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Montage amplificateur d'oscillations à fréquence très élevée.
L'invention concerne un montage amplificateur d'oscil- lations électriques à fréquence très élevée.
Dans de tels montages, l'amortissement d'entrée des tubes à décharge utilisés pour l'amplification, provoque, en général, des ennuis. Cet amortissement est attribuable entre autres, à la self-induction naturelle du conducteur cathodique, self-induction dans laquelle se produit une tension de fréquence égale à la fréquence des oscillations à amplifier, décalée d'en- viron 90 par rapport à la tension alternative appliquée à la grille de commande du tube à décharge considéré ; tension provoque un courant de la grille de commande vers la cathode dans la capacité naturelle existant entre ces électrodes, courant qui est approximativement en phase avec la tension alternative de la grille de commande et qui provoque donc un amortissement du cir cuit d'entrée.
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Il est connu d'éliminer cet inconvénient en insérant dans le conducteur cathodique un condensateur qui accorde ce conducteur, du moins approximativement, sur la fréquence des oscillations à amplifier, de sorte que l'impédance du conduc- teur est réduite au minimum. Il est nécessaire de shunter le condensateur précité par une résistance ou une self-induction qui permet de conduire le courant continu à la cathode. La résistance provoque souvent un amortissement indésirable du circuit accordé sur une résonance en série, tandis que dans le cas d'une self-induction, il peut se produire une résonance en parallèle indésirable.
Il est en outre connu de réduire l'amortissement du circuit d'entrée qui résulte de la self-induction naturelle du conducteur cathodique en utilisant pour l'amplification un tube à décharge dont la cathode est connectée à au moins deux conducteurs d'alimentation entièrement séparés pour la haute fréquence et en reliant l'un de ces conducteurs d'alimentation, par l'intermédiaire du circuit d'entrée, à la grille de commande et l'autre conducteur, par l'intermédiaire du circuit de sortie, à l'électrode de sortie. Cet agencement permet de supprimer, pour ainsi dire entièrement, l'amortissement d'entrée provoqué par la self-induction naturelle, mais il présente un inconvénient: il ne permet pas de mettre simultanément à la terre le circuit d'entrée et le circuit de sortie.
En effet, la mise à la terre simultanée de l'impédance d'entrée et de l'impédance de sortie provoquerait le branchement en parallèle des deux conducteurs d'alimentation, ce qui annihilerait l'effet recherché. En pratique, il est cependant désirable de mettre à la terre pour la haute fréquence, tant le circuit d'entrée que le circuit de sortie, en particulier lorsque ce dernier est accordé à l'aide de condensateurs variables.
C'est pourquoi on a déjà proposé, dans un montage destiné à l'amplification d'oscillations
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électriques à haute fréquence comportant un tube à décharge dont la cathode comporte au moins deux conducteurs d'alimentation, d'insérer dans l'un de ces conducteurs un condensateur à l'aide duquel ce conducteur est accordé, du moins approximativement, sur la fréquence des oscillations à transmettre, et d'amener le courant continu cathodique par l'intermédiaire d'une résistance insérée dans l'un des autres conducteurs. La résistance précitée, qui sert à créer une tension de polarisation négative de la grille de commande peut alors être shuntée par un gros condensateur qui constitue un court-circuit pour les oscillations à amplifier.
Bien que ce montage puisse donner d'excellents résultats, il ne donne pas satisfaction dans les cas où l'amplificateur doit être accordable dans une gamme de fréquences étendue, car la variation de l'amortissement en fonction de la fréquence,est dé- terminée par la construction du tube et ne peut se régler de la manière désirée pour chaque cas déterminé, du moins lorsqu'on utilise un condensateur fixe pour l'accord du premier conducteur mentionné.
L'invention permet d'obvier à cet inconvénient et fournit un amplificateur d'oscillations à fréquences très élevées dans lequel le circuit d'entrée n'est pas sujet à un amortissement trop élevé et dans lequel on peut obtenir, de façon très simple, une variation favorable de l'amortissement, lorsqu'on désire amplifier une gamme étendue de fréquences.
Suivant l'invention, dans un montage amplificateur d'oscillations à fréquence très élevée dans lequel la cathode du tube amplificateur comporte deux conducteurs d'alimentation, on insère dans les deux conducteurs, des condensateurs en série, de préférence fixes, dont les impédances sont, pour les oscillations à amplifier, du même ordre de grandeur que celles des self-induc- tions propres de ces conducteurs. Ces condensateurs peuvent être
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par exemple accordés avec les self-inductions propres des conduc- teurs sur les fréquences de la gamme à amplifier. Ils ont alors, de préférence, la même capacité ou en tout cas, des capacités peu différentes et peuvent être réglés, une fois pour tout, à une valeur fixe.
Le montage conforme à l'invention est approprié à l'amplification de gammes étendues de fréquences très élevées, cas dans lequel les condensateurs sont, de préférence, réglés d'une manière telle que les conducteurs soient en résonance à une fré- quence qui se trouve approximativement au milieu de la gamme à amplifier. Le courant continu est transmis à la cathode par l'in- termédiaire d'une résistance qui shunte l'un des condensateurs.
On a constaté que l'amortissement qui en résulte du circuit de résonance en série correspondant, n'a pas d'importance. Dans toute la gamme l'amortissement du circuit d'entrée varie très peu avec la fréquence.
L'application de l'invention permet de mettre à la terre simultanément le circuit d'entrée et le circuit de sortie de l'am- plificateur. Comparativement au montage ne comportant qu'un seul conducteur cathodique accordé sur les fréquences à amplifier, le montage conforme à l'invention offre encore l'avantage que l'amor- tissement du circuit d'entrée est beaucoup plus faible.
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.
L'amplification des oscillations à ultra-haute fréquence s'effectue à l'aide de la penthode 1. Les oscillations à amplifier, provenant de l'antenne 2, sont appliquées à un circuit oscillant d'entrée 3 accordé sur la fréquence des oscillations, circuit oscil lant qui est inséré entre la grille de commande du tube 1 et la terre. Dans le circuit anodique du tube 1 se trouve un circuit de sortie 4, également accordé sur la fréquence des oscillations
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à amplifier, circuit de sortie dont se prélèvent, aux bornes 5 et 6, les oscillations amplifiées.
La cathode du tube 1, de préférence à chauffage indirect, comporte deux fils d'alimentation dont les self-inductions naturel- les sont indiquées par 7 et 8. Un condensateur 9 est monté en série avec 7, tandis qu'un condensateur 10 est monté en série avec 8. Le condensateur 9 est shunté par une résistance 11 que traverse le courant continu de la cathode et qui sert, en même temps, à communiquer à la grille de commande du tube 1 une tension de polarisation négative appropriée. En général, cette résistance aura une grandeur de quelques centaines d'ohms.
Les capacités 9 et 10 ont des valeurs telles que les conducteurs correspondants sont accordés sur des fréquences compri- ses dans la gamme de fréquence à amplifier ou voisines de cette gamme. Pour les oscillations à amplifier, les impédances de ces capacités seront approximativement du même ordre de grandeur que celles des conducteurs d'alimentation. Dans un tel montage, le réglage des condensateurs 9 et 10 permet de donner à la variation de l'amortissement du circuit d'entrée en fonction de la fréquence, une forme désirée, du moins entre certaines limites.
Lorsque le montage doit servir à amplifier une assez large gamme de fréquences, par exemple une gamme qui s'étend de 20 à 120 Mc/s, les condensateurs 9 et 10 peuvent tous deux être réglés à une valeur telle que les conducteurs d'alimentation cor- respondants soient accordés sur une fréquence de la gamme précitée, par exemple 45 Mc/s. Lorsque, comme ce sera généralement le cas, les self-inductions naturelles 7 et 8 (qui sont essentiellement formées par les self-inductions des conducteurs à l'intérieur de l'enveloppe et dans le pied du tube) sont égales, les capacités 9 et 10 seront aussi égales à savoir de l'ordre de grandeur de quelques centaines de pF.
Pour des fréquences supérieures à la fréquence d'accord mentionnée, les conducteurs d'alimentation se @
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comportent d'une manière inductive, de sorte qu'il se produira un certain amortissement du circuit d'entrée, mais, par suite du montage en parallèle des deux conducteurs, cet amortissement est plus petit que dans le montage connu à un seul conducteur cathodique accordé. Pour des fréquences plus basses, les conduc- teurs se comportent d'une manière capacitive et il se produit un désamoritissement qui, comme l'a constaté la Demanderesse, ne doit pas nécessairement être une cause d'instabilité.
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Very high frequency oscillation amplifier assembly.
The invention relates to a very high frequency electrical oscillation amplifier assembly.
In such arrangements, the input damping of the discharge tubes used for amplification generally causes trouble. This damping is attributable, among other things, to the natural self-induction of the cathode conductor, self-induction in which a voltage of frequency equal to the frequency of the oscillations to be amplified, offset by about 90 with respect to the alternating voltage occurs. applied to the control grid of the considered discharge tube; voltage causes a current from the control grid to the cathode in the natural capacitance existing between these electrodes, current which is approximately in phase with the alternating voltage of the control grid and which therefore causes damping of the input circuit.
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It is known to eliminate this drawback by inserting into the cathode conductor a capacitor which tunes this conductor, at least approximately, to the frequency of the oscillations to be amplified, so that the impedance of the conductor is reduced to a minimum. It is necessary to shunt the aforementioned capacitor by a resistor or a self-induction which makes it possible to conduct the direct current at the cathode. Resistance often causes unwanted damping of the tuned circuit on a series resonance, while in the case of self-induction, unwanted parallel resonance can occur.
It is also known to reduce the damping of the input circuit which results from the natural self-induction of the cathode conductor by using for amplification a discharge tube whose cathode is connected to at least two supply conductors entirely. separated for the high frequency and by connecting one of these supply conductors, through the input circuit, to the control gate and the other conductor, through the output circuit, to the output electrode. This arrangement makes it possible to eliminate, so to speak entirely, the input damping caused by the natural self-induction, but it has a drawback: it does not allow the input circuit and the control circuit to be earthed simultaneously. exit.
In fact, the simultaneous earthing of the input impedance and the output impedance would cause the two supply conductors to be connected in parallel, which would negate the desired effect. In practice, however, it is desirable to ground for high frequency both the input circuit and the output circuit, especially when the latter is tuned using variable capacitors.
This is why it has already been proposed, in an assembly intended for the amplification of oscillations
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high-frequency electrics comprising a discharge tube whose cathode has at least two supply conductors, inserting into one of these conductors a capacitor by means of which this conductor is tuned, at least approximately, to the frequency oscillations to be transmitted, and to bring the cathodic direct current through a resistor inserted in one of the other conductors. The aforementioned resistor, which is used to create a negative bias voltage for the control gate, can then be shunted by a large capacitor which constitutes a short-circuit for the oscillations to be amplified.
Although this arrangement can give excellent results, it is not satisfactory in cases where the amplifier must be tunable in a wide range of frequencies, since the variation of the damping as a function of the frequency is determined. by the construction of the tube and cannot be adjusted in the manner desired for each determined case, at least when a fixed capacitor is used for the tuning of the first mentioned conductor.
The invention obviates this drawback and provides a very high frequency oscillating amplifier in which the input circuit is not subject to excessively high damping and in which it is possible to obtain, very simply, a favorable variation of the damping, when it is desired to amplify a wide range of frequencies.
According to the invention, in an amplifier assembly of oscillations at very high frequency in which the cathode of the amplifier tube comprises two supply conductors, is inserted into the two conductors, capacitors in series, preferably fixed, the impedances of which are , for the oscillations to be amplified, of the same order of magnitude as those of the self-inductions specific to these conductors. These capacitors can be
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for example, tuned with the self-inductions of the conductors on the frequencies of the range to be amplified. They then preferably have the same capacity or in any case slightly different capacities and can be set, once and for all, to a fixed value.
The arrangement according to the invention is suitable for amplifying wide ranges of very high frequencies, in which case the capacitors are preferably adjusted in such a way that the conductors are in resonance at a frequency which resonates. located approximately in the middle of the range to be amplified. The direct current is transmitted to the cathode via a resistor which bypasses one of the capacitors.
It has been found that the resulting damping of the corresponding series resonance circuit does not matter. In the whole range, the damping of the input circuit varies very little with the frequency.
The application of the invention makes it possible to simultaneously ground the input circuit and the output circuit of the amplifier. Compared to the assembly comprising only a single cathode conductor tuned to the frequencies to be amplified, the assembly according to the invention also offers the advantage that the damping of the input circuit is much lower.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the features which emerge both from the text and from the drawing, of course, forming part of the invention.
The amplification of the ultra-high frequency oscillations is carried out using penthode 1. The oscillations to be amplified, coming from the antenna 2, are applied to an input oscillating circuit 3 tuned to the frequency of the oscillations , oscillating circuit which is inserted between the control grid of tube 1 and the earth. In the anode circuit of tube 1 there is an output circuit 4, also tuned to the frequency of the oscillations
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to be amplified, output circuit from which the amplified oscillations are taken at terminals 5 and 6.
The cathode of tube 1, preferably indirectly heated, has two supply wires, the natural self-inductions of which are indicated by 7 and 8. A capacitor 9 is connected in series with 7, while a capacitor 10 is mounted in series with 8. The capacitor 9 is shunted by a resistor 11 through which the direct current of the cathode passes and which serves, at the same time, to communicate to the control grid of the tube 1 an appropriate negative bias voltage. In general, this resistance will have a magnitude of a few hundred ohms.
The capacitors 9 and 10 have values such that the corresponding conductors are tuned to frequencies included in the frequency range to be amplified or close to this range. For the oscillations to be amplified, the impedances of these capacitors will be approximately of the same order of magnitude as those of the supply conductors. In such an arrangement, the adjustment of the capacitors 9 and 10 makes it possible to give the variation of the damping of the input circuit as a function of the frequency, a desired shape, at least between certain limits.
When the assembly is to be used to amplify a fairly wide range of frequencies, for example a range extending from 20 to 120 Mc / s, capacitors 9 and 10 can both be set to a value such that the supply conductors correspondents are tuned to a frequency of the aforementioned range, for example 45 Mc / s. When, as will generally be the case, the natural self-inductions 7 and 8 (which are essentially formed by the self-inductions of the conductors inside the casing and in the foot of the tube) are equal, the capacities 9 and 10 will also be equal, namely of the order of magnitude of a few hundred pF.
For frequencies above the mentioned tuning frequency, the supply conductors are @
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behave inductively, so that a certain damping of the input circuit will occur, but, due to the parallel connection of the two conductors, this damping is smaller than in the known arrangement with a single cathode conductor allowed. For lower frequencies, the conductors behave in a capacitive manner and a deactivation occurs which, as the Applicant has observed, does not necessarily have to be a cause of instability.