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L'invention est relative à un dispositif d'obtention d'oscillations électriques de fréquence déterminée, l'oscilla- teur étant muni d'un transistor en tant qu'amplificateur. Si l'on désire obtenir d'un tel oscillateur que la fréquence et l'amplitude de sortie soient stables par rapport aux variations des tensions d'alimentation, de la charge et de la température ambiante aussi bien pour un transistor déterminé que lors du remplacement d'un transstor par un autre, il est inopportun de laisser le transistor lui-même déterminer l'amplitude de l'oscil- lateur, comme.c'est le cas ans mesures particulières.
L'ampli-
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tude dépend alors de la tension d'alimentation et est très forte- ment influencée par les caractéristiques en courant continu du transistor, caractéristiques variant d'un exemplaire à un autre et dépendant énormément de la température. L'instabilité de l'amplitude qui en résulte entraîne ainsi une inégalité .été la charge de l'élément déterminant la fréquence et par suite,, en général, également une inhabilité de la fréquence .
Suivant l'invention, le fonctionnement d'un oscilla- teur équipé avec un transistor peut être très amélioré en trans- mettant la tension de réaction par l'intermédiaire d'un limi- teur.d'amplitude. Avec l'agencement suivant l'invention, la ten- sion de réaction est donc maintenue constante par limitation d'amplitude indépendamment de l'état de l'utilisateur et de la .résistance en courant continu du transistor, d- telle sorte que la charge de l'élément déterminant-la fréquence et la tension de sortie sont également nécessairement maintenues constantes.
Par rapport à la possibilité de réaliser l'amplificateur à transis- tor en tant qu'amplificateur à r glage d'amplification, comman- dé par une grandeur de réglage obtenue à partir de l'amplitude de sortie, cet agencement présente l'avantage d'être beaucoup plus simple et de ne posséder aucure constante de temps dans le réglage .
Suivant une autre forme de réalisation de l'inven- tion, il est particulièrement avantageux de raccorder le cir- cuit de réaction lui-même en série avec l'utilisateur. Ceci est intéressant avec un oscillateur équipé avec un transistor parce que la résistance interne du circuit de sortie du transistor, par rapport à l'utilisateur, est tellement élevée que les cir- cuits de l'utilisateur et de réaction ne peuvent que relativement peu influencer le couran. de sortie par leur résistance.
Afin de réscudre aisément le. problèmes posés, le circuit de réaction de la sortie à l'entrée et transistor est
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avantageusement constitué par la connexion en série de l'utili- sateur, du limiteur d'amplitude et de l'élément déterminant la fréquence.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront ues exemples de réalisation donnés ci-après, à ti- tre non limitatif, en se référant au dessin annexé.
La figure 1 du dessin donne le principe d'un agence- ment suivant l'invention en représentation dite "sous forme de blocs". La tension de sortie provenant de l'amplificateur 31 qui, comme indiqué dans une autre figure, est constitué principale- ment par un transistor, est transmise pour la plus grande partie à l'utilisateur 32 et pour le restant, par l'intermédiaire du limiteur d'amplitude 33, à l'élément 34 déterminant la fréquence.
Ce dernier reçoit ainsi, indépendamment des variations de l'uti- lisateur ou du degré d'amplification de l'amplificateur, une puissance alternative pratiquement constante. De cette façon, la charge de l'élément déterminant la fréquence n'est pas modifié, ce qui a pour résultat inversement une bonne stabilité en fré- quence de l'oscillateur complet. Il est avant tout nécessaire dans ce but que l'élément déterminant la fréquence soit lui-même connecté entre le limiteur d'amplitude et l'entrée de l'amplifi- cateur et soit donc découplé de l'utilisateur et de la sortie de l'amplificateur.
Il faut remarquerqu 'avec un tel montage la puissance r fournie à l'utilisateur est presque exempte d'hamoniques. Les harmoniques engendrés par la limitation d'amplitude sont éli- minée par l'élément déterminant la fréquence. L'effet de la ca- ractéristique non-linéaire de l'entrée du limiteur d'amplitude ta peut être rendu inoffensif par une adaption appropriée à la ré- sistance interne de l'amplificateur. 11 ne subsiste alors uni- quement, pour l'utilisateur lui-même, que la faible production d'harmoniques de l'amplificateur proprement dit.
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Les conditions sont évidemment quelque peu différentes lorsque, corme c'ecb parfaitement possible en pratique, l'utili- sateur et le limiteur d'amplitude sont munis d'élément détermi- nateurs de fréquence cennectés en parallèle. Un tel montage en parallèle présente en particulier l'avantage d'éliminer également les faibles variations de 1' amplitude de sortie dues aux varia- tions d'amplification '-. transistor, variations faibles en tout cas avec un montage approprié, mais il présente cependant le dé- savantage que les harmoniques créée par la limitation d'ampli- tude sont transmis à l'utilisateur.
La figure du dessin représente un exemple de rali- sation d'un oscillateur suivant l'invention et plus précisément un montage à courant alternatif uniquement. Les deux diodes 1,2 coopèrent avec la résistance 3 en tant que limiteur d'amplitude.
Le circuit en T formé par les résistances ,6 et le circuit os- cillant 4,5 détermine la fréquence. L'inductance 5 est simulta- nément réalisée comme transformateur abaisseur afin d'obtenir une adaptation à l'entrée à faible impédance du transistor 7.
Le transistor 7, en monture à base à la masse, possède des carac- téristiques très linéaires, et est donc exenpt de distorsions.
Parmi les résistances connectées en série avec le transistor, la résistance de découplage 6 est élevée par rapport à celle d'en- trée et celle de l'utilisateur b est faible par rapport à la ré- sistance d'entrée, pour le courant alternatif,du transistor. De ce fait, le courant circulant dans l'utilisateur 8 est déter- miné pratiquement uniquement par la tension aux bornes de l'en- roulement 5 et 1 'amplification de courent en court-circuit de transistor.
La tension aux bornes de l'enroulement 5 est elle- même fixée par la limitation à diodes et l'amplification de cou- rant en court-circuit est pratiquement indépendante de la ten- sion d'alimentation du transistor et de la température ambiante.
On obtient .ainsi la circulation, dans l'utilisateur 8, d'un cou- rant déterminé pratiquement uniquement par la limitation à diodes,
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celui-ci étant presque exempt d'hamoniques par suite au filt-age par le circuit oscillant.
Les-diodes au silicium conviennent particulièrement bien, car elles ont une caractéristique pratiquement indépendan- te de la température. Il est même surtout, possible, en utilisant des diodes au silicium, de consituer le limiteur d'amplitude avec une seule diode, Grâce à sa caractéristique à deux coudes.
Du point de vue de la technique du montage, il est, cependant plus simple d'utilisér deux diodes connectées en tête-bêche.
Avec d'autres formes de diodes, par exemple les redres. seurs au sélénium, qui ont une caractéristique fonction de la température, il est avantageux, pour compenser les erreurs appa- raissant par suite de cette interdépendance, d'introduire des éléments supplémentaires dans le circuit. On peut par exemple, comme indiqué à la figure 2, connecter en parallèle avec la ré- sistance 3, un conducteur à coefficient de température négatif ou semi-conducteur en tant qu'élément variable de ce genre.
L'on peut cependant également envisager de connecter, entre les bornes 10 et 11 des diodes 1 et 2, une cellule stabilisatrice qui, peu suite de la tension constante à ses bornes, donne aux redresseurs une polarisation constante et fixe donc le niveau de la limitation d'amplitude.
La figure 3 représente, à titre d'exemple, le schéma complet d'un émetteur En (à modulation de fréquence) pour télé- graphie. L'émetteur est constitué, dans les grandes lignes, par trois sections, à savoir à la gauche du dessin le modulateur utilisé pour moduler la fréquence de l'oscillateur, au centre l'amplificateur comprenant un transistor et à droite l'on a encore représenté/dans un but de clarté, le filtre d'émission qui est en général connecté après un tel oscillateur. Le transis- tor 7 est connecté de la même façon que celle déjà décrite pour la figure 2, les circuits du courant continu étant également
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représentes dans ce montage. La tension d'alimentation pour le transistor lui-même est amenée par les .bornes Kll et K12.
Les signaux télegraphiques commandant le modulateur et donc l' oscil- lateur sont appliques aux bornes K13 et K14. L'oscillateur est soumis à une reaction par l'intermédaire d'un utilisateur, cons- titué par l'enroulement 12 d'un transformateur et la résistance
13, et de la batterie d'alimentation. La limitation d'amplitude de la tension de reaction est effectuée par les deux diodes 1 et 2. Les condensateurs 16, 17 servent à arrêter le courant con- tinu et les résistances 3 et ô disposées dans le circuit de l' émetteur du transistor, ou circuit de réaction, effectuent une contre-éaction pour le courant continu. Le diviseur de tension formé par les résistances 14 et 15 fournit partir de la tension d'alimentation totale ,la tension de polarisation de la base B du transistor 7.
Le mode de fonctionnement du système est le suivant :
L'inductance 18 constitue, avec le condensateur 19, le circuit oscillant (4,5 de la figure 2) déterminant la fréquen- ce. Avec une tension de commande négative, c'est-à-dire lorsque la borne 3 est négative par rapport à la borne 4, les redresseurs
20 et 21 sont traversés par un courant et au contraire les re- dresseurs 22, 23, 24 et 25 sont bloqués par la tension aux bor- nes de la résistance 26. L'enroulement 27 de la bobine supplémen- taire est de ce fait connecté en parallèle, pour le courant al- ternatif, aver le circuit oscillant 18, 19 et la fréquence de l'oscillateur croît.
Etant donné que les moitiés d'enroulement 28, 29 sont séparées l'une de l'autre par les redresseurs 22 et 23 et sont isolées par les redresseurs 24, 25, le condensa- teur 30 reste dans ce cas sans effet.
Lorsque la tension à la borne K13 est positive par rapport à la borne K14, les redresseurs 20, 21 sont bloqués et les autres redresseurs sont conducteurs. De ce fait, l'enroule- ment 27 de la bobine supplémentaire est déconnecté et le conden-
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sateur 30,avec les deux enroulements 28 et 29, est connecté en parallèle avec le circuit oscillant. La résistance apparente des enroulements 28 et 29 est grande par rapport à celle du conuensa- teur 30 ; ladite connection en parallèle est donc capacitive et la fréquence de l' oscillateur décroît en conséquence. L'oscilla- teur varie donc, suivant le genre des signaux télégraphiques, en- tre une fréquence supérieure et une inférieure, ou inversément.
L'invention puut aussi être appliquée, outre pour la télégraphie en FM (modulation de fréquence), des façons les plus diverses. L'on peut par exemple facilement envisager d'utiliser un oscillateur suivant l'invention dans des dispositifs de com- mande à distance, par exemple pour des mesures à distance et problème analogues. L'oscillateur décrit peut évidemment aussi être prévu, sans complications, pour introduction dans des dispo- sitifs de transmission qui travaillent en modulation d'amplitude.
Suivant les exemples de réalisation décrits, le transis: tor travaille en montage base (émetteur) à la masse. Il est évi- demment également possible de connecter l'oscillateur pour un autre mode de travail, par exemple en montage émetteur ou collec- teur à la masse.
L'agencement du circùit oscillant lui-même peut égale- ment être réalisé des façons les plus diverses. Ainsi, il n'est nullement nécessaire de prévoir comme décrit à titre d'exemple, un circuit LC (self-induction et capacité) parallèle, mais au contraire un circuit série peut être connecté sans difficulté, ce qui supprime en tout vas l'avantage que le bobinage du cir- cuit oscillant puisse être utilisé comme transformateur abais- seùr.
Le montage décrit se prête également particulièrement bien à l'utilisation d'un quarz oscillant comme élément détermi- nateur de fréquence. L'on fera utilement travailler le quarz dans ce cas en montage dit en "#", le quarz étant lui-même disposé alors dans la branche série et deux résistances dans les branches parallèles.
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Il était jusqu'à présent à peine possible d'obtenir, avec un oscillateur à quarz équipé d'un seul transistor, une constante de fréquence suffisante. Grâce à l'agencement du limi- teur d'amplitude suivant l'invention, cette stabilité de fréquen- ce est obtenue pour tous les besoins existant en pratique.
REVENDICATIONS
1. Dispositif d'obtention d'oscillations électriques de fréquence déterminée, utilisant un transistor soumis à une réaction, caractérisé en ce que la tension de réaction transmise à l'entrée du transistor est limitée en amplitude .