Dispositif susceptible de produire une tension représentative
de l'amplitude d'impulsions appliquées à son entrée
La présente invention a pour objet un dispositif susceptible de produire une tension représentative de l'amplitude d'impulsions appliquées à son entrée. De nombreuses installations nécessitent des dispositifs pour la mesure de l'amplitude d'impulsions, par exemple les installations antifading et les installations de commande automatique de fréquence pour radar et autres circuits à impulsions. De tels dispositifs peuvent être utilisés également comme diviseurs ou réducteurs de fréquence produisant, outre ladite tension, à partir d'un train d'impulsions d'entrée d'une fréquence donnée et d'amplitude constante, une tension de sortie pulsée d'amplitude sensiblement constante et d'une fréquence plus faible.
Le dispositif faisant l'objet de la présente invention, qui est susceptible de produire une tension représentative de l'amplitude d'impulsions appliquées à son entrée, est caractérisé par un générateur d'impulsions agencé pour produire une impulsion de sortie chaque fois qu'une impulsion d'entrée dépassant une amplitude de seuil lui est appliquée, des moyens pour emmagasiner lesdites impulsions de sortie afin de produire une tension emmagasinée, et des moyens utilisant la tension emmagasinée pour faire varier ladite amplitude de seuil selon la tension emmagasinée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention, ainsi qu'une variante de cette forme d'exécution.
La fig. 1 est le schéma de cette forme d'exécution.
La fig. 2 montre schématiquement une installation comprenant deux dispositifs tels que celui représenté à la fig. 1.
La fig. 3 est le schéma de la variante.
Des numéros de référence identiques dans les diverses figures désignent des organes identiques.
Le dispositif représenté à la fig. 1 reçoit des impulsions d'entrée négatives appliquées à une borne d'entrée 1; ces impulsions vont, par l'intermédiaire d'une diode 2 et d'un condensateur de couplage 3, à la grille de commande d'un tube 4. Une impulsion négative est représentée au-dessus de la connexion de grille du tube 4. Ce dernier est connecté à un second tube 5 pour former un multivibrateur connu en lui-même. Dans ce multivibrateur, l'anode de chaque tube est connectée à la grille de l'autre tube à travers un condensateur 6 ou 7. Le multivibrateur comprenant les deux tubes 4 et 5 ne peut basculer de lui-même que dans un sens étant donné que la cathode du second tube (5) est connectée à une prise 8 d'un potentiomètre comprenant des, résistances 9 et 10 qui sont connectées en série aux bornes de la source de tension d'alimentation qui n'est pas représentée.
La prise 8 est de préférence mobile, comme représenté, et est réglée de façon que le tube 5 soit normalement bloqué.
L'anode du tube 5 du multivibrateur est connectée par un condensateur 11 à une borne 12 fournissant des impulsions de sortie et, également par le condensateur il et par une diode 13 disposée en série avec ce dernier, à un côté d'un condensateur d'emmagasinage 14 dont l'autre côté est mis à la terre. Le côté à haut potentiel du condensateur 14 est connecté, par une résistance 15, à la grille de commande du tube 5 qui est reliée par ailleurs à une résistance de grille 16. La grille du tube 4 est également connectée à une résistance de grille 17.
Ce même côté du condensateur 14 est connecté aussi par une résistance 18, à une borne de sortie 19 fournissant un courant continu, et une résistance 20 disposée en parallèle avec un condensateur 21 est connectée entre cette borne 19 et la terre. Un circuit de retour pour le courant continu de la diode 13 est constitué par une nouvelle diode 22 dont l'anode est connectée à la cathode de la diode 13 et dont la cathode est mise à la terre.
Si une impulsion négative dépassant un seuil déterminé d'amplitude est appliquée à la grille du tube 4, le multivibrateur bascule et produit une impulsion dont la durée dépend de la constante de temps du circuit, c'est-à-dire des valeurs des capacités 6 et 7 et des résistances 16 et 17. Quand le circuit bascule, l'impulsion qui se produit à l'anode du tube 5 est envoyée par l'intermédiaire du condensateur 11 et de la diode 13 au condensateur 14 qui se charge, et la tension apparaissant aux bornes de ce condensateur est appliquée à travers la résistance 15 à la grille du tube 5. De cette façon, la tension nécessaire pour faire basculer le multivibrateur, après la réception de la première impulsion d'entrée est augmentée par rapport à la valeur qu'elle présentait auparavant.
Par conséquent, quand une série d'impulsions d'entrée est appliquée, la tension aux bornes du condensateur 14 croît rapidement jusqu'à ce qu'une condition stable soit atteinte. Quand cette condition est atteinte et en supposant pour l'instant que le condensateur maintient sa charge sans perte, de nouvelles impulsions d'entrée de la même amplitude ou d'une amplitude inférieure n' entraînent pas le basculage du multivibrateur. On peut voir cependant qu'une fuite se produit aux bornes du condensateur 14 entraînant une faible perte de charge, puisque la tension présente aux bornes du condensateur 14 peut faire circuler un courant dans les résistances 15, 16, 18 et 20. Si l'amplitude des impulsions d'entrée diminue, cette fuite permet une diminution de la charge du condensateur 14 correspondant à l'amplitude réduite.
Si l'amplitude des impulsions d'entrée augmente, la charge du condensateur 14 augmente à nouveau.
Donc, une fois la stabilité atteinte, la tension aux bornes du condensateur 14 représente l'amplitude du sommet des impulsions envoyées à la borne 1 et, si l'amplitude d'entrée ne change pas, le multivibrateur n'est basculé qu'occasionnellement pour compenser la fuite. La tension aux bornes du condensateur 14 représente ainsi l'amplitude des impulsions d'entrée avec une excellente approximation.
Les valeurs des divers éléments du circuit représenté à la fig. 1 peuvent être choisies dans un large domaine, selon les nécessités. On peut indiquer à titre d'exemple les valeurs pratiques suivantes utilisées pour une installation antifading d'un appareil de radar:
Condensateurs 3, 6 et 7 680 picofarads
chacun
Condensateurs 11, 14 et 21 1 microfarad
Résistance d'anode du tube 4 4 700 ohms
Résistance d'anode du tube 5 22 000 ohms
Résistance 10 5 000 ohms
9 . 100 000 ohms
15 . 1 mégohm
18 470000 ohms
20 330000 ohms
16 220000 ohms
17 220000 ohms
Comme la tension aux bornes du condensateur 14 représente l'amplitude d'entrée, cette tension peut être envoyée à un voltmètre, par exemple un voltmètre électronique.
Dans le dispositif représenté, la tension disponible à la borne 19 peut être utilisée comme tension antifading et peut être renvoyée dans un circuit (non représenté) pour commander le gain d'un amplificateur précédant la borne 1 et alimentant celle-ci. Si une impulsion de sortie ayant une amplitude constante et élevée est demandée chaque fois que le multivibrateur bascule, cette impulsion peut être prise à la borne 12.
La fig. 2 montre simplement à titre d'indication, comment on peut utiliser deux dispositifs tels que celui représenté à la fig. 1, pour assurer une commande automatique de fréquence. Chaque bloc A ou B représente un dispositif tel que celui de la fig. 1, les points 19' et 19" correspondant à la borne 19. Les impulsions d'entrée, par exemple des impulsions de radar, composées de trains d'ondes d'une fréquence très élevée que l'on veut commander, sont envoyées à une borne 23 et dans deux canaux, l'un contenant un circuit résonnant F1 précédant le dispositif A et l'autre contenant un circuit résonnant F2 précédant le dispositif B.
Les fréquences sur lesquelles les circuits F1 et F2 sont accordés sont des fréquences voisines de la fréquence à maintenir par la commande automatique et situées de part et d'autre de cette fréquence, ces circuits résonnants présentant des courbes de réponse de fréquences similaires qui se recouvrent et qui se coupent pour la fré quence à maintenir. Ainsi, si l'on doit maintenir une fréquence de 70 Mc/sec., les courbes de réponse des circuits F1 et F2 peuvent présenter respectivement un maximum de 67 et de 73 Mc/sec. et se couper à 70 Mc/sec. Les sorties des deux canaux aux points 19' et 19" sont reliées respectivement aux grilles de commande de tubes 24 et 25 comprenant des résis tances d'anode 26 et 27.
Toute différence de potentiel entre les anodes de ces tubes est utilisée pour ac tionner un relais polarisé 28 de type connu comprenant trois contacts et disposé de façon qu'il ferme le contact 29 quand il reçoit une tension d'une certaine polarité, le contact 30 quand il reçoit une tension de polarité opposée, et le contact 31 qui n'est relié à aucun circuit extérieur, lorsque les anodes des tubes 24 et 25 sont au même potentiel. Les contacts 29 et 30 commandent un relais d'inversion 32 qui commande un moteur électrique 33 entraînant un organe de commande d'accord non représenté, commandant lui-même la fréquence des ondes dont sont composées les impulsions fournies à la borne 23. Le relais 28, celui 32, les contacts 30, 31, 32 et le dispositif d'accord à moteur sont représentés schématiquement et sont bien connus.
La disposition est telle que lorsque l'anode du tube 24 est à un potentiel supérieur à celui de l'anode du tube 25, le moteur est excité de manière à tourner dans un sens; quand l'anode du tube 25 est à un potentiel supérieur à celui de l'anode du tube 24, le moteur est excité de manière à tourner en sens inverse et quand les deux anodes sont au même potentiel, le moteur s'arrête. On peut ainsi obtenir une commande automatique de fréquence, à la fréquence désirée. Le relais 28 doit avoir évidemment suffisamment d'inertie pour empêcher toute instabilité ou toute vibration ; autrement dit il est nécessaire qu'il puisse être actionné par une faible différence de potentiel appliquée à ses bornes. On pourrait aussi utiliser un dispositif de retard de type connu pour éviter toute instabilité.
La variante de la fig. 3 fournit une tension continue fonction de l'amplitude des impulsions d'entrée et constitue en outre un réducteur de fréquence dans le cas où l'amplitude de ces impulsions est sensiblement constante. Les parties du circuit non représentées à la fig. 3 sont identiques aux parties correspondantes de la fig. 1. On suppose que la borne d'entrée 1 (non représentée sur la fig. 3) reçoit des impulsions d'entrée périodiques d'une amplitude sensiblement constante.
On peut voir que dans cette variante, au lieu d'appliquer la tension totale apparaissant aux bornes du condensateur 14 à la grille de commande du tube 5, comme c'était le cas précédemment, seule une fraction de cette tension, d'ailleurs susceptible d'être réglée à toute valeur désirée, y compris jusqu'à la tension d'emmagasinage entière en réglant le curseur 120 du potentiomètre 20, est renvoyée à ladite grille, la résistance 15 étant insérée maintenant dans le conducteur placé entre le curseur 120 et ladite grille.
Dans cette variante, si les impulsions d'entrée sont d'amplitude sensiblement constante, le rapport de la fréquence du multivibrateur à la fréquence des impulsions d'entrée dépend de la position du curseur 120 sur le potentiomètre 20.
Si le curseur est placé à la partie supérieure du potentiomètre 20, c'est-à-dire sur la borne 19, la fré
quence des impulsions de sortie apparaissant à la borne 12 a la valeur minimum qu'elle est susceptible d'avoir. Quand la prise est déplacée vers le bas de la résistance 20, vers l'extrémité mise à la terre de cette dernière, la proportion de la tension emmagasinée dans le condensateur 14 qui est renvoyée à la grille du tube 5 est réduite et la fréquence de basculage du multivibrateur augmente. En pratique, on peut obtenir facilement un facteur de réduction de fréquence de l'ordre de 10. On peut même obtenir des facteurs supérieurs à cette valeur, mais quand le facteur augmente, la sécurité de fonctionnement (en ce qui concerne la régularité) diminue.
Ainsi, par exemple, avec un facteur très élevé de l'ordre de 100, le multivibrateur, au lieu de s'allumer régulièrement pour chaque centaine d'impulsions d'entrée, pourra s'allumer parfois à la 99e impulsion et parfois à la 101e, par exemple.