Installation à tubes à décharge électronique. Cette invention se rapporte aux installa tions à tubes à décharge électronique dans lesquelles des tubes à cathodes dites équipo tentielles du genre connu, ayant des filaments- de chauffe distincts des cathodes proprement dites, sont employés, lesdits filaments de chauffe étant traversés par du courant al ternatif.
La présente invention prévoit dans une installation de ce genre des moyens reliant ladite cathode, d'une part, et la source de courant alternatif, d'autre part, ces moyens servant à éviter l'introduction dans l'installation de courants gênants; lesquels sont des har moniques du courant alternatif et qui, sans l'emploi desdits moyens, pourraient y être introduits par des effets électrostatiques non compensés. des circuits de filament de chauffe.
En particulier, lesdits moyens peuvent comprendre un arrangement par lequel, le fila ment de chauffe étant connecté aux bornes d'une impédance dans -laquelle une différence de potentiel est produite par une source ex térieure de courant alternatif, la cathode chauffée de cette manière est connectée au moins virtuellement avec le point milieu de ladite impédance.
Par exemple, cette connexion avec le point milieu peut être effectuée, soit en connectant la cathode à travers un condensateur au point milieu de ladite impédance, représentée par l'enroulement secondaire d'un transformateur, les extrémités de cet enroulement étant con nectées avec les bornes dudit filament, soit à travers deux condensateurs distincts avec les extrémités dudit enroulement. Le dessin ci-joint montre, à titre d'exem ples, une forme de réalisation de l'invention,, ainsi qu'une variante.
La fig. 1 représente schématiquement une installation réceptrice radiotéléphonique utili sant des tubes à cathodes équipotentielles chauffées par une source d'énergie à courant alternatif. La fig. 2 montre une variante de l'arrangement employé dans la fig. 1, pour connecter les cathodes et le circuit des fila ments de chauffe afin d'empêcher des varia tions dans le courant intérieur du tube.
Suivant la fig. 1, une antenne 10 est couplée à un amplificateur 20 à hantés fré- quences disposé en série avec un détecteur 30 et un amplificateur 40 à basses fréquences. L'amplificateur 40 fournit des courants de signalisation à un récepteur haut parleur 50 du type à diaphragme conique. Le circuit d'antenne contient un condensateur variable 11 en série avec une bobine de charge 12 -et l'enroulement primaire d'un transformateur 13 dont une borne est reliée à la terre. L'en roulement secondaire du transformateur 13 a une borne connectée à la grille du tube 21, tandis que l'autre borne est connectée à l'a node de ce tube à travers un condensateur réglable 14 à faible capacité.
Un autre cou- densateur variable 15 est placé en shunt à travers l'enroulement secondaire, de manière à constituer avec celui-ci un circuit résonnant, lequel peut être accordé cri réglant ce con densateur. Le circuit d'antenne peut être ac cordé en réglant le condensateur 11.
Le tube 21 comprend, en plus de la grille et de l'anode déjà mentionnées, une cathode 22 et un filament 23. Son circuit d'arrivée, qui est-connecté entre la grille et la cathode, peut être tracé comme suit : grille du tube, moitié de l'enroulement secondaire de 13, point milieu de cet enroulement, résistance 2411, résistance 25 du filtre de grille, cathode 22, chemin intérieur du tube et grille. Son circuit de départ pour courant alternatif, qui est connecté à la cathode et à l'anode, petit être tracé comme suit : anode, enroulement primaire du transformateur 26, condensateur 27, cathode 22, chemin intérieur du tube et anode.
Le courant intérieur du tube 21 pas sant entre son anode et sa cathode, provient du circuit suivant: l'anode, l'enroulement pri maire de 26, le filtre 28, les enroulements secondaires 31 et 30 du transformateur 32, le rectificateur 29, la résistance 25 et la ca thode 22. La résistance 25 est comprise dans une partie commune du circuit d'arrivée du tube et du circuit d'alimentation.
L'enroulement secondaire du transforma teur 26 est compris dans le circuit d'arrivée du tube 36 en série avec un condensateur de blocage 34 shunté par une résistanee>35. Ce circuit d'arrivée est connecté à l'électrode de contrôle et à la cathode du tube 36. Un troi sième enroulement avec circuit ouvert est prévu au transformateur 26 et de préférence monté sur le même noyau. Cet enroulement produit dans le transformateur un effet de charge, lequel est grand pour les hautes et petit pour les basses fréquences, de sorte que la caractéristique d'amplification du transfor mateur est améliorée.
Le circuit de départ de ce tube est connecté à l'anodë et à la ca thode. 11 comprend l'enroulement primaire du transformateur à basses fréquences 37 en série avec le condensateur 38, le tout étant shunté par le condensateur 39. Le circuit d'alimentation du tube 36 peut être tracé comme suit: anode, enroulement primaire de 37, filtres 41 et 28, enroulements secondaires 31 et 30 du transformateur 32, rectificateur 29, résistance 25 et cathode du tube 36. L'en roulement secondaire du transformateur 37 est compris dans le circuit d'arrivée d'un am plificateur à basses fréquences 40, ce circuit comprenant: la grille du tube 42, l'enroule ment secondaire du transformateur 37, la ré sistance 431, la résistance 25 et la cathode du tube 42.
Le circuit d'alimentation du tube 42, suivi en grande partie par son courant alternatif de départ peut être tracé comme suit: l'anode, l'enroulement primaire de 45, le filtre 28, les enroulements 30 et 31 du transformateur 32, le rectificateur 29, la ré sistance 25, la cathode du tube 42, son che min intérieur et l'anode. La résistance 25 fait donc partie des circuits d'arrivée et d'a limentation du tube 42. L'enroulement se condaire du transformateur 45 est connecté au récepteur haut-parleur 50.
Les cathodes des tubes 21, 36 et 42 sont connectées à un conducteur commun branché à la terre en 46. Ces trois tubes. compren nent des éléments de chauffe ou filaments 23, 47 et 48 connectés en parallèle sur l'enrou lement secondaire 33 du transformateur 32. L'enroulement primaire 49 de ce transforma teur 49 est indiqué comme relié à une source 55 à courant alternatif. Celle-ci peut être une source quelconque, et par exemple peut consister dans le ré.-eau d'éclairage du bâtiment oû se trouve l'installation. Le courant peut donc avoir une fréquence de soixante cycles par seconde et un voltage ordinaire.
Dans ce cas les bornes de l'enroulement primaire du transformateur 32 sont connectées à une fiche pouvant être in troduite dans une douille convenable. Les condensateurs 51 et 52 sont reliés en série l'un avec l'autre, et en shunt avec les fila ments des tubes. Les plaques adjacentes de ces condensateurs sont reliées par le conduc teur 53 aux cathodes des tubes. Par cette disposition les chemins entre les cathodes et les filaments des tubes renferment les con densateurs 51 et .52, et on évite que le cou rant alternatif passant par les filaments chauffés ne provoque des variations dans le courant intérieur de ces tubes, variations qui interféreraient avec les signaux.
Le filtre 24 comprend un élément de ca pacité 24' en shunt et un élément de résis tance 24 en série. Le filtre 43 comprend un élément de capacité 43' en shunt et un élé ment de résistance 431, en série. -La résis tance 25 est shuntée 'par un condensateur 25' qui prévoit un chemin de basse impédance en parallèle sur ladite résistance pour les composantes alternatives du courant. Le filtre 24 est disposé pour empêcher toute compo sante alternative du courant passant à tra vers la résistance 25 de provoquer des va riations dans le potentiel appliqué à la grille du tube 21. Le filtre 43 sert dans un but semblable par rapport aux potentiels appliqués à la grille du tube 42. .
Le condensateur 1.4, à faible capacité, est prévu pour compenser la- capacité du tube, c'est-à-dire entre la grille et l'anode du tube 21, empêchant ainsi la production d'oscilla tions parasites due au transfert de l'énergie du circuit de départ au circuit d'arrivée à travers la capacité du tube.- Le degré voulu de compensation peut être assuré par un ajustement du condensateur 14. L'emploi de ce condensateur permet d'accroître le degré d'amplification sans provoquer le phénomène de chant dans les circuits du tube, et sans déformer les signaux. Des potentiels moyens convenables de. polarisation sont appliqués sur les grilles des tubes 21 et 42 par suite de la chute de potentiel provoquée à travers la résistance 25.
Un potentiel moyen convenable est créé sur la grille du tube 86 par l'action bien connue .du condensateur de blocage 34 shunté par la résistance 35. Les conden sateurs 27 et 38 associés aux tubes 21 et 36 et en shunt sur- la source fournissant le cou rant d'alimentation, offrent .des. chemins de basse impédance pour le courant alternatif. Le condensateur 39 prévoit pour les compo santes du courant à hautes fréquences se trouvant dans le circuit de- départ du tube 36,- un chemin de basse impédance autour de l'enroulement du transformateur à basses fréquences 37..
La fig. 2 montre un autre mode<B>de</B> con nexion entre les filaments et les cathodes des tubes à décharge électronique, cette connexion pouvant être substituée à celle montrée sur la fig. 1. Un chemin de basse impédance est prévu pour le courant alternatif ayant la fré quence de la source utilisée.
Le conducteur 53, reliant le point milieu de l'enroulement secondaire 33 du transformateur 32 aux ca thodes émettrices d'électrons des tubes, ren ferme un condensateur 51a. Le fonctionnement de l'installation mon trée en fig. 1 est le suivant Quand des ondes modulées de signalisa tion sont reçues par l'antenne 1:0, qui peut :être accordée à la fréquence voulue par le con densateur<B>11,</B> des courants oscillants corres pondants se créent dans le, circuit résonnant formé par l'enroulement secondaire du trans formateur 13 en coopération avec le conden sateur 15. On suppose évidemment que ce circuit est accordé à la fréquence des ondes reçues.
L'amplificateur 20 fonctionne pour produire dans son circuit de départ des cou rants amplifiés qui correspondent en fréquence aux ondes reçues par l'antenne 10. Ces cou rants passent à travers l'enroulement primaire du transformateur 26 pour produire des va riations de potentiel correspondantes dans l'enroulement secondaire, lesquelles sont four- nies à 1a grille du tube 36. En vertu de l'action bien connue du détecteur 36, une démodulation a lieu et des courants de signa lisation sont produits dans le circuit de dé part de ce tube. Ces courants passent à travers l'enroulement primaire du transforma teur 37 et induisent des potentiels corres pondants dans l'enroulement secondaire, les quels sont appliqués à l'électrode de contrôle du tube 42.
Les ondes de signalisation à basses fréquences sont amplifiées par le tube 42 de la manière bien cousue, puis sont transmises à travers le transformateur 45 au récepteur haut-parleur 50. Le diaphragme de ce dernier appareil vibre en concordance avec les courants reçus pour produire des ondes sonores correspondant aux signaux.
Par suite de la grande surface, qu'offrent les cathodes des tubes 21, 36 et 42, l'impé dance interne de ces . tubes est suffisamment faible pour que leur efficacité comme ampli ficateurs soit fortement accrue. Il s'ensuit que le nombre de tubes requis pour obtenir un degré déterminé d'amplification peut être faible.
Ainsi qu'il a déjà été expliqué, le chemin équilibré entre les cathodes émettrices d'élec trons et les filaments de chauffe des tubes, comprend les condensateurs 51 et 52.
Par l'emploi de ce chemin l'on évite des actions gênantes ayant la fréquence du cou rant alternatif de chauffage ou de ses har moniques supérieurs, sur le courant intérieur des tubes. Ceci s'explique par le fait que lorsqu'on n'établit aucune connexion entre le filament de chauffe et la cathode comme dé crit ci-dessus, la tension alternative de chauf fage se distribue irrégulièrement, suivant les faibles capacités qui existent entre les diffé rents organes et les conducteurs de l'installa tion, entre les deux bouts du filament de chauffe et la cathode proprement dite. En général, les effets électrostatiques des deux bouts du filament et de ses conducteurs d'a menée, sur l'émission de la cathode, ne se compenseront pas.
Les voltages harmoniques de dérangement qui en résultent produisent des dérangements dans le récepteur 50, soit qu'ils soient de fréquence audible ou non- audible. Dans ce dernier cas, ils peuvent pro duire des effets audibles par suite d'une mo dulation avec une autre fréquence dans l'un ou plusieurs des tubes.
Ces dérangements sont souvent plus prononcés si les cathodes sont connectées à la terre. Urie telle con nexion à la terre peut d'ailleurs exister soit directement ou par la capacité inhérente de l'installation ; elle peut nuire, en particulier, en raison des capacités formées par le noyau et les enroulements du transformateur 49, 33, par exemple si le conducteur qui mène à l'une des extrémités des filaments est porté à des plus hauts voltages harmoniques par le fait qu'il est relié à -une partie de l'en roulement du transformateur plus éloignée du noyau, ayant, pour cette raison, une capacité relativement faible par rapport à la terre.
En reliant les cathodes, soit effectivement, soit virtuellement, à un point intermédiaire de l'enroulement du transformateur fournissant le courant de chauffe des filaments, si le dis positif de chauffage est symétrique par rap port à la cathode proprement dite, les actions perturbatrices électrostatiques des deux bouts de l'organe de chauffage pourront se com penser: les actions gênantes susdites seront alors évitées, d'autant plus que les conden sateurs 51 et 52 d'impédance relativement petite pour les fréquences perturbatrices for ment une connexion directe à la terre pour lesdites fréquences.
De la description précédente; on voit que par l'installation décrite à titre d'exemple, les signaux peuvent être reproduits fidèlement et sous un grand volume, dans des conditions d'emploi commodes. Cela est<B>dû</B> en partie à l'emploi de tubes à décharge électronique ren fermant des cathodes équipotentielles ; à une amplification à haute fréquence; à une d6tec- tion et une amplification à basse fréquence; à une source de courant alternatif fournissant le courant de chauffe, le courant d'alimenta tion et les potentiels de polarisation d'une façon évitant toute interférence avec les signaux. _