et notamment les systèmes de- radar, les impulsions sont reçues par paires dans lesquelles l'amplitude de chaque impulsion varie de façon inverse, c'est- à-dire que si la première impulsion d'une paire débute avec une grande amplitude et diminue jusqu'à une amplitude nulle, la se- conde impulsion de la paire débute à une amplitude très faible, telle qu'une amplitude nulle, et augmente jusqu'à une grande am- plitude.
Cela est illustré sur les figures 5,5a, où la première impulsion 35 d'une paire d'impulsions 35 et 36 débute avec une grande amplitude et diminue, alors que la seconde impulsion 36 débute avec une faible amplitude, et augmente. Ces paires d'im- pulsions se répètent dans la série d'impulsions entrantes. A la sortie du récepteur et démodulateur, les impulsions 35 et 36 prennent la forme représentée sur la courbe 5B en 35-a et 36a, et donnent des impulsions en dents de scie dans lesquelles le flanc avant de l'impulsion 35a et le flanc arrière de l'impulsion 36a sont raides. Si l'on se réfère maintenant à la figure 3, les impulsions 35a et 36a sont injectées au différentiateur 7, et
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sont différentiées pour produire les impulsions 35b et 36b représentées sur la courbe 5C, figure 5.
Dans le circuit limiteur et séparateur 10 de la figure 3, les impulsions 35b et 36b sont limitées à des niveaux 37 et 58, respec- tivement, le niveau. 57 étant plus proche de l'axe que le niveau 38, de sorte que la partie passante de l'impulsion 35b estplus grande que la partie passante de l'impulsion 36b. Les impulsions sortant du limiteur séparateur 10 sont utilisées comme on l'a décrit en relation avec la figure I pour commander le multivibrateur 13 et, à travers le filtre 18, elles commandent le gain du récepteur 2.
Bien qu'on ait décrit les détails de plusieurs systèmes incorporant des caractéristiques de l'invention, il est évident que l'on peut apporter à ces détails de nombreuses modifications. Par exemple, le système de la figure I peuêtre également utilisé pour transmettredes impulsions lorsque ces impulsions ne sont pas trop raides pour les conditions des paramètres du différentiateur.
Ces impulsions seront limitées et différentiées comme 1' énergie sinusoïdale, et les impulsions différentiées se- ront utilisées pour commander le gain de la façon décrite en relation avec la figure I. De plus, bien qu'on ait représenté sous une forme particulière de nombreux autres détails, il est évident que l'on peut également apporter des modifications à ces détails. Par exemple, au lieu d'injecter des impulsions positives à chacune des grilles des tubes du multivibrateur 13, la commande de ce multi- vibrateur 13 peut se faire en injectant une impulsion po- sitive à la grille d'un tube et une impulsion négative à la même grille du même tube, pour provoquer le déplace- ment du circuit entre ses deux positions de stabilité.
De nombreuses autres modifications apparaîtront aux tech- niciens d'après la description précédente.
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Par suite, bien qu'on ait décrit ci-dessus les princi- pes de l'invention en relation avec des appareillages déterminés et des modifications.particulières de ces appareillages, il est évident que cette description n'a été faite qu'à titre d'exemple, et non comme limitation du domaine de l'invention.