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PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES A IMPULSIONS ELECTRIQUES.
La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux systèmes à impulsions électriques, et, plus particulièrement, aux systèmes discriminateurs d'impulsions.
L'invention a pour but la constitution de moyens permettant la discrimination entre les impulsions conformément à leur forme.
En particulier, elle envisage un circuit discriminateur d'impulsions suivant la forme, c'est-à-dire un circuit produisant un effet d'im- pulsions de sortie donné en réponse à des impulsions de forme pré- déterminée.
Il doit être compris que la forme d'une impulsion est le contour de la forme d'onde produite graphiquement lorsqu'on trace, dans un système de coordonnées, une tension ou un courant, en fonc- tion du temps.
L'invention utilise un tube à déviation de faisceau compor-
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tant une électrode collectrice de forme spéciale, ou une plaque de barrage munie d'une ouverture de forme spéciale. La forme de 1' électrode collectrice ou de l'ouverture de la plaque de barrage est, de préférence, la forme de l'onde déterminée par l'effet joint des impulsions de signal à sélecter et d'une tension de balayage.
Les impulsions de forme non désirée, combinées à la tension de balayage, déterminent des formes d'onde qui ne correspondent pas à la forme du collecteur ou de l'ouverture, suivant le cas, et, par suite, elles ne peuvent être amenées à coïncider avec lesdits collecteur ou ouverture. pour faire coïncider l'impulsion de forme désirée avec le collecteur ou l'ouverture, il est prévu des moyens de rendre de di- mension égale l'impulsion et le collecteur ou l'ouverture. D'autres moyens sont également prévus pour centrer l'un par rapport à l'autre, afin d'obtenir la coïncidence en position, aussi bien qu'en forme ou en dimension.
Comme l'onde tracée dépend, en ce qui concerne sa forme, en partie de la tension de balayage, il est évident que la même impulsion d'entrée produira un tracé différent des formes d'onde pour un type de tension de balayage et pour un autre. Une source convenable de tension de balayage est constituée par un générateur d'ondes en dents de scie. Toutefois, on peut utiliser une tension de balayage non linéaire, et, dans ce cas, le collecteur, ou l'ou- verture dans l'électrode de barrage doivent être découpés de manière à se conformer à la forme d'onde réelle, au lieu de celle considérée normalement comme caractéristique de l'impulsion en question.
Conformément à l'invention, les impulsions arrivantes sont appliquées à une paire de plaques déviatrices d'un tube à faisceau cathodique comportant deux paires de plaques déviatrices disposées à angle droit. Par l'action combinée des deux paires de plaques déviatrices, chacune des impulsions reçues est retracée sur la plaque de barrage, conformément à un mode de mise en oeuvre de l'invention, de façon telle qu'elle coïncide avec l'ouverture de ladite plaque
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et permette le passage du courant pendant toute la période de tra- çage. Les impulsions de forme non désirée ne coïncident pas avec l'ouverture de la plaque de barrage et, en conséquence, le courant ne peut passer que pendant les courtes périodes où le faisceau élec- tronique traverse l'ouverture.
De même, lorsqu'on emploi une élec- trode collectrice de forme correspondant à l'enveloppe de l'impul- sion, le faisceau doit parcourir de bout en bout l'électrode collec- trice, pour obtenir le courant désiré. De cette manière, on peut obtenir une discrimination complète des impulsions, en ce qui con- cerne leur temps d'établissement, leur retard, leur largeur et leur amplitude.
Les objets ci-dessus énoncés de l'invention et d'autres encore seront mieux compris à la lecture de la description suivante et à l'examen des dessins joints qui en représentent schématiquement, à titre d'exemples non limitatifs, un mode de réalisation et une variante.
La figure 1 représente un discriminateur de forme d'im- pulsion conforme à l'un des modes de mise en oeuvre de l'invention.
Les figures 2a, 2b, 2c et 2d représentent l'électrode de barrage avec son ouverture, sur laquelle sont tracées individuelle- ment les former d'impulsions désirée et indésirée, lesdites impul- sions se succédant et une série de quatre, dont la première a la forme d'onde sinusoïdale désirée.
La figure 3 est une représentation graphique selon laquelle les courbes A, B, C, D, représentent les impulsions d'entrée, les tensions de balayage déclenchées par lesdites impulsions, les im- pulsions de sortie qu'elles produisent et les impulsions finales, après qu'un écréteur a agi sur elles.
La figure 4 est une vue de détail du tube de la figure 1, relative à une variante de l'invention.
A la figure 1, le circuit d'entrée 1 est relié à un tube à déviation de faisceau 2, dont le circuit de sortie est représenté en 3. Au point de jonction 4 de l'entrée avec les circuits du tube,
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il est prévu deux voies en parallèle, dont l'une comprend un circuit unique de balayage 5 et l'autre un dispositif à retardement 6 et un amplificateur à gain réglable 7. Ces deux voies fournissent les tensions de déviation pour les deux paires de plaques déviatrices du tube.
Dans le tube 2 sont disposées une cathode e, de préférence du type à incandescence, mise à la terre en 9, une grille, ou autre électrode de commande, la, qui peut être utilisée, si on le désire, avec une source de polarisation de coupure du faisceau, de manière à ce que ledit faisceau soit normalement coupé quand on ne reçoit pas de signaux, une électrode, ou un système d'électrodes, accélé- rateurs et concentrateurs, représentés comme reliés à une source de tension positive, une paire de plaques déviatrices verticales 12 et 13, une paire de plaques dévietrices horizontales 14 et 15, une électrode de barrage 17, avec ouverture de forme correspondant à celle de l'impulsion désirée et une anode 19, du type à émission électronique, reliée au conducteur de sortie 3 à travers un écré- teur à seuil 20.
Le tube est alimenté en tension positive à tra- vers une résistance à partir de la source B +. L'écréteur à seuil 20 peut être de tout type désiré.
Le circmit de balayage 4 est représenté symboliquement sous forme d'un rectangle, pour montrer qu'on peut y utiliser tous appareils sensibles à une impulsion arrivante et susceptible d' appliquer à l'une des paires de plaques déviatrices une tension de balayage faisant dévier le faisceau électronique une fois en tra- vers du tube. Les appareils de ce type étant connus, une descrip- tion plus détaillée n'est pas nécessaire à ce sujet. La tension de balayage peut être fournie par une onde en dents de scie ou par la partie linéaire d'une onde sinusoïdale ou par une tension qui varie avec le temps de façon non linéaire. L'ouverture dans l'électrode de barrage doit être convenablement choisie conformément au type de tension de balayage à utiliser.
Sur la figure 2a, la référence 18 désigne l'ouverture de
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l'électrode de barrage 17 et la ligne pointillée 21a représente le tracé d'une onde dont la forme coïncide avec celle de ladite ouver- ture. La même ouverture le est de nouveau représentée aux figures 2b, 2c et 2d, les traces des impulsions non désirées successives étant indiquées en 22a, 23a et 24a.
A la figure 2a, OX et OY sont les axes de coordonnées re- présentant les directions du déplacement du faisceau sous l'effet des tensions déviatrices appliquées aux plaques 14,15 et 12, 13.
Les plaques 14, 15, sont soumises à une tension en dents de scie qui provoque un balayage du faisceau le long de l'axe horizontale OX, alors que la tension des impulsions arrivantes, appliquée aux plaques 12, 13, déplacent le faisceau verticalement, parallèlement à l'axe OY. Comme ces deux mouvements s'effectuent simultanément, le fais- ceau se déplace à la surface 17 de l'électrode de barrage, suivant une trajectoire correspondant à la forme de l'impulsion d'arrivée.
Quand aucune impulsion n'est reçue, le faisceau ou l'axe du faisceau si le faisceau lui-même est coupé, est normalement dirigé vers le point 0, dans le plan de l'électrode de barrage 172 Comme représenté à la figure 2a, ce point peut être à gauche du coin in- férieur de gauche de l'ouverture 18. Si la tension de balayage était appliquée sans l'impulsion d'entrée, le faisceau serait entratné en mouvement en travers de l'électrode de barrage et va et vient, le long de la ligne OX. Toutefois, l'impulsion arrivante déclenche le circuit unique de balayage, de façon telle que la déviation parallèle à OX ne commence pas tant qu'aucune impulsion n'est reçue.
En plus de ce déclenchement du circuit unique de balayage, l'impulsion d'arrivée fait également dévier le faisceau électronique dans une direction verticale parallèle à la droite OY. Le déplace- ment résultant du faisceau électronique se fait suivant une trajec- toire correspondant à la forme d'onde de l'impulsion d'arrivée, c'est-à-dire à l'une des formes d'onde 21a, 22a, 23a, 24a, de la figure 2.
L'amplificateur à gain réglable 7 est prévu en vue du
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réglage de l'amplitude de pointe de l'impulsion désirée, pour que son tracé s'adapte exactement en dimension à l'ouverture.
Pour éviter un déplacement latéral relatif du tracé de la forme d'onde et de l'ouverture, fil est prévu un dispositif à retar- dement 6. Bien que le faisceau commence à se déplacer horizontale- ment dès que l'impulsion d'entrée déclenche le circuit de balayage, sa composante de déplacement vertical ne commence que lorsque l'im- pulsion retardée devient effective. Le retard introduit par le dispositif 6 est juste suffisant pour centrer la trace de l'impul- sion de forme désirée dans l'ouverture. La quantité de retard né- cessaire dépend de la position de repos du faisceau.
Sur les quatre parties de la figure 2, la distance OX' représente le déplacement horizontal du faisceau électronique avant que l'impulsion de signal retardée ne déplace le faisceau vers le haut.
Sur la courbe A de la figure 3, la ligne en trait plein représente en 21, 2L, 23 et 24 les quatre impulsions retardées. La ligne en pointillé. '36 représente l'impulsion non retardée, à la position qu'elle occupe dans le temps, lorsqu'elle déclenche le circuit de balayage 5. Les deux droites verticales séparées par la distance t indiquent la quantité de retardement due au dispositif 6. Elles sont également une mesure de l'intervalle de temps entre le déclenchement du circuit de balayage et la déviation du faisceau électronique par l'impulsion 'de signal. Le même retard se produit pour les trois autres impulsions et la distance t est marquée pour les impulsions 22, 23 et 24 aussi bien que pour l'impulsion 21, sur la courbe A de la figure 3.
Sur la courbe B de la figure 3, on a représenté une ten- sion de balayage de dents de scie unique pour chacune des quatre impulsions et le balayage commence au commencement de l'intervalle de temps t pour chaque impulsion.
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Sur la courbe C de la figure 3, la forme d'onde 28 repré- sente le passage du courant dans le circuit de sortie 3 tu tube, quand l'impulsion désirée est reçue. Le flanc avant de ladite im- pulsion de sortie est en alignement avec le point de l'ouverture où le faisceau électronique aborde ladite ouverture et le flanc arrière de l'impulsion 28 est en alignement avec le point où ledit faisceau quitte l'ouverture. L'impulsion 29 de la courbe C correspond à 1' endroit où le faisceau croise l'ouverture lorsque l'impulsion non désirée 22 est tracée sur l'électrode de barrage 17. Les impulsions 30 et 31 correspondent à deux traversées de l'ouverture par le fais- ceau pendant qu'il trace l'impulsion indésirée 23.
Il est à noter qu'il n'y a pratiquement aucun passage de courant d'impulsion quand le faisceau électronique trace l'impulsion désirée 24, ceci est dû à ce que l'électrode de barrage bloque le faisceau pratiquement pen- dant toute sa période de traçage.
Sur la courbe C de la figure 3, les seuils d'écrétage ho- rizontal 32, 33 représentent l'effet de l'écréteur 20 et la courbe D représente les deux impulsions brusques produites par l'écréteur à seuil 20 lors des flancs avant et arrière de l'impulsion 28. Les petites impulsions 29, 30 et 31 sont entièrement éliminées par 1' écréteur 20, parce que les seuils 32, 33 sont placés au-dessus de la valeur de crète de ces petites impulsions. Les deux impulsions brusques 34 et 35 peuvent être fondues en une seule, comme indiqué en 34a, si l'on connecte dans le circuit de sortie de l'écréteur un filtre passe-bas, ou bien, si on le désire, l'une de ces impul- ,sions par exemple 35, peut être bloquée.
Il est évident que le limiteur à seuil peut être éliminé si les impulsions 29, 30, 31 n'ont pas d'effet appréciable, de telle sorte que l'impulsion rectangulaire 28 est en tout cas la seule substitant en résultat de l'effet de blocage de l'électrode de bar- rage 17 et de son ouverture de forme spéciale. Toutefois, le limi- teur à seuil d'un discriminateur de largeur d'impulsions éliminera toutes les impulsions indésirables produites. On comprendra égale-
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ment que le type d!écréteur à double seuil peut être utilisé en 20, ce qui permet d'obtenir une impulsion pratiquement rectangulaire, en découpant l'impulsion 28 le long des seuils 32 et 33.
En récapitulation, le fonctionnement du circuit de la figure 1 est le suivant. L'onde d'entrée est reçue dans les voies 6,7 et 5. Dans la première, elle est retardée et amplifiée de la quantité désirée et appliquée aux plaques déviatrices 12, 13 du tube.
Sur la voie 5, ladite impulsion sert à déclencher une source de tension de balayage reliée aux plaques déviatrices 14 et 15, de manière à déplacer le faisceau horizontalement une fois en travers du tube. Sous l'effet des deux déviations combinées, le faisceau électronique donne un tracé correspond à la forme de l'impulsion d'entrée, à la surface de l'électrode de barrage et ledit tracé peut, ou non, couper l'ouverture de ladite électrode, Si l'onde d' entrée a la forme désirée, le faisceau suit l'ouverture sur toute la longueur de cell-ci et une impulsion de courant passe le circuit de sortie pendant tout le temps que le faisceau trace la forme d' onde.
Toutefois si le faisceau sort de l'ouverture en un point in- termédiaire sur su longueur, comme il le fait lors de la réception d'une impulsion de forme non désirée, ou s'il ne pénètre jamais dans l'ouverture, le courant d'impulsion ne passera que pendant un ou plusieurs intervalles de temps plus courts, ou même il ne passera pas du tout. Les impulsions brèves sont de faible amplitude et elles sont éliminées à la sortie par un écréteur à seuil, la seule impulsion restante étant l'impulsion choisie.
A la figure 4, on a représenté partiellement le tube 2 avec une électrode collectrice d'électrons 36 au lieu de la plaque de barrage 17 et de l'anode 19. L'anode collectrice 36, dans ce mode de réalisation, a une forme correspondant à l'enveloppe de 1' impulsion désirée. Il est clair que les deux modes de réalisation des figures 1 et 4 ont un paramètre de forme commun qui correspond à la forme de l'enveloppe des impulsions désirées. Quand des im- pulsions de la forme désirée sont reçues, la trace du faisceau suit
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l'anode collectrice ou couverture le, suivant le cas, produisant ainsi un courant de sortie de largeur certainement et d'amplitude habituellement supérieures à celles produites par les impulsions de @ forme autre que celle désirée.
Au lieu de l'écréteur 20, on peut employer dans le circuit de sortie 3 un discriminateur de largeur d'impulsions de tout type connu.
Bien que l'invention ait été décrite en relation avec des appareils déterminés, il doit être entendu que cette description n' a. été faite qu'à titre d'exemple et ne présente aucun caractère li- mitatif de la portée de l'invention.