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Montage amplificateur.
L'invention concerne un montage servant à amplifier des oscillations à haute fréquence ou à basse fréquence, dans lequel, les oscillations à amplifier sont appliquées à la grille d'un tube amplificateur, en particulier d'un tube de grande puis- sance, par exemple un tube d'émission. En général, un tel tube est réglé de manière qu'il ne soit pas le siège de courant de grille, car la charge variable que constituerait ce courant pour le circuit d'entrée provoquerait de la distorsion non linéaire et éventuellement de la distorsion de phase dans le circuit de la grille de commande.
Or, bien souvent, lorsque la tension de grille est main- tenue inférieure au point de naissance du courant de grille, le tube ne travaille pas à sa pleine puissance.
L'invention permet de porter le débit du tube à une va- leur telle que la grille de commande soit positive sans qu'il en
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résulte un courant de grille dans le circuit connecté à la grille de commande.
A cet effet on utilise, conformément à l'invention, un circuit auxiliaire commandé par une tension prélevée de l'une des oscillations à amplifier et l'on connecte ce circuit entre la grille et l'une des autres électrodes du tube amplificateur de manière que, pour chaque valeur de la tension de grille, le courant circulant dans ce tube de la grille vers la cathode ait la même valeur instantanée et le même sens due le courent qui traverse le circuit auxiliaire vers le tube amplificateur.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La fig.1 montre un schéma de principe et la fig.2, un schéma détaillé du montage conforme à l'invention, dans lequel le circuit auxiliaire comporte un tube électronique auxiliaire dont la grille est commandée par une tension prélevée des oscil- lations à amplifier.
Sur la fig.l, les oscillatiohs à amplifier sont appli- quées à, l'enroulement primaire d'un transformateur 1 qui com- porte deux enroulements secondaires 2 et 3. La tension obtenue aux bornes de l'enroulement 2 est appliquée à la grille d'un tube amplificateur 4, par exemple un tube d'émission d'un type quel- conque qui, pour simplifier le dessin, est ici une triode.
Le tube 4 est du type à grande puissance et, à pleine modulation, il est le siège de courant de grille. Or, ce cou- rant constitue une charge irrégulière de l'étage de commande précédent, non représenté sur le dessin.
Suivant l'invention, on utilise un tube auxiliaire 5, à la grille duquel on applique la tension obtenue aux bornes de l'enroulement 3, du transformateur 1; ce tube auxiliaire est
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en outre réglé, à l'aide des sources de tension 6 et 7, de manière que le courant de grille du tube 4 soit entièrement compensé par le courant anodique du tube auxiliaire. De ce fait, les dimensions du tube auxiliaire peuvent être beaucoup plus petites que dans les montages usuels qui comportent un étage am- plificateur intermédiaire.
Le calcul donné ci-après détermine les dimensions optima du tube auxiliaire. L'espace compris entre la grille et la catho- de du tube 4 peut être considéré comme une diode de pente Si et à point de coupure ul (par point de coupure, il y a lieu d'en- tendre la valeur de la tension de la diode pour laquelle le cou- rant dans la diode est nul). Le courant de grille i dans ce tube alors devient/il = Si (u-u1), u étant la tension prélevée de l'enrou- lement 2. Si la tension aux bornes de l'enroulement 3 est nu, la tension de polarisation 6, u2 et la pente du tube auxiliaire 5, S2, on a: i2 = S2 (nu-u2) + -.:.iL , expression dans laquelle ua est la tension d'anode et Ri la résistance interne du tube.
Or, ua = u3 - u - i2Ra, expression dans laquelle u3 est la tension de la source 7, tandis que Ra englobe toutes les résistances insérées dans le circuit du tube auxiliaire 5.
De plus, le tube 5 est réglé de manière qu'il ne soit jamais le siège de courant de grille, donc qu'il ne constitue pas une charge pour l'enroulement 3.
Si, l'enroulement 3 du transformateur n'est jamais le siège de courant quelle que soit la valeur de la tension d'en- trée u, on a, pour chaque valeur de u, il = i2, et donc
EMI3.1
SI (u ¯ ul) ¯ S2Ri Ou ¯ u2 ) + u3 ¯ u i + Ra
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En négligeant Ra par rapport à Ri, et u par rapport à S2Ri, on obtient donc:
EMI4.1
Si S2 = su n (Si l'on ne néglige pas les valeurs de Ra et de u, S2 doit être légèrement plus grand).
En outre, il y' a lieu de tenir compte d'une condition à laquelle doit satisfaire u2, à savoir que la tension de po- larisation du tube auxiliaire 5 doit être réglée de manière que ce tube soit tout juste le siège de courant au moment où du courant de grille prend naissance dans le tube amplificateur 4.
On voit aussi que lorsque la caractéristicue du courant de grille du tube 4 n'est pas rigoureusement linéaire (ce qui implique que S1 varie encore avec u), le tube auxiliaire 5 de- vrait accuser le même écart de la linéarité, ce qui s'obtient de manière connue à l'aide d'un tube à pente variable ou éventuel- lement d'un réglage de la contraction ou de l'expansion. Cepen- dant, en général, de telles dispositions sont superflues, et un tube auxiliaire du type usuel suffit pour éliminer le cou- rant de charge dans le transformateur 1.
Dans le schéma représenté sur la fig.2, qui est en fait un schéma plus détaillé du montage de principe représenté sur la fig.l, on a utilisé les mêmes chiffres de référence que sur la fig.l.
Des résistances 8, 9 et 10 et un condensateur de dé- couplage 11 servent à donner au tube auxiliaire le réglage requis et de plus, on a pris les dispositions nécessaires pour éviter l'auto-oscillation du montage.
Dans le montage spécifié, on utilise de nouveau une source 7 de tension constante; il est cependant possible aussi de relier à l'anode 4 du tube l'extrémité de la résistance 9 opposée à l'anode du tube 5.
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Cependant, dans ce cas, la tension appliquée au tube 5 doit être notablement plus élevée et la pente doit être plus grande, tandis que la compensation varie avec la charge du tube 4.
L'invention n'est nullement limitée aux exemples d'exécution représentés. C'est ainsi que le circuit auxiliaire peut être constitué par un tube auxiliaire incorporé dans le tube amplificateur, ce tube auxiliaire comportant une cathode, une anode et une électrode à émission secondaire dont les ten- sions de polarisation et le montage dans le circuit de grille du tube amplificateur sont choisis de manière que, pour chaque valeur de la tension de grille, le courant vers l'électrode à émission secondaire soit exactement égal au courant de grille du tube. amplificateur.
La fig.3 représente un montage basé sur ce principe.
Sur cette figure, dont les chiffres de référence correspondent de nouveau à ceux utilisés sur les figures précédentes, le cir- cuit auxiliaire 5 est constitué par la cellule redresseuse 12, la résistance 13 et la source de tension 14. La résistance 13 et la source de tension 14 ont des dimensions telles que, pour chaque valeur de la tension de grille du tube 4, la différence entre le courant affluant de la cathode de ce tube vers l'élec- trode à émission secondaire et le courant affluant de cette élec- trode 15 vers l'anode du tube 4, soit exactement égale au courant de grille du tube 4.
On peut aussi insérer un circuit auxiliaire entre la grille du tube amplificateur et l'anode de celui-ci, ou bien l'anode du tube auxiliaire si ce tube travaille dans une partie de sa caractéristique telle qu'à valeur croissante de la tension de grille, l'intensité du courant affluant vers l'anode diminue (ce qui implique que la pente de ce tube est négative).
La fig. 4 représente un tel montage. Dans un tube à pente négative, la tension de l'anode et celle de la grille de
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commande ont la même phases le circuit auxiliaire 5, de nouveau constitué par la cellule redresseuse 12, la résistance 13 et la source de tension 14 peut donc être dimensionné de manière que l'enroulement secondaire 2 du transformateur de sortie 1 ne soit pas le siège de courant.