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SYSTEMES DE TRANSMISSION DE SIGNAUX ELECTRIQUES A MODULA-
TION PAR IMPULSIONS.
La présente invention concerne des systèmes de trans- mission de signaux électriques à modulation par impulsions et a notamment pour objet de prévoir des systèmes de modulation par impulsions utilisant le déplacement dans le temps desdites im- pulsions.
Dans un système de transmission de signaux électri- ques à modulation par impulsions mettant en oeuvre des earaoté- ristiques de l'invention, les impulsions de modulation sont en- gendrées en utilisant les points d'intersection de deux tensions, l'une périodique dont la représentation graphique est par exem- ple sinusoïdale en fonction du temps, et l'autre linéaire, dont la représentation graphique est par exemple une droite-paral- lèle à l'axe des temps. On fait varier ces-deux tensions au rythme des signaux de manière que l'une ou l'autre de leurs re- présentations graphiques, ou les deux, se déplacent parallèle-
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ment à l'axe des temps.
Selon certaines caractéristiques de l'invention, la tension périodique consiste en une tension sinusoïdale d'ampli- tude constante en fréquence qui est appliquée sur la grille de commande d'une lampe à décharge électronique, et la tension li- néaire consiste en la tension de coupure de cette lampe. Les signaux basse fréquence modifient la polarisation de la lampe ce qui déplace la tension sinusoïdale par rapport à la caractéris- tique de la lampe et les impulsions se produisent aux instants où la tension sinusoïdale passe par la tension de coupure de la lampe. On peut ensuite, si désiré, dériver les impulsions de plaque ainsi produites pour n'en conserver que deux impulsions brèves définissant les bords de début et de fin de chaque impul- sion de plaque.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, on fait varier l'amplitude de ladite tension sinusoïdale au rythme des signaux, les impulsions de plaque étant toujours engendrées aux points d'intersection de cette tension sinusoidale avec la tension de coupure de la lampe.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la tension sinusoidale est d'amplitude constante, et la droite dont la position varie au rythme des signaux basse fréquence est la droite de polarisation d'un circuit redresseur sur lequel est ap- pliqué la dite tension sinusoïdale. La tension redressée est a- lors utilisée pour commander le fonctionnement d'une lampe près de son point de coupure afin de produire des impulsions de plaque de cette lampe qui suivent le rythme des signaux basse fréquence.
Ces caractéristiques, ainsi que d'autres encore, se- ront exposées en détail dans la description suivante donnée en relation avec les dessins annexés, dans ,lesquels:
La figure 1 est un graphique montrant les positions re- latives de la sinusoïdale et de la droite sus-mentionnées en fonc-
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tion du temps;
La figure 2 représente un ensemble de graphiques don- nant les formes de courant, successives obtenues au cours de la génération d'impulsions selon certaines caractéristiques de l' invention ;
Les figures 3 et 4 représentent sohématiquement deux exemples de circuits mettant en oeuvre des caractéristiques de l'invention en correspondance avec le fonctionnement exposé en relation avec la figure 2 ;
Les figures 5 à 8 inclusivement, donnent divers grap- hiques facilitant l'exposé d'un autre mode de réalisation d'un système de modulation par impulsions mettant en oeuvre des carac- téristiques de l'invention ; et
Les figures 9, 10 et 11 représentent schématiquement divers exemples de circuit mettant en oeuvre des caractéristi- ques de l'invention en correspondance avec le fonctionnement ex- posé en relation avec les figures 5 à 8.
La figure 1 représente en fonction du temps les deux courbes de tensions envisagées selon une caractéristique de l' invention pour créer des impulsions modulées par déplacement dans le temps. Ces impulsions sont engendrées par l'intersection de la droite 1 parallèle à l'axe des temps et de la sinusoide 2 dont l'axe est également parallèle à l'axe des temps. A chaque point d'intersection 3. 4.5. 6... de des courbes correspond une impulsion 7.8. 9. 10.
Si l'on donne à l'une des courbes la droite 1 par exemple, un déplacement parallèle à l'axe des temps, au rythme de la modulation ou des signaux basse fréquence à transmettre, l'écartement des impulsions de chaque paire 7-8,9-10... variera directement en relation avec la position de la droite 1.
Si par exemple cette droite vient sur la position 1', elle intersectera la sinusoïde 2 aux pointe 3'-4', 5'-6'... et les impulsions cor-
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respondantes seront alors 7'-8', 9'-la',
Les impulsions seraient obtenues de la même manière si au lieu de faire varier la pente de la droite 1 au rythme de la modulation basse fréquence, cette droite demeurait fixe et si on faisait varier de la même manière l'ensemble de la sinusoïde 2, ou encore, si l'on faisait varier l'amplitude de la sinusoïde 2 au rythme de la modulation.
Un premier exemple de réalisation d'un circuit met- tant en oeuvre de telles caractéristiques de l'invention est schématiquement représenté sur la figure 3. Dans cette figure, la grille d'une lampe 11 est polarisée de façon variable par la modulation basse fréquence appliquée, comme représenté, au moyen du transformateur de modulation 12, tandis qu'une tension sinusoïdale d'amplitude constante et de fréquence relativement élevée, par exemple 25 Kilohertz, est également appliquée sur la grille par le transformateur 13.
L'action de la modulation basse fréquence sur la polarisation de la lampe est de déplacer en fait la droite de coupure 1, figure 2a, par rapport à la tension sinusoïdale 2, de sorte que les impulsions apparaissent dans le circuit plaque de cette lampe saturée chaque fois que la sinusoïde 2 passe au point de coupure de la lampe Il. Par exemple, comme représenté sur la fig.2b, le courant plaque de la lampe 11 aura la forme représentée constituée par des impul- sions rectangulaires 14. 15... pour la position 1' de la droite de coupure, fig.2a. La largeur de chaque impulsion rectangulai- re 14, 15,,,correspond à l'espacement entre les points 3'-4', 5'-6'...
Le circuit plaque de la lampe 11 contient un circuit faible constante de temps condensateur 16-résistance 17 qui applique les impulsions rectangulaires 14, 15 sur une lampe dé- rivatrioe 18. Le courant plaque de cette lampe a la forme re- présentée sur la figure 2c; A chaque bord de début et de fin
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des impulsions rectangulaires 14, 15... est engendrée une im- pulsion brève 19, 20, 21, 22... de sens positif ou négatif se- lon qu'elle correspond à un bord de début ou de fin. Ce courant plaque est appliqué à travers un deuxième circuit à faible con- stante de temps condensateur 23 - résistance 24 sur une deuxi- me lampe dérivatrice 25 qui le transforme en un courant de la forme représentée sur la figure 2d.
A chaque impulsion 19 à 22, correspond une impulsion double 26.27. 28. 29. et, après passage de ces impulsions par la connexion 30 dans un circuit détecteur, le courant détecté envoyé au transmetteur ou à l'é- metteur présente la forme représentée sur la figure 2e, c'est à dire consiste en une série d'impulsions identiques 31, 32, 33, 34,... dont les espacements correspondent aux bords de début et de fin des impulsions rectangulaires engendrées par l'intersec- tion de la droite 1 et de la sinusoide 2.
Ces espacements va- riant,au rythme de la modulation basse fréquence appliquée sur la grille de la lampe 11, les impulsions 31... pourront à la réception être utilisées pour reconstituer les signaux basse fréquence par tout circuit approprié bien connu dans la tech- nique des transmissions d'ondes électriques modulées par impul- sions.
La figure 4 représente schématiquement un exemple de circuit permettant de faire varier l'amplitude de la tension sinusoidale avec la modulation, afin'de créer les impulsions dé- sirées par intersection de cette sinusoide variable avec la droite de coupure d'une lampe.
Dans la figure 4, la modulation basse fréquence est appliquée par le transformateur 36 sur la lampe amplificatrice 35 disposée pour amplifier la tension sinusoïdale à fréquence relativement élevée appliquée aux bornes 37 sur la grille de commande de cette lampe. Il est clair que ces deux tensions sinusoidales et de modulation peuvent si désiré être appliquées
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sur deux électrodes différentes de la lampe amplificatrice 35.
La tension prise sur la plaque de la lampe amplificatrice 35 est constituée en conséquence par une tension sinusoïdale modulée en amplitude par les signaux basse fréquence. Cette tension est alors appliquée sur la lampe 38, à polarisation fixe et le débit de cette lampe donne un courant de la forme représentée sur la figure 2b. Ce courantde sortie est alors appliqué sur un cir- cuit dérivateur analogue à celui représenté sur la figure 3, com- me indiqué sur la figure 4 par le circuit à faible constante de temps 16-17 et la connexion allant à la lampe dérivatrice 18.
Au lieu d'une lampe à polarisation fixe 38, on peut évidemment utiliser dans ce cas une lampe saturée,les impulsions étant engendrées par l'intersection de la tension sinusoïdale d' amplitude variable avec la droite de saturation fixe de la lampe.
D'une autre manière, on peut utiliser pour engendrer des impulsions selon certaines caractéristiques de l'invention, une tension sinusoïdale redressée, par exemple la tension sinus- oidale représentée en 40,figure 5, après rodressement, comme indiqué en 41 sur cette même figure* Les impulsions seront alors engendrées à partir des points de rebroussement 42, 43, 44... de cette sinusoide redressée.
En effet, si on applique au cir- cuit de redressement de la tension sinusoïdale 40 une polarisa- tion 45, figure 6, il est clair que la tension redressée ne sera plus constituée par une série de demi-sinusoides de même ampli- tude comme dans la courbe 41 de la figure 5, mais par une série de demi-sinusoides d'amplitudes alternées on correspondance à la polarisation 45, comme représenté sur la courbe 46 de la fi- gure 6, et l'espacement des points de rebroussement 47. 48. 49... de cette courbe 46 variera selon la valeur de la polarisation 45 appliquée sur le circuit redresseur.
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La tension redressée 46 de la figure 6 est appliquée, après amplification si désiré, sur la grille d'une lampe dont la
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caractéristique de plaque est par exemple de la forme repré- sentée en 51 sur la figure 7. La tension qui apparait dans le circuit anodique de cette lampe est alors constituée par une sé- rie d'impulsions brèves 52. 53.54. 55... dont les éoartements relatifs correspondent aux écartements des points de rebrousse- ment 47. 48. 49. 50... de la tension redressée dissymétrique 46.
Si ces impulsions 52... ne sont pas suffisamment brè- ves, il est possible d'obtenir des impulsions convenables, dont l'espacement varie toujours selon la variation de la tension de polarisation 45, au moyen d'une double dérivation, qui donne successivement les formes d'impulsions 56 et 57 de la figure 8.
Les figures 9 et 10 représentent schématiquement deux exemples de circuit utilisant la caractéristique de redressement sus-déorite pour la génération d'impulsions modulées par déplace- ment dans le temps.
Dans la figure 9, un transformateur 61 à enroulements accordés applique une tension sinusoïdale, de 25 kiloherz par exemple, sur deux cellules redresseuses telles que des lampes diodes 62 et 63. La résistance 64 est la résistance de charge du circuit redresseur et la résistance 65 est une résistance qui permet de polariser les diodes 62 et 63 de manière à obtenir une sinusoide redressée de façon dissymétrique comme indiqué sur la figure 6. La résistance 65 est traversée par le courant cat- hodique de la lampe modulatrice 66 sur la grille de laquelle est appliquée la modulation basse fréquence, comme indiqué en 67, de sorte que la polarisation obtenue est fonction de la modula- tion.
La tension redressée est appliquée sur une lampe 68 dont la caractéristique plaque est analogue à celle de la figure 7. Dans le circuit plaque de cette lampe, on recueille des im- pulsions brèves modulées par déplacement telles que les impul- sions 52 à 55, figure 7. La lampe 69 amplifie ces impulsions
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et permet d'obtenir, sans dérivation, des impulsions positives suffisamment brèves.
Dans l'exemple de réalisation schématiquement re- présenté sur la figure 10, le transformateur 61, les diodes 62 et 63, les résistances 64 et 65 sont identiques aux éléments correspondants de la figure 9 et jouent les mêmes rôles. Le transformateur 71 applique la modulation basse fréquence sur la . résistance de polarisation 65, et une source de polarisation fixe 72 est connectée en série avec la résistance 65 dans le se- condaire du transformateur 71. De cette manière, la tension aux bornes de la résistance 65 est fonction de la modulation.
Deux dérivations successives sont obtenues au moyen des circuits à constante de temps condensateur 73-résistance 74 et condensateur 75-résistance 76, insérés respectivement dans les circuits de liaison des lampes amplificatrices 77 et 78.
Ces lampes 77 et 78, permettent d'obtenir en fin de compte, a- prés le troisième étage amplificateur 79, des impulsions posi- tives modulées par déplacement dans le circuit de sortie 80.
Les schémas des figures 9 et 10 ne sont donnés qu'à titre d'exemples. Il est clair que la polarisation dissymétri- que des diodes peut être appliquée en tout autre point du cir- cuit de redressement, notamment au point milieu de transforma- teur 61. De même, la modulation par transformateur de la figure 10 peut être appliquée au circuit de la figure 9, et réciproque- ment, la modulation directe de la lampe 66 de la figure 9 peut être appliquée à la figure 10. On peut également utiliser d'au- tres éléments redresseurs que des lampes diodes.
Une variante de ce mode de génération d'impulsions par redressement d'une tension sinusoïdale est représentée sché- matiquement sur la figure 11. Dans cette figure une seule lampe redresseuse, diode par exemple, 81, est polarisée de façon varia- ble par la modulation basse fréquence appliquée aux bornes de la
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résistance 82 à travers le transformateur 83. La tension sinus- oidale de fréquence relativement élevée, 25 kiloherz par exemple, est appliquée sur la diode 81 par le transformateur 84. La ten- sion de sortie de la diode 81, aux bornes de la résistance de charge 85, consiste en des impulsions brèves qui sont en fait des portions de sinusoïde redressée, à l'intersection de la sinusoide avec la droite de polarisation dont la cote varie au rythme de la modulation.
Les signaux ainsi obtenus au point 86 attaquent la lampe 11 de la figure 3 ou 38 de la figure 4, le reste du circuit (non représenté) consistant en deux étages de dérivation analogues à ceux des figures 3 et 4.
Il est clair que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation montrés et décrits mais est au contraire susceptible de nombreuses modifications et adaptations sans sor- tir de son domaine.