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DISPOSITIFS DE RETARD POUR IMPULSIONS ELECTRIQUES.
La présente invention est relative des dispositifs de retard pour impulsions électriques.
L'un des objets principaux de l'invention est d'ob- tenir un montage auquel une impulsion brève unique peut être appliquée et qui est adapté à l'émission soit d'une impulsion unique identique après un retard qui peut être commandé par l' application d'un potentiel approprié au montage, soit d'une im- pulsion unique sensiblement rectangulaire dont la durée"peut être commandée d'une manière analogue.
Le potentiel de commande peut être tiré d'un signal variable et le dispositif de retard peut alors être utilisé pour moduler en phase ou en durée, un train d'impulsions non néces- sairement également espacées.
En conséquence, l'invention permet d'obtenir un dis- positif de retard pour impulsions électriques comportant un cir-
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cuit adapté à l'établissement d'un potentiel de commande, un tu- be électronique, des organes appliquant un potentiel de polarisa- tion audit tube de telle manière qu'il soit à l'origine dans un état de conductibilité, un dispositif à déclenchement relié audit circuit, des organes appliquant 1'impulsion pour actionner ledit dispositif à déclenchement de telle manière qu'il provoque l'é- tablissement du potentiel de commande etla coupure du tube,des organes communiquant le potentiel de commande au tube de telle manière que ledit tube devienne conducteur après un retard dé- terminé par le potentiel de polarisation appliqué,
des organes permettant de faire varier ledit potentiel de polarisation et des organes permettant d'obtenir une impulsion de sortie dudit tube.
Différents dispositifs de montage sont connus dont les fonctionnements sont analogues à celui décrit ici. Par exemple, la demande de brevet déposée en Grande-Bretagne sous le n 3576/44, décrit l'un desdits dispositifs de montage. Dans ce montage on utilise deux tubes à gaz, comme dans l'une des réalisations de la présente invention et dans les deux cas, le premier tube agit comme dispositif de déclenchement pour provo- quer une opération de charge d'un condensateur à relaxation, qui actionne à ce moment le second tube. La différence princi- pale entre les deux dispositifs réside dans les caractéristiques des tubes.
Ainsi, dans le dispositif de la demande déjà citée, le déclenchement de l'opération est produit par l'allumage du premier tube et sa cessation par l'allumage du second, les deux tubes étant éteints ultérieurement par une opération distincte.
Dans le cas de la présente invention, le déclenchement de l'opé- ration est caractérisé par l'allumage momentané et l'extinction automatique immédiate du premier tube et par l'extinction du se- cond tube, cependant que la cessation de ladite opération est caractérisée par l'allumage du second tube qui reste dans un état d'ionisation normale au cours des périodes de non activité.
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Une autre réalisation de la présente invention utilise des tubes à vide au lieu de tubes à gaz, le second tube étant dans un état conducteur ou non conducteur au cours des périodes pendant les- quelles le second tube à vide de la première réalisation est ionisé ou éteint.
L'invention sera mieux comprise à la lecture'de la des- cription détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de mise en oeuvre de ladite invention,
Les figures 1 et 2 représentent schématiquement deux réalisations de l'invention. Les figures 3 et 4 représentent respectivement, des formes d'onde utiles à l'explication du fonc- tionnement des figures 1 et 2.
On considèrera tout d'abord la figure 1. Une impul- sion brève est appliquée aux bornes d'entrée 1 et 2 et l'on peut obtenir aux bornes de sortie 3 et 4 des impulsions également re- tardées, ou aux bornes 5 et 8, une impulsion rectangulaire de durée pouvant être commandée, ou encore, simultanément, ces deux énergies de sortie à la fois. Le dispositif comporte deux tubes à gaz à décharge électronique 6 et 7 à commande par grille aux- ; quels est appliqué un courant d'anode provenant de la borne posi- tive 8 d'une source à haute tension dont la borne négative 4 est mise à la terre.. Le courant d'anode est appliqué respectivement aux tubes 6 et 7 à travers les résistances 9 et 10.
La cathode du tube 6 est polarisée positivement par connexion au point de jonction de deux résistances 11 et 12 montées en série aux bornes 4 et 8, la résistance 11 étant shuntée par le condensateur 13.
Le tube 7 est polarisé d'une manière exactement identique au moyen des éléments correspondants 14,15 et 16. Le tube 6 doit être polarisé de telle façon qu'il soit à l'origine en état de non ionisation, de manière que-le courant d'anode soit sensiblement nul et la tension d'anode maximum. Au contraire, le tube 7 est
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polarisé de telle manière qu'il soit ionisé à l'origine, la ten- sion d'anode étant, par conséquent, faible en raison de la chute de tension dans la résistance 10.
L'anode du tube 6 est mise à la terre à travers une résistance 17 de faible valeur ohmique en série avec un condensa- teur de relaxation 18. Les variations de potentiel dudit conden- sateur sont communiquées à la grille de commande du tube 7 par l' intermédiaire d'un condensateur d'arrêt 19. Ladite grille de commande est mise à la terre à travers deux résistances 20 et 21 montées en série. Le point de jonction des résistances est relié à une borne d'entrée 22 et un potentiel de polarisation de com- mande pour la grille de commande du tube 7 peut être appliqué à partir d'une source convenable quelconque (non représentée) re- liée entre les bornes 2 et 22.
La borne d'entrée 1 est reliée à la grille de commande du tube 6 à travers un condensateur d' arrêt 23, et une résistance de fuite de grille 24 est prévue.
L'anode du tube 7 est reliée à la borne 5 à travers un condensa- teur d'arrêt 25 et à la borne de sortie 3 à travers un circuit différentiateur d'impulsions consistant en un condensateur-série 26 et en une résistance-shunt 27 et également à travers un cir- cuit conformateur d'impulsions convenable 28, d'un type connu quelconque, si cela est nécessaire.
Dans la condition initiale du montage, avant l'appli- cation de toute impulsion, le condensateur 18 est chargé sensi- blement au potentiel de la source à haute tension, étant donné que le tube 6 est dans une condition de non conductibilité. Lors- qu'une impulsion brève d'amplitude suffisante est appliquée aux bornes d'entrée, de telle façon que la borne 1 soit positive par rapport à la borne 2, comme représenté en A, figure 3, le tube 6 est ionisé, devient conducteur et décharge pratiquement instanta- nément le condensateur 18 à travers la faible résistance 17 qui est prévue pour limiter le courant de décharge. La tension de l' anode du tube 6 tombe en même temps, en raison de la résistance
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9, de sorte que lorsque l'impulsion d'entrée s'efface, le tube s'éteint.
La brusque chute de potentiel du condensateur 18, re- présentée en B, figure 3,/est communiquée à la grille de oomman- de du tube 7, par l'intermédiaire du condensateur 19 et éteint ledit tube, dont la tension d'anode s'élève jusqu'à un maximum, comme représenté en C, figure 3. Les deux tubes sont alors é- teints et restent momentanément dans la condition de non-conduc- tibilité.
Le condensateur 18, après avoir été déchargé, se re- charge à travers les résistances 9 et 17 et le potentiel de la grille de commande du tube 7 s'élève comme indiqué par la par- tie en pente de la courbe B. Après un certain temps t, le po- tentiel de ladite grille de commande atteint une valeur pour la- quelle le tube 7 s'ionise à nouveau brusquement, et la tension d'anode retombe à sa valeur originale, comme représenté par la courbe C. Si one le désire, on peut obtenir sur la borne 5 l' impulsion rectangulaire C.
Le temps t après lequel le tube 7 s'ionise dépend de la polarisation initiale de la grille de commande. Ainsi, si l'on applique à la borne 22 un potentiel positif par rapport à la borne 2, le temps t est raccourci. Si le potentiel appliqué est négatif, le temps t est allongé. Il est évident que cette disposition constitue une méthode convenable, permettant l'ob- tention d'une impulsion rectangulaire de durée ajustable, une impulsion d'entrée brève étant appliquée au dispositif. Des organes convenables quelconques (non représentés) peuvent'être utilisés pour obtenir ladite polarisation ajustable. Il est à noter également qu'une variante simple de production d'une telle polarisation ajustable peut consister à rendre réglable la ré- sistance 14. Une augmentation de la valeur ohmique de ladite résistance entraîne l'augmentation du temps t, et inversement.
Le potentiel aux bornes de la résistance de diffé-
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rentiation 27 consiste en deux impulsions brèves de polarités opposées, comme indiqué en D sur la figure 3. La première des- dites impulsions coincide dans le temps, pratiquement, avec l' impulsion d'entrée mais la seconde se produit avec un retard égal à t.
Le circuit conformateur 28 peut être d'un type connu convenable quelconque et peut être conçu de telle façon qu'il supprime la première impulsion et conforme à nouveau la seconde, de telle manière qu'elle prenne la même forme que l'impulsion d'entrée, par exemple. Des dispositifs peuvent également être prévus pour inverser, le cas échéant, la seconde impulsion. De cette manière, une impulsion de sortie brève peut être obtenue aux bornes 3 et 4, ladite impulsion étant analogue à l'impulsion d'entrée originale mais retardée du temps t, qu'on peut faire varier en modifiant convenablement la polarisation du tube 7.
Ainsi la polarité de l'impulsion de sortie peut être identique ou opposée à celle de l'impulsion d'entrée.
Il est à noter que le montage permet un fonctionne- ment simple. Un court temps après l'intervalle t, le condensa- teur 18 est chargé, de manière pratiquement complète et le mon- tage se trouve dans sa condition initiale prêt à retarder une autre impulsion, le tube 6 étant à l'état de non-conductibilité et le tube 7 étant ionisé. Chaque impulsion d'un train d'impul- sions à récurrence régulière ou irrégulière peut être retardée du temps t ; on peut encore tirer de chacune desdites impulsions une impulsion rectangulaire d'une durée t.
Une application d'un tel montage, d'un intérêt parti- culier, consiste à moduler en temps un train d'impulsions appli- qué aux bornes 1 et 2. Si une tension variable, tirée d'un sig- nal modulateur d'une nature quelconque est appliquée entre les bornes 2 et 22, le temps t correspondant à chacune des impulsions d'entrée successives est déterminé par le potentiel instantané
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du signal correspondant à l'instant d'apparition de ladite im- pulsion et il en résulte qu'on peut obtenir aux bornes 5 et 4 un train d'impulsions modulées en durée ou aux bornes 3 et 4, un train d'impulsions modulées en phase ou, encore simultané- ment ces deux trains à la fois.
Par une légère modification du dispositif de la fi- gure 1, la première des impulsions différentiées D (figure 3) peut être entièrement éliminée. Suivant cette modification, un condensateur (non représenté) analogue à 18, peut être monté entre l'anode du tube 7 et la terre. Lors de l'extinction brus- que dudit tube au commencement de l'intervalle de temps t, le condensateur additionnel empêche la tension d'anode de s'élever au maximum immédiatement mais se charge relativement lentement à travers la résistance 10, de sorte que la tension d'anode s' élève comme représenté par la ligne en trait interrompu sur là, courbe 0 (figure 3). De cette manière, seule la seconde impul- sion différentiée de D, qui se produit lors de la brusque ioni- sation du tube 7, est émise.
Toutefois, il est à noter que dans cette variante, l'amplitude de la seconde impulsion différentiée dépend de la longueur d'intervalle de temps t, alors que dans le dispositif ne comportant pas le condensateur additionnel, la se- conde impulsion différentiée est d'amplitude constante.
La figure 2 représente une variante du dispositif de la figure 1, adaptée à l'utilisation de tubes à vide poussé or- dinaire au lieu de tubes à gaz. Etant donné qu'un certain nom- bre des éléments sont les mêmes dans les deux montages, ils ne seront pas décrits à nouveau ci-dessous.
Les tubes à vide poussé 29 et 30 correspondent respec- tivement aux tubes à gaz 6 et 7 du montage de la figure 1. L' anode du tube 29 est reliée à la grille de commande du tube 30 par un condensateur de relaxation 31. L'anode du tube 30 est couplée, en retour, à la grille de commande du tube 29 par l'in-
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termédiaire d'une résistance 32. La résistance 12 du montage de la figure 1 a été supprimée dans le montage de la figure 2, étant donné qu'elle n'est pas essentielle, mais on peut l'uti- liser, si on le désire. Dans le cas du tube 30, la cathode peut être directement mise à la terre et o'est pourquoi les disposi- tifs de polarisation de cathode de la figure 1 ont été supprimés.
Le tube 29 doit être polarisé à l'origine, de telle façon que le courant d'anode soit faible. On remarquera qu'un potentiel positif, tiré de la chaîne de résistances 10, 32 et 24, est présent sur la grille de commande. En conséquence, il est nécessaire de donner à la cathode une polarisation positive, appropriée, à l'aide de la résistance 11. On remarquera égale- ment que le courant d'anode du tube 30 est modérément élevé, étant donné que la grille et la cathode sont, toutes deux, mises à la terre. De cette manière, la tension d'anode dudit tube est relativement basse, tandis que la tension d'anode du tube 29 est relativement élevée étant donné que son courant d'anode est faible.
Lors de l'application d'une impulsion positive brève la grille de commande du tube 29, le courant d'anode augmente et la tension d'anode baisse, ce qui décharge partiellement le condensateur 31 et réduit le potentiel de la grille de commande du tube 30 à un niveau inférieur au potentiel de coupure. Le potentiel d'anode du tube 30 s'élève au maximum et une fraction de cette élévation de potentiel est appliquée à la grille de com- mande du tube 29, à travers la résistance 32. Ce potentiel plus élevé persiste après l'effacement de l'impulsion d'entrée, comme représenté sur la courbe E de la figure 4. La courbe F repré- sente la tension d'anode correspondante qui persiste à une va- leur réduite après l'effacement de l'impulsion.
Le condensateur 31 se charge alors relativement len- tement à travers les résistances 9, 20 et 21 et la tension de
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la grille de commande du tube 30 s'élève comme représenté sur la courbe C, figure 4. Lorsque le potentiel de ooupure est at- teint, après un temps t, le tube 30 commence à être conducteur et sa tension d'anode commence à baisser.
La chute de la ten- sion d'anode est communiquée à la grille de commande du tube 29 et produit une élévation de la tension d'anode dudit tube qui réagit à son tour sur la grille de commande du tube 30, en pro- duisant un effet d'accumulation qui fait varier le potentiel de la grille de commande du tube 30 assez brusquement, jusqu'à une valeur positive qui est, toutefois, limitée par le courant de grille après quoi ledit potentiel revient très vite à la oondi- tion initiale, comme représenté sur la courbe G (figure 4).
La variation de la tension d'anode du tube 30 est représentée par la courbe H de la figure 4, laquelle offre l'aspect d'une impul- sion rectangulaire avec un faible maximum négatif correspondant à la période d'existence du courant de grille, Ladite impulsion rectangulaire peut être obtenue, comme précédemment, sur la bor- ne 5 et le faible maximum peut être éliminé à l'aide d'organes limiteurs appropriés (non représentés), si on le désirë. Des impulsions brèves différentiées, analogues à D, figure 3, peuvent être, de même, obtenues aux bornes de la résistance 27, et la seconde desdites impulsions peut être sélectionnée et conformée par le dispositif 28 et peut être recueillie aux bornes 3 et 4, comme dans le cas de la figure 1.
Il est évident que la longueur de l'intervalle t peut être modifiée si l'on applique une tension positive ou négative. entre les bornes 2--et 2, exactement comme dans le cas de la fi- gure 1 et si l'on utilise une tension de signal modulatrice, ap- pliquée à ladite borne, on peut obtenir un train d'impulsions modulées en durée ou en phase, à partir d'un train d'impulsions d'entrée appliqué aux bornes 1 et 2.
On peut voir que dans le cas du dispositif de la fi-
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gure 2, par un choix convenable des éléments 9, 20, 21 et 31, l'effet d'accumulation provoqué par la connexion de réaction, par l'intermédiaire de la résistance 32, peut être tel qu'il amène le potentiel de grille de commande du tube 30 à une valeur nettement inférieure à celle de coupure, lors de l'application d'impulsions d'entrée. Ledit effet d'accumulation accélère éga- lement le retour à l'état normal, à la fin de l'intervalle de temps t.
La grille de commande du tube 29 étant reliée à l' anode du tube 30, les valeurs des résistances 10, 32 et 14 peu- vent être choisies telles que ledit potentiel de grille de com- mande ne puisse jamais être rendu négatif au point de couper le courant des tubes.
On comprendra que le premier tube 6 ou 29 des figures 1 ou 2, agit comme dispositif de déclenchement sous la commande d'impulsions arrivantes pour provoquer l'opération de charge du condensateur de relaxation 19 ou 31. Indépendamment du fait qu' un tube à gaz est utilisé dans l'un des cas et un tube à vide poussé,dans l'autre,il est à noter que tandis que,dans le premier cas,le tube à déclenchement est dans la même condition (coupure) immédiatement avant et immédiatement après l'opération de déclenchement, dans le second cas, au contraire, le tube se trouve dans des conditions différentes aux instants qui viennent d'être définis. D'autres dispositifs de déclenchement sont pos- sibles pour provoquer la charge du condensateur de relaxation.
On comprendra, en outre, que diverses modifications de détails peuvent être apportées aux montages des figures 1 et 2, le cas échéant. Ainsi, par exemple,d'autres méthodes de po- larisation peuvent être utilisées et les tubes peuvent comporter des électrodes additionnelles convenablement polarisées.
Bien entendu, l'invention est susceptible de nombreu- ses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les appli- cations envisagées et sans s'écarter du domaine de ladite inven-
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tion.