Dispositif de réglage automatique du niveau de sortie d'un récepteur radioélectrique. La présente invention a pour objet un dispositif de réglage automatique du niveau de sortie d'un récepteur radioélectrique.
On a constaté que les régulateurs auto matiques de volume de type ordinaire ne fonctionnent pas de façon satisfaisante avec des impulsions raides, telles par exemple que les impulsions utilisées dans les systèmes de communication par impulsions ou dans le radar.
Le but de l'invention est de constituer un dispositif de réglage automatique de volume particulièrement adapté pour commander automatiquement le volume de signaux mo dulés de façon sinusoïdale ainsi que de signaux modulés par impulsions.
Plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemple, au dessin annexé dans lequel: La fig. 1 est un schéma d'un récepteur comportant un régulateur automatique de volume.
La fig. 2 est un schéma d'une variante du récepteur représenté sur la fig. 1.
La fig. 3 est un schéma d'une autre va riante du récepteur de la fig. 1, particulière ment adapté à la réception d'impulsions ayant des flancs asymétriques et les fig. 4 et 5 sont des jeux de courbes uti lisés dans l'explication du fonctionnement des dispositifs de réglage des fig. 1 à 3.
Dans une forme d'exécution du dispositif selon l'invention, on dérive du signal entrant (par exemple à la sortie du récepteur) des paires d'impulsions dont les amplitudes va rient avec l'amplitude du signal entrant et avec le gain du récepteur. Ces paires d'im pulsions traversent un dispositif à seuil de sensibilité, tel qu'un filtre d'amplitude, qui permet. normalement aux crêtes de ces impul sions de passer. Ces crêtes ou impulsions qui ont passé sont appliquées à un multivibra- teur ayant deux positions ou niveaux de sta bilité.
La première impulsion de chaque paire, si son amplitude est telle qu'elle traverse le dispositif à seuil, fait passer le multivibrateur de sa première position à la seconde, et la seconde impulsion de chaque paire, si son amplitude dépasse un niveau déterminé, fait repasser le multivibrateur sur sa première position. Dans ces conditions, les impulsions sortant du multivibrateur sont rectangu laires.
Toute l'énergie portée par ces impul sions rectangulaires est utilisée pour com mander le gain du récepteur, par exemple par application de ces impulsions rectangulaires à un dispositif intégrateur qui peut com prendre un condensateur chargé par lesdites impulsions rectangulaires, la tension résul tante aux bornes dudit condensateur étant utilisée pour commander la polarisation de tubes choisis dans le récepteur pour comman der le gain de ce récepteur.
Normalement, c'est-à-dire lorsque l'am plitude à la sortie du récepteur est égale ou supérieure à un niveau déterminé, les deux impulsions de chaque paire traversent le dis positif à seuil et font passer le multivibrateur de sa première position à sa seconde, puis immédiatement à sa position initiale. Les impulsions rectangulaires résultantes ainsi produites portent une énergie relativement faible, de sorte que le condensateur à la sortie du multivibrateur est chargé si peu par cha cune desdites impulsions rectangulaires que la tension ainsi produite aux bornes de ce condensateur est négligeable et que le gain du récepteur n'est pas sensiblement modifié.
Le condensateur est disposé dans un circuit de décharge dont les caractéristiques sont telles que l'augmentation de la charge du condensateur produite ainsi par les impul sions rectangulaires successives est de préfé rence moindre que la charge dissipée dans le circuit de décharge de ce condensateur.
Lorsque l'amplitude à la sortie du récep teur tombe au-dessous dudit niveau déter miné, par suite par exemple de fading , une seule impulsion de chaque paire, par exemple la première impulsion, traverse le dispositif à seuil, alors que la seconde impulsion ne peut le faire. On peut obtenir ce résultat par divers moyens, par exemple en fixant pour le dis positif à seuil un seuil plus faible pour la première impulsion que pour la seconde im pulsion de chaque paire de sorte que, lorsque l'amplitude des deux impulsions de chaque paire décroît, ladite première impulsion peut encore passer au-dessus du seuil relativement bas, alors que la seconde impulsion n'est pas capable de passer au-dessus du seuil relative ment élevé.
Une autre méthode pour obtenir ce résultat est de modifier les amplitudes rela tives de la première et de la seconde impul sion de chaque paire avant de les transmettre au dispositif à seuil. Quelle que soit la méthode utilisée, lorsque le signal s'évanouit, seule la première impulsion de chaque paire traver sera le dispositif à seuil. La première impul sion passante de chaque paire fait passer le multivibrateur de sa première position de stabilité à sa seconde. Comme il ne passe pas de seconde impulsion de chaque paire pour faire basculer le multivibrateur à sa posi- tion initiale, il reste sur sa. seconde position.
Les premières impulsions successives de chaque paire ne font pas basculer le multi- vibrateur à sa première position, grâce à la façon dont elles sont injectées à ce multi vibrateur. Par suite, le multivibrateur con tinue à rester sur sa seconde position de sta bilité et il produit une impulsion très longue, c'est-à-dire une énergie continue de grande durée qui charge le condensateur à, un niveau croissant.
Pendant que la charge dit conden sateur continue, la tension à ses bornes aug mente, et cette tension croissante augmente le gain du récepteur. Le gain croissant du récepteur devient finalement si élevé que les deux impulsions de chaque paire provenant du récepteur atteignent une amplitude suffi sante pour traverser le dispositif à seuil. Alors dès qu'une desdites secondes impulsions des- dites paires traverse le dispositif à seuil, elle fait repasser le multivibrateur à sa première position, ou position initiale. Ceci arrête tem porairement la charge du condensateur et lui permet de commencer à se décharger dans son circuit de décharge.
Comme le taux de décharge est de préférence un peu plus élevé que le taux auquel le condensateur est chargé par les impulsions rectangulaires relativement étroites produites à la sortie du multivibra- teur entre la première et la seconde impul sion passantes d'une paire, lorsque ces im pulsions ont passé, la tension aux bornes du condensateur diminue lentement, faisant dé croître le gain du récepteur jusqu'à ce que la seconde impulsion des paires ne puisse plus traverser le dispositif à seuil;
alors le multi- vibrateur ne bascule plus jusqu'à ce que le gain ait de nouveau augmenté, et recharge le condensateur pour accroître encore une fois le gain du récepteur. Ainsi, le régulateur auto matique du gain continue à < rechercher une amplitude de niveau donné. Le fonctionne ment susmentionné deviendra plus clair grâce à la description ci-après.
A la fig. 1, on a représenté une forme d'exécution du dispositif selon l'invention combiné à un récepteur adapté pour recevoir une énergie modulée autrement que par des impulsions, par exemple des ondes porteuses modulées de façon sinusoïdale.
L'arrangement représenté comprend une antenne 1, sur laquelle est recueillie l'énergie reçue et qui conduit à un récepteur et démo dulateur 2, dont les ondes de sortie ont sen siblement une forme sinusoïdale, comme on l'a représenté en 3. Les ondes à la sortie du récepteur 2 sont injectées à un dispositif 4, qui supprime une alternance sur deux de l'onde 3 pour produire des impulsions 6. L'am plitude des impulsions 6 varie comme l'am plitude des ondes sinusoïdales 3. Ces impul sions 6 sont dérivées dans un circuit de diffé- rentiation 7 et produisent chacune deux im pulsions raides 8 et 9, 8 étant positive et 9 négative.
Les deux impulsions 8 et 9 dérivées de l'onde sortant du récepteur 2 sont injec tées à un dispositif séparateur à seuil 10 qui est réglé à un niveau déterminé pour ne lais ser passer normalement que la pointe de l'im pulsion 9, et un peu plus de l'impulsion 8. Ce dispositif 10 sert également à séparer les impulsions 8 et 9, de sorte qu'à sa sortie il y a deux voies distinctes 11 et 12. Dans ce but, le dispositif 10 peut être d'un type classique comme, par exemple, un dispositif à double diode dans lequel chacune des diodes laisse passer des impulsions de polarité opposée. L'impulsion 8 apparaît à la sortie du dispo sitif 10, sur la voie 11, sous forme d'une im pulsion positive 8a, qui a une amplitude plus grande que celle de l'impulsion négative 9a qui apparaît sur la voie 12 et qui provient de l'impulsion 9.
Les impulsions provenant du dispositif 10 sont utilisées pour commander un multivibrateur 13 ayant deux positions de stabilité. Ce multivibrateur peut être du type Eccles-Jordan. Bien que l'impulsion po sitive 8a puisse être utilisée pour faire bas culer le multivibrateur de sa première posi tion de stabilité à sa seconde position de sta bilité et que l'impulsion négative 9a puisse être appliquée au même point pour faire bas culer de nouveau le vibrateur à_ sa position de stabilité initiale, on préfère appliquer ces impulsions en des points différents.
Par suite, il devient désirable d'inverser l'impulsion 9a et, dans ce but, cette impulsion 9a est injectée à un inverseur de phase 14 qui l'inverse pour produire l'impulsion représentée en 9b.
L'impulsion 8a est appliquée à la grille d'un tube 15 du multivibrateur 13, alors que l'impulsion 9b est appliquée à la grille du second tube 16 de ce multivibrateur 13. Ainsi, l'impulsion 8a fait basculer le multivibra- teur 13, et l'impulsion 9b le fait basculer une seconde fois à sa position initiale. L'im pulsion de sortie du multivibrateur 13 est donc une onde rectangulaire, telle que celle qui est représentée en 17, laquelle est appli quée à un dispositif intégrateur approprié qui peut être par exemple un filtre passe-bas 18 comprenant un condensateur 19 qui est chargé par les impulsions rectangulaires 17.
Le condensateur 19 est connecté au récepteur et se décharge dans un élément à résistance 20 de ce récepteur, formé par une ou plusieurs résistances de grille. Le condensateur 19 se décharge normalement vers la terre à travers la ou les résistances de l'élément 20 à une vitesse un peu plus grande que celle à laquelle les augmentations de charge produites par les impulsions rectangulaires 17 sont appli quées au condensateur 19. C'est-à-dire que cela est vrai à condition que les deux impul sions 8 et 9 traversent le dispositif 10.
Si l'on se réfère à la fig. 4 sur laquelle apparaissent les impulsions 8 et 9, les lignes 21 et 22 indiquent les seuils du dispositif séparateur à seuil 10, pour les impulsions 8 et 9 respectivement. Le niveau 21 est plus proche de l'axe central que le niveau 22. Ainsi, lorsque le signal à l'entrée s'évanouit et que les impulsions 8 et 9 diminuent comme on l'a représenté au point 23, seule l'impul sion positive 8 passe le seuil alors que l'im pulsion négative 9 au point 23 ne le fait pas.
Par conséquent, au lieu d'une petite impul sion rectangulaire 17 à la sortie du multivibra- teur 13, comme indiqué sur la courbe. 4B de la fig. 4, l'impulsion 24 ainsi produite a une durée relativement longue et charge le con densateur 19 (fig. 1) et produit une augmen tation de la tension aux bornes de ce conden sateur, cette tension croissante étant utilisée pour polariser les tubes du récepteur démo- dulateur 2, afin d'augmenter le gain de ce récepteur, de sorte que graduellement, malgré l'affaiblissement du signal,
le gain augmente jusqu'au moment où le signal à la sortie du récepteur et les impulsions qui en proviennent atteignent une amplitude indiquée en 25 et à laquelle l'impulsion négative 9 passe de nouveau le seuil et fait basculer à nouveau le multivibrateur à sa première position, ou position initiale.
L'onde sortant du récepteur et démodu- lateur 2, en plus de son application à l'arran gement de commande automatique du vo lume, est également injectée à un dispositif d'utilisation convenable 26, qui peut. être, par exemple, un haut parleur, un indicateur, etc.
Sur la fig. 2, on a représenté une installa tion destinée à être utilisée avec des signaux affectant la forme d'impulsions. Ces signaux sont recueillis sur l'antenne 1 et injectés à un récepteur et démodulateur 2, les impulsions sortant de ce récepteur et démodulateur 2 étant injectées sur trois voies 27, 28 et 29. Les impulsions sortant du récepteur 2, qui peuvent consister en une série d'impulsions comprenant des impulsions 30, 31, etc., sont injectées par la voie 28 à un circuit bascu lant 32. Les impulsions de sortie du circuit 32 sont amenées à deux circuits électroniques 33 et 34 disposés dans les voies 27 et 29 respec tivement.
Le circuit basculant rend les cir cuits électroniques 33 et 34 alternativement conducteurs et chaque impulsion successive actionne le circuit basculant 32 pour inver ser la conductibilité des deux circuits. Par exemple, l'impulsion 30 fait fonctionner le circuit basculant de telle sorte que celui-ci rend par la suite le circuit électronique 33 conducteur, alors que l'impulsion suivante, qui est l'impulsion 31, en agissant sur le cir cuit 32, actionne ce circuit de façon qu'il rende le circuit électronique 34 conducteur, alors que le circuit électronique 33 devient non conducteur.
Par suite, l'impulsion 30 qui actionne le circuit basculant 32 traversera le circuit 34, pour produire à sa sortie une impulsion 30a. En outre, cette impulsion 30 rend, par l'intermédiaire du circuit bascu lant 32, le circuit 34 non conducteur et le circuit 33 conducteur; l'impulsion consécu tive 31 traversera donc le circuit 33 pour pro duire une impulsion de sortie 31c. Les circuits 33 et 34 peuvent également. comporter cha cun un dispositif à seuil de sensibilité qui per met normalement aux crêtes des impulsions 30 et 31 de le traverser, comme on l'a décrit, par exemple, en relation avec le dispositif 10 de la fig. 1.
Le dispositif à seuil du circuit 34 peut également être réglé à un niveau plus faible que celui du dispositif à seuil du cir cuit 33, de façon que l'impulsion de sortie 30a ait une amplitude plus grande que celle de l'impulsion 31a. Les impulsions sortant, des circuits 33 et 34 sont alors injectées au multi- vibrateur 13, dont les impulsions de sortie sont appliquées au filtre passe-bas 18 qui est connecté à la résistance 20 du récepteur et démodulateur 2. Le mode de fonctionnement est semblable à celui qui a été décrit en rela tion avec la fig. 1.
Dans certains systèmes, et notamment les systèmes de radar, les impulsions sont reçues par paires dans lesquelles l'amplitude de chaque impulsion varie de façon inverse, c'est-à-dire que si la première impulsion d'une paire débute avec une grande amplitude et diminue jusqu'à une amplitude nulle, la se conde impulsion de la paire débute à une amplitude très faible, telle qu'une amplitude nulle, et augmente jusqu'à une grande am plitude.
Cela est illustré par les fig. 5, 5A, où la première impulsion 35 d'une paire d'impul sions 35 et 36 débute avec une grande ampli tude et diminue, alors que la seconde impul sion 36 débute avec une faible amplitude et augmente. Ces paires d'impulsions se répètent dans la série d'impulsions entrantes. A la sortie du récepteur et démodulateur, les im pulsions 35 et 36 prennent la forme repré sentée sur la courbe 5B en 35rx et 36a, et don nent des impulsions en dents de scie dans les quelles le flanc avant de l'impulsion 35a et le flanc arrière de l'impulsion 36a sont raides.
Si l'on se réfère maintenant à la fig. 3, les im- pulsions 35a et 36a sont injectées au circuit de différentiation 7, et sont différentiées pour produire les impulsions 35b et 36b représen tées sur la courbe 5C, fig. 5. Dans le circuit séparateur à seuil 10 de la fig. 3, les seuils ont des valeurs telles que celles indiquées en 37 et 38 respectivement, le niveau 37 étant plus proche de l'axe que le niveau 38, de sorte que la partie passante de l'impulsion 35b est plus grande que la partie passante de l'impulsion 36b.
Les impulsions sortant du séparateur 10 sont utilisées comme on l'a décrit en relation avec la fig. 1 pour commander le multivibra- teur 13 et, à travers le filtre 18, le gain du récepteur 2.
L'installation de la fig. 1 peut être égale ment, utilisée pour des impulsions lorsque ces impulsions ne sont pas trop raides pour les conditions des paramètres du circuit de diffé- rentiation. Ces impulsions seront limitées et différentiées comme l'énergie sinusoïdale, et les impulsions différentiées seront utilisées pour commander le gain de la façon décrite en relation avec la fig. 1. De plus, bien qu'on ait représenté sous une forme particulière de nombreux autres détails, il est évident que l'on peut également apporter des modifica tions à ces détails.
Par exemple, au lieu d'in jecter des impulsions positives à chacune des grilles des tubes du multivibrateur 13, la commande de ce multivibrateur 13 peut se faire en injectant une impulsion positive à la grille d'un tube et une impulsion négative à la même grille du même tube, pour provoquer le déplacement du circuit entre ses deux posi tions de stabilité.