Dispositif à tubes thermioniques. La présente invention se rapporte à un dispositif à tubes thermioniques qui sera. ap- pè-lé ici appareil amplificateur de courants alternatifs, bien que, comme on le verra plus loin, .les dispositions conformes à.la présente invention ne soient pas à strictement parler des amplificateurs. Cette expression est uti lisée malgré cela par raison de simplicité et parce qu'il n'existe pas d'expression concise définissant exactement des couplages selon la présente invention.
L'invention est d'application générale, mais il est probable que son application la plus importante se trouve dans les amplifica teurs (comme on les appelle ici) d'oscillations provenant d'un oscillateur principal, pour l'emploi dans un émetteur radioélectrique ou autre. Par raison de commodité, dans la des cription qui suit, l'invention sera principa lement décrite en référence à une telle appli cation. Au début déjà du développement des émetteurs radioélectriques à onde porteuse, on a commencé à utiliser le type -de commande de fréquence de l'onde porteuse dit indépen dant.
Dans les dispositions de ce type, on uti lisait un oscillateur principal ayant son cir cuit accordé déterminant sa fréquence propre et les oscillations provenant de cet oscillateur étaient communiquées .directement à la grille d'un tube commandé ou étaient amplifiées un nombre désiré de fois par un nombre désiré d'amplificateurs haute fréquence accordés, avant d'être émises.
Afin d'obtenir un ren dement d'anode élevé, l'usage commença à être adopté de disposer au moins l'étage final amplificateur à tube thermionique accordé de telle façon qu'il fonctionne comme un ampli ficateur dit de la classe C, c'est-à-dire que l'amplificateur final était disposé effective ment pour recevoir des impulsions seulement par les pointes positives des ondes de tension sinusoïdales produites dans le circuit accordé de l'amplificateur précédent, la. sortie de l'amplificateur final étant néanmoins ap proximativement sinusoïdale en raison de l'action du circuit accordé sur son circuit d'anode.
Dans une telle disposition, les pul sations de courant de grille dans le circuit de grille de l'étage amplificateur final sont des impulsions en forme de courtes pointes espacées dans le temps, de quantité régulière dépendant de la fréquence; ces impulsions sont transformées par le tube final en pulsa tions de courant d'anode de même espacement. Ces pulsations de courant d'anode donnent naissance à des ondes de tension approxima tivement sinusoïdales dans le circuit accordé fermé, dans le circuit d'anode, en vertu de l'action "de volant" du circuit accordé et les ondes de tension correspondantes dans l'an tenne ou autre circuit de charge sont. rendues même plus sensiblement sinusoïdales si ce cir cuit est de nature résonante et accordé sur la même longueur d'onde.
La présente invention a pour but de per mettre de se dispenser de l'emploi, aupara vant trouvé nécessaire dans des circuits pra tiquement excellents, d'un ou plusieurs étages ,de tubes accordés réagissant par résonance entre une source d'oscillations (telle qu'un oscillateur principal) et un étage final ayant son propre circuit accordé de détermination -de fréquence ou autre circuit équivalent. De cette façon, les moyens jadis prévus pour ac corder l'étage ou les étages se trouvant entre une source de courant alternatif et un étage qui a son propre circuit accordé "volant" ou circuit équivalent et qui doit être "com- mandé" par cette source, sont supprimés.
En d'autres termes, l'invention permet d'em ployer un oscillateur principal ou autre source de courant alternatif pour "comman der" un étage de tubes résonant au moyen d'un ou plusieurs étages réagissant à des im pulsions ou apériodiques.
Il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée aux émetteurs utilisant des oir- cuits fermés séparés et d'antenne (ou autre charge), pour que l'invention soit applicable au cas où une antenne est directement couplée à l'étage qui l'alimente, par exemple au cas <B>OÙ</B> l'antenne est branchée sur une bobine daii le circuit d'anode de cet éta--e. Dans ce cas, cet étage a encore réellement son propre cir cuit "volant" accordé,
parce que la capacité de l'antenne à la terre peul- être considérée comme constituant le condensateur d'un cir cuit fermé dans le circuit d'anode de cet étage.
Une dispositions uivant l'invention, comme on .le remarquera, n'est pas au sens strict du mot un amplificateur. parce due l'étage ou les étages intermédiaires entre la source et l'étage final commandé ne répètent pas les oscillations sinusoïdales de la source, mais produisent simplement des impulsions ou "coups de fouet" qui sont transmis à l'étage commandé qui alors oscille en synchronisme (soit avec. la fréquence fondamentale, soit à une fréquence harmonique de celle-ci, comme on l'expliquera plus loin).
Les termes "im- pulsion" et .,apériodique" tels qu'employés dans la présente description sont utilisés pour distinguer l'invention des dispositions con nues usuelles dans lesquelles tous les étages individuels sont accordés. en sorte que chaque étage produit une onde de tension de sortie plus ou moins sinusoïdale.
Les avantages pratiques qui peuvent être obtenus grâce à. la, présente invention sont notables. L'emploi d'une série d'étages accor dés entre un oscillateur principal et un étage commandé final implique une dépense et une complication considérables, plus particulière ment lorsque l'appareil constitue une partie d'un émetteur radioélectrique dont la fré quence de travail doit être changée de temps en temps. Dans un tel cas. l'accord de tous les différents circuit: accordés doit être réglé exactement à. chaque changement de fré quence.
Si un tel réglage doit être effectué en réglant des réactances variables disposées dans les circuits accordés, le temps nécessité pour l'opération de changement de fréquence est si considérable qu'il est souvent regardé comme préférable de faire la dépense de pré voir une série de circuits accordés réglés d'avance ou au moins d:, réactances réglées d'avance, en sorte que -le changement d'une longueur d'onde à une autre puisse être fait rapidement en actionnant des commutateurs. Cela., naturellement, implique une dépense supplémentaire.
La. présente invention per met de se dispenser d'avoir les circuits accor dés que l'on pensait jusqu'ici nécessaires dans l'étage ou les étages intermédiaires et elle permet d'éviter les difficultés et dépenses signalées.
On désigne en radiotechnique sous le nom d'amplificateurs de la classe B des amplifi cateurs dans lesquels une seule alternance de la tension d'attaque contribue à. la formation des variations du courant d'anode, lesquelles sont uniquement constituées de demi-sinu- soïdes (en supposant le courant d'attaque sinusoïdal).
Ces conditions sont réalisées en utilisant une polarisation négative de grille Tr telle que le courant d'anode soit pratiquement nul lorsqu'aucune tension alternative d'atta que n'est appliquée à la grille, c'est-à-dire en utilisant comme polarisation ZT la polarisa tion de blocage pour la tension E appliquée à l'anode. Pour les amplificateurs de cette
EMI0003.0016
classe, <SEP> on <SEP> a <SEP> donc <SEP> la <SEP> relation <SEP> <I>ZT <SEP> = <SEP> # <SEP> ,</I> <SEP> <B>k</B> <SEP> étant le coefficient d'amplification statique.
On désigne sous le nom d'amplificateurs de la. classe C des amplificateurs pour les quels une partie seulement de l'alternance la moins négative de l'attaque de grille contri bue à former le courant de plaque. Dans ces amplificateurs, on règle en général la. pola-
EMI0003.0020
risation <SEP> de <SEP> grille <SEP> Ü <SEP> à <SEP> la <SEP> valeur <SEP> Ü <SEP> 2 <SEP> .E
<tb> = <SEP> k en employant les notations précédentes. La grille peut devenir très positive.
Selon la présente invention, un tube am plificateur, qui est disposé de façon à fonc tionner comme un amplificateur de la classe C ou comme un amplificateur de la classe B et ayant son propre circuit "volant" dans le quel il débite, est commandé à partir d'une source d'oscillation, par des moyens compre nant un circuit inductif normalement conduc teur conduisant un courant et connecté de telle façon que la réduction soudaine ou la cessation de ce courant fait que ledit ampli ficateur devient conducteur, -des moyens étant prévus pour effectuer une telle réduction ou cessation périodiquement à une fréquence dé terminée par la fréquence de ladite source d'oscillations.
Il n'est pas nécessaire que l'étage ampli ficateur ou commandé final soit résonant à la même fréquence que la source; parce que si les moyens de couplage entre la source et l'am plificateur sont convenablement disposés, il peut être produit deux pulsations pour une onde complète -de la source et, en conséquence, cet amplificateur peut être résonant à une fréquence double de celle de la source.
Le dessin annexé représente, schématique ment et à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente schématiquement une forme d'exécution dans laquelle la fréquence de la source est doublée dans l'étage com mandé final; dans cet exemple, une source d'oscillations sinusoïdales à courant alterna tif, par exemple l'oscillateur principal d'un émetteur radioélectrique, est constituée par un tube 1 dont le circuit anode-cathode com prend un circuit accordé parallèle 2, 3 comme d'ordinaire, la haute tension nécessaire venant d'une source 4 étant reçue par l'anode 5 du tube 1 par l'intermédiaire d'une self 6,
d'une résistance 9 et du point médian 7 de la bo bine 2 disposée dans ce circuit accordé. La jonction de la self 6 avec la résistance 9 est mise à la terre par l'intermédiaire d'un con densateur de découplage 8, le condensateur d'accord 3 de ce circuit accordé étant de pré férence (comme représenté) du type à -plaque centrale ayant sa plaque centrale reliée à la terre par l'intermédiaire du condensateur de découplage.
Les extrémités du circuit accordé sont couplées chacune, par l'intermédiaire d'un condensateur 10, 11, aux grilles de com mande 12, 13 de deux tubes 14, 15 consti tuant un étage doubleur de fréquence d'im pulsions, une extrémité de ce circuit accordé étant couplée à la grille de commande 12 du tube 14 et l'autre à la grille de commande 13 du tube 15. Les grilles de commande des deux tubes 14, 15, dans cet étage doubleur de fré quence, sont reliées aux points cathodiques communs, par l'intermédiaire de résistances égales 16, 17, et les deux anodes 18, 19 sont.
reliées ensemble et par l'intermédiaire d'une résistance ohmique 20 et d'une self de décou- plage 21, en série avec la source 4 à. haute tension. La jonction de la résistance ohmique 20 et de la. self de découplage 21 est mise à la terre par l'intermédiaire d'un condensateur de découplage 22. Le point commun des deux anodes 18. 19 est relié. par l'intermédiaire d'un condensateur 23 en série avec une résis tance de grille 24 qui doit être aussi dépour vue de réactance (particulièrement d'induc tance) que possible, à la. cathode 25 d'un tube suivant 26.
Le point de jonction de la résis tance 24 et du condensateur 23 est relié de préférence par l'intermédiaire d'une autre pe tite résitance ohmique<B>27,</B> à la grille de com mande 28 du tube 26.
L'anode 29 du tube 26 est reliée à la, source 4 par l'intermédiaire d'une inductance 30 et est également reliée directement à la grille de commande 31 du tube commandé final 32. La cathode 25 du tube 26 est reliée aux cathodes des deux tubes 14, 15 de l'étage doubleur de fréquence. Le conducteur catho dique du tube commandé 32 comprend une combinaison de résistance de polarisation 33 shuntée par un condensateur 34, entre la ca thode 39 et la borne positive de la source 4. Le circuit d'anode de ce tube commandé com prend un circuit accordé 35 qui est couplé à, une antenne ou autre circuit de charge non représenté.
Dans le cas d'un émetteur télégra phique, la grille de commande 28 du tube 26 peut être reliée, par l'intermédiaire d'un ma: nipulateur télégraphique ou d'un relais 36, soit directement, soit (comme représenté) par l'intermédiaire d'une petite source 37 de po tentiel négatif degrille insuffisant pour "cou- per" le tube, à la cathode 25 de ce tube 26.
Dans le cas d'un émetteur téléphonique, la résistance -de grille 24 peut être reliée (comme représenté en pointillé) non pas directement au point cathodique, mais par l'intermédiaire d'une source 38 de potentiel de modulation et d'une source de polarisation négative de grille, à la cathode 25.
Le fonctionnement de ce circuit va être maintenant décrit en référence à la fig. 2, l'effet de la manipulation ou de la modula tion étant, pour plus de simplicité de la des cription, laissé de côté.
Lorsque l'oscillateur principal 1 oscille, il se produit sur son anode 5 une onde de ten sion pratiquement sinusoïdale, comme repré senté en a sur la fia. 2. Les pointes positives de cette onde produisent. comme représenté en b, des pointes ou impulsions de voltage né gatives soudaines sur l'anode 18 du tube 14 dans l'étage doubleur de fréquence, par suite du courant dans le tube 1.1 (l'anode 19 étant supposé être déconnectée). Les pointes néga tives de voltage de l'anode du tube d'oscilla teur principal produisent de façon semblable, comme représenté en c sur la fi;. 2, des poin tes négatives ou impulsions négatives sur l'anode 19 de l'autre tube de l'étage doubleur de fréquence (l'anode 18 étant supposée être déconnectée).
Les impulsions négatives dues aux pointes positives de la tension d'anode de l'oscillateur principal apparaissent à mi-chemin entre les impulsions négatives dues aux pointes néga tives de la tension de l'oscillateur principal. II apparaîtra donc. au point de jonction des anodes 18, 19, une série d'impulsions néga tives à une fréquence double de celle de l'oscillateur principal.
Ces impulsions sont transmises à la o--rille de commande 28 du tube 26 et produisent sur l'anode 29 de celui- ci des pulsations positives puissantes et sou daines du potentiel d'anode. comme repré senté en d sur la fig. 2, ces pulsations appa raissant à une fréquence double de celle de l'oscillateur principal. Ces pulsations sont produites en raison du fait que les pulsations négatives sur la Grille du tube 26 "coupent" ou "ferment" ce tube et qu'il est inclus l'in- ducta.nee 30 dans le circuit du courant d'anode de ce tube.
Ces pulsations positives d'anode sur le tube 26 sont puissantes et à. flancs raides, puisqu'elles sont produites par rupture d'un circuit inductif parcouru par un courant. Ces pulsations positives sont appliquées à la grille 31 du tube commandé final 32 et au circuit accordé 35 dans le circuit d'anode de ce tube commandé, lequel circuit est accordé à une fréquence double de celle de l'oscillateur principal et complète la forme de l'onde par l'effet de "volant", pourvu qu'il soit accordé au synchronisme, en sorte qu'une forme d'onde de tension approximativement sinu soïdale est produite dans ce circuit accordé. La tension sur l'anode du tube 32 est repré sentée en e sur la fig. 2.
La forme de l'onde peut être rendue plus sensiblement sinusoï dale (comme représenté en f sur la fig. 2) dans le circuit final d'antenne ou autre cir cuit de charge.
Sur la fig. 1, les tubes 14, 15 agissent comme tubes inverseurs de phase en conver tissant les alternances de grille de l'oscilla teur principal en "coups -de fouet" négatifs comme requis par le tube interrupteur (le tube 26).
La fig. 3 représente une variante préférée du circuit selon la fig. 1. Sur cette figure, un tube inverseur de phase est employé entre l'oscillateur principal (non représenté sur la fig. 3) et le tube équivalent au tube 26 de la fig. 1. Ce tube peut être appelé un tube interrupteur vu sa fonction. Ce tube interrup teur est couplé directement au tube final ou amplificateur. Fig. 3 peut être considérée comme équivalente à la fig. 1, mais avec le tube 15 enlevé et le circuit 35 accordé à. la fréquence fondamentale au lieu de celle du second harmonique.
2 et 3 constituent, sur cette fig. 3, le cir cuit accordé d'anode dans le circuit d'anode du tube oscillateur principal non représenté. Ce circuit accordé débite sur la grille 40 d'un tube inverseur de phase dont le circuit anode- cathode comprend une résistance de couplage 42. 43 est une source de potentiel anodique et 44 est une self.
L'anode 45 du tube 41 est reliée directement à la grille 28' du tube interrupteur 26' dont le circuit d'anode con tient la self interruptrice 30' et une résistance 46 en série et dont l'anode 29' est reliée di rectement à la grille 31' du tube final 32.
Sur la fig. 3,-des sources séparées de po tentiel anodique (représentées conventionnel lement par des générateurs) sont prévues pour les tubes et la polarisation nécessaire pour<B>l</B>e tube 32 est obtenue par l'effet de la résistance 46 qui est commune à la fois au circuit d'anode du tube interrupteur 26' et au circuit de grille du tube 32. La résistance 46 est sur le côté "mis à la terre" ou "mort" de la self interruptrice 30'. Par suite du courant d'anode du tube interrupteur 26', il se produit et se maintient une différence de potentiel dans cette résistance 46.
La fig. 4 est tout à fait semblable à la fig. 3. La différence principale est que dans la fig. 4 le tube final ou amplificateur indi qué par 32' est une pentode.
Lorsque le tube final est une pentode, la modulation est réa lisée de préférence comme indiqué, en, appli quant des potentiels de modulation à la grille de suppression 47, à partir d'une source quel conque convenable 38' reliée au circuit de la grille de suppression, dans n'importe quelle partie convenable de celui-ci, par exemple comme représenté, le courant porteur étant préalablement réglé au moyen de prises sur la, batterie ou autre source de potentiel dont une partie est en série avec 38'. L'invention n'est pas limitée au circuit particulier représenté.
Par exemple, la modu lation ou la manipulation peut être effectuée de bien des façons qui viendront naturelle ment à l'esprit de l'homme du métier. De même, une grande variété de méthodes de couplage différentes des divers étages entre eux est à disposition. Puisque le circuit inter rupteur d'anode est inductif et normalement conductif, n'importe quelle méthode de cou plage usuelle peut être employée (par exem ple le couplage direct, par transformateur, par autotransformateur ou par capacité).
Avec le couplage direct ou par autotrans- formateur, la cathode du tube interrupteur doit être négative par rapport à la cathode du tube final amplificateur. Lorsqu'un cou- plage par transformateur à double enroule ment est utilisé, un couplage très serré peut être obtenu en enroulant le primaire et le se condaire ensemble, c'est-à-dire avec leurs fils côte à côte.
Dans ce cas, l'extrémité du secon daire se trouvant le plus près de l'extrémité d'anode du primaire est reliée à la grille de l'amplificateur, la phase correcte étant main tenue et aucune variation de potentiel électro statique entre des spires adjacentes primaires et secondaires ne se produisent.
Sur les fig. 3 et 4, la résistance 46 peut. être incorporée à la self 30' en enroulant cette dernière avec un fil résistant ou en incorpo rant autrement une perte dans cette self. De plus, le tube 41 inverseur de phase des fig. 3 et 4 ou les tubes correspondants 14, 15 de la fig. 1 pourraient être une pentode ou des pentodes et de même pour les tubes interrup teurs dans toutes les figures.
L'emploi d'une pentode comme tube inverseur offre l'avan tage d'isoler l'oscillateur principal de façon très efficace pendant que la manipulation télégraphique peut être effectuée, si on le désire, au moyen d'un relais ou d'un mani pulateur disposé entre sa. grille-écran et la terre.
Thermionic tube device. The present invention relates to a thermionic tube device which will be. This is referred to as an AC amplifier apparatus, although, as will be seen later, the arrangements according to the present invention are not strictly speaking amplifiers. This expression is used despite this for the sake of simplicity and because there is no concise expression defining exactly couplings according to the present invention.
The invention is of general application, but its most important application is likely to be in amplifiers (as they are called here) of oscillations from a main oscillator, for use in a radio transmitter. Or other. For convenience, in the description which follows, the invention will be mainly described with reference to such an application. Already at the start of the development of radio carrier-wave transmitters, the so-called independent type of carrier-wave frequency control began.
In arrangements of this type, a main oscillator was used having its tuned circuit determining its natural frequency and the oscillations coming from this oscillator were communicated directly to the grid of a controlled tube or were amplified a desired number of times per a desired number of tuned high frequency amplifiers, before being output.
In order to obtain a high anode efficiency, the custom began to be adopted to arrange at least the final thermionic tube amplifier stage tuned in such a way that it functions as a so-called class C amplifier, c That is, the final amplifier was actually arranged to receive pulses only by the positive peaks of the sinusoidal voltage waves produced in the tuned circuit of the previous amplifier, 1a. output of the final amplifier being nevertheless approximately sinusoidal due to the action of the circuit tuned to its anode circuit.
In such an arrangement, the gate current pulses in the gate circuit of the final amplifier stage are pulses in the form of short spikes spaced apart in time, of regular quantity depending on the frequency; these pulses are transformed by the final tube into anode current pulses of the same spacing. These anode current pulses give rise to approximately sinusoidal voltage waves in the closed tuned circuit, in the anode circuit, by virtue of the "flywheel" action of the tuned circuit and the corresponding voltage waves in the tuned circuit. the antenna or other charging circuit are. made even more substantially sinusoidal if this circuit is resonant in nature and tuned to the same wavelength.
The object of the present invention is to make it possible to dispense with the use, previously found necessary in practically excellent circuits, of one or more stages, of tuned tubes reacting by resonance between a source of oscillations (such as 'a main oscillator) and a final stage having its own tuned frequency determination circuit or other equivalent circuit. In this way, the means formerly provided for tying the stage or stages between an alternating current source and a stage which has its own tuned "flywheel" circuit or equivalent circuit and which must be "controlled" by this source, are deleted.
In other words, the invention makes it possible to employ a main oscillator or other source of alternating current to "control" a stage of resonant tubes by means of one or more stages reacting to pulses or aperiodic.
It should be understood that the invention is not limited to transmitters using separate closed circuits and antenna (or other load), so that the invention is applicable in the case where an antenna is directly coupled to the antenna. stage which feeds it, for example in case <B> WHERE </B> the antenna is connected to a coil in the anode circuit of this stage. In this case, this stage still really has its own tuned "flying" circuit,
because the capacitance of the antenna to earth can be considered as constituting the capacitor of a closed circuit in the anode circuit of this stage.
An arrangement following the invention, as will be noted, is not in the strict sense of the word an amplifier. because the stage or stages intermediate between the source and the final controlled stage do not repeat the sinusoidal oscillations of the source, but simply produce pulses or "whips" which are transmitted to the controlled stage which then oscillates in synchronism (either with. the fundamental frequency, or at a harmonic frequency thereof, as will be explained later).
The terms "pulse" and. Aperiodic "as used in the present description are used to distinguish the invention from the usual known arrangements in which all the individual stages are tuned so that each stage produces a wave of more or less sinusoidal output voltage.
The practical benefits that can be achieved through. the present invention are notable. The use of a series of stages arranged between a main oscillator and a final controlled stage involves considerable expense and complication, more particularly when the apparatus constitutes part of a radioelectric transmitter whose working frequency should be changed from time to time. In such a case. the tuning of all the different circuits: tuned must be set exactly to. each change of frequency.
If such an adjustment is to be effected by adjusting variable reactors arranged in the tuned circuits, the time required for the frequency changing operation is so considerable that it is often regarded as preferable to make the expense of providing a series of tuned circuits set in advance or at least d :, reactances set in advance, so that the change from one wavelength to another can be made quickly by operating switches. This, of course, involves an additional expense.
The present invention makes it possible to dispense with the need for the agreed circuits as soon as it was thought necessary in the intermediate stage or stages and it avoids the difficulties and expenses mentioned.
In radio technology, the term amplifiers of class B is used to designate amplifiers in which a single half-wave of the driving voltage contributes to. the formation of variations in the anode current, which consist only of half-sinusoids (assuming sinusoidal drive current).
These conditions are achieved by using a negative grid bias Tr such that the anode current is practically zero when no drive AC voltage is applied to the grid, i.e. by using as bias ZT the blocking polarization for the voltage E applied to the anode. For amplifiers of this
EMI0003.0016
class, <SEP> on <SEP> a <SEP> so <SEP> the <SEP> relation <SEP> <I> ZT <SEP> = <SEP> # <SEP>, </I> <SEP> <B > k </B> <SEP> being the static amplification coefficient.
The term amplifiers of the. class C amplifiers for which only a part of the less negative half-wave of the gate drive contributes to forming the plate current. In these amplifiers, the. pola-
EMI0003.0020
risation <SEP> of <SEP> grid <SEP> Ü <SEP> to <SEP> the <SEP> value <SEP> Ü <SEP> 2 <SEP> .E
<tb> = <SEP> k using the previous notations. The grid can become very positive.
According to the present invention, an amplifier tube, which is arranged to function as a class C amplifier or as a class B amplifier and having its own "flywheel" circuit through which it outputs, is controlled from from an oscillation source, by means comprising a normally conducting inductive circuit carrying a current and connected in such a way that the sudden reduction or cessation of this current causes said amplifier to become conductive, -means being provided to effect such reduction or cessation periodically at a frequency determined by the frequency of said source of oscillations.
It is not necessary for the amplifier or final controlled stage to be resonant at the same frequency as the source; because if the means of coupling between the source and the amplifier are suitably arranged, two pulses can be produced for a full wave of the source and, consequently, this amplifier can be resonant at a frequency twice that of source.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, several embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 schematically represents an embodiment in which the frequency of the source is doubled in the final controlled stage; in this example, a source of sinusoidal oscillations with alternating current, for example the main oscillator of a radioelectric transmitter, is constituted by a tube 1 whose anode-cathode circuit comprises a parallel tuned circuit 2, 3 like d 'ordinary, the high voltage required from a source 4 being received by the anode 5 of the tube 1 via a choke 6,
a resistor 9 and the midpoint 7 of the coil 2 arranged in this tuned circuit. The junction of the inductor 6 with the resistor 9 is earthed via a decoupling capacitor 8, the tuning capacitor 3 of this tuned circuit being preferably (as shown) of the - type. central plate having its central plate connected to earth through the decoupling capacitor.
The ends of the tuned circuit are each coupled, via a capacitor 10, 11, to the control gates 12, 13 of two tubes 14, 15 constituting a pulse frequency doubling stage, one end of this tuned circuit being coupled to the control grid 12 of the tube 14 and the other to the control grid 13 of the tube 15. The control gates of the two tubes 14, 15, in this frequency doubling stage, are connected to the common cathode points, through equal resistors 16, 17, and the two anodes 18, 19 are.
connected together and via an ohmic resistor 20 and a decoupling choke 21, in series with the source 4 to. high tension. The junction of the ohmic resistance 20 and the. decoupling choke 21 is earthed via a decoupling capacitor 22. The common point of the two anodes 18. 19 is connected. by means of a capacitor 23 in series with a gate resistor 24 which must be seen as devoid of reactance (particularly inductance) as possible, at la. cathode 25 of a next tube 26.
The junction point of resistor 24 and capacitor 23 is preferably connected via another small ohmic resistor <B> 27, </B> to the control grid 28 of tube 26.
The anode 29 of the tube 26 is connected to the source 4 through an inductor 30 and is also connected directly to the control grid 31 of the final controlled tube 32. The cathode 25 of the tube 26 is connected to the cathodes of the two tubes 14, 15 of the frequency doubler stage. The cathode conductor of the controlled tube 32 comprises a combination of polarization resistor 33 shunted by a capacitor 34, between the cathode 39 and the positive terminal of the source 4. The anode circuit of this controlled tube comprises a tuned circuit. 35 which is coupled to an antenna or other load circuit not shown.
In the case of a telegraphic transmitter, the control grid 28 of the tube 26 can be connected, by means of a telegraph nipulator or a relay 36, either directly or (as shown) by the Through a small source 37 of insufficient negative potential to "cut" the tube, at cathode 25 of that tube 26.
In the case of a telephone transmitter, the grid resistor 24 can be connected (as shown in dotted lines) not directly to the cathode point, but via a source 38 of modulation potential and a source. negative grid bias, at cathode 25.
The operation of this circuit will now be described with reference to FIG. 2, the effect of the manipulation or of the modulation being, for the sake of simplicity of the description, left aside.
When the main oscillator 1 oscillates, an almost sinusoidal voltage wave occurs on its anode 5, as shown in a on the fia. 2. The positive points of this wave produce. as shown in b, sudden negative voltage spikes or pulses on anode 18 of tube 14 in the frequency doubling stage, as a result of the current in tube 1.1 (the anode 19 being assumed to be disconnected). The negative voltage peaks of the anode of the main oscillator tube produce similarly, as shown at c on the fi ;. 2, negative points or negative pulses on the anode 19 of the other tube of the frequency doubling stage (the anode 18 being supposed to be disconnected).
Negative pulses due to positive spikes in the anode voltage of the main oscillator appear midway between negative pulses due to negative spikes in the voltage of the main oscillator. It will therefore appear. at the junction point of the anodes 18, 19, a series of negative pulses at a frequency twice that of the main oscillator.
These pulses are transmitted to the control ring 28 of the tube 26 and produce on the anode 29 of the latter strong and sudden positive pulses of the anode potential. as shown at d in fig. 2, these pulses appearing at a frequency twice that of the main oscillator. These pulses are produced due to the fact that the negative pulses on the Grid of tube 26 "cut" or "close" this tube and the inductance 30 is included in the anode current circuit of the tube. this tube.
These positive anode pulses on tube 26 are powerful and at. steep sides, since they are produced by breaking an inductive circuit through which a current flows. These positive pulses are applied to the grid 31 of the final controlled tube 32 and to the tuned circuit 35 in the anode circuit of this controlled tube, which circuit is tuned to a frequency double that of the main oscillator and completes the shape of the wave by the "flywheel" effect, provided it is tuned to synchronism, so that an approximately sinusoidal voltage waveform is produced in this tuned circuit. The voltage on the anode of the tube 32 is represented at e in FIG. 2.
The waveform can be made more substantially sinusoidal (as shown at f in Fig. 2) in the final antenna circuit or other load circuit.
In fig. 1, tubes 14, 15 act as phase inverting tubes by converting the main oscillator grid alternations into negative "whips" as required by the switch tube (tube 26).
Fig. 3 shows a preferred variant of the circuit according to FIG. 1. In this figure, a phase inverter tube is employed between the main oscillator (not shown in fig. 3) and the tube equivalent to the tube 26 of fig. 1. This tube can be called a switch tube because of its function. This switch tube is coupled directly to the final tube or amplifier. Fig. 3 can be considered as equivalent to FIG. 1, but with tube 15 removed and circuit 35 tuned to. the fundamental frequency instead of that of the second harmonic.
2 and 3 constitute, in this FIG. 3, the tuned anode circuit in the anode circuit of the main oscillator tube, not shown. This tuned circuit delivers to the grid 40 of a phase inverter tube, the anode-cathode circuit of which comprises a coupling resistor 42, 43 is a source of anode potential and 44 is an inductor.
The anode 45 of the tube 41 is connected directly to the grid 28 'of the switch tube 26', the anode circuit of which contains the interrupter coil 30 'and a resistor 46 in series and the anode 29' of which is directly connected. to the grid 31 'of the final tube 32.
In fig. 3, separate sources of anode potential (conventionally represented by generators) are provided for the tubes and the necessary polarization for <B> the </B> tube 32 is obtained by the effect of resistance 46 which is common to both the anode circuit of the switch tube 26 'and the gate circuit of the tube 32. Resistor 46 is on the "ground" or "dead" side of the interrupter coil 30'. As a result of the anode current of the switch tube 26 ', a potential difference occurs and is maintained in this resistor 46.
Fig. 4 is quite similar to FIG. 3. The main difference is that in fig. 4 the final tube or amplifier indicated by 32 'is a pentode.
When the final tube is a pentode, the modulation is preferably carried out as indicated, by applying modulation potentials to the suppression grid 47, from any suitable source 38 'connected to the grid circuit. suppression, in any suitable part thereof, for example as shown, the carrier current being previously set by means of taps on the battery or other source of potential, part of which is in series with 38 '. The invention is not limited to the particular circuit shown.
For example, the modulation or manipulation can be done in many ways which will naturally occur to those skilled in the art. Likewise, a wide variety of different methods of coupling the various stages together are available. Since the anode interrupter circuit is inductive and normally conductive, any customary cut-off method can be employed (eg direct, transformer, autotransformer, or capacitor coupling).
With direct or autotransformer coupling, the cathode of the switch tube must be negative with respect to the cathode of the final amplifier tube. When double winding transformer coupling is used, a very tight coupling can be achieved by winding the primary and coiling it together, ie with their wires side by side.
In this case, the end of the secondary located closest to the anode end of the primary is connected to the amplifier gate, the correct phase being maintained and no variation in electrostatic potential between turns. adjacent primary and secondary do not occur.
In fig. 3 and 4, the resistor 46 can. be incorporated into the coil 30 'by winding the latter with a resistant wire or by otherwise incorporating a loss in this coil. In addition, the phase inverter tube 41 of FIGS. 3 and 4 or the corresponding tubes 14, 15 of FIG. 1 could be a pentode or pentodes and the same for the switch tubes in all the figures.
The use of a pentode as an inverting tube offers the advantage of isolating the main oscillator very efficiently while the telegraphic manipulation can be effected, if desired, by means of a relay or a switch. handler placed between his. screen grid and earth.