Générateur d'oscillations à fréquence variable. Des générateurs d'oscillations capables d'être accordés sur une large gamme de fré quences sont utilisés dans de nombreux buts, par exemple comme générateurs d'oscillations de test au lieu des générateurs de fréquence de battement. De tels générateurs d'oscilla tions ont en général été pourvus d'un circuit résonnant à accord variable pour maintenir les oscillations à une fréquence sur laquelle est réglé le circuit accordé.
Le générateur d'oscillations formant l'objet de la présente invention est caracté risé par des moyens pour engendrer des oscillations pourvus d'un circuit d'entrée et d'un circuit da sortie, un parcoures à réaction positive et un parcours à réaction négative reliant ces circuits et un moyen arrangé dans ledit parcours à réaotion négative pour com mander l'amplitude des oscillations engen drées en fonction du courant de sortie du générateur.
Le dessin ci-joint donne, à titre d'exem ple, une des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 en représente un schéma.
La fig. 2 montre des courbes utilisées pour l'exposé du fonctionnement du circuit de la fig. 1.
Dans la fig. 1 est représenté un généra teur d'oscillations comprenant deux lampes amplificatrices 10 et 11, couplées l'une à l'autre par résistances et capacités d'une ma nière connue. La source d'alimentation en courant de chauffage des cathodes n'est pas représentée pour simplifier le dessin. L'anode de la lampe 10 est couplée à la grille d'entrée de la lampe 11 et l'anode de la lampe 11 est connectée à un circuit qui assure une réaction à travers un condensateur de couplage 12, unie résistance série R1 et une capacité va riable C1, et un second circuit comprenant R2 et le condensateur variable C2, à l'entrée de la lampe 10.
La circuit comprenant RI, Cl, R2, C2 assure un couplage de réaction p osi itive entre les circuits d'entrée et de sor- tic des :
amplificateurs 10 et 11, couplage qui est suffisant pour maintenir le cuit en ascillation. En proportionnant convenable- ment les valeurs des réseaux résistance- capacité, R1, Cl, R2, C2, on peut obtenir la fréquence désirée. Si RI et Cl sont respecti vement égaux à R2 et C2, le rapport de la tension Eb au point b à la tension Ea au point a varie avec la fréquence d'une manière ana logue à une courbe de résonance. Cette courbe est représentée en traits pleins sur la fig. 2, les rapports des tensions Ea et Eb étant ports en ordonnées, et les fréquences en abcisses.
Au maximum de cette courbe, la fréquence est:
EMI0002.0005
et les tensions aux points a et b ont la même phase. Il en résulte que les oscillations tendent à se produire à la fréquence fo pour ce circuit.
Dans la fig. 2, la ligne en pointillé in- Bique les déphasages en ordonnées et les fré quences en abcisses. On voit que pour un dé phasage nul, le rapport Ea/Eb est maximum. Si les deux condensateurs Cl et C2 et les ré sistances R1 et R2 n'ont pas la même valeur, comme on l'a supposé pour établir cette courbe, le maximum se produira en un autre point et on n'obtiendra pas une courbe sy métrique. Toutefois, l'invention s'applique au circuit, indépendamment de l'égalité de ces éléments. En pratique, cependant, il est généralement désirable de rendre égaux ces éléments.
Comme représenté sur la fig. 1, le dé phasago dans le générateur d'oscillations est réalisé en réglant les capacités variables CI et C2. Il est clair cependant que puisque les résistances aussi bien que les capacités servent à commander la fréquence de l'oscillation, on peut régler soit les résistances seules, soit à la fois les résistances et les capacités pour modifier l'accord.
Pour le type d'oscillateur représenté sur la fig. 1, il est nécessaire, afin d'obtenir un fonctionnement satisfaisant, que les amplifi cateurs, comprenant les lampes 10 et 11, aient un déphasage indépendant de variations dans l'alimentation, etc., et de plus on devra pré voir quelque moyen pour commander l'ampli tude des oscillations, de manière qu'elle ne dépasse pas la valeur pour laquelle les lampes 10 et 11 fonctionnent comme amplificateurs classe A. Un déphasage constant de l'ampli ficateur est nécessaire pour assurer une fré quence constante puisque l'angle de phase de l'impédance de transfert du réseau résistance- capacité du point a au point b ne varie que très lentement avec la fréquence.
En consé quence, une petite variation dans le déphasage, de l'amplificateur telle que celle qui pour rait être produite par une variation dans la tension d'alimentation nécessite une variation relativement grande de la fréquence. de fonc tionnement pour produire un déphasage de compensation dans le systèmé de couplage par résistances et capacités.
Dans le circuit de la fig. 1, on prévoit une réaction négative pour stabiliser l'amplifi cateur. Cetto réaction est prise -de la sortie de l'amplificateur 11 par le condensateur de couplage 12 et les résistances R3, R-1 à la ca thode- de la- lampe 10. La chute de potentiel dans ces résistances produit une réaction né gative à l'entrée de. l'amplificateur 10.
Cette réaction négative fonctionne d'une manière bien connue en soi pour diminuer l'amplifi cation du système et pour stabiliser en même temps le gain de l'amplificateur en grandeur et en phase par rapport à des variations se produisant à l'intérieur de l'amplificateur, par exemple des variations dans les lampes, des variations de température et des varia tions dues à la, fluctuation des tensions d'ali mentation sur les électrodes du système amplificateur.
On obtient une commande de l'amplitude pour empêcher les oscillations de croître à, une valeur tellement grande qu'il se produise de la distorsion, au moyen d'une action non linéaire dans le circuit de l'amplificateur. Afin -de produire cette variation non linéaire, on prévoit pour la.
résistance R3, une petite lampe à incandescence ou dispositif analogue dont la résistance augmente rapidement à mesure qu'aumente le courant qui la tra <B>c</B> verse, cette lampe étant chauffée par le cou rant plaque de la lampe 10, combiné avec le courant traversant la résistance R4, ou par un moyen auxiliaire, à une température telle que sa résistance varie rapidement pour une petite variation du courant. Ainsi, lorsque les amplitudes d'oscillations tendent à augmen ter, la température de la lampe R3 augmente, ce qui augmente sa résistance et par suite en traîne une réaction négative plus grande, ce qui diminue l'amplification.
D'une manière analogue, à mesure que les oscillations dé croissent d'amplitude, le courant diminue à travers la lampe et lui permet de se refroidir avec une diminution simultanée de la résis tance et une réduction de la réaction négative, ce qui augmente l'amplitude des oscillations engendrées. Il en résulte que le système fonc tionne à une amplitude sensiblement constante qui est prédéterminée pour être au-dessous, de la valeur à laquelle passe le courant de grille. Il en résulte qu'il ne se produit aucune dis torsion de la forme d'onde.
Bien que ce dispositif de commande d'am plitude ait été décrit en relation avec ce gé- nérateur d'oscillations particulier accordé par résistance et capacité, il est clair que l'inven tion peut s'appliquer d'une manière analogue à divers types de générateurs d'oscillations, dans lesquels on emploie une stabilisation de fréquence au moyen d'une réaction négative. Comme la lampe elle-même ne répond que re lativement doucement aux variations de signaux, elle tend à réduire les pointes de tension et ne coupe pas les crêtes des ondes engendrées, en maintenant l'amplitude cons tante sans produire de distorsion dans la forme d'onde.
Dans la réalisation de générateurs d'oscil lations du genre de celui décrit ci-dessus, il est généralement commode de rendre la résis tance RI égale à R2 et la capacité C1 égale à C2. Dans ces conditions, la fréquence d'oscillation est:
EMI0003.0008
on doit noter que cette fréquence est inverse- ment proportionnelle à la capacité au lieu d'être inversement proportionnelle à la racine carrée de la capacité, comme dans le cas du circuit accordé. En conséquence, on peut faire varier la fréquence sur une gamme beaucoup plus grande en utilisant le même type de condensateurs que dans le cas de générateurs d'oscillations utilisant une réaction par cir cuit accordé.
On peut facilement, avec ce système, obtenir une gamme de fréquences de 10 à 1 sur un seul cadran. Si l'on désire d'autres gammes, on peut obtenir des facteurs décimaux de multiplication en modifiant les valeurs des rékstances R1, R2.
Une disposition expérimentale utilisant un condensateur de radiodiffusion quadruple avec les sections connectées en paires paral lèles de sorte qu'une paire correspond à Cl et l'autre paire à C2, a été trouvée capable de couvrir la gamme des fréquences de 20 à 20 000 hertz en trois subdivisions, à savoir 20-200, 200-2000 et 2000-20'000 hertz, en employant trois jeux de résistances.
La tension de sortie de ce circuit a été trouvée constante à moins de 10% environ sur la gamme entière des fréquences, tandis qu'on trouvait que les ondes sortantes ne pré sentaient qu'une distorsion de l'ordre de 0,25 %. La stabilité de fréquence était telle qu'il ne se produisait qu'un décalage négli- geable de l'ordre de moins de 0,1 % pour une variation considérable de la tension,d'alimen- tation. On peut, par suite,
voir qu'un géné rateur d'os.cillàations tel que décrit est capable de couvrir une gamme -de fréquences extrême- ment large et de conserver une onde sinusoï dale sensiblement pure à sa sortie dans toute la gamme.
Bien que l'invention ait été décrite dans le cas particulier de réalisation représenté sur le dessin annexé, il est clair qu'on peut appor ter au .générateur de nombreuses; modifica- tions sans sortir de son domaine. Les cou- , vexions particulières dû circuit amplificateur peuvent être -considérablement modifiées et, comme sus-mentionné, les capacités et (ou) les résistances peuvent être modifiées pour changer l'accord.
Bien qu'on ait représenté , une lampe à filament ordinaire comme résis tance de commande du volume, on peut uti liser à cet effet toute disposition connue, par exemple des lampes dites ballast. D'autres adaptations encore peuvent être envisagées par l'homme de l'art sans sortir du domaine de l'invention.