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.D1' o11t t8nutorteur âmpslsnaa.
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tu présente invention est relative un dispositif transformateur d'ispedence, ±l'a fréquences audibles et plus tJ81'" ses# et ça particulier tel qu'appliqué à on oscillateur A j'r4'" qutmo Y8r1ab1., tel qu'appliwt4 à on circuit accorde à tr4e, quenoe variable et .1mpemont en tant que dispositif dnapédaaew ayant *ne impédance apparente de valeur réglable, l'SJ:npf48no. apparente pour un réglage donné quelconque restant eonetante .tt . une large gamme de tensions ou de fréquences d'une tension eiter-
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ne appliquée audit dispositif, Un but de la présente invention
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*,et de procurer un appareil perfectionné de ce genre.
Il est bien connu d'obtenir une capacité variable grâce à l'utilisation de plaques de condensateur rotatives ou grâce à l'utilisation de condensateurs multiples comportant des prises pouvant être sélectionnées. Lorsqu'il est nécessaire que la place occupée soit maintenue au minimum, la première de as ces possibilités ne convient que pour des fréquences élevée*, c'est-à-dire de petites capacités, parce qu'eux fréquences audi- bles et inférieures en générait les condensateurs deviennent grands à couse de la nécessité d'avoir de fortes capacités et d'un rand espacement entre les plaques.
Le second de ces agen- cements usent pas complètement satisfaisant parce que la capaci- té n'est variable que par étapes finies et à cause de la réale- tance de contact variable. En outre, chacun de ces agencements exige une force d'actionnement importante, à cause de la fric- tion résultante inévitable et ainsi il est inutilisable lorsque des forces mécaniques relativement réduites sont disponibles*
Des condensateurs fixes peuvent être rendus suffi- nommant petits, parce que l'on peut utiliser des types à feuille métallique et ceux-ci peuvent être fabriqués avec des propriétés pratiquement indépendantes de variables telles que température, tension, etc..
Il est bien connu d'obtenir une inductance variable grâce à l'utilisation de dispositifs a fils à contacta glissants, de dispositifs à prises multiples, de bobines dans lesquelles peut glisser un noyau et de variomètres, ces derniers étant cons- titués par un transformateur avec un entrefer dans lequel est montée à rotation une bobine.
Dans le cas présent, avec des fréquences élevées, l'on peut utiliser des bobines sur noyau à air, parce que les Voleurs d'inductance requises sont faibles et étant donné que la perméabilité de l'air est constante, des inductances varia-
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bies peuvent être rendues stables. c'est-à-dire que 1 inductance ne change pas nettement avec les différentes tensions, acné des
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OQDdlt1ol18 de température variables, été..
Lorsque les valeurs 4'-lnduotano8 requises sont plus élevées, dés noyeux en poudre métallique ont été utilisés dans les inductances variables à boute fréquence, avec une bonne stabilité
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Aux fréquences audible? et aux :t:r6quenue. Ûltft1... ras en générale il est nécessaire d'utiliser des dispositifs
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A noyau en ter d'un genre quelconque pour obtenir tes râleurs requises d '1S1duotanoe.
Que cette inductance à fréquences audi- bleu soit du type vario#ètre ou de n'importe lequel des au.treµ types ênum6rés. l'inductance est proportionnelle 4 la porméabl. lité du ter et, étant donné que la perméabilité du t4r est t040- tien de la tension appliquer, les dispositifs à D4èt.no 16. riable oonnne pour fréquences audibles 40 sont pas etablseo Leu dispositifs A fils à ooÙtaot4 ella4muts RI conviennent pas à cause de lit force d'aoHonnement relativement élevée qui est requise, dans des applications dix s"110' de peti- tes forces sont- disponibles et lorsque d3 yerletlo4S continues salit nécessaires, des dispositif a à contacts aul. tlpleu ne sont évidemment pas satisfaisants.
Des dispositifs à inductancefixe peuvent être ren- due suffisamment stables en utilisant du fer de benne qualité et un entrefer bien conçu.
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Des circuits accordée ou des oscillateurs à fréquen- ce variable dans lesquels sont utilisés de tels dispositifs à réactance variable connus Í .1 ont une application ou une utilité limitée à cause des limitas discutées ci-avant, en
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ce-quï concerne la possibilité de réglage 6t la stabilité des dispositifs à impédance.
Les résistances variables classiques telles que
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des empilages de carbone, les résistances à curseur îât les :rÀ6.*
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sistances à prises intermédiaires offrent égalementdivers dés- avantagea, tels que l'instabilité, les étapes finies de varia- tion et la résistance de contact variable.
Un but de l'intention est de procurer une impédan- ce variable perfectionnée qui soit stable sur la gamme désirée de tensions, de fréquences, de températures et d'autres varia- blés communes.
Bien que l'invention puisse être particulièrement appliquée aux courants alternatifs à relativement basse fréquen- ce, tels que ceux compris dans la gamme dite des fréquences au- dibles et en dessous de cette gamme, elle 'Peut être appliquée à des circuits utilisant des fréquences plus élevées.
Suivant l'invention, an dispositif d'impédance de valeur apparente ou effective réglable est obtenu en plaçant en série avec un élément à impédance fixe possédant une valeur d' impédance stable, une tension interne qui peut s'opposer ou s'ad- ditionner à une tension externe appliquée au dispositif.
Cette tension interne est du même genre que les tensions externes ou appliquées, c'est-à-dire que si la tension externe est alternatif ve, la tension interne doit être une tension alternative ayant
1a mêla fréquence et en phase convenable avec celle-ci, Dans ces circonstances, comme il sera expliqué plus en détail ci- de après, le débita courant résultant de l'application de tension externe aura telle qu'il résultera une impédance de valeur supé- rieure ou inférieure à l'impédance réelle de L'élément à impédan- ce fixe,
suivant la polarité ou le rapport de phase relatif de la tension interne vis-à-vis de la tension appliquée, L'impé- dance apparente du dispositif peut être modifiée en réglant par sélection la grandeur de la tension interne, dans son rapport d'opposition ou d'addition avec la pension externe ou applique. '
Lorsque la tension appliquée est de grandeur varia- . ble, la tension interne en plus d'hoir le même caractère que la
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tension appliquée, doit être .oeUf1..
en grandeur en proportion directe avec la tension externe afin de maintenir une imp61laoe
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apparente constante poux un réglage donne du dispositif* cool
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peut être réalisé en dérivant le caractère 4$t lu .candeur de la
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Interne à partir de la tension appliqué Le circuit
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.et de préférence agenoé de façon à Isoler la touelou appliqué*, par exemple grâce & l'utilisation, 4'un circuit à tube *p1111c,. tettar 61eot:
roniQ.u.., étant donné que tout courant prélevé 4,. la , #
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source de la tension applique* provoquera une modification dons
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Iltop6donoe apparent. dudit dispositif.
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Suivant une forme de réalisation de l'invention,
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unit tension Interne pouvant être sélectionnée est obtenue t par- tu 40'un transformateur rotatif qui ."t excité de façon oouttaut
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par la tension appliquée, par l'intermédiaire d'un circuit tube électronique, Cet agencement a pour résultat que le cargo-
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tbrt et la grandeur de la tension interne sont, dérivés do la ten- *ton appliquée, tout en ne faisant appel qu'à ua débit do cou-
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rant négligeable à partir de la source de la tension appliquée*
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Pour urne tension appliquée dennee quelconque,
la torsion interna peut être modifiée sur une gomme donnée en ré- glant le/ transformateur rotatif. La gamme 41,impédanat apparan- tu ainsi obtenue est centrée sur l'impédance con;3tante de 1'61,-1 ,meni il impédance fixe. Cette gmime peut être augo*At6o ou di- ,l1ée ou modifiant le gala de l'amplificateur d'Isolement qui ejwite le transformateur rotatif, la gamma accrue ou réduite des valeurs d'iapedanoe pouvant être sélectionner étant toujoffl Q*u- trèe sur la mime valeur centrale.
Cette caractéristique est
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d'une grande importance pratique pour *mener le dispositif & son
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r<5gla*# voulu.
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La fréquence d'accord circuit accordé peut
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être modifié* eu utilisant un tel dispositif à réaotance varie- blet c'est-à-dire qu'tme tension est placée en sérte soit ,,..0
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! la réactance capacité, soit avec la résctance inductive du circuit accordé, la valeur de cette tension étant maintenue au. tomatiquement à une certaine fraction désirée de la tension ap- pliquée au circuit accordé* La fréquence d'accord d'un tel circuit peut être modifié doucement Sur une large ganse et avec un réglage Sélectionné quelconque,
elle restera constante mima si la tension qui est appliquée varie en grandeur.
La partie de contrôle ou de détermination de fé- quence d'un type d'oscillsteur est un circuit accordé compre- nant au moins un condensateur et une bobine d'inductance. La fréquence du signal de sortit d'un tel oscillateur peut être rendue variable en utilisant un circuit aboordé tel que celui venant d'être décrit, cas dana lequel la fréquence de sortie ' peut être réglée progressivement et elle restera constante, pour un: réglage donné quelconque, si même la tension ou le cou- rant à la sortie de l'oscillateur ravie dans une large mesure,
Par conséquent, un autre but de l'invention est de procurer un oscillateur perfectionné possédant une fréquence de sortie variable progressivement et pouvant être sélectionnée.
Un autre but de l'invention est de procurer un os- cillateur perfectionné possédant une fréquence de sortie qui peut être modifiée progressivement et de façon à pouvoir être sélectionnée et qui reste pratiquement constante pour un régla- ge donné malgré d'importantes variations de la tension ou du courant à la sortie.
Un autre but de l'invention est de procurer un air- ! cuit accordé perfectionné ayant une fréquence d'accord variable ! progressivement et de façon à pouvoir être sélectionnée.
Encore un autre but de l'invention est de procure:' un circuit accordé perfectionne possédant une fréquence d'ac- cord qui peut être modifiée progressivement et de façon à pou- voir être sélectionnée et qui reste pratiquement constante pour ; un réglage donné quelconque malgré d'importantes variations de
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le tension qui y est appliquée.
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Toujours un autre but de l'invention est de proou- ! fer U4 diapoaitif & impédance perfectionna ayant une Impédance apparente variable progressivement et de façon pouvant litre sélectionnée.
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Un autre but de l'Invention est de procurer un d3,a. positif à impédance perfectionné ayant une Icpédaaoe apparent* progressivement variable et pouvant être 0618*tioaudos cette .Impédance apparente restant pratiquement constante pour un ré- glagi donné quelconque audit dispositif malgré d* importante* variations dans la grandeur de la tension qui y est applique, Un autre but de l'invention est de prssurer na dis* positif à impédance perfectionna possédant une impédance *pp<" rente qui est variable progressivement et qui peut <tre adloc- tionnde dans une gamme donnés, cette gacme pouvant être <Mdi<" fiée "progreasivetneat et de façon à pouvoir être cnoiaic.
Un autre but do l'invention est de procurer an die" positif à impédance perfectionna possédant une Impédance sppa- rente qui peut être modifiée progressivement et être sélection- née dans une gamme donnée, cette gamme pouvant être modifiée progressivement et de façon à pouvoir être sélectionnée autour d'une même valeur centrale d'impédance. *
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Toujours un autre but de l'invention est de procu- rer un dispositif à réaatanoe perfectionné possédant une réac- tajioe apparente progressivement variable et pouvant être sé- le et tonnée.
Un autre but de 1* invention est de procurer un dis-
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positif à réaotanca perfectionné possédant une réactanoe pro- greaaivoment variable et poutant $tre sélectionnée cette réao" tance apparente restant constante pour un réglage donné dudit dispositif malgré d'importantes variations de la grandeur ou de la fréquence d'une tension alternative qui lui est appliqué*.
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'aa1iI'O' détails et particularités de l'invention rassortiront de la description 0i-après, donnée à titre d'exea- plu non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: s
La figure 1 est un schéma représentent une forme de réalisation de l'invention telle qu'appliquée à un dispositif à impédance variable destiné à être utilisé avec une tension alternative.
La figure 2 est un schéma illustrant une tome de réalisation de l'invention telle qu'appliquée à un circuit ao- cordés
La figure 3 est un schéma illustrant une tome de
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réalisation de l'invention telle qu'appliquée à un oscillateur
En se référant particulièrement à la figure 1, l'on y a représenté l'invention incorporée dans tin circuit compre-
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uant une paire de, bornes d'entrée 11 et 12.
un agencement en ,,6- rie entre celles-ci, d'un condensateur A capacité fixe et *table
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13 et d'une bobine de rotor 14 montée sur le rotor 14' d'un transformateur rotatif 15 et un tube amplificateur 17. Le transformateur est excité par la tension appliquée à une bobine fixe 16, la source immédiate de cette tension étant le tube 17 connecté en tant que circuit à charge cathodique.
Un circuit du type à charge cathodique est utilisé de préférence dans la forme de réalisation représentée à la figure 1, parce qu'il pas- aède certaines caractéristiques désirables qui sont particuliè- rement avantageuses suivant la présente invention, comme décrit plus en détail ci-après.,
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L circuit comprend le tube 17, dont l'anode 18 est connectée par un conducteur 19 è. la bornp positive d'un.
batte- rie de haute tension 20o Lp coté négatif de cette batterie est connecté à uno résistance de polarisation 21 à laquelle est connecté en parallèle un oorlder3 ,tau 2r, ce dernier permettant
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le( circulation du cubant alternatif gens Modifier de façon appréciable la polarisation qui est obtenue par le débit de
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courant continu dans le résistance Ple cornue bien coula dent le technique.
L'autre extrémitê de la réa11';a'uo. al ut gonaootée Par un conducteur 93 à un fil de la bobine 4'u;o1tatiOG de treautormteur 16. l'autre fil de cette bob!- étant connecté . te,- è la cathode sa du tube électronique 17* . L*on tet-m. a1.o.1 an circuit passant par'la bobine d'excitation le* par le tube 17 ai! la batterie 20 ainsi que par la résistance SI et le aondBa" anteur 23 pour retenir à la bobine d'excitation vu condensa-, tour 25 peut être connecté en parallèle avec la bobine 4'0%01. tation 16 dans le but de créer un circuit qui, ea oob1nal,oA avec 1-8 bobine d'excitation 140 sera approximatif ornent acoor-'. dé sur, une large gamme de fréquences
La tension aux bornes de la bobina 16 est commandée par la grille 26 du tube électronique 17.
cette grille étant
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connectée par un conducteur Z? à la borne 11. L'autre borne 13 est connectée par un conducteur 28 à un point 99 4 19 toast de la résistance de polarisation 21, La bobine d'excitation 18 étant connectée dans le circuit cathodique du tube 17 fait
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de celui-ci I,1U circuit & charge cathodique,
un tel circuit pot- nédant par nos qualités -propres une amplification linéaire et une impédance d'entrée qui est très élevée par rapport' l'im- pédance de sortie. ?ne impédance d'entrée élevée eat désira*
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ble étant donné qu'il est nécessaire d'éviter de préleter an courant quelconque à partir de la source de la tension ezte=op mono quoi il apparaîtra une r18tlon dans l'impédance apptrea- te du dispositif,,
L'amplification linéaire est nécessaire pour exciter le transformateur rotatif avec une tension dont la grandeur Instantanée *et une fonction linéaire de la grandeur.
de la tension externe, dont un but qui sera défini plus claire-
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cent ci-après te circuit charge cathodique est également ' très stable, e'eat-a-dire que l'amplification linéaire n'est pas affectée matériellement par des variations raisonnables dans les ! caractéristiques du tube.
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Il sera à présent évident qu'une tension alternats- ve externe appliquée aux bornes 11 et 12 déterminera le carac- tère et la grandeur de la tension appliquée à la bobine d'excité-
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tison 16 du transformateur Bn d'autres mots, le caractère et #la grandeur '1a tension de la bobine d'excitation sont déri- véf de la temaion appliquée, tout en imposant une charge négligea- bit à la eoirae de celle-oie la tube amplificateur 17 isolant et- ficacement le transformateur 15 de la source dé la tension appli- quée aux bornée 11 et 12. Une forme quelconque de moyens d'iao- lement est vitemment nécessaire pour empêcher un courant appré- ciable quelconque à partir de la source de tension appliquée, par des moyens de commande.
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Le transformateur rotatif 15 est conçu pour fonotionner dani unu gatane non saturée et, par conséquent, pour une position donnée quelconque de la bobine de rotor 15, sa tension de sortie est une fonction linéaire de la tension d'exaltation de
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la bobine 16* La tension de la cathode li suivant la tension de la grille 269 . s'en suit que pour une position donnée quelconque de la bobine de rotor 14, sa tension de sortie sera une propor-
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tort fixe de la tension appliquée aux bornes Il et 12.
La position angulaire du rotor 12 peut être commun- dée par un bouton de commande 20 qui est relié mécaniquement au
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rotor 1". comme indiqué sohéiaatiquement par la ligne en pointil- lés 31. Ira rotation du rotor 14r' modifiera' la liaison de flux ce entre la bobine d'excitation 16 et le bobine de rotor 14/qui au- ra pour résultat une modification dans la grandeur de la tension
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due ,1a bobine c1o rotor par rapport à la tension appliquée aux bor- ,nés 11 et 12.
Lorsque le plan de la bobine de rotor est aligné
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avec le champ magnétique du transformateur, la tout-on de sortie de la bobine est égale à zéro, avec pour résultat que l'impédance
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apparente du dispositif sera égale z la réactunet capacitif du condensateur 13 plus la réactance de la bobine de rotor 14 qui
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"1..... est de préférence rendue très petite {négligeable) par rapport la réaot*uoe du condensateur à capacité fixe 13.
Lorsque le bobine de rotor 14 est écartés par rots-
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tion de ai position neutre, une tension y est Induite ou le at.. me fréquence que la fréquence de la tension appliquée et cette ton aloil peut être amenée à s'opposer ou à a* additionner t le tension appliquée suivant le cens dans lequel la bobina est amo4de à tour... ner. si le signal de sortie de la bobine de 3-otor est amen,6 à : aam..ant... la tension appliquée, on Pl,40 fort courant circulera 4.. le oirsuit du o(u4.m'Hrt.@ IV" pour OUA't&q,l1ta.o. que 10 e pacité apparente du circuit est augmentée.;
nIt ee, si la bob1... ne est amenée à tourner dans le Bons opposé, $).11 algzwl de sortie s'opposera à la tension appliquée, avec pour résultat que le cou- rant dans le circuit sera réduit et la capacité apparent* sert
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. icférieure.
Le transformateur rotatif 19 est de préférence coin- çu de telle sorte que la tension de sortie de la bobine de rotor
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14. soit une fonction linéaire de la position da rotor 1" et par conséquent du bouton de commande 30. Ceci peut être réalisé d'
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ui& façon bien connue dans la technique en prévoyant un entrefer radial uniforme et..tre les faces polaires et le rotor, avec 1* champ magnétique réparti uniformément sur cet entrefer et en pré- voyant -le petit nombre de spire de la bobine de rotor avec un ce** ,
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piïoemt étroit.
A la place d*un type rotatif, d'autres genres de transformateur peuvent être utilisés dans lesquels un rapport de 'tension continuellement variable est obtenu au moyen de bobines:
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lt11es ou d'organes mobiles de transfert de flux. Le traustor- auteur 15 sert de dispositif à rapport de tension variable dont
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la tension de sortie est une fonction linéaire de se tension d'excitation et, de préférence une fonction linéaire d'un dé-
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placement mécanique quelconque Tout dispositif offrant et tel- les caractéristiques peut être utilisé à la place du transforma- tour rotatif.
Si on le désire, le réglage de position de la bobi-
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ne de rotor 14 peut être rendu une fonction automatique ou semi- automatique d'un appareil extérieur quelconque- Toutefois, étant donné que la forme de réalisation de l'invention décrite ici ne concerne que le dispositif à impédance proprement dit, les détails d'un tel circuit de commande ce seront pas décrite.
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L'impédance de la bobine d'excitation 16 est ren'' due très élevée par rapport à l'impédance du circuit à tube élec- tronique et par oonsiquenti U..1.1f' . régulation de tea,. si on dans le ci rouit du tube. i # , , bobine de rotor est de préférence rendue faible pay r 0 celle du condensa- tour fixe 13. de telle sorte qu'une bonnft:,18t1on de tension est obtenue dans le système interne engendrant' une tension, coma
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il est bien connu dans la teoimique, Le rapport d'amplification en tension du circuit à
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tube à charge cathodique est par nature inférieur zut un* Ceci n'est pas une objection dans le présent cas d'application, étant donné que le bobine d'excitation 16 peut être adaptée au fonc-
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t10nnement a-veo cette tension légèrement intérieure.
La gamme de grandeurs de la tension interne et, par conséquent, la gamme de grandeurs de l'impédance apparente sont limitées pour un gain en tension donné quelconque de l'amplifies- tour par le rapport de tension utilisable maximum du transforma- teur rotatif. La gamme d'impédances est contrée sur la valeur
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d'impédance de 1*imp4idance fixe 13, étant dourh qu'une tension in-j terne maximum donnée est prévue à la fois dans le sens dto}):po61- tion et dans celui d'addition, et lorsque la tension interne est
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égale à z'",. 4"18.",,&...41%'e qu'il a*y # ni opposition, AI addition, l'1.111pISSanoG apparent* est celle de l'élément 18.
Toutefois, cette gamme" d'lmp6d8uoelt peut <tre modifiée en édifiant le gala
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de 1' amplificateur
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Une variation de l'amplification en tension dans m
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amplificateur & charge cathodique est limitée et l'amplification
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est 1U'6r1ev8 à 'm dans tous les cas et, par conséquent, une Minore commande 4* (lOtte nature petit être obtenue en utilisant un amplificateur à contre -réaction tel que celui décrit ol-aprba et représenté à la figure 3*.
Si ON le désir*, on peut Insérer un amplificateur
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dans le circuit pour amplifier le signal, de sortie du transforma-
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tour rotatif avant qu'il n'atteigne le cl?cuit de charge de la tension appliqué** Un tel açl1t1oateur peut 8tre roa4q réels. . 1e 9L* telle sorte que la gamme de la tension interne puisse $tre
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modifiée* '
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La gaoime d'impédances accrue ou réduite obtenue sa | modifiant le Sain de l'amplificateur sers toujours atatr4o sur la valeur de l'impédance fixe 13* Cette caractéristique du d18P081- tif 4, impédance offre un important avantage pratique pour son ré- 18&f.
La valeur centrale on neutre de l'impédance eu$ 4't.rm1- . née par la sélection d'un élément d'1iUpédance. fixe ayant la va- leur désirée La gamme d'impédance apparente pour un gain d'em- pl1t1oatt'U' donné quelconque peut alors être déterminée en fait* sant tourner le rotor du transformateur sur son déplacement ansu- loir* maxittun d::de1t>è.
Si la variation d'impêdanoe apparente le .:6,'.J... alors être trop grande Da trop faible, le gala de 1* ampli- ficateur peut âtre ajusté par de4 moyens appropriés quelconques, en Mâchant qu'un tel réglage aura pour résultat une Salu. d'istpt- danots apparente qui sera oentrée sur la valeur central* ou neu-
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tre primitive.
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Ce dispositif & impédance variable peut oomprendrer,
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ta la -,,place du condensateur 13. bas bobine dl1DduotfU108 13a ayant une valeur constante et stable, telle que celle obtenue avec un noyau en fer avec un entrefer à air, ou une résistance 13b de va- leur constante et stable, ces deux éléments étant représentés en
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pointillé$ à la figure 1.
Dans chacun de ces deux cas, le fonc- tionnement du dispositif reste le môme, la fréquence du signal de sortie de 1 bobine de rotor étant toujours la Béate que celle de la tension appliquée aux bornes 11 et 18 et avec le rapport de phase voulu avec oeil -ci, et la grandeur de la tension est tou.
JOUI' une fonction linéaire de la grandeur de la tension appliquée
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et de la position du bouton de ooauwnde 30, Ainsi, l'on peut se rendre compte que le dispositif raz 1l4péd8AO variable comprend simplement un élément à impédance fixe et uni sourco de tension agencée en série avec celui-ci, la tension de sortie de cette source dérivant son caractère et sa grandeur d ls tension appliquée au dispositif sans charger celui- ai et la grandeur de la tension interne est proportionnelle, mous la forme d'une fonction linéaire, à la grandeur de la tension ap-
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pliquée.
, Cette dernière proportion est rendue réglable, par ex'"'' Pl* la faisant tourner la bobine de rotor 14, afin que l'impédance apparente puisse être réglée par sélection ou automatiquement.
Le transformateur rotatif 15 utilisé dans la force de réalisation décrite ci-avant est bien connu comme dispositif à
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inductance variable par 1ui8ti; o'oat-1-dtre en tant que varie mètre. toutefois, lorsqu'il est utilisé de cette façon l'induc- tance n'est pas stable, o'est-à-d1re que la perméabilité variable du circuit magnétique provoque une variation Indésirable de loin*
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4c.tctanol ionique la tension appliquée varie en fréquence ou en grandeur* lorsqu'il est utilisé de cette façon, la bobine 16 peut être;
connectée en série avec la bobine 14 et les deux enroule*
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aents sont connectés tel la source de tension, L'inductance qui est alors otterte à la source de tension est déterminée par la pont..
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tion de la bobine 14 dont le flux t'ajoute on. se soustrait par rapport: à celui de la bobine 16.
Aussi longtemps qu'il n'y a pas de
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modtioation dans le flux du noyau, o,9oo,t-à-dire aussi loagtectpie que la tension appliquée n'est pas modifiée et que l'entrefer se change pas, etoot la valeur de l'inductance peut être seautbltmont eonatante. rois lorsque la tension change, ou que l'entrefer orange, le flux dans le noyau se modifie et par conséquent l'ia** ductanoe frange.
Zn d'autres mot a, la perméabilité du ACl'U 4* fer est fonction de la tension, de l'entreter. été. et i'lMuotan- ce étant une fonction de la perméabilité, lorsque cette dernière modifie l'induotanoe change, Lorsque le transformateur rotatif est titilla* oosarui dans le circuit représenté à la figure L. le dispositif est em- ployé an tant que transformateur ou dispositif de rapport plutôt
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qu'en tant que dispositif d'inductance et ai perméabilité v4riblile a un effet négligeable.
C'est-à-dire que lit tension induite dans a 1 , bobine 14e pour une position quelconque, est toujours égale à la tension appliquée à la bobine 16 multipliée par . eonetante qui est le rapport de spiresdes bobinée 14 et 16 et un* fonction de la position de la bobine 14.
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Si la tension, appliquée la bobine Iii ** Modifie que le flux dans le noyau (et par conséquent la pIJ:rn1bblU.tt) Change, la tension de la bobine le pour la f#\'mt . position $or* tou jours la même proportion de la tension de 1;a bobine 16. te linéa- rltê entre la tension de sortie et la tension d'entrée a été Mia- ,tet'as., Si l'entrefer devait se dilater par suite -le la tempère" talles etc., de telle sorte que le flux total diminue dana un cer- tain pourcentage, par exemple de dix pour-cent, la tension de ls
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bobine le ni changera pas aussi long;temps que la tension de la bo- bine 16 ne S'est pas modifiée parce que le dessin de flux dans l' entrefer n'a pas changé.
A nouveau, la linéarité entre la ten-
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sinn 4*tntrée et le tension de sortie o été Maintenue*
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lu d'autres mots, suivant 1* latent! on la rapport de transformation du transformateur rotatif qui est utilisé est ' 0" une 'tonction 40 la co.nt1CU1'at1ol1 du transtormteur et est 1nd'P'n. dent de la perméabilité afin d'obtenir un élément linéaire et *ta- blot tandis que le même transformtteur rotatif utilisé en tant que dispositif d'Inductance a une îndaotance proportionnelle à la per- .iabI11t6 et est ainsi non linéaire et instable.
De plus, aux fréquences audibles et intérieures, le
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transformateur rotatif représente l'instrument le plus satiafai- saut pour produira des caractéristiques électriques uniformes et :-:eprodllct1bl.8. Etant donné que le rotor petit être monté sur des paliers à faible friction, la foret de déplacement requise est fai- ble par comparaison avec des réacteurs à fil 4 contact glissant, qui possèdent une friction de déplacement élevée. Le transforma- tour rotatif peut être rendu très petit par rapport à un oondenaa- tour variable de réactance correspondante.
L'on se référera à présent à la figure 2 dans la-
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quelle a éte représentée une autre forme de réalisation d l'luyen- tion telle qu'appliquée à un circuit accordé, sa fonction, étant de
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modifier la fréquence d'accord d'un tel circuit et de #a1pten1r cette fréquence d'accord constante pour un réglage donné quelconque du. dispositif, mené si la tension externe appliquée au circuit char, ge de grandeur. Des bornes 11 et 12 sont connectées, comme repré- aenté, à un circuit 41 constitué par une bobine d'inductance 42, un condensateur 43 et la bobine de rotor 14 disposée en série avec la condensateur 43.
Lorsque la tension de sortie de la bobine de rotor est égale à zéro, la fréquence d'accord du circuit 41 sera
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déterminée par les réactances fixes de la bobina d'iuductanoe 42 et du condenzat-tur 45, étant donné que la réaotance de la bobine de rotor 14 a une grandeur tellement faible qu'elle peut être né- gllgéoo La bobina 42 et le condensateur 43'mont de-3 éléments sta- blozo cocme indiqué précédemment, Si, toutefois, le. bobine de rotor 14 est amende à
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produis* une tension ayant la 111\\.' trëquonne que celle appliqa6t au b*rnou il et 12, le courant de ohars. doua le olroult du oà> deneatèl.1.r sera rendu, pluo eread ou plus petit que 10 normale 'IlS...
Tant qr-0 14 tension de 10 bb1A' de rotor se trouve en rapport do addition ou d'opposition atao la tenalon appliqués* Ìl le ocu- rant 4e charge est 1'111411' lul grand, par exemyle tu menant le
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de
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tensiun. de la bobine/rotor en rapport d'addition, la capacité appa- reilte, ost ffugmenté t la fréquence 4#uooezd du o1rou1t accordé 41 est réduite, gomme on peut $#ta rendre coopte en se rêtêrent à
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la formule ,bien connut
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' .4.. 1 tr. 8(rVrA l Il
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dans laquelle fr cet la fréquence 4'lIooo1'4,1T' .a1l 4,gel à 3 ,1416, L est l'inductance en bonryo et C est la capacité en farad- , D# mIme,. si la tension de sortie de la bobine de rotor 14 *et amenée à s'opposer à la tension appliquée, la capacité apparente tera dit.
minade et la fréquence d'accord augmentera,
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Le transforma tsar rotatif 15 peut être identique 4
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celai 46Q;:1t à la figure le un bouton de commande SO étant à noix ' veau prêva. pour demander la position de la bobine de rotor 14, Une tension d'excitation est fournie A la bobine fixe 16 par un circuit amplificateur à tube électronique à ooutre-réaotion. te tube 44 comporte une anode 45 qui est connectée à ls bobine d'exci- tation It du transformateur par un conducteur 46. L'autre borne de la bobine d'e101tatlon est connectée par on conducteur 47 à la borne positive A'une batterie à haute tension 48, La borne uègo- tive de oette batterie est connectée par une résistance 49 à la
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cathode 50 du tube électronique 44, un condensateur SI étant on-
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noct6 en parallèle avec la réftiafcanoe 4e.
Vn condensateur 85 peut 1 nouveau être place en parallèle avec la bobine d'excitation 16 du transformateur pour établir 4= circuit de charge Pratiquement accordé. Le courant anodique d4 tube 44 et, par conséquent, le courant d'excitation, est commandé par la grille SI qui est connee-
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t44 par une résistance 68 à la borne 11, l'autre borne la étant ; connectée par un conducteur 53 à un point 54 dans le circuit du t4J... be.
Afin que le facteur d'amplification en tension de '
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l'amplificateur soit constant, ce qui est nécessaire pour pr68eri ver un rapport linéaire entre le signal d'entrée et la tension de',,' sorti.. l'amplificateur est connecté en tant qu'amplificateur * contre-réaction.
Ceci revient à dire que l'anode 45 est connecter . la grilla 51 par l'intermédiaire du condensateur 55 et de la rémi
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Blutage* 5fS Avec une amplification linéaire a1nal obtenue doue le circuit; du tube, la tension de sortie de la bobine de rotor 14 sera une fonction linéaire de la tension appliquée pour les rai- gong indiquées ci-avant lors de la description de l'appareil de la figure 1. nana ce circuit également, l'impédance d'entrée eat élevée, de telle aorte que le transformateur est efficacement iso- 16 du circuit accorde.
Par conséquent, lorsqu'on tension alternative
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ayant une certaine fréquence et une o4r1ïttÜ1e grandeur est appliquée au circuit 41 par les bornes 11 et la, ,la bobine de rotor 14 pro- duira une tension dont le caractère et la grandeur sont dérivés de la tension appliquée* fteoi rexient dire que les fréquences se- ront égale' et que les tensions sont soit en phase, soit déphasées,
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de 180 suivant la position de la bobine de rotor 14* De marne, la grandeur de la tension interne sers une fonction linéaire de la grandeur de la tension appliquée, les proportions étant réglées de façon sélective au moyen du bouton de commande 50.
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Cette tension interne étant en série avec le oondea- autour 43 t'ajoutera ou so soustraira par rapport è la tension ex- terne telle qu'appliquée à ce condensateur. Ceci modifie la ca- pacité effective du coté condensateur du circuit accordé et, par conséquent, ceci modifie la fréquence d'accord du circuit 41.
Lorsque la grandeur de la tension appliquée est 8\1.ment'. ou dimi-
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.o.U'I. la tension interne varie en proportion directe avec cette variation, maintenant pur conséquent une capacité apparent tt. le et une fréquence d'accord fixe. Le rapport entre les grandeur* des tensions interne et externe peut être réglé de façon ..1.et.1... te en 0onUandaat la position de ta bobine de rotor 148 grâce 4 quoi la capacité effective on apparente et la fréquence d'accord août ajustées de façon analogue
La tension interne peut être placée en série avec
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la bobine deladnotance 48 au lieu de l*être arec le osnaenafeteur 43.
La tension interne modifiera effective d. la bobiner et, par conséquent, la fréquence d'accord du circuit. la figure 1, l'on a utilisa un circuit à charge cathodique et certains de ses avantage out êti 41.10&1t6.. Dant j le circuit de la figure ze l'on a utilisa un amplificateur A Gon- ; tre"réaction pour obtenir une amplification linéaire* L'4A, ou. loutre de 006 amplificateurs peuvent être utilisa h4.
If on ou l'autre typa de circuit pour alimenter lai bobine primaire Qu d'ex- citation 16 du transformateur rotatif* '''\1tJ:e1J 1 formes d'ampli- fixateurs peuvent âtre utilisées aussi longtemps que le facteur
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d'amplification est constant et que flmpfdan08 d1 entrée- est il.- ! vêla, de faon à isoler efficacement la bortne de tension 14 de la source de tension aux bornes 11 et 12.
Bien que la bobine d'indue tance 42, le condensateur
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4S et la bobine 14 soient représentes 00 oot4:..4 tant que 011"- cuit accordé parallèle, avec une tension appliquée aux bornes du circuit, il doit .11;re entendu que la tension appliquée dans la bo- bine 4Z et le condensateur 43 peut être prévue dans un circuit 8,..1 rie De plus, il coniîont d'indiquer que bien que l'inductance i 4.1 et 'le condensateur 43 de la figure 2 soient représentés eocsne formant un circuit dont la fréquence d'accord peut être modifiée en changeant la grandeur d'une impédance,
il est également posai '
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bie de produire une variation dans l'angle de phase d'une 1mpéden-
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ce*
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La circuit accordé représenté à la figura % est ai- cément adapté pour une utilisation en tant que partie détermina au la fréquence d'un oscillateur à fréquence variable at oict est re- présenta à la figure 3 ou, toutefois l'on a représenté rune trol. aiema forme 4#amplttieutour d'isolement qui sera décrite briève- Ment.
L'amplificateur d* isolements 7 5 représenté ë la fi- gare 3 est bien connu dans la tochaictueit if est connecté dans et qui est appelé habituellement tm circuit de oontre-réaotion catho- dique. La résistance 76 a une valeur importante qui Mrt à rédui- r* la variation de potentiel t la grille 77 par* rapporta la catho.
.de 81. La coutre-réaction ainsi obtenue élimine la nécessité du circuit de contre-réaction représenté à la figure 8,!tout en
Maintenant cependant une amplification linéaire,
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Le circuit accordé 41 ast connecte oo=e-ropr6nout6 avec la tension Interne engendrée par la bobine da rotor 14 en ee- ris avec la bobine d'inductance 48, ceci ayant été auguré an tant qu'alternative dans la description ci-avant de l'appareil représen-
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té à la figure go La borne 12 est connectés à la massé, comme re- présenté, tandis que la borne 11 est connectée .a grilla bzz et,
! par l'intermédiaire d'une résistance 61 et d'un condensateur de
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couplage 82# à l'anode 63 d'un tube amplificateur 64, aL'ea.side 64 du tube 64 est connectée par une résistance 65 à uli t7t1a8 de potentiel positif, telle qu'une batterie de haute tension, tandis ! !
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que la cathode 6!' du tube est connectée par une résistance 6? à la masse,
L'anode 78 du tube 75, en plus d'être connectée à
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la bobine d'excitation 16 du transformateur rotatif 15, oopme dans le cas de la figure gi est également connectée par un conducteur 79, un condensateur 68 et uno résistance 69 i la grille 70 du tu- be 64, une résistance de fuite de grille 71 étant connectée comme
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1041qu'.,
Losautoblo un circuit oacillo è une fréquence qui #*} déterminée par le circuit accolé 41# la tension de tt6ltotloA au PU*40 nécessaire pour produire une cocillatt-on entretenue, passant de 19tuodo 63 de l'amplificateur M à la grille 77 du tube 'lA pay le oolmlonsatoar 68 et la résistance el* Dans le oscillateurs, il est u60'Bsalru do diIPO- Bar 4'un amplificateur' avec un circuit 4#04tr-4 auquel une partie 4 1,6nergie provenant du signal de sortie amplifié nécessaire Pour entretenir des oscillation* est r8'8"O la ph4ou Voulue Etant:
donné, que I#emp*4*itiotàteur -'amp11t!e alora la partie ronveydo de l'4nepgta et renvoie une partie de 00110-els il existe uni 4U- mejztotîon progressive da l'am3.ittt&a des oscillations Jusqu'à ce que, dans un amplificateur conçus un certain élément du circuit devient non linéaire ou Modifie d'une autre façon OU
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mode do fonctionnement. A Ce Moment, le pourcentage de 1#dn0rgi* renvoyée est diminué et une nouvelle amplification cesse. Dans un tel oscillateur, l'amplitude des oscillations est maintenue une valeur désirée.
Si aucune réduction dans le pourcentage de réaction ne survient, le circuit engendrerait un courant suffisant
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pour se détruire* En général, 11t importance primordiale n'est pas accordée à celui des éléments du circuit oscillateur qui de- Tient non linéaire et il peut s'agir du tube amplificateur qui est
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amené à fonctionner dans la parti. non linéaire de sa courbe cet # raotér1ettu..
Dans l'appareil de la figure 3, l'amplificateur 4# isolement 73 utilisé pour faire apparaître la tension interne dûit - offrir une amplification linéaire pour les raisons indiquées ci- avant à propos des amplificateurs 17 et 44. par conséquent!, par*
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ni les ampUtièat.urs, le circuit âa tube 44 doit être l'élément non linéaire.
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te circuit de l'oscillateur 44 est conçu alors de telle sorte, par un choix approprié des constantes du circuit
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0'.."..'-411".
des résistances de cathode, de grille et 4#80.048 .t de la tension enod1qllo, que l'amplificateur de réaction 64 fono- tienne dans une gamme d'amplification dans laquelle il devient non linéaire lorsque les oscillations ayant l'amplitude désirée
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sont ÓDg.u4t6es.
Sa. #Sma temps, la tension renvoyée par 1#80PIl" tioat.ul' 64lut4 circuit accordé 41 et à l'amplificateur d'1,ol.mont 75 est limitée A une voleur qui permet une amplification linéaire
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par l'amplificateur d'isolement. ; .Par conséquente une oaraetéri*'' tique fondamentale de 1* oscillateur de la figure 3 est la combinai* son de 1*84,ltlootour linéaire 75 destiné à faire apparaître la tension interne avec llempliticaieur non linéaire de réactieu M.
Zn d'autres mots, le* gammes de fonctionnement linéaire des deux amplificateurs sont choisies muttiellement de telle sorte que amplitioateur de réaction puisse fonctionner dans une gamme 4J. plifioation non linéaire, en entretenant par conséquent l'080111a.. tien A un niveau prédéterminé, grâee è- quoi la tension envoyée A l'amplificateur d'isolement a une valeur telle que o6 dernier IlI1p111 ficateur fonctionne dans une gamme linéaire
La fréquence d'accord du circuit 41 peut être modi- fiée en changeant la position angulaire de la bobine de rotor 14, j en actionnant le bouton de commande 30.
Ceci modifie le tension
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interne envoyée au côté inductance du circuit accordé, os qui Mo- difie à son tour l'inductance apparente et la fréquence d'accord du circuit accordé 41.
La tension de sortie de l'oscillateur peut être pré- levée en n'importe lequel de divers points, nais elle est de préfé- renée prélevée à partir d'une bobine secondaire fixe 72 du trou*- formateur rotatif 15. Ce point particulier a été choisi parcs qu'il constitue une source à relativement faible impédance et haute puissance et, par conséquent, il peut fournir une quantité
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ioportante de puissance à ses bornes 73 et 74 avec une bonne régu- lotion de tension.
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Lo circuit d 'oscillateur Tdê9%6k%tê est conçu dt façon à posséder une fréquence de sortie variable ta incorporant une source de tension en série avec l'un des éléments
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de réactance du circuit accordé, cette source de tension produi- . sont une tension qui est dérivée de la tension appliquée su cir-
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Cuit accordé* Afin que la fréquence de l'oscillateur pUt8$*,reo-* ter constante, la tension interne placée en série avec l'un des éléments de réactance doit varier en tant -que fonction linéaire de la tension appliquée on de réaction,
ceci étant réalisé dans le
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circuit de la figura 3 Ergot à l'utilisation d'un am11tla.t.ur linéaire et d'un générateur, c'est-à-dire du tr8nsto1t.ur rote- tif 15, dont la tension de sortie est une fonction linéaire de son exaltation*
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Dans la forme do réalisation do 1* 91,3ur* 1, l'am- plifieation en tension de l'amplificateur A charge "nthQdJ\1t! cet j normalement inférieure à un.
Par conséquent, la gamme de vert*,. lion d'impédance est limitée* ceci peut être mieux Conçu en re- marquant que pour une déviation donnée quelconque du rotor 14a et
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pour une bobine de rotor donnée quelconque 14, la tenaicït qui peut :
être fournie en série avec le condensateur |13 est lt.u.1t6. par X* amplification de 1 amplificateur
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Dans la fora* de réalisation roprdbdneêd à la figure 2, l'amplification en tension de l'amplificateur peut être rendue supérieure à un dans une mesure raisonnable ,en modifient les va- leurs des résistances 56 et 52 l'une par rapport à l'attira tandis que le gain de l'amplificateur représenté à la figure veut être modifié en modifiant la va Leur de la résistance 76. Une telle
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variation de gain permet l'augmentation de la gamae de la Taria. tien d'impédance ou de fréquence d'accord.
Les amplificateurs
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dôn figures 9 et 3 peuvent âtre utilisés avec le circuit repr6sentô la figure 1. Ainsi, avec une augmentation d-p11tlcatlon ' dans un rapport de 2 à l,par exemple, la tension disponible pour
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l'application en série avec le condensateur 13 est également aug mentée daaa un rapport de deux. Par conséquent, avec une même dé-
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vlation de la bobine 14, l'augmentation ou la diminution d'impédan- de apparente a été amplifiée par un facteur de deux*
Dans le circuit de la figure 2, une augmentation du gain de l'amplificateur a pour résultat une augmentation de la gamme de la variation de la fréquence d'accord pour un appareil donné.
La fréquence d'accord normale du circuit 41 est détermi- née uniquement par la bobine d'inductance 42 et le condensateur 43 et la disposition de la bobine 14 d'un coté ou de l'autre de sa position neutre produit des tensions d'opposition ou d'addition qui sont en série avec le condensateur 43. Avec une amplifica- tion accru,. la bobine 14 dans une position donnée quelconque pro- duit des taxa ions plus élevées et par conséquent un plus grand écart & partir de la fréquence d'aocord normale.
Ceci est avants. geux dans le circuit de la figure 3, étant donné que la gemme de fréquences des oscillations produites est ainsi augmentée.
Un amplificateur secondaire destiné à amplifier le signal de sortie de la bobine de rotor 14, suggéré à propos du circuit représenté & la figure 1. peut aussi être ajouté si on le désire dans le circuit représenté aux figures 2 et 5,
L'invention a été décrite ci-avant telle qu'appli- quée à une simple impédance variable, à un circuit accordé et un oscillateur et son utilisation a été suggérée en tant que moyen pour modifier l'angle de phase de l'impédance. De nombreuses au- tres applications de l'invention peuvent être envisagées et elles tombent dans le cadre de la présente invention,
les applications particulières ci-avant étant des applications dans lesquelles l' invention exécute une fonction propre $à sa nature et produit des résultais jusqu'à présent impossibles l'obtenir, sauf par l'uti- lisation d'appareillages plus complexes et moisit satisfaisants.
Il doit être entendu que la présent* invention n'est
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ta tUO@8 façon limitée eux formes de réalisation 01-avent et ou< bien des Modifications peuvent 7 être apportées sans sortir du ce- dre du,présent brevet*
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1.
Ollo111at8ur oozrortant un circuit accordé pour en 461.:rm1.' la fréquence de sortie, ledit circuit accordé eû'apoy" tout <? 414went 'à réactance capacitif et un Clément à r4actsuoa b4uo11'f" paytllôl , oaraotérisé en 06 qu'il comprend \lA ampUtJ.. oateur npa liaéal? dont la sortie est connectée aux borne dudit circuit 8oÓor4é'st1n d'entretenir les osoillations l Qn niveau prédéterminé et un -amplificateur linéaire dont Io sortie est con- -nootée en série avec l'un desdits '¯enta à réaetanee, l'entrée dudit aaplifi oateur linéaire étant connectée audit circuit accordé grâce à quoi la grandeur de en tension de sortie *et une tOl1Ot1oA.
linéaire de la grandeur de la tension apparaissant aux bernée du- dit circuit aooordé et l'entréc dudit amplificateur non linéaire étant connectée audit amplificateur linéaire), grâce à quoi le si
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gnal de sortie dudit amplificateur non linéaire est eooHMnde par ledit amplificateur linéaire.
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&. Oso111ateur comportant circuit accordé pou- - Tant déterminer la fréquence de sortie, ledit circuit accordé- *,PU- prenant an élément z réactance capacitive'et un élément à 1'6aCJt\JA- oe jUidootlve en parallèle, caractérisé en ce qu'il comprend LUI...- pllt1oltour à tgbo sous vide non linéaire dont la sortis est cou- neetee imilt olrou1t accordé pour y entretenir les oscillations à un niveau prédéterminé, et un amplificateur à tube sous vide li- néaire dont 1s sortie est connectée en série avec l'un desdits
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éléments a, réaotanoe,
l'entrée dudit amplificateur linéaire étant connectée audit circuit accordé* %race à quoi la grandeur de ss tension de sortie est une fonction linéaire de la.grandeur de la
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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.D1 'o11t t8nutorteur âmpslsnaa.
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The present invention relates to an ispedence transformer device, ± a audible frequencies and more tJ81 '"ses # and that particular as applied to one oscillator A j'r4'" qutmo Y8r1ab1., such as appliwt4 to we circuit tuned to tr4e, variable quenoe and .1mpemont as a dnapédaaew device having an apparent impedance of adjustable value, the SJ: npf48no. apparent for any given setting remaining eonetante .tt. a wide range of voltages or frequencies of a voltage eiter-
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applied to said device, an object of the present invention
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*, and to provide an improved apparatus of this kind.
It is well known to achieve variable capacitance through the use of rotating capacitor plates or through the use of multiple capacitors having selectable taps. When it is necessary that the space occupied be kept to a minimum, the first of these possibilities is only suitable for high frequencies *, that is to say small capacities, because they are audible and lower frequencies. In this way, the capacitors become large due to the need to have high capacities and a large spacing between the plates.
The second of these arrangements does not wear completely satisfactorily because the capacitance is variable only in finite steps and because of the varying contact realism. Further, each of these arrangements requires a large actuating force, due to the inevitable resulting friction and thus it is unusable when relatively small mechanical forces are available *
Fixed capacitors can be made suffi- ciently small, because metal foil types can be used and these can be fabricated with properties substantially independent of variables such as temperature, voltage, etc.
It is well known to obtain variable inductance through the use of sliding contact wire devices, multiple tap devices, coils in which a core can slide and variometers, the latter being constituted by a transformer. with an air gap in which a coil is rotatably mounted.
In the present case, with high frequencies, air core coils can be used, because the required inductance robbers are low and since the air permeability is constant, inductances vary.
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bies can be made stable. that is to say that 1 inductance does not change clearly with the different voltages, acne of
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Variable temperature OQDdlt1ol18, summer ..
When the required 4'-lnduotano8 values are higher, powdered metal cores have been used in the variable inductors at high frequency, with good stability.
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At audible frequencies? and to: t: requested. Ûltft1 ... ras in general it is necessary to use devices
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A ter-kernel of any kind to obtain your required 1S1duotanoe moaners.
Whether this blue audio frequency inductor is of the vario # meter type or any of the other types listed. the inductance is proportional to the porméabl. ity of the ter and, given that the permeability of the t4r is t040- tien of the applied voltage, the devices with D4èt.no 16. riable oonnne for audible frequencies 40 are not etablseo Leu devices A son to ooÙtaot4 ella4muts RI not suitable because The relatively high contact force required, in ten-fold applications small forces are available, and when continuous contact lines are required, contact devices at all are obviously not satisfactory.
Fixed inductance devices can be made sufficiently stable by using quality grab iron and a well-designed air gap.
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Tuned circuits or variable frequency oscillators in which such known variable reactance devices are used have limited application or utility due to the limitations discussed above, in particular.
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which concerns the possibility of adjusting the stability of impedance devices.
Classic variable resistors such as
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carbon stacks, the slide resistors are: rÀ6. *
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Intermediate tap resistors also offer various disadvantages, such as instability, finite stages of variation and variable contact resistance.
It is an aim of the intention to provide an improved variable impedance which is stable over the desired range of voltages, frequencies, temperatures and other common variables.
Although the invention can be particularly applied to alternating currents at relatively low frequency, such as those included in the so-called audible frequency range and below this range, it can be applied to circuits using high frequencies. higher.
According to the invention, an impedance device of adjustable apparent or effective value is obtained by placing in series with a fixed impedance element having a stable impedance value, an internal voltage which can oppose or add to an external voltage applied to the device.
This internal voltage is of the same kind as the external or applied voltages, i.e. if the external voltage is alternating ve, the internal voltage must be an alternating voltage having
1a mixes the frequency and in proper phase therewith, Under these circumstances, as will be explained in more detail below, the current flow resulting from the application of external voltage will have such that it will result in an impedance of greater value. - higher or lower than the real impedance of the fixed impedance element,
Depending on the polarity or the relative phase ratio of the internal voltage with respect to the applied voltage, the apparent impedance of the device can be modified by adjusting by selection the magnitude of the internal voltage, in its ratio of opposition or addition with the external pension or applies. '
When the applied voltage is of variable magnitude. ble, the internal tension in addition to having the same character as the
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applied voltage, must be .oeUf1 ..
in magnitude in direct proportion to the external voltage in order to maintain an imp61laoe
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apparent constant lice an adjustment gives the device * cool
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can be achieved by deriving the character 4 $ t lu .candor from the
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Internal from applied voltage Circuit
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.and preferably arranged so as to isolate the touelor applied *, for example through the use of a tube circuit * p1111c ,. tettar 61eot:
roniQ.u .., given that any current drawn 4 ,. the , #
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source of the applied voltage * will cause a modification
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Iltop6donoe apparent. of said device.
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According to one embodiment of the invention,
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The internal voltage unit that can be selected is obtained by a rotary transformer which.
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by the applied voltage, through an electron tube circuit, This arrangement results in the cargo-
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tbrt and the magnitude of the internal tension are, derived from the applied tension, while using only the flow of the tension.
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negligible rant from the source of the applied voltage *
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For any applied voltage ballot box,
the internal torsion can be changed on a given eraser by adjusting the / rotary transformer. The range 41, apparently impedance thus obtained, is centered on the constant impedance of 1'61, -1, minus the fixed impedance. This gmime can be augo * At6o or di-, l1ée or modifying the gala of the Isolation amplifier which ejwit the rotary transformer, the increased or reduced gamma of the iapedanoe values being selectable being always Q * u- trea on the same central value.
This feature is
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of great practical importance for * carrying out the device & its
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r <5gla * # wanted.
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The tuned circuit frequency can
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be modified by using such a variable reactotance device, that is to say that the voltage is placed in serte or ,, .. 0
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! the capacitance reactance, or with the inductive resctance of the tuned circuit, the value of this voltage being maintained at. automatically at some desired fraction of the voltage applied to the tuned circuit * The tuning frequency of such a circuit can be changed smoothly Over a wide loop and with any selected setting,
it will remain constant mima if the tension which is applied varies in magnitude.
The frequency control or determining part of a type of oscillator is a tuned circuit comprising at least one capacitor and one inductor coil. The frequency of the output signal of such an oscillator can be made variable by using an approached circuit such as the one just described, in which case the output frequency can be adjusted gradually and it will remain constant, for one adjustment. given any given, if even the voltage or the current at the output of the oscillator thrilled to a large extent,
Therefore, another object of the invention is to provide an improved oscillator having a gradually variable and selectable output frequency.
Another object of the invention is to provide an improved oscillator having an output frequency which can be changed gradually and so as to be selectable and which remains substantially constant for a given setting despite large variations in the frequency. voltage or current at the output.
Another object of the invention is to provide an air-! Perfectly tuned baked with variable tuning frequency! gradually and in such a way that it can be selected.
Yet another object of the invention is to provide: an improved tuned circuit having a tuning frequency which can be changed gradually and so as to be selectable and which remains substantially constant for; any given setting despite significant variations in
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the voltage applied to it.
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Still another object of the invention is to proou-! ir U4 diapoaitif & impedance perfected having an Apparent Impedance varying gradually and in a way which can be selected.
EMI7.2
Another object of the invention is to provide a d3, a. positive with improved impedance having an apparent Icpédaoe * progressively variable and being able to be 0618 * tioaudos this apparent impedance remaining practically constant for any given setting to said device despite * important * variations in the magnitude of the voltage which is applied thereto, Another object of the invention is to provide a positive dis * with an improved impedance possessing an impedance * pp <"which is gradually variable and which can be added in a given range, this range possibly being <Mdi <" trusted "progreasivetneat and so as to be able to be cnoiaic.
Another object of the invention is to provide an improved impedance positive die having a distinct Impedance which can be changed progressively and be selected within a given range, which range can be changed progressively and so that it can be changed. selected around the same central impedance value. *
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Still another object of the invention is to provide an improved sheave device having an apparent reaction progressively variable and capable of being selected and tuned.
Another object of the invention is to provide a
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improved reactance positive possessing a gradually variable reactance and being able to select this apparent reactance remaining constant for a given adjustment of said device despite large variations in the magnitude or frequency of an alternating voltage applied to it *.
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'aa1iI'O' details and features of the invention will be corroborated by the description 0i below, given by way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings, in which: s
Fig. 1 is a diagram showing one embodiment of the invention as applied to a variable impedance device for use with an alternating voltage.
FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of the invention as applied to a connected circuit.
Figure 3 is a diagram illustrating a volume of
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embodiment of the invention as applied to an oscillator
With particular reference to Figure 1, there is shown the invention incorporated in a circuit comprising
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uant a pair of, input terminals 11 and 12.
an arrangement between them, of a fixed capacitor and * table
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13 and a rotor coil 14 mounted on the rotor 14 'of a rotary transformer 15 and an amplifier tube 17. The transformer is excited by the voltage applied to a fixed coil 16, the immediate source of this voltage being the tube 17 connected as a cathode load circuit.
A cathode load type circuit is preferably used in the embodiment shown in Figure 1, because it does not possess certain desirable characteristics which are particularly advantageous in accordance with the present invention, as described in more detail below. after.,
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The circuit comprises the tube 17, the anode 18 of which is connected by a conductor 19 è. the positive bornp of a.
high voltage battery 20o Lp negative side of this battery is connected to a bias resistor 21 to which is connected in parallel an oorlder3, tau 2r, the latter allowing
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the (circulation of the alternative cubant people Modify appreciably the polarization which is obtained by the flow of
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direct current in the resistance Ple retort well flowed dent the technique.
The other end of the rea11 '; a'uo. al ut gonaootée By a conductor 93 to a wire of the coil 4'u; o1tatiOG of treautormteur 16. the other wire of this bob! - being connected. te, - è the cathode sa of the electron tube 17 *. L * one tet-m. a1.o.1 an circuit passing through the excitation coil the * through the tube 17 ai! the battery 20 as well as by the resistor SI and the aondBa "antor 23 to retain the excitation coil seen condensa-, turn 25 can be connected in parallel with the coil 4'0% 01. tation 16 in order to create a circuit which, oob1nal, oA with 1-8 excitation coil 140 will be approximate adorn acoor- '. dice over, a wide range of frequencies
The voltage across the coil 16 is controlled by the grid 26 of the electron tube 17.
this grid being
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connected by a Z conductor? to terminal 11. The other terminal 13 is connected by a conductor 28 to a point 99 4 19 toast of the bias resistor 21, The excitation coil 18 being connected in the cathode circuit of the tube 17 makes
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of it I, 1U circuit & cathode load,
such a circuit affording by our own qualities a linear amplification and an input impedance which is very high compared to the output impedance. ? high input impedance is desired *
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ble since it is necessary to avoid pre-picking any current from the voltage source ezte = op mono which will result in a r18tlon in the apparent impedance of the device ,,
Linear amplification is necessary to excite the rotary transformer with a voltage whose magnitude Instantaneous * and a linear function of the magnitude.
external tension, including a goal that will be defined more clearly-
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One hundred below the cathode load circuit is also very stable, that is to say that the linear amplification is not materially affected by reasonable variations in the! tube characteristics.
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It will now be evident that an external alternating voltage applied to terminals 11 and 12 will determine the character and magnitude of the voltage applied to the energized coil.
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face 16 of the transformer B In other words, the character and magnitude of the voltage of the excitation coil is derived from the applied temaion, while imposing a negligible load on the eoirae of the latter. amplifier tube 17 effectively isolating transformer 15 from the source of the voltage applied to terminals 11 and 12. Some form of insulating means is urgently needed to prevent any appreciable current from the source. source of applied voltage, by control means.
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The rotary transformer 15 is designed to function in an unsaturated gatane and, therefore, for any given position of the rotor coil 15, its output voltage is a linear function of the boost voltage of
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the coil 16 * The voltage of the cathode li following the voltage of the grid 269. It follows that for any given position of the rotor coil 14, its output voltage will be a proportional
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wrongly fixed voltage applied to terminals II and 12.
The angular position of the rotor 12 can be communicated by a control knob 20 which is mechanically connected to the
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rotor 1 ". as shown physically by the dotted line 31. The rotation of the rotor 14r will modify the flux link between the excitation coil 16 and the rotor coil 14 / which will result in a change in the magnitude of the voltage
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due, the coil c1o rotor with respect to the voltage applied to terminals 11 and 12.
When the plane of the rotor coil is aligned
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with the magnetic field of the transformer, the output all-on of the coil is zero, with the result that the impedance
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apparent device will be equal to the capacitive reactance of the capacitor 13 plus the reactance of the rotor coil 14 which
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"1 ..... is preferably made very small (negligible) relative to the reaction time of the fixed capacitor 13.
When the rotor coil 14 is burped apart
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tion of the neutral position, a voltage is Induced there or the at .. me frequency as the frequency of the applied voltage and this tone aloil can be made to oppose or to add t the applied voltage according to the cens in which the coil is wound in turn ... ner. if the output signal of the 3-otor coil is brought, 6 to: aam..ant ... the applied voltage, on Pl, 40 strong current will flow 4 .. after the o (u4.m'Hrt. @ IV "for OUA't & q, l1ta.o. That the 10 th apparent pacity of the circuit is increased .;
nIt ee, if the bob1 ... ne is caused to rotate in the opposite Bons, $). 11 output algzwl will oppose the applied voltage, with the result that the current in the circuit will be reduced and the capacitance apparent * serves
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. lower.
The rotary transformer 19 is preferably wedged such that the output voltage of the rotor coil
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14. either a linear function of the position of the rotor 1 "and therefore of the control knob 30. This can be achieved by
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ui & a manner well known in the art by providing a uniform radial air gap and ... between the pole faces and the rotor, with the magnetic field uniformly distributed over this air gap and providing for the small number of turns of the rotor coil with a this **,
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narrow piïoemt.
Instead of a rotary type, other kinds of transformer can be used in which a continuously variable voltage ratio is obtained by means of coils:
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lt11es or mobile flow transfer members. The traustor- author 15 serves as a device with a variable tension ratio,
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the output voltage is a linear function of the excitation voltage and, preferably a linear function of a de-
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mechanical placement Any device offering and such the characteristics can be used in place of the rotary transformer.
If desired, adjusting the position of the coil
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Rotor 14 can be made an automatic or semi-automatic function of any external device. However, since the embodiment of the invention described herein is only concerned with the impedance device itself, the details of such a control circuit will not be described.
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The impedance of the excitation coil 16 is made very high compared to the impedance of the electronic tube circuit and therefore U..1.1f '. regulation of tea ,. if one in the ci rolls of the tube. The rotor coil is preferably made weak by that of the fixed capacitor 13. such that a good voltage is obtained in the internal system generating a voltage, coma
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it is well known in the theory, The voltage amplification ratio of the circuit to
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cathode-ray tube is by nature lower damn a * This is not an objection in the present application case, since the excitation coil 16 can be adapted to the function.
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t10nnement a-veo this slightly inner tension.
The magnitude range of the internal voltage and therefore the range of magnitudes of the apparent impedance are limited for any given voltage gain of the tower amplifier by the maximum usable voltage ratio of the rotary transformer. The range of impedances is countered on the value
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impedance of 1 * fixed imp4idance 13, given that a given maximum internal voltage is provided both in the dto}): point direction and in that of addition, and when the internal voltage is
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equal to z '",. 4" 18. ",, & ... 41%' e that there is * y # ni opposition, AI addition, the apparent 1.111pISSanoG * is that of element 18.
However, this range of "lmp6d8uoelt" can be changed by building the gala
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of the amplifier
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A variation of the voltage amplification in m
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amplifier & cathode load is limited and amplification
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is 1U'6r1ev8 to 'm in all cases and, therefore, a Minor command 4 * (this kind small can be achieved by using a feedback amplifier such as that described ol-aprba and shown in Figure 3 *.
If you want *, you can insert an amplifier
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in the circuit to amplify the signal, output of the transformer
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rotary turn before it reaches the load key of the applied voltage ** Such an actuator can be real roa4q. . 1e 9L * so that the range of internal voltage can be
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modified * '
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The gaoim of increased or reduced impedances obtained by its | modifying the Sain of the amplifier always serves atatr4o on the value of the fixed impedance 13 * This characteristic of the d18P081- tif 4, impedance offers an important practical advantage for its ref- 18 & f.
The central value is neutral of the impedance eu $ 4't.rm1-. born by the selection of an iUpedance element. fixed having the desired value The range of apparent impedance for any given employment gain can then be determined by turning the rotor of the transformer through its displacement * maxittun d :: de1t> è.
If the change in impedanoe appears on.: 6, '. J ... then being too large Da too small, the ampli fi er gala may be adjusted by any suitable means, by providing that such a setting will result in a Hail. of apparent istpt- danots which will be entered on the central value * or neu-
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be primitive.
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This variable impedance device can understand,
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ta la - ,, place of the capacitor 13. low coil dl1DduotfU108 13a having a constant and stable value, such as that obtained with an iron core with an air gap, or a resistor 13b of constant and stable value, these two elements being represented in
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dotted line $ in figure 1.
In each of these two cases, the operation of the device remains the same, the frequency of the output signal of 1 rotor coil being always the Beat as that of the voltage applied to terminals 11 and 18 and with the desired phase ratio. with eye here, and the magnitude of the tension is tou.
YES 'a linear function of the magnitude of the applied voltage
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and the position of the ooauwnde button 30, Thus, it can be seen that the variable reset 1l4péd8AO device simply comprises a fixed impedance element and uni voltage sourco arranged in series with it, the output voltage of this source deriving its character and its magnitude from the voltage applied to the device without charging it and the magnitude of the internal voltage is proportional, in the form of a linear function, to the magnitude of the voltage applied.
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folded.
The latter proportion is made adjustable, eg '"' 'P1 * by rotating the rotor coil 14, so that the apparent impedance can be adjusted by selection or automatically.
The rotary transformer 15 used in the realization force described above is well known as a device to
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inductance variable by 1ui8ti; o'oat-1-dtre as a varies meter. however, when used in this way the inductance is not stable, i.e. the varying permeability of the magnetic circuit causes far unwanted variation *
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4c.tctanol ionic applied voltage varies in frequency or magnitude * when used in this way, coil 16 can be;
connected in series with coil 14 and both windings *
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aents are connected as the voltage source, the inductance which is then removed from the voltage source is determined by the bridge.
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tion of the coil 14 whose flow adds you on. subtracts from: that of coil 16.
As long as there is no
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modtioation in the flux of the core, o, 9oo, that is to say also loagtectpie that the applied voltage is not modified and that the air gap does not change, etoot the value of the inductance can be increased. kings when the tension changes, or that the orange gap, the flux in the core changes and consequently the ia ** ductanoe fringe.
Zn other words a, the permeability of ACl'U 4 * iron is a function of the tension, of the maintenance. summer. and i'lMuotan- this being a function of the permeability, when the latter modifies the induotanoe changes, When the rotary transformer is titilla * oosarui in the circuit shown in figure L. the device is employed as a transformer or rather report device
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that as an inductance device and have a v4riblile permeability has negligible effect.
That is, the voltage induced in a 1, coil 14e for any position, is always equal to the voltage applied to coil 16 multiplied by. eonetante which is the ratio of turns of the coils 14 and 16 and a * function of the position of the coil 14.
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If the voltage applied to the coil Iii ** Changes that flux in the core (and therefore the pIJ: rn1bblU.tt) changes, the voltage of the coil on for the f # \ 'mt. position $ or * always the same proportion of the voltage of 1; a coil 16. The linearity between the output voltage and the input voltage has been Mia-, tet'as., If the air gap should be dilate as a result the tempers "tillers etc., so that the total flow decreases by a certain percentage, for example by ten percent, the tension of the
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The coil will not change as long as the voltage of coil 16 has not changed because the flow pattern in the air gap has not changed.
Again, the linearity between the tension
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sinn 4 * input and the output voltage o was Maintained *
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read other words, following 1 * latent! on the transformation ratio of the rotary transformer which is used is' 0 'a' tone 40 the co.nt1CU1'at1ol1 of the transformer and is 1nd'P'n. tooth of the permeability in order to obtain a linear element and * ta- blot while the same rotary transformer used as the inductor device has indaotance proportional to the performance and thus is nonlinear and unstable.
In addition, at audible and internal frequencies, the
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rotary transformer represents the most satiafai- jump instrument to produce uniform electrical characteristics and: -: eprodllct1bl.8. Since the rotor can be mounted on low friction bearings, the displacement drill required is low compared to sliding contact wire reactors, which have high displacement friction. The rotary transformer can be made very small compared to a variable oondenaa- tower of corresponding reactance.
We will now refer to Figure 2 in the-
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which has been shown another embodiment of the suction as applied to a tuned circuit, its function being to
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modify the tuning frequency of such a circuit and # a1pten1r this constant tuning frequency for any given setting of the. device, led if the external voltage applied to the circuit char, ge of magnitude. Terminals 11 and 12 are connected, as shown, to a circuit 41 consisting of an inductor coil 42, a capacitor 43 and the rotor coil 14 arranged in series with the capacitor 43.
When the output voltage of the rotor coil is zero, the tuning frequency of circuit 41 will be
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determined by the fixed reactances of the iuductanoe coil 42 and of the condenzat-tur 45, since the reactance of the rotor coil 14 has such a small magnitude that it can be negated. The coil 42 and the capacitor 43 'mont de-3 elements sta- blozo cocme indicated above, If, however, the. rotor coil 14 is fine to
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produce * a voltage having the 111 \\. ' trëquonne that that applied to the b * rnou il and 12, the current of ohars. doua the olroult of where> deneatèl.1.r will be returned, more eread or smaller than 10 normal 'IlS ...
As long as qr-0 14 voltage of 10 bb1A 'of the rotor is in relation to addition or opposition atao the tenalon applied * Ìl the ocu- rant 4th load is 1'111411' lul grand, for example you leading the
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of
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tensiun. of the coil / rotor in addition ratio, the apparatus capacitance, is ffugmented and the frequency 4 # uooezd of the tuned o1rou1t 41 is reduced, eraser we can $ # ta make co-opt by stopping at
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the formula, well known
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'. 4 .. 1 tr. 8 (rVrA l He
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in which fr this the frequency 4'lIooo1'4,1T '.a1l 4, gel at 3.1416, L is the inductance in bonryo and C is the capacitance in farad-, D # mIme ,. if the output voltage of the rotor coil 14 * and caused to oppose the applied voltage, the apparent capacitance will be said.
minade and the tuning frequency will increase,
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The rotating tsar transforma 15 can be identical 4
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celai 46Q;: 1t in the figure the a control button SO being nut 'veal prêva. to request the position of the rotor coil 14, an excitation voltage is supplied to the fixed coil 16 by an over-feedback electron tube amplifier circuit. The tube 44 comprises an anode 45 which is connected to the excitation coil It of the transformer by a conductor 46. The other terminal of the control coil is connected by a conductor 47 to the positive terminal A'a battery. high voltage 48, The positive terminal of this battery is connected by a resistor 49 to the
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cathode 50 of the electron tube 44, a capacitor S1 being on-
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noct6 in parallel with the 4e réftiafcanoe.
Vn capacitor 85 may again be placed in parallel with the excitation coil 16 of the transformer to establish 4 = load circuit Practically tuned. The anode current of tube 44, and hence the excitation current, is controlled by the S1 gate which is connected.
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t44 by a resistor 68 at terminal 11, the other terminal being 1a; connected by a conductor 53 to a point 54 in the circuit of the t4J ... be.
So that the voltage amplification factor of '
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the amplifier is constant, which is necessary to establish a linear relationship between the input signal and the output voltage. The amplifier is connected as a feedback amplifier.
This amounts to saying that the anode 45 is connected. the grill 51 via the capacitor 55 and the remi
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Screening * 5fS With an annual linear amplification obtained in the circuit; of the tube, the output voltage of the rotor coil 14 will be a linear function of the voltage applied for the rai- gongs indicated above when describing the apparatus of FIG. 1. nana this circuit also, the Input impedance is high so that the transformer is effectively isolated from the tuned circuit.
Therefore, when an alternating voltage
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having a certain frequency and a magnitude is applied to circuit 41 through terminals 11 and 1a, the rotor coil 14 will produce a voltage the character and magnitude of which are derived from the applied voltage. will be equal 'and that the voltages are either in phase or out of phase,
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of 180 depending on the position of the rotor coil 14 * From marl, the magnitude of the internal tension serves a linear function of the magnitude of the applied voltage, the proportions being selectively set by means of the control knob 50.
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This internal voltage being in series with the wave around 43 will add or subtract from the external voltage as applied to this capacitor. This changes the effective capacity of the capacitor side of the tuned circuit and, therefore, changes the tuning frequency of circuit 41.
When the magnitude of the applied voltage is 8 \ 1.ment '. or dim-
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.Yes. the internal tension varies in direct proportion with this variation, maintaining pure therefore an apparent capacity tt. le and a fixed tuning frequency. The ratio between the magnitudes * of the internal and external voltages can be adjusted in such a way ..1.and.1 ... you in 0onUandaat the position of your rotor coil 148 whereby the effective capacity is apparent and the frequency of august agreement adjusted analogously
Internal voltage can be placed in series with
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the detection coil 48 instead of being with the osnaenafeteur 43.
Internal tension will modify effective d. winding it and, consequently, the tuning frequency of the circuit. Figure 1, we used a cathode load circuit and some of its advantages out eti 41.10 & 1t6 .. Dant j the circuit of Figure ze we used an amplifier A Gon-; This reaction to obtain a linear amplification * The 4A, or. otter of 006 amplifiers can be used h4.
If one or the other type of circuit to feed the primary coil Qu excitation 16 of the rotary transformer * '' '\ 1tJ: e1J 1 forms of amplifier fixers can be used as long as the factor
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amplification is constant and that flmpfdan08 d1 input- is it.-! vêla, so as to effectively isolate the voltage terminal 14 from the voltage source at terminals 11 and 12.
Although the inductance coil turns 42, the capacitor
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4S and coil 14 are represented 00 oot4: .. 4 as long as 011 "- fired tuned parallel, with voltage applied across the circuit, it must be understood that the voltage applied in coil 4Z and capacitor 43 can be provided in a circuit 8, .. 1 rie In addition, it coniîont to indicate that although the inductance 4.1 and the 'capacitor 43 of figure 2 are represented eocsne forming a circuit whose frequency of tuning can be changed by changing the magnitude of an impedance,
it is also posai '
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bie to produce a variation in the phase angle of a 1mpeden-
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this*
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The tuned circuit shown in figure% is readily adapted for use as a part determined by the frequency of a variable frequency oscillator at oict is shown in figure 3 or, however, a figure has been shown. trol. aiema forms 4 # amplttieutour of isolation which will be described briefly.
The isolation amplifier 75 shown in Figure 3 is well known in the field if it is connected in and which is usually referred to as a cathodic feedback circuit. Resistor 76 has a large value which will reduce the variation in potential of gate 77 relative to the cathode.
. of 81. The resulting coulter eliminates the need for the feedback circuit shown in Figure 8, while
Now, however, linear amplification,
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The tuned circuit 41 ast connects oo = e-ropr6nout6 with the Internal voltage generated by the rotor coil 14 in ee- ris with the inductance coil 48, this having been predicted as an alternative in the above description of the device represented
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Tee in figure go Terminal 12 is connected to massé, as shown, while terminal 11 is connected .a grilla bzz and,
! via a resistor 61 and a capacitor of
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coupling 82 # to the anode 63 of an amplifier tube 64, aL'ea.side 64 of the tube 64 is connected by a resistor 65 to uli t7t1a8 of positive potential, such as a high voltage battery, while! !
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than cathode 6! ' of the tube is connected by a resistor 6? to ground,
The anode 78 of the tube 75, in addition to being connected to
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the excitation coil 16 of the rotary transformer 15, oopme in the case of figure gi is also connected by a conductor 79, a capacitor 68 and a resistor 69 to the grid 70 of the tube 64, a grid leakage resistor 71 being connected as
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1041 that.,
Losautoblo an oacillo circuit at a frequency which # *} determined by the attached circuit 41 # the voltage of tt6ltotloA to the PU * 40 necessary to produce a maintained cocillatt-on, passing from 19tuodo 63 of the amplifier M to the grid 77 of the tube 'lA pay the oolmlonsatoar 68 and the resistance el * In the oscillators there is u60'Bsalru do diIPO- Bar 4'an amplifier' with a circuit 4 # 04tr-4 to which a part 4 1.6energy coming from the amplified output signal required To maintain oscillation * is r8'8 "O la ph4ou Desired Being:
given, that I # emp * 4 * itiotàtor -'amp11t! e alorates the ronveydo part of the 4nepgta and returns a part of 00110-els there exists a gradual 4U- mejztotîon in the am3.ittt & has oscillations Until this that in a designed amplifier some element of the circuit becomes nonlinear or alters in some other way OR
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operating mode. At this Time, the percentage of 1 # dn0rgi * returned is decreased and further amplification ceases. In such an oscillator, the amplitude of the oscillations is maintained at a desired value.
If no reduction in the percentage of reaction occurs, the circuit would generate sufficient current
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in order to destroy itself * In general, prime importance is not given to that of the elements of the oscillator circuit which remains non-linear and it may be the amplifier tube which is
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brought to function in the party. nonlinear of its curve this # raotér1ettu ..
In the apparatus of figure 3, the amplifier 4 # isolation 73 used to show the internal voltage must have offered linear amplification for the reasons given above in connection with amplifiers 17 and 44. therefore!
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nor the ampUtièat.urs, the tube circuit 44 must be the non-linear element.
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The circuit of oscillator 44 is then designed in such a way, by an appropriate choice of the constants of the circuit
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0 '.. "..'- 411".
of the cathode, gate and 4 # 80.048 .t resistors of the enod1qllo voltage, that the feedback amplifier 64 functions in an amplification range in which it becomes nonlinear when the oscillations having the desired amplitude
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are ÓDg.u4t6es.
Sa. #Sma time, the voltage returned by 1 # 80PIl "tioat.ul '64lut4 tuned circuit 41 and to the amplifier of 1, ol.mont 75 is limited to a thief that allows linear amplification
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by the isolation amplifier. ; Consequently, a fundamental part of the oscillator of FIG. 3 is the combination of 1 * 84, the linear lootour 75 intended to reveal the internal tension with the nonlinear filler of the reactive M.
In other words, the linear operating ranges of the two amplifiers are mutually chosen so that the feedback amplifier can operate in a 4J range. nonlinear amplification, therefore maintaining the 080111a .. held at a predetermined level, whereby the voltage sent to the isolation amplifier has a value such that the last IlI1p111 filler operates in a linear range
The tuning frequency of circuit 41 can be changed by changing the angular position of rotor coil 14, j by actuating control knob 30.
This changes the voltage
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internal sent to the inductance side of the tuned circuit, which in turn modifies the apparent inductance and tuning frequency of the tuned circuit 41.
The oscillator output voltage can be taken from any of various points, but is preferably taken from a fixed secondary coil 72 of hole * - rotary former 15. This particular point was chosen because it is a relatively low impedance and high power source and, therefore, it can provide a quantity
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power support at its terminals 73 and 74 with good voltage regulation.
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The oscillator circuit Tdê9% 6k% tê is designed to have a variable output frequency ta incorporating a voltage source in series with one of the elements.
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reactance of the tuned circuit, this voltage source produi-. are a voltage which is derived from the voltage applied to the
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Fired tuned * In order that the frequency of the oscillator pUt8 $ *, reo- * be constant, the internal voltage placed in series with one of the reactance elements must vary as a linear function of the applied or reaction voltage ,
this being done in the
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circuit of figure 3 Ergot using a linear am11tla.t.ur and a generator, that is to say the tr8nsto1t.ur rote- tif 15, whose output voltage is a linear function of his exaltation *
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In the embodiment of 1 * 91.3ur * 1, the voltage boost of the amplifier A charges "nthQdJ \ 1t! This j normally less than one.
Therefore, the range of green * ,. Impedance lion is limited * this can be better designed by noting that for any given deviation of rotor 14a and
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for any given rotor coil 14, the tenacity which can:
be supplied in series with the capacitor | 13 is lt.u.1t6. by X * amplification of 1 amplifier
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In the embodiment roprdbdneêd in Figure 2, the voltage amplification of the amplifier can be made greater than one to a reasonable extent, by modifying the values of resistors 56 and 52 relative to one. 'attracted while the gain of the amplifier shown in the figure wants to be modified by modifying the value of resistor 76. Such a
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variation of gain allows the increase of the gamae of the Taria. your impedance or tuning frequency.
Amplifiers
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in Figures 9 and 3 can be used with the circuit shown in Figure 1. Thus, with an increase in fluidity in a ratio of 2 to 1, for example, the voltage available for
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the application in series with the capacitor 13 is also increased by a ratio of two. Consequently, with the same de-
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vlation of coil 14, the increase or decrease in apparent impedance was amplified by a factor of two *
In the circuit of Figure 2, an increase in the gain of the amplifier results in an increase in the range of variation of the tuning frequency for a given device.
The normal tuning frequency of circuit 41 is determined only by inductance coil 42 and capacitor 43, and the arrangement of coil 14 on either side of its neutral position produces voltages of opposition or addition which are in series with the capacitor 43. With increased amplification ,. coil 14 in any given position produces higher taxa ions and therefore a greater deviation from the normal match frequency.
This is forwards. geux in the circuit of FIG. 3, since the frequency gem of the oscillations produced is thus increased.
A secondary amplifier for amplifying the output signal of the rotor coil 14 suggested in connection with the circuit shown in Figure 1 can also be added if desired in the circuit shown in Figures 2 and 5,
The invention has been described above as applied to a single variable impedance, a tuned circuit and an oscillator, and its use has been suggested as a means for modifying the phase angle of the impedance. Numerous other applications of the invention can be envisaged and they fall within the scope of the present invention,
the particular applications above being applications in which the invention performs a function specific to its nature and produces results hitherto impossible to obtain, except by the use of more complex and less satisfactory apparatus. .
It should be understood that the present invention is not
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these embodiments 01-avent and or <many Modifications may be made without departing from the scope of the present patent *
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1.
Ollo111at8ur oozrortant a circuit tuned for in 461.:rm1. ' the output frequency, said tuned circuit eû'apoy "all <? 414went 'with capacitive reactance and a Clément à r4actsuoa b4uo11'f" paytllôl, oaraoterized in 06 that it includes \ lA ampUtJ .. oateur npa liaéal? whose output is connected to the terminals of said circuit 8oÓor4é'st1n to maintain the oscillations l Qn predetermined level and a linear amplifier whose output Io is connected in series with one of said '¯enta to reset, the input said linear amplifier being connected to said tuned circuit whereby the magnitude of in output voltage * is tOl1Ot1oA.
linear of the magnitude of the voltage appearing at the bern of said controlled circuit and the input of said nonlinear amplifier being connected to said linear amplifier), whereby the si
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general output of said nonlinear amplifier is output by said linear amplifier.
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&. Oso111ator comprising a tuned circuit for determining the output frequency, said tuned circuit taking an element z capacitive reactance 'and a jUidootlve element in parallel, characterized in that it includes LUI ...- nonlinear vacuum tgbo pllt1oltour whose output is actuated imilt olrou1t tuned to maintain oscillations at a predetermined level, and a linear vacuum tube amplifier whose output is connected in series with one of said
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elements a, réaotanoe,
the input of said linear amplifier being connected to said tuned circuit *% race whereby the magnitude of its output voltage is a linear function of the magnitude of the output voltage.
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