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GENERATEURS D'IMPULSIONS ELECTRIQUES DU TYPE DIT MULTIVIBRATEUR
La présente invention se rapporte aux générateurs d'im- . pulsions électriques du type multivibrateur et, plus particulière- ment, aux multivibrateurs dans lesquels deux tubes électroniques ont leurs anodes respectivement reliées aux grilles .l'une de l'autre à travers des réseaux présentant des constantes de temps particulières, dont la valeur, pour l'une ou les deux, peut, en certains cas, devenir infinie. En fonctionnement, le multivibrateur un varie entre deux conditions dans l'une desquelles)des tubes est bloqué et l'autre conducteur. Dans l'autre condition, le premier tube est conducteur et le deuxième est bloqué.
Un ultivibrateur de cette espèce peut être commandé ou synchronisé par un train d'impulsions qui est habituellement appli-
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que à une des grilles de commande. Un tel arrangement peut alors pro- duire un train d'impulsions de forme rectangulaire ayant la même fréquence de récurrence que les impulsions de commande. Il est égale- ment possible d'obtenir que le multivibrateur produise une fréquence sous-multiple, mais dans tous les cas, des difficultés se présentent lorsque la fréquence des impulsions de commande varie dans de larges limites.
On connaît un montage de multivibrateur disposé pour produire la fréquence moitié sous le contrôle d'impulsions dont la fréquence de récurrence varie dans de larges limites. Dans ce cas, la période non commandée des oscillations est rendue très longue et les impulsions de commande sont appliquées simultanément aux deux grilles de commande. Les impulsions successives "commutent" ensuite alternativement le multivibrateur entre les deux conditions de quasi stabilité. Toutefois, cet arrangement s'avère d'un fonctionnement incertain, car chaque impulsion de commande tend à agir sur les deux tubes de la même manière, alors que le fonctionnement exige que les tubes soient commandés en opposition.
Un des buts principaux de la présente invention est l'élimination du défaut sus-mentionné. Suivant certaines caractéris- tiques de l'invention, ce résultat est atteint par l'application des impulsions de commande ou synchronisantes aux grilles de commande des deux tubes à travers des redresseurs correspondants qui se trou- vent alternativement bloqués pendant que le multivibrateur "alterné" entre les deux états, l'arrangement étant tel que les impulsions ne puissent atteindre que La grille de co,,mande d'un seul tube à la fois.
Deux réalisations de l'invention seront décrites en re- lation avec le dessin annexé où les figures 1 et 2 montrent respec- tivement les schémas des circuits de ces deux réalisations.
Le multivibrateur montré à la figure 1 est du type qui oscille pendant une période de temps relativement longue en l'absence de toutes impulsions de commande, mais qui fonctionne en synchronisme avec de telles impulsions lorsqu'elles sont appliquées. Le circuit
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comprend essentiellement des paires d'éléments disposés d'une manière symétrique et pour plus de clarté, les éléments de chaque paire sont désignés par les mêmes numéros de référence et distingués entre eux par les lettres A et B et les éléments communs aux deux moitiés par des numéros sans lettres distinctives.
Le montage comporte deux tubes 1, de préférence pentodes, comme montré, dont les cathodes et les grilles de rejet sont reliées , sont à la terre. Les anodes)connectées à travers deux résistances 2 et 3 en série à la borne positive 4 de la source d'alimentation à haute tension des tubes (non montrée), la borne négative 5 de cette source étant connectée à la terre. Les grilles écrans sont reliées directe- ment à la borne 4.
L'anode de chaque tube est connectée à la grille de com- mande de l'autre tube à travers un condensateur 6 en série avec une résistance 7 et une petite résistance de limitation du courant 8 est connectée directement à chaque grille de commande. Une résistance de grande valeur 9 connecte le point de jonction des résistances 7 et 8 à la terre. communes
Deux résistances 10 et 11')aux deux moitiés du montage sont connectées en série entre les bornes 4 et 5. Le point de jonction de chaque paire de résistances 2 et 3 est relié, à travers une diode correspondante 12 (ou autre redresseur convenable) , au point commun des résistances 10 et 11. Les deux diodes ont leurs cathodes connec- tées à ce point commun.
Le point de jonction des résistances 2 et 3 est également connecté à une borne de sortie 13, à travers une con- densateur de blocage 14, de grande capacité, et à l'extrémité de la résistance associée 7, à travers un condensateur de faible capacité
15.
Deux bornes d'entrée 16 et 17 sont prévues pour les im- pulsions de synchronisation. La borne 16 est connectée à la cathode d'une diode (ou autre redresseur convenable) 18, dont l'anode est connectée, à travers un condensateur de blocage 19, au point de jonc- tion des résistances 10 et 11. La borne 17 est connectée à la terre
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et une résistance 20 est connectée entre les bornes 16 et 17. Le point de jonction des éléments 18 et 19 est connecté à la terre à travers une résistance 21.
Les impulsions de synchronisation appliquées à la borne 16 doivent être de courtes impulsions négatives qui traversent la diode le laquelle, avec les résistances 20 et 21, élimine toutes les impulsions positives susceptibles de se présenter.
Si on laisse de côté les éléments 10, 11, 12, le circuit apparaît comme celui d'un multivibrateur auto-oscillateur bien connu, dont la période d'oscillation est déterminée principalement par les constantes de temps des réseaux de couplage des éléments 2, 3, 6, 7, 9, 15. Lorsqu, le tube IA est en état de conduction, le potentiel anodique est relativement bas et, ainsi, le tube IB est à la coupure de son courant anodique et son potentiel anodique est élevé et sen- siblement égal au potentiel de la source à haute tension. Dans ces conditions, les cathodes des deux diodes 12A et 12B doivent être à un potentiel positif ,déterminé par les valeurs des résistances 10 et 11) tel que le diode 12A soit "bloquée" alors que la diode 12B est conductrice.
Lorsque la première impulsion de synchronisation négative arrive sur la borne 16, elle passe à travers la diode non bloquée 12B et à travers le petit condensateur 15B, jusqu'à la grille de contrôle de la valve IA, amenant ainsi le tube à la cou- pure et commutant le multivibrateur dans l'autre condifition.
On remarquera qu'en raison de ce que la diode 12A est bloquée, cette impulsion ne peut pas atteindre la grille de commande du tube IB.
Lorsque le multivibrateur a ainsi été "commuté" le tube IB est maintenant conducteur et son potentiel anodique est, par suite bas et comme le tube 1A est à la coupure, sont potentiel anodique est élevé. Ainsi, la diode 12B se trouve maintenant bloquée et la diode 12A débloquée. Il en résulte que l'impulsion de synchronisatior suivante peut atteindre la grille de commande du tube IB à travers
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la diode 12A mais ne peut pas atteindre la grille de commande du tube IA.
En obtenant de cette manière que chaque impulsion synchro- nisante ne puisse être appliquée qu'à une grille à la fois, la dif- ficulté qui se présente avec la méthode usuelle de synchronisation des multivibrateurs mentionnée plus haut se trouve complètement évitée.
Ainsi, les diodes 12A et 12B sont alternativement bloquées et débloquées pendant que le multivibrateur "alterne" entre les deux conditions et, ainsi, chaque impulsion de synchronisation est diri- gée sur la grille de commande convenable pour provoquer la commuta- tion.
Des trains d'impulsions pratiquement rectangulaires peuvent être obtenus aux bornes 13A et 13B, chaque impulsion rectangulaire correspondant à une paire d'impulsions de synchronisation, les impul sions de chaque train occupant l'espace entre les impulsions de l'autre train. Si les impulsions de synchronisation sont régulière- ment répétées, la fréquence de récurrence de chaque train d'impul- sions rectangulaires sera moitié de celle des impulsions de synchro- nisation.
L'un quelconque des trains d'impulsions rectangulaires ou les deux, peuvent être différentiés si désiré, par des moyens classiques (non montrés) en Vue de produire des trains de courtes impulsions alternativement positifs et négatifs, et toutes les impulsions courtes de même signe peuvent être éliminées, laissant seulement un train d'impulsions courtes à la fréquence moitié de la fréquence de récurrence des impulsions de synchronisation.
,On peut ajouter que les petits condensateurs 15A et 15B sont prévus pour compenser l'effet des petites capacités parasites entre les grilles de commande et la terre, de sorte que les impul- sions de synchronisation seront amenées directement sur les grilles, sans distorsion appréciable.
On a déjà indiqué que le multivibrateur considéré est du type qui oscille pendant qu'il n'est pas commandé par les impulsions
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de synchronisation. La capacité des condensateurs 6A et 6B et la résistance de 7A et de 7B doivent, par suite, présenter de grandes valeurs afin que la. période d'oscillation soit grande en comparai- son de l'intervalle de temps entre une paire quelconque d'impulsions de synchronisation successives
Dans l'établissement de ce vibrateur, il est extra-ment désirable d'obtenir que les résistances des voies de charge et de décharge des condensateurs de couplage 6A et 6B soient sensiblement égales. On obtient ce résultat de préférence en prenant des résis- tances 7A et 7B grandes par rapport aux résistances 9B et 9A.
Dans ces conditions, le courant de grille qui circule lorsqu'un quelconque des tubes est débloqué ne modifiera pas appréciablement le taux de charge du condensateur correspondant. Si on prend cette précaution, le multivibrateur fonctionne d'une manière satisfaisante lorsque les impulsions de synchronisation se présentent à des intervalles réguliers.
Le multivibrateur mcntré à la figure 2 fit usage des mêmes principes que celui de la figure 1, mais il en diffère essen- tiellement en ce que ce multivibrateur est du type qui n'oscille pas en l'absence d'impulsions de synchronisation, mais qui reste indéfiniment dans la condition en laquelle il a été placé en der- nier lieu.
Les cathodes des pentodes 22 sont connectées à la terre comme précédemment. Les anodes sont connectées, à travers les résistances 23, à la borne positive de haute tension 24, la borne négative de haute tension 35.étant mise à la terre comme précédem- ment. Chaque anode est connectée à la grille de commande de l'autre tube par une résistance 26 shuntée par un petit condensateur de correction 27, une petite résistance de limitation 28 étant inter- posée en série avec la grille de contrôle, comme précédemment. ' Chaque résistancede grille 29 est connectée ici à une source de polarisation négative - BI par la borne 30.
Les grilles écrans des tubes sont connectées à une borne 24, à travers une résistance
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commune 31 et à la terre par un condensateur 32.
Deux résistances 33 et 34 correspondant aux résistances
10 et 11 de la figure 1 sont connectées entre les bornes 24 et 25.
Deux diodes 35 (correspondant aux diodes 12 de la figure 1) sont prévues ; leurs cathodes étant connectées au point commun des résis- tances 33 et 34 et l'anode de chaque diode 35 est, dans ce cas, connectée à travers une résistance 36 au point de jonction des résis tances 28 et 29. Comme, toutefois, les cathodes des diodes 35 doi- vent habituellement être pratiquement au potentiel de la terre, la résistance 33 doit être de trèâ grande valeur, ou même supprimée.
Les impulsions de synchronisation sont appliquées aux bor- nes 37 et 38 correspondant respectivement aux bornes 16 et 17 de la figure 1. La borne 37 est connectée à travers un condensateur 39 au point commun des résistances 33 et 34.
L'anode de chaque tube 22 est connectée, à travers une résistance 40, à une borne de sortie 41 et, également à travers une autre résistance 42, à une deuxième source de polarisation négative - B2 (borne 43). Une résistance 44 reliant la borne 41 à la terre :' peut être prévue pour règler le potentiel de cette borne.
On reconnaîtra qu'en dehors des ,diodes 35A et 35B et des résistances 33 et 34, le montage de la figure 2 représente un mul- tivibrateur bien connu, du type comportant deux conditions de sta- bilité. Si on suppose que le montage se trouve dans l'état pour lequel le tube 22A est conducteur, le potentiel anodique de ce tube est faible et celui du tube 22B est élevé. La polarisation des diodes doit être réglée de manière que 35B soit bloquée tandis que 35A est conductrice. Lorsqu'une courte impulsion de synchronisation négative arrive, elle passe à travers la diode 35A à la grille de commande du tube 22A et amène ce tube à la coupure, transférant ainsi le multivibrateur à son autre condition. Comme précédemment l'impulsion ne peut par atteindre l'autre grille de commande, puis- que la diode 35B est bloquée.
Lorsque le montage est dans la con-
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dition nouvelle, la diode 35A se trouve bloquée et la diode 35B se trouve débloquée et 1'impulsion de synchronisation suivantene peut atteindre que la grille de commende du tube 22B, ramenant le circuit à sa condition antérieure, et ainsi de suite.
On remarquera que, lorsque le tube 22A est conducteur, le potentiel de la grille de commande a des chances d'êtrepositif par rapport à la terre. Il peut en résulter un courant excessif à tra- vers la diode 35A. En vue de limiter ce courant, une résistance 36A de valeur convenable, est insérée en série avec la diode 35A. La résistance 36B remplit le même but en relation avec la diode 35B.
Des trains d'impulsions de sortie de forme rectangulaire, dont la fréquence de récurrence est égale à la moitié de celle des impul- sions de synchronisation peuvent être obtenues aux bornes 41A et 41B, d'une manière analogue à celles obtenues du circuit de la figu- re 1. Les crètes des impulsions de sortie peuvent être réglées par rapport à l'axe des potentiels zéro par un choix convenable des valeurs des résistances 42A et 42B et/ou du potentiel de la source de olarisation - B2.Par exemple, on peut s'arranger pour que le potentiel de la borne 41A ou 41B varie entre zéro et une certaine valeur positive fixe.
Comme pour le cas de la figure 1, les impulsions de sortie rectangulaires peuvent être différentiées efin d'obtenir des trains d'impulsions courtes.
Les impulsions de synchronisation appliquées aux bornes 37 et 38 peuvent être de courtes impulsions négatives comme pour le cas de la figure 1, auquel cas le condensateur 39 doit être un conden- sateur de blocage de grande capacité. Ces impulsions de synchroni- sation pourraient, toutefois, être des impulsions rectangulaires auquel cas le condensateur 39 devrait être de faible valeur en vue. d'agir en coopération avec le résistance 34 pour différentier les impulsions rectangulaires. Les impulsions négatives différentiées commandent ensuite le montage de la manière expliquée et les impul-
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sions positives sont éliminées par les diodes 35A et 35B puisqu' elles,bloquent toutes les impulsions positives.
Les sources de polarisation - BI et-82 peuvent être pré- vues de toute manière convenable ; ne sont pas nécessairement de voltages différents et il n'est pas essentiel que ce soient des sources distinctes.
Bien qu'on ait supposé que les impulsions de synchroni- sation pour la commande des multivibrateurs montrés aux figures 1 et 2 sont négatives, il est également possible d'utiliser des im- pulsions de synchronisation positives, si les diodes 12A et 12B ou 35A et 35B sont inversées. Dans ce cas, pour la figure 2, par exem- ple, si l'on suppose que le tube 22A est conducteur et le tube 22B bloqué, la polarisation des redresseurs doit être réglée de manière que la diode 35B soit débloquée et 35A bloquée. Dans ces conditions la première impulsion de synchronisation positive passera à travers 35B et débloquera le tube 22B transférant ainsi le multivibrateur à l'autre condition. L'effet se poursuit ensuite par le déblocage alterné des tubes 22A et 22B par les impulsions de synchronisation positives successives.
Le circuit de la figure 1 fonctionnerait d'une manière analogiie.