<Desc/Clms Page number 1>
L'invention concerne des perfectionnements au dispositif de ré- troaction pour amplificateur à transistron décrit dans le brevet principal.
Ce dispositif est destiné à asservir le gain de l'amplificateur au niveau du signal, ce résultat étant obtenu par des moyens permettant de déplacer le point de fonctionnement du transistron d'un ou de plusieurs étages, suivant un paramètre dudit signal.
Conformément au présent perfectionnement, on utilise un nouveau circuit pour fournir une tension de rétroaction à un ou plusieurs étages d'un amplificateur, étages qui sont identiques à l'unique étage de l'ampli- ficateur décrit dans le brevet principal.
Le circuit de rétroaction comprend une résistance en série dans le circuit de l'une des électrodes du transistron du dernier étage, cette électrode n'étant pas celle de commande, ni celle de sortie et le transis- tron fonctionnant en redresseur. Le circuit comporte, en outre, une inductance réunissant ladite électrode du transistron du dernier étage et l'électrode de commande du transistron de l'étage de l'amplificateur dont on désire asservir le gain.
Pour mieux faire comprendre les caractéristiques techniques et les avantages de l'invention, on va en décrire un exemple de réalisation, étant entendu que celui-ci n'a aucun caractère limitatif quant au mode de mise en oeuvre et aux applications qu'on peut en faire.
La figure 1 représente un amplificateur à transistrons, comportant trois étages, dont le gain est asservi au niveau de la tension d'entrée.
La figure 2 est le schéma équivalent, du point de vue courant continu, du circuit de l'amplificateur précédent.
L'amplificateur représenté comporte des transistrons à jonction, néanmoins on peut utiliser sans portir du domaine de l'invention, des transistrons à contacts ponctuels ou à commande par effet de champ électrique.
Le premier étage 34, de l'amplificateur (figure 1), est analogue à l'étage unique de l'amplificateur que représente la figure 1 du brevet principal ; l'étage de sortie 36 fournit la tension de rétroaction qui est appliquée à l'entrée du premier étage. L'état intermédiaire 35 est d'un type classique, il peut être supprimé ou remplacé par plusieurs étages identiques suivant la nature et le niveau du signal d'entrée.
Chacun des trois étages 34, 35 et 36 comprend respectivement les transistrons 11, 38 et 39, chacun de ceux-ci comporte trois électrodes, un collecteur, un émetteur et une base, respectivement : -13, 15 et 17 pour le transistron 11 -40, 41 et 42 pour le transistron 38 -43, 44 et 45 pour le transistron 39
Le dispositif que représente la figure 1 est un amplificateur de tension à fréquence intermédiaire pour récepteur de radiodiffusion, mais, il est évident que l'on ne désire nullement se limiter à ce type d'appareil.
Les étages 34, 35 et 36 sont en cascade, et couplés au moyen d'auto-transformateurs accordés 22, 24 ou d'un transformateur à primaire accordé 26. La source de tension 19 est utilisée pour polariser, dans le sens bloquant, les jonctions entre collecteur et base et pour polariser dans le sens passant les jonctions entre émetteur et base, comme il est connu.
Les transistrons de l'amplificateur 34 sont du type P - N - P.
<Desc/Clms Page number 2>
Il est évident qu'ils peuvent être remplacés par des transistrons du type N - P - N pourvu que l'on permute les connexions réunies aux bornes de la source 190
Les principales caractéristiques de l'invention concernent les circuits de polarisation des différents transistrons, elles sont décrites en faisant référence au circuit électrique, que représente la figure 2, circuit équivalent en courant continu à celui de l'amplificateur.
Les tensions de polarisation du transistron 39,de l'étage de sortie, sont déterminées de manière que ce transistron fonctionne comme un détecteur. L'électrode du collecteur 43 est directement réunie par l'intermédiaire du conducteur 46, à la borne négative de la source de tension 19. La résistance 49 réunit l'électrode d'émetteur 44 à la borne positive de la source 19 et à la masse ; uncondensateur de découplage 50 lui est associé en parallèle. Les deux bornes de la source 19 sont reliées par deux résistances en série 48 et 51. L'électrode de base 45 est réunie au point commun de celles-ci. Les circuits comprenant les résistances 48, 49 et 51 permettent de polariser dans le sens passant la jonction entre émetteur et base.
Les valeurs de ces trois résistances sont choisies- de manière que le transistron soit presque bloqué lorsqu'aucun signal n'est appliqué au circuit d'entrée du dernier étage de l'amplificateur. Il en résulte que le transistron 39 ne transmet que les alternances négatives de la tension d'entrée il fonctionne donc comme un détecteur. La tension de sortie de ce transistron a une composante continue et une composante alternative .
Le transistron fonctionnant comme un détecteur, la jonction entre émetteur et base est traversée par un courant unidirectionnel I5, Ce courant pro-' voque une chute de tension dans la résistance 49, il en résulte une diminution du potentiel de l'émetteur (potentiel du point A) par rapport à la masse (point G.). La tension entre les points A et G est sensiblement proportionnelle à la tension de sortie de l'amplificateur, elle peut être utilisée pour asservir le gain de l'amplificateur au niveau de la tension d'entrée, de manière que le niveau moyen de la tension de sortie soit constant.
Le condensateur 50 ayant une faible impédance en haute fréquence, la tension aux bornes de la résistance 49 ne comporte que des composantes de basse fréquence. Si l'on désire obtenir un effet de rétroaction pour certaines composantes de la tension d'entrée, on détermine la capacité du condensateur 50 de manière qu'il ne laisse passer que les composantes de fréquences les plus élevées du courant d'émetteur. La tension entre les points G et A doit être appliquée avec une polarité convenable à l'étage dont on veut commander le gain. Dans le cas de l'amplificateur décrit, cette tension est appliquée au premier étage 34.
Le point G est réuni à l'émetteur 15 du transistron 11 par l'intermédiaire de la résistance 59 à laquelle le condensateur de découplage 47 est associé en parallèle; le point A est réuni à l'électrode de base 17 au moyen d'une inductance de blocage 55, Pour utiliser l'amplificateur comme dispositif d'expansion sonore on doit inverser la polarité de la tension de commande du gain appliquée entre l'émetteur 17 et la masse. Au moyen de la tension qui apparait entre les points A et G, on peut commander le gain de plusieurs étages.
Les électrodes de collecteur 13 et de base 17 du transistron 11 sont respectivement réunies à la borne positive de la source de tension 19 par les résistances 57 et 59. L'émetteur est relié à la borne positive de cette source 19 par la résistance 59 comme il a déjà été dit. Le premier étage 34 de l'amplificateur fonctionne comme l'étage unique de l'am- plificateur que représente la figure 1 du brevet principal. Lorsque la tension de commande du gain augmente, le courant d'émetteur croît ainsi que le courant de collecteur. La différence de potentiel entre collecteur et
<Desc/Clms Page number 3>
base diminue, par suite de l'accroissement de la chute de tension dans la résistance 57, et le coefficient d'amplification est réduit.
Les diffé- rentes caractéristiques de l'amplificateur de la figure 1 ne concernent que les propriétés des circuits de polarisation en courant continu. En conséquence, l'invention peut s'appliquer à des amplificateurs du type ba- se à la masse ou du type collecteur à la masse.
La tension à amplifier est appliquée aux bornes d'entrée 54 en- tre la base 17 du transistron 11 et la masse. Elle est amplifiée et transmise, par les étages 34 et 35, puis détectée par le dernier étage. La ten- sion de sortie est appliquée par l'intermédiaire d'un transformateur 26 au circuit d'entrée d'un amplificateur de basse fréquence 18. La tension entre les points A et G, proportionnelle à la tension de sortie, est ap- pliquéecomme il a été déjà expliqué, à l'étage d'entrée 34 pour maintenir constant le niveau moyen de la tension de sortie.
On a expliqué que l'accroissement de la tension de sortie de l'amplificateur entraîne une augmentation du courant d'émetteur dans son étage d'entrée. Il en résulte une commande automatique de la largeur de bande du récepteur dont fait partie l'amplificateur.
Lorsque l'amplitude de la tension appliquée à l'entrée de l'amplificateur augmente, les résistances d'entrée des étages 34 et 36 diminuent. Ces résistances sont en parallèles avec les circuits accordés, réunis à l'entrée de chacun de ces étages, la diminution de leur valeur entraîne une augmentation de la bande passant des ensembles comprenant le circuit d'entrée d'un étage et le circuit résonnant de couplage qui le précède. Inversement une diminution du niveau de la tension d'entrée détermine la réduction de la largeur de bande des ensembles ci-dessus définis.
Il en résulte une commande favorable de la largeur de bande du récepteur; en effet, les signaux de forte amplitude provenant d'émetteurs proches du récepteur, pour lesquels les phénomènes d'interférence ne sont pas à craindre, provoquent un élargissement de la bande passante, résultat avantageux dans ces conditions. Au contraire, la réduction de la largeur de bande du récepteur, lors de la réception de signaux faibles évite les phénomènes d'interférence entre les signaux dus à des émetteurs éloignés.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to improvements to the feedback device for a transistron amplifier described in the main patent.
This device is intended to control the gain of the amplifier to the level of the signal, this result being obtained by means making it possible to move the operating point of the transistron by one or more stages, according to a parameter of said signal.
In accordance with the present improvement, a new circuit is used to provide a feedback voltage to one or more stages of an amplifier which stages are identical to the single stage of the amplifier described in the main patent.
The feedback circuit comprises a resistor in series in the circuit of one of the electrodes of the transistron of the last stage, this electrode not being the control one, nor the output one and the transistron functioning as a rectifier. The circuit further comprises an inductance uniting said electrode of the transistron of the last stage and the control electrode of the transistron of the stage of the amplifier whose gain it is desired to control.
In order to better understand the technical characteristics and the advantages of the invention, an exemplary embodiment thereof will be described, it being understood that this is in no way limiting as to the mode of implementation and the applications that can be made. make it.
FIG. 1 represents a transistron amplifier, comprising three stages, the gain of which is slaved to the level of the input voltage.
FIG. 2 is the equivalent diagram, from the point of view of direct current, of the circuit of the preceding amplifier.
The amplifier shown comprises junction transistrons, however, without falling within the scope of the invention, transistrons with point contacts or controlled by an electric field effect can be used.
The first stage 34 of the amplifier (FIG. 1) is analogous to the single stage of the amplifier shown in FIG. 1 of the main patent; the output stage 36 supplies the feedback voltage which is applied to the input of the first stage. The intermediate state 35 is of a conventional type, it can be eliminated or replaced by several identical stages depending on the nature and the level of the input signal.
Each of the three stages 34, 35 and 36 respectively comprises the transistrons 11, 38 and 39, each of these comprises three electrodes, a collector, an emitter and a base, respectively: -13, 15 and 17 for the transistron 11 - 40, 41 and 42 for transistron 38 -43, 44 and 45 for transistron 39
The device shown in Figure 1 is an intermediate frequency voltage amplifier for a broadcast receiver, but it is obvious that we do not want to be limited to this type of device.
Stages 34, 35 and 36 are cascaded, and coupled by means of tuned auto-transformers 22, 24 or a tuned primary transformer 26. The voltage source 19 is used to bias, in the blocking direction, the junctions between collector and base and to polarize in the direction passing the junctions between emitter and base, as is known.
The transistrons of amplifier 34 are of the P - N - P type.
<Desc / Clms Page number 2>
It is obvious that they can be replaced by transistrons of the type N - P - N provided that one swaps the connections joined to the terminals of the source 190
The main characteristics of the invention relate to the polarization circuits of the various transistrons; they are described with reference to the electrical circuit, shown in FIG. 2, a circuit equivalent in direct current to that of the amplifier.
The bias voltages of transistron 39, of the output stage, are determined so that this transistron functions as a detector. The electrode of the collector 43 is directly joined by the intermediary of the conductor 46, to the negative terminal of the voltage source 19. The resistor 49 joins the emitter electrode 44 to the positive terminal of the source 19 and to the mass ; a decoupling capacitor 50 is associated with it in parallel. The two terminals of the source 19 are connected by two resistors in series 48 and 51. The base electrode 45 is joined at the common point thereof. The circuits comprising the resistors 48, 49 and 51 make it possible to bias in the direction passing the junction between emitter and base.
The values of these three resistors are chosen so that the transistron is almost blocked when no signal is applied to the input circuit of the last stage of the amplifier. The result is that the transistron 39 only transmits the negative half-waves of the input voltage and therefore functions as a detector. The output voltage of this transistron has a DC component and an AC component.
The transistron functioning as a detector, the junction between emitter and base is crossed by a unidirectional current I5, This current causes a drop in voltage in resistor 49, resulting in a decrease in the potential of the emitter (potential of the point A) with respect to the mass (point G.). The voltage between points A and G is substantially proportional to the output voltage of the amplifier, it can be used to control the gain of the amplifier to the level of the input voltage, so that the average level of the output voltage is constant.
Since the capacitor 50 has a low high frequency impedance, the voltage across the resistor 49 only has low frequency components. If it is desired to obtain a feedback effect for certain components of the input voltage, the capacitance of the capacitor 50 is determined so that it only lets through the highest frequency components of the emitter current. The voltage between points G and A must be applied with a suitable polarity to the stage whose gain is to be controlled. In the case of the amplifier described, this voltage is applied to the first stage 34.
Point G is joined to emitter 15 of transistron 11 via resistor 59 to which decoupling capacitor 47 is associated in parallel; point A is joined to the base electrode 17 by means of a blocking inductor 55.To use the amplifier as a sound expansion device, the polarity of the gain control voltage applied between the transmitter must be reversed 17 and the mass. By means of the voltage which appears between points A and G, the gain of several stages can be controlled.
The collector 13 and base 17 electrodes of the transistron 11 are respectively joined to the positive terminal of the voltage source 19 by the resistors 57 and 59. The emitter is connected to the positive terminal of this source 19 by the resistor 59 as it has already been said. The first stage 34 of the amplifier functions as the single stage of the amplifier shown in Figure 1 of the main patent. As the gain control voltage increases, the emitter current increases as does the collector current. The potential difference between collector and
<Desc / Clms Page number 3>
base decreases, as a result of the increased voltage drop across resistor 57, and the amplification coefficient is reduced.
The various characteristics of the amplifier of FIG. 1 relate only to the properties of the direct current bias circuits. Accordingly, the invention can be applied to amplifiers of the grounded type or of the grounded collector type.
The voltage to be amplified is applied to the input terminals 54 between the base 17 of the transistron 11 and the ground. It is amplified and transmitted, by stages 34 and 35, then detected by the last stage. The output voltage is applied through a transformer 26 to the input circuit of a low frequency amplifier 18. The voltage between points A and G, proportional to the output voltage, is applied. pliqueecas already explained, at the input stage 34 to keep constant the average level of the output voltage.
It has been explained that increasing the output voltage of the amplifier causes an increase in the emitter current in its input stage. This results in automatic control of the bandwidth of the receiver of which the amplifier is a part.
As the amplitude of the voltage applied to the input of the amplifier increases, the input resistances of stages 34 and 36 decrease. These resistors are in parallel with the tuned circuits, assembled at the input of each of these stages, the decrease in their value leads to an increase in the bandwidth of the assemblies comprising the input circuit of a stage and the resonant circuit of coupling that precedes it. Conversely, a decrease in the level of the input voltage determines the reduction in the bandwidth of the assemblies defined above.
This results in favorable control of the receiver bandwidth; in fact, the high amplitude signals coming from transmitters close to the receiver, for which interference phenomena are not to be feared, cause a widening of the passband, an advantageous result under these conditions. On the contrary, reducing the bandwidth of the receiver when receiving weak signals avoids interference phenomena between the signals due to distant transmitters.