Circuit distributeur d'impulsions électriques La présente invention a pour objet un circuit distributeur d'impulsions électriques qui se prête par ticulièrement bien pour être utilisé<U>comme</U> circuit correcteur d'impulsions issues de distributeurs d#im- pulsions qui produisent des séries d7impulsions ayant la même durée et la même période mais décalées les unes par rapport aux autres.
On connaît<B>déjà</B> (voir par exemple les brevets belges No 504545 et<B>511582)</B> l'utilisation de dispo sitifs<B>à</B> tubes<B>à</B> gaz et plus particulièrement de dispo sitifs<B>à</B> thyratrons dans le but de réduire la durée des fronts d'établissement et de fin d!impulsions qui sont envoyées sur des charges capacitives, ceci dans le but de fournir de l'énergie additionnelle auxdites charges<B>à</B> des moments prédéterminés<B>à</B> partir d'une source auxiliaire. Pour chaque impulsion devant être corrigée, on a besoin d'un thyratron pour corriger le front d'établissement de l'impulsion et d'un autre pour corriger son front de fin.
Lorsqu'il est con ducteur, le premier thyratron est essentiellement utilisé comme une basse impédance, ou commu tateur en série pour charger la capacité de sortie, tandis que l'autre, lorsqu'il est conducteur, est utilisé comme basse impédance, ou commutateur, en pa rallèle. Les thyratrons sont déclenchés au moment approprié par des impulsions de déclen chement disposées d'une manière convenable par rapport aux impulsions devant être corrigées et, dans le cas d'un distributeur d7impulsion, l'im pulsion de déclenchement qui rend un thyratrcyn conducteur pour qu'il agisse comme basse impédance en parallèle pour un point de sortie,
est la même que celle qui rend un autre thyratron conducteur pour qu'il agisse<U>comme</U> basse impédance en série pour le point de sortie suivant. Le but de Pinvention est de réduire le nombre des<U>commutateurs</U> nécessaire pour corriger les fronts des impulsions issues de distributeurs d!irapulsions.
Le circuit selon l'invention qui est agencé pour produire des impulsions<B>à</B> flancs raides sur des char ges capacitives et qui comprend plusieurs conden sateurs constituant lesdites charges et des moyens pour transférer successivement une charge d7un con densateur au suivant, est caractérisé en ce que lesdits condensateurs ont une de leurs bomes connectée<B>à</B> un potentiel fixe et en ce que l'autre borne de chaque condensateur est reliée<B>à</B> celle du condensateur sui vant<B>à</B> travers des moyens de commutation nonna- lement ouverts, en ce que des organes sont prévus pour fermer<B>à</B> tour de rôle chacun desdits moyens de commutation,
ces organes étant agencés de facon que lorsque l'un d'eux est fermé les autres demeurent ouverts, et en ce que chaque moyen de commutation est connecté en série avec une source de force élec tromotrice de valeur telle que lors de sa fermeture, le condensateur suivant gagne une charge égale<B>à</B> celle perdue par le condensateur précédent.
Des formes d7exécution de.l'objet de Pinvention seront décrites,<B>à</B> titre d7exemple, dans la descrip tion suivante qui est faite en regard du dessin <U>ci-annexé</U> dans lequel: La fig. <B>1</B> montre un schéma de principe d'une- première forme d'exécution comprenant des conden sateurs interconnectés par un anneau fermé com portant des moyens de commutation et des sources de forces électromotrices.
La fig. 2 montre une variante dans laquelle des condensateurs sont interconnectés par un anneau fermé comportant des moyens de commutation et des condensateurs auxiliaires. La fig. <B>3</B> montre deux dispositifs en anneau fermé communs<B>à</B> plusieurs condensateurs, l'un étant en service, l'autre en réserve.
La fig. 4 montre deux groupes de condensateurs et deux dispositifs en anneau fermé, et des moyens capables d'interchanger les anneaux fermés et les groupes de condensateurs.
La fig. <B>5</B> montre deux étages successifs de la forme d'exécution de la fig. 2 dans lesquels les moyens<B>de</B> comm tation consistent en des thyratrons.
La fig. <B>6</B> montre les formes d'ondes appar aissant aux anodes et aux cathodes des deux thyratrons suc cessifs du circuit de la fig. <B>5.</B>
La fig. <B>7</B> montre la tension présente<B>à</B> la cathode de nimporte quel thyratron lorsqu'une polarisation cathodique est prévue.
La fig. <B>8</B> montre une forme d'exécution utilisant des thyratrons comme moyens de commutation et dans laquelle chaque thyratron ionisé amorce le thyratron suivant, une connexion d'entrée commune étant utilisée pour les électrodes de déclenchement de tous les thyratrons.
La fig. <B>9</B> montre une forme d'exécution utilisant des thyratrons comme moyens de commutation et dans laquelle des impulsions d'entrée provenant d'un distributeur sont également appliquées<B>à</B> la cathode du thyratron correspondant.<B>.</B>
La fig. <B>10</B> montre des détails d'une -unité de ranneau de service<B>de</B> la fig. <B>3</B> et des détails de runité de réserve correspondante.
La fig. <B>11</B> montre des détails d'une unité utilisée dans les deux dispositifs en anneau fermé de la fig. 4. Dans les formes d#exécution. que ron va décrire, on désire transférer une charge d'un premier conden sateur d7une série de condensateurs au second.
de cette série et de celui-ci au suivant, etc. Or, il est <U>connu</U> que lorsqu'un<B>.</B> condensateur chargé se décharge dans un condensateur déchargé de capa cité, égale, la moitié de la charge du premier conden- Bateur est transférée au second condensateur, la moitié de réhergie du champ électrostatique étant perdue pendant le transfert de la charge par radia tion et production de chaleur.
Dans la forme d'exécution représentée<B>à</B> la fig. <B>1,</B> cette perte est compensée au moyen d'une f.e.m. Le circuit de la fig. <B>1</B> est un circuit en anneau fermé comprenant n condensateurs égaux tels que<B>CI,</B> n moyens de commutation tels que<B>SI,</B> n sources de tension telles que el. Chacun des condensateurs, tels que<B>Cl,</B> p#,ut être temporairement connecté au con densateur suivant<B>C2 à</B> travers 'la source el et le moyen de commutation<B>S2,</B> ceci étant suivi par une connexion temporaire similaire entre<B>C2</B> et C3 (non montré) et ainsi de suite.
Un des condensateurs peut être chargé initiale ment<B>à</B> partir d'une source de courant continu<B>à</B> traverµ rimpédance Z en fermant temporairement le contact I. Dans ce cas, le condensateur C,, seule ment est chargé si les moyens de commutation tels que<B>SI</B> sont tous ouverts. Le commutateur<B>SI</B> peut alors être fermé temporairement et la fermeture de ce commutateur est suivie par les fermetures tempo raires des commutateurs suivants<B>à</B> Paide de moyens cycliques.
Il en résulte que la charge initiale<B>de C,</B> après que<B>le</B> contact<B>1</B> est de nouveau ouvert, est successivement et intégralement transférée<B>à CI,</B> C-2 <B>......</B> etc., aussi longtemps que les contacts tels que <B>SI</B> sont fermés cycliquement, cela<B>à</B> condition que les f.e.m. soient judicieusement choisies.
En effet, on peut démontrer que si VI est la tension aux bornes du condensateur C,, avant la fermeture de<B>SI,</B> que si la tension aux bornes de<B>Cl</B> et celle fournie par e,, sont respectivement V2 et V,, il s'ensuit que, après la fermeture du commu tateur<B>SI,</B> la tension aux bornes de<B>Cl</B> devient
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et celle aux bornes de C,, <B>:</B>
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ceci est exact si la résistance de ,, de même que celle du commutateur<B>SI</B> la source e.
sont très petites et si le pôle négatif de e, est con necté<B>à C,</B> Par conséquent, si le condensateur<B>Cl</B> doit maintenant avoir une tension VI sur ses plaques, on doit avoir V3<B>=</B> VI <B>-</B> V, et la tension sur' C,, après la fermeture du commutateur<B>Si</B> sera alors V2<B>;</B> les deux condensateurs ont donc interchangé leurs tensions respectives.
Uarrangement peut par conséquent être utilisé comme compteur en fermant successivement, par des moyens non montrés<B>à</B> la fig. <B>1,</B> les différents commutateurs et en commençant par celui suivant <U>immédiatement</U> le condensateur initialement chargé.
Dans ce cas, si<B>C.</B> seulement a une tension VI entre ses plaques<B>à</B> l'origine, alors, après la fermeture de <B>SI,</B> il aura une tension nulle tandis que<B>Cl</B> aura acquis une tension VI, e,, produisant une tension égale<B>à</B> VI. Cette action sera répétée<B>à</B> la fermeture de<B>S.</B> et la charge initiale de<B>C.</B> voyagera le long de la chaîne fermée aussi longtemps que les commuta teurs seront fermés en séquence.
Ceci peut aisément être obtenu en fournissant aux commutateurs des impulsions de fermeture de période T qui parvien nent<B>à</B> chacun d'eux<B>à</B> travers un dispositif-porte correspondant, chaque dispositif-porte étant disposé pour être débloqué lorsque le condensateur précé dent est chargé<B>;</B> autrement dit, quand C,, est chargé, on permet<B>à</B> la première impulsion de commande de fermer le commutateur<B>S,</B> et ce commutateur seule ment tandis qu'on permet<B>à</B> l'impulsion suivante de fermer le commutateur<B>S2</B> grâce au fait que le con densateur<B>Cl</B> est maintenant chargé et ainsi de suite.
La fermeture des commutateurs ne doit pas couvrir la période T et peut se produire pendant une très petite fraction de cette dernière puisque le transfert de la charge est pratiquement instantané grâce aux faibles résistances des sources de f.e.m. et des com mutateurs. Des ùnpulsions de période nT et de durée T seront obtenues sur les différents condensateurs, ces impulsions étant toutes décalées dans le temps les unes par rapport aux autres.
Si maintenant, au lieu de charger initialement l'un des condensateurs par l'intermédiaire de Z, on applique des impulsions rectangulaires successive ment et d'une manière cyclique sur les condensateurs <B>à</B> des instants q-di correspondent<B>à</B> la fermeture des moyens de commutation, on obtient un circuit dont le schéma se rapproche plus de celui des formes d'exécution que l'on décrira plus loin.
Les sources fournissant ces impulsions cycliques de même que les résistances<B>de</B> ces sources sont montrées en traits pointillés<B>à</B> la fig. <B>1 ;</B> on<B>y</B> voit par exemple<B>El</B> alimentant<B>Cl à</B> travers RI. Les sources<B>El ......</B> et les commutateurs<B>SI ......</B> forment donc un distributeur d'impulsions qui alimente des charges capacitives.
Par suite des résistances internes des sources, les flancs des impulsions appliquées aux condensateurs seraient déformés d'une quantité dépendant des constantes de temps ielles que CIRI, si ron n'utilisait pas les mesures spéciales<B>déjà</B> décrites dans le circuit de la fig. <B>1, à</B> savoir les sources el <B>......</B> e,,. Si toutes les sources d'impulsions <B>El,</B> F.2 <B>......</B> fournissent des impulsions ayant les mêmes potentiels<B>à</B> la base et au sommet, V et V <B><I>+</I></B> v respectivement, et si au moment où le potentiel de E,,
descend<B>à</B> V celui de<B>El</B> monte<B>à</B> V<B>+</B><I>v,</I> le circuit modifié de la fig. <B>1</B> permettra alors au poten tiel de C,, de passer instantanément<B>à</B> V et<B>à</B> celui de<B>Cl de</B> passer<B>à</B> V<B>+</B><I>v,</I><B>à</B> condition que e,, soit égal<B>à</B> v, que le pôle négatif de la source e,, soit connecté<B>à</B> C,, et que le commutateur<B>SI</B> soit momen tanément fermé<B>à</B> ce moment.
Une étude du circuit comprenant E,,, Rn e C., e,,, <B>El,</B> RI,<B>Cl ......</B> montre que la<B>-</B> tension aux bornes du condensateur<B>Ci</B> est donnée par
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Dans cette formule, t commence au moment où <B>SI</B> est fermé, VI et V. sont les tensions respectives aux bornes des condensateurs C,, et<B>Cl à</B> l'origine, V,3 la valeur de la<B>f.</B> e. m. et r est la somme de la résistance de la source de la<B>f.</B> e. m. et de celle du commutateur, R la résistance<B>de</B> chacune des sources telles que<B>El</B> (r étant normalement beaucoup plus petit que R).
Si<I>r</I> est très petit, très peu de temps après la fermeture de<B>Si,</B> on peut<B>déjà</B> négliger le second terme exponentiel et si VI, c'est-à-dire la tension aux bornes de C,, <B>à</B> l'origine, est égale<B>à</B> V<B>+</B><I>v</I> tandis que V2, c'est-à-dire la tension sur<B>Ci à</B> l'ori gine, est égale<B>à</B> V, il est clair alors qu'en faisant V3 <B>=</B> v, la tension aux bornes de<B>Cl</B> deviendra immédiatement égale<B>à</B> V<B>+</B> v, comme requis.
On remarquera que si V<B>=</B><I>v<B>=</B></I><B> 0,</B> on est rame né<B>à</B> l'arrangement montré en traits pleins représenté <B>à</B> la fig. <B>1</B> avec la différence cependant qu'il<B>y</B> a -une résistance en parallèle sur chaque condensateur.
Si l'on néglige de nouveau le Second terme exponentiel un très court instant après la fermeture de<B>SI,</B> alors, par suite du fait que r est très petit, la tension aux bornes CIest donnée par
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Si l'on rend<B>à</B> nouveau V3 égal<B>à</B> la différence entre les tensions aux bornes de C,, et<B>Ci à</B> l'origine, c'est-à-dire égale<B>à</B> VI <B>-</B> V2, elle revient évidemment <B>à</B> VI immédiatement après que le commutateur est fermé et ensuite elle tend vers
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si le<B>com-</B> mutateur<B>SI</B> reste fermé suffisamment longtemps ou vers zéro s'il est ouvert,
et ceci en dépendance de la valeur de la constante de temps ClRl pour les deux cas.
On fera remarquer maintenant qu'on peut com penser la perte d'énergie pendant le transfert de l'énergie,<B>à</B> l'aide de condensateurs chargés et non pas<B>à</B> l'aide de sources de<B>f.</B> e. m.<B>;</B> c'est ce que l'on fera dans des formes d'exécution que ron décrira plus loin.
On peut prouver que, si les<B>f.</B> e. m. telles que e. sont remplacées par des condensateurs auxiliaires de capacités égales<B>à<I> </I></B><I> a</I><B> </B> fois celles des condensateurs principaux et chargés<B>à</B> une tension V, avant la fer meture du commutateur suivant tel que<B>SI,</B> lorsque cette fermeture se produit,<B>Ci</B> acquerra une tension
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au lieu de V,,, si l'on suppose<B>à</B> nouveau que la résistance du commutateur est très petite.
Si le con densateur<B>Cl</B> doit avoir une tension VI entre ses plaques après la fermeture du commutateur, on doit avoir
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et la tension entre les plaques de C,, après la fermeture du commutateur sera alors V2<B>;</B> ceci montre que l'utilisation d'un condensateur auxiliaire de charge initiale convenable permet également aux condensateurs successifs d'échanger leurs tensions respectives.
Une forme d'exécution utilisant de tels conden sateurs auxiliaires au lieu de sources<B>de</B> Le.m. est montrée<B>à</B> la fig. 2 qui représente un autre circuit en anneau fermé comprenant n condensateur tels que Cjl, n moyens de commutation tels que<B>S,</B> et n condensateurs auxiliaires tels que<B>C21.</B> Les moyens de commutation sont fermés successivement et d'une manière cyclique comme expliqué en relation avec la fig. <B>1</B> et quand le moyen de commutation<B>SI</B> est fermé, le condensateur<B>Cl.</B> perd<B>à</B> travers le conden sateur auxiliaire C2,, une charge qui est gagnée par le condensateur<B>Cl,.</B>
Cependan4 tandis que la source de f.e.m. garde sa tension V3 après le transfert de la charge,<B>le</B> condensateur auxiliaire ne la garde pas et juste après la fermeture de<B>S,,,</B> sa tension est devenue
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qui est égale<B>à</B> VI <B>-</B> V2 si V3 a la valeur convenable pour l'échange des tensions VI et V2, c'est-à-dire si V. a la valeur
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Le condensateur auxiliaire a par conséquent perdu une charge qui doit être fournie<B>à</B> nouveau si un fonctionnement cyclique doit être obtenu.
Pour fournir cette chargé, on relie la borne positive d'une source de tension & alimentation <B>à</B> tous les étages,<B>à</B> travers des résistances telles que R,,,, <U>comme</U> représenté. Pendant les intervalles de temps s'écou lant entre les fermetures successives des commu tateurs, les condensateurs auxiliaires tels que C2,, seront capables de regagner leur tension originale
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mais cela entrairte une modification de la tension aux bomes de<B>Cl,,.</B> Ceci est cependant en contradiction avec la condition que la tension sur<B>Cl,,,</B> qui est devenue V#, immédiate ment après la fermeture de<B>SI,
</B> devrait encore être <B>à</B> cette valeur lorsque<B>S,,</B> va être fermé. Le maintien de la valeur de V2 est nécessaire afin d'avoir les mêmes conditions<B>à</B> la fermeture de<B>S,,</B> qu'à la fer meture de<B>Si,</B> en considérant respectivement les con densateurs<B>Cl,,</B> et Cl,.
Afin de permettre aux condensateurs tels que <B>Cl,,</B> d'avoir un potentiel V. entre leurs plaques lors que<B>S,,,</B> va être fermé, tandis qu'en même temps on permet aux condensateurs auxiliaires de regagner leur tension originale
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une résistance est prévue en parallèle sur les condensa teurs tels que<B>Cl,.</B> Celles-ci sont représentées par des résistances telles que R,l en parallèle<B>à Cl, à</B> la fig. 2.
Dans ce cas, les variations exponentielles des tensions aux bomes des condensateurs tels que<B>CI,</B> et<B><U>C.,,</U></B> entre les fermetures des commutateurs peuvent être trouvées en considérant les circuits tels que R,,,, ql, <B>Cl,,</B> R,l et il sera possible de déterminer les constantes pour un fonctionnement continu.<B>A</B> cet effet, on peut établir quatre relations pour les varia tions exponentielles en tenant compte des faits<B>-</B> <B>1.</B> Que la tension entre les plaques de<B>CI,</B> varie de VI <B>à</B> une autre valeur que nous appellerons V4,
pendant le tempe T cômpris entre la réouverture de<B>SI</B> et la fermeture de<B>S2</B> (voir aussi la fig. <B>6</B> et le texte qui s'y rapporte).
2. Que cette tension varie, dans l'espace de temps compris entre le moment déterminé par la ferme ture et la réouverture presque simultanée de<B>S2</B> et le moment où<B>S,</B> est de nouveau prêt<B>à</B> être fermé, c'est-à-dire pendant un temps (n-1) T, depuis V4<B>-</B> (VI <B>-</B> V2) <B>à</B> V2.
<B>3.</B> Que la tension entre les bomes extérieures de l'ensemble C-2, <B>Cl.</B> varie de VI <B>à</B> une autre valeur<B>V5</B> pendant<B>le</B> temps (n<B><I>-</I> 1)</B> T qui s'écoule entre la réouverture de<B>SI</B> et la fermeture de<B>S..</B>
4. Que cette tension varie dans l'espace de temps compris entre le moment déterminé par la fer meture et la réouverture presque simultanée de #, et le moment où<B>S,</B> est de nouveau prêt<B>à</B> <B>S.</B>
être fermé, c'est-à-dire pendant un temps T, de
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Si les résistances telles que R,,I et R,l sont suffi- samrnen élevées par rapport<B>à</B> la résistance des commutateurs tels que<B>S,</B> et si ces derniers sont fermés pendant un temps qui est petit par rapport <B>à</B> T, les résistances ne jouent aucun rôle en ce qui concerne les changements de tension pratiquement instantanés qui se produisent lorsque les commu tateurs sont fermés et qui ont été définis ci-dessus.
Dans le cas de la fig. 2, des impulsions peuvent également être appliquées successivement et d7une manière cyc4que aux condensateurs tels que<B>CI,</B> <U>comme</U> indiqué en pointillé. Si le potentiel des sour ces telles que<B>El</B> se déplace de V, pendant un temps <I>(n<B>-</B></I><B> 1)</B> T<B>à</B> V<B>+</B> v, pendant un temps T, en appli quant aux condensateurs auxiliaires une tension <B>à</B> être fermé, des impulsions<B>à</B> flancs raides seront
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lorsque le commutateur suivant est prêt obtenues sur les condensateurs tels que<B>Cl,,</B> leur niveau de sommet et de base étant fixé<B>à</B> V<B>+</B> v et V par les impulsions d'entrées.
La manière d!actionner Pun <B>à</B> la suite de l'autre les commutateurs sera maintenant décrite<B>;</B> en même temps, on verra comment se fait la production, sur des charges capacitives, de n séries d'impulsions de périodes nT et de durée T qui ne se superposent pas et ont des flancs raides, en supposant que n sources d'impulsions fournissant des impulsions de déclenchement de périodes nT et déphasées l'une par rapport<B>à</B> l'autre par des multiples de T, soient dis ponibles. Dans une réalisation pratique qui est montrée partiellement<B>à</B> la fig. <B>5,</B> les.moyens de commuta tion consistent en des thyratrons.
Deux thyratrons seulement de l'anneau Thi, Thi <B>+ 1 ......</B> ont été mon trés, car ceci est suffisant pour la compréhension du fonctionnement qui est accompli d7une manière cyclique.
L'anode du thyratron Thi est connectée au point de jonction de sa résistance d'anode Rai et du con densateur auxiliaire C2i-, tandis que sa cathode est connectée au point de jonction du condensateur Cli et du condensateur auxiliaire C2i. La résistance d'anode Rai fait également partie du circuit<B>de</B> charie du condensateur auxiliaire C2i-l. Les con densateurs tels que Cli représentent la charge capa- citive sur laquelle les impulsions doivent être produites.
Les impulsions de déclenchement sont appliquées aux électrodes de déclenchement des thyratrons correspondants qui sont rendus conduc teurs presque instantanément et pendant une très petite durée permettant tout juste<B>à</B> la charge sur le condensateur<B>Ci - 1</B> d'être transférée au condensa teur Cli <B>à</B> travers le thyratron. Cette action se répé tera d'un condensateur<B>à</B> l'autre en concordance avec les impulsions de déclenchement arrivant successive ment aux grilles des thyratrons successifs.
Les formes d'ondes apparaissant aux cathodes et aux anodes des thyratrons sont représentées<B>à</B> la fig. <B>6.</B>
On peut voir que lorsqu'un thyratron est allumé, sont potentiel anodique<B>1</B> tombe<B>à</B> la valeur<B>C</B> qui est en dessous de la valeur F de son potentiel catho dique 2. Ceci résulte de l'inductance distribuée du circuit. Egalement, le potentiel de la cathode est élevé instantanément mais la grille conservera le contrôle de la décharge et cette dernière sera néces sairement terminée<B>à</B> la fin de l'impulsion de déclen chement.
Une fois que la décharge s'est amorcée, la tension anodique tend<B>à</B> s'accroître par suite du fait que la charge de C2. donne lieu<B>à</B> un courant diminuant exponentiellement,- charge s'effectuant <B>à</B> travers Ra, tandis que la tension cathodique tend <B>à</B> décroître par suite de la décharge de Cli ayant lieu <B>à</B> travers Rc, mais cet effet sera petit et n'empêchera pas une déionisation rapide si les constantes de temps sont suffisamment élevées.
Par conséquent, aussitôt qu'un thyratron s'allume, il est forcé de s'éteindre presque immédiatement et il ne peut pas s'allumer avant l'arrivée<B>à</B> sa# grille de l'impulsion suivante qui se produit après un temps nT.
Le montage décrit a l'avantage de donner une marge de sécurité de près d7une unité de temps T pour la période de déionisation (diminution du cou rant du thyratron).
Les parties verticales de l'onde cathodique 2 montrées<B>à</B> la fig. <B>6</B> sont toutes égales si un échange de tension entre un condensateur de cathode et le suivant a lieu, et il s'ensuit qu'un fonctionnement continu est obtenu. Par conséquent, pendant toutes les parties exponentielles, de cette onde, un conden- sateur de cathode gagnera ou perdra une tension qui sera perdue ou regagnée pendant la partie exponen tielle suivante puisque ceci provoquera une opération cyclique de période nT. De telles variations expo nentielles croissantes et décroissantes sont permises grâce aux éléments tels que Ri, Cli <B>1</B> C2i <B>></B> Rai<B>+ 1.</B>
En faisant certaines suppositions (voir sous<B>1 à 3</B> ci-dessous), le circuit de la fig. 2, lorsqu'il est utilisé pour produire des impulsions rectangulaires abruptes et lorsque les commutateurs sont constitués par des thyratrons, comme montrés<B>à</B> la fi-g. <B>5,</B> peut être étudié en tenant compte du fait que le potentiel<B>à</B> Panode tombe en dessous du potentiel<B>à</B> la cathode<B>:</B> <B>1 .</B> La valeur a est supposée être suffisamment éle vée pour que le potentiel sur le condensateur auxiliaire ne varie pas sensiblement lorsque le thyratron dont ranode est connectée<B>à</B> ce con densateur est allumé.
Ceci signifie également que le flanc anodique B-C qui est égal<B>à</B>
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devient pratiquement égal <B>à</B> V,<B>-</B> V2 qui est égal au flanc anodique restant À-D et aux deux flancs cathodiques 1-F et G-H.
2. La constante de temps formée par la résistance d7anode et le condensateur auxiliaire est suppo sée élevée par rappprt <B>à</B> nT ce qui veut dire que la tension entre les plaques du condensateur auxiliaire ne variera pas non plus pendant les intervalles de temps situés entre les périodes de décharge du thyratron, par exemple A-B et C-D. Ceci signifie, en tenant compte de la pre mière supposition, que la tension d'anode d!un thyratron suit la tension de la cathode du thyra- tron précédent.
<B>3.</B> La constante de temps formée par la résistance de cathode et le condensateur principal est éga lement supposée être élevée par rapport<B>à</B> nT ce qui veut dire que les variations telles que F-G et H-I sont considérées comme linéaires. En tenant compte des suppositions faites cela signi fie également que les variations telles que A-B et C-D sont linéaires.
Dans ce cas, les formes d!ondes anodiques et cathodiques sont identiques et les quantités incon nues sont la hauteur des quatre flancs, c'est-à-dire VI <B>-</B> V2<B>=</B> VI, la hauteur des quatre pas linéaires, c'est-à-dire V, (A-B, D-C, F-G, 1-I-1) et un niveau de référence tel que VI (F) pour le sommet de la forme d'onde cathodique.
Quand un thyratron est ionisé, son potentiel d'anode tombe en dessous de son potentiel de cathode comme mentionné précédemment. La valeur de la tension de chute e,, (F-C) est supposée être indépendante des constantes du circuit Ra, Rc, <B>C,,</B> C2 et peut être déterminée expérimentalement.
Les quantités inconnues V, Vl, et V, peuvent être trouvées en établissant trois équations. La première est obtenue en tenant compte du fait que le courant moyen dans la résistance de cathode est égal au courant moyen dans la résistance d7anade. Ceci est justifié puisque les condensateurs ne perdent pas d'énergie en moyenne. Comme le potentiel d!anode moyen est
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et le potentiel moyen de cathode est
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<U>en</U> vertu des trois suppositions, une équation peut être directement obtenue.
La seconde est obtenue en tenant compte du fait que la charge perdue par le condensateur auxiliaire pendant la décharge du thyratron.dont l!anode est connectée<B>à</B> ce condensateur, et qui ést égale au pro duit<B>de</B> la capacité du condensateur principal par VI,, doit être fournie par<B>le</B> courant moyen dans la résistance d7anode intégré sur une période nT. Com me le potentiel d'anode moyen correspondant est donné ci-dessus, une équation peut également être établie.
La troisième est obtenue en tenant compte du fait que le changement de charge pour le condensa teur principal pendant un temps T entre les flancs de tension montants et descendants, et qui est donné par le produit de la capacité du condensateur prin cipal par V,,, est égal<B>à</B> la différence entre le courant dans la résistance de cathode et celui dans la résis tance d7anode intégré sur un temps T. Comme les potentiels moyens de cathode et d7anode pendant cette période sont respectivement donnés par
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en vertu des trois suppositions, -une troisième équation peut être établie.
La solution de ces trois équations donne les valeurs de V,, VI, et Vl.
Pour éviter la variation de niveau entre H et I pour la forme d'onde cathodique, une polarisation fixz convenable peut être superposée<B>à</B> la cathode des thyratrons. La forme d'onde cathodique corres pondante est montrée<B>à</B> la fig. <B>7.</B>
La théorie simplifiée que,l'on vient d'exposer reste valable pour la forme d7exécution montrée<B>à</B> la fig. <B>8 ;</B> celle-ci constitue un compteur produisant des séries d'impulsions rectangulaires de durée T et de périodes nT avec des flancs raides,<B>à</B> partir d7une seule source d'impulsions de déclenchement de période T. Cependant,-ces dernières impulsions sont insuffisantes<B>à</B> elles seules pour provoquer Pallumage des thyratrons.
Quand un thyratron tel que Thi s'allume,<B>l'élé-</B> vation de potentiel au point de jonction des résis tances Rcli, Rq2i, est communiquée<B>à</B> travers le réseau résistance-condensateur comprenant les résis tances R3i, Ri et le condensateur C3i <B>à</B> rélectrode de déclenchement du thyratron suivant.
<B>A</B> elle seule, cette élévation de potentiel de l'élec trode de déclenchement du thyratron suivant est insuffisante pour l'ioniser, mais avec une impulsion d'entrée simultanée sur le fil commun connecté<B>à</B> tous les condensateurs tels que C31, l'allumage se produira. L'arrangement fonctionne par conséquent comme dispositif-porte sous l'influence des impul sions de<U>commande.</U>
Bien que les impulsions montrées<B>à</B> la fig. <B>6</B> présentent des flancs raides grâce<B>à</B> la suppression du temps d'établissement et de retour<B>à</B> zéro, elles ne conviennent pas pour une application où des ondes rigoureusement rectangulaires sont requises sur les charges capacitives.
Une forme dexécution est montrée<B>à</B> la fig. <B>9</B> dans laquelle les impulsions rectangulaires apparais sant aux sorties (une seulement de ces sorties est montrée) d'un générateur d'impulsions<B>D</B> sont appli quées<B>à</B> deux chemins, dont l'un sert pour le contrôle de la<B> </B> fermeture<B> </B> des thyratrons commutateurs, pour la correction des flancs, l'autre pour appliquer les impulsions du générateur directement aux charges capacitives telles que Cli pour imposer le niveau de sommet et de base des impulsions de sortie comme expliqué en relation avec les fig. <B>1</B> et 2.
De cette manière, la puissance principale des impulsions appli quées aux charges capacitives est obtenue du géné rateur d'impulsions.
L'application des impulsions<B>à</B> deux chemins est obtenue au moyen d'une double triode Bi formant deux étages<B>à</B> charge cathodique en cascade et cons tituant un étage tampon. Le circuit' C,3i-R3i agit comme circuit différenciateur pour fournir les impul sions de déclenchement pour<B>le</B> thyratron correspon dant.
La fig. <B>3</B> montre une forme d'exécution utilisée également comme correcteur d'impulsions mais dans laquelle deux chames de commutateurs fermées en anneau et comprenant quatre commutateurs chacune, sont utilisées avec un même nombre de charges capacitives Cl/4, l'anneau de gauche, comprenant les quatre étages T11fl4l étant utilisé pour le service normal, tandis que l'anneau de droite, comprenant les quatre étages T21[24, constitue une réserve.
L'arrangement est alimenté<B>à</B> partir de deux dis tributeurs qui ne sont pas représentés mais qui ont chacun quatre sorties PlIfI4 et P21/24 fournissant les impulsions de déclenchement,<B>à</B> travers des redres seurs de découplage, aux deux anneaux, cornrn montré.
Toutes ces impulsions ont la même période nT. Les impulsions apparaissant<B>à</B> Pl, et<B>à</B> P22 sont déphasées de T de celles arrivant<B>à</B> Pl, et<B>à</B> P2, qui et <B>à</B> P,. ,,, sont sont en phase, celles apparaissant<B>à</B> Pl.
déphasées de 2T et celles arrivant<B>à</B> P14 et<B>à</B> P24 de <B>3T.</B> Par conséquent, dans le cas où une des sources devient défectueuse, l'autre source continuera<B>à</B> four nir les impulsions de déclenchement. Les impulsions <B>à</B> P',1/14 et<B>à</B> P'21/24 correspondent respectivement<B>à</B> celles<B>à</B> P11/14 et<B>à</B> P2lt24 sauf qu'elles ont toutes une durée T.
Elles sont appliquées par paires<B>à</B> leurs condensateurs respectifs Cl/4 pour fournir les niveaux de sommet et<B>de</B> base requis, et l'alimenta tion double par des redresseurs a pour effet qu'une faute qui se produit d!un côté reste sans conséquence.
Quand un moyen de commutation tel que Tl, est défectueux, il est automatiquement remplacé par le moyen de commutation correspondant T., de Pan neau de réserve ou vice versa.
Quand les moyens de commutation sont consti tués par des thyratrons, une unité telle que Tl, peut prendre la forme montrée<B>à</B> la gauche de la fig. <B>10</B> et une unité telle que T21 la forme montrée<B>à</B> la droite de la fig. <B>10.</B>
Normalement, un thyratron de l'unité Tl, de l'anneau de service a une priorité de fonctionnement car son électrode de déclenchement est polarisée<B>à</B> une tension plus élevée que l'électrode de déclenche ment du thyratron de réserve correspondant de T21. Les impulsions de déclenchement sont appliquées aux bornes<B>b.</B> Normalement, les relais ReN et ReS restent non attirés car ils. ne sont pas actionnés par de courtes impulsions de courant. Le relais ReC reste également au repos aussi longtemps que le thyratron de T2, n'est pas ionisé.
Si le thyratron de service de Tl, ne réussit pas<B>à</B> s'ioniser, le thyratron de réserve de T,,, qui est dans les autres cas empêché de s'ioniser par suite de l'aug mentation de tension immédiate apparaissant aux bornes du condensateur<B>C,</B> (fig. <B>3)</B> qui constitue la charge de cathode commune, s'allume, le relais ReC fonctionne tandis que le relais ReS reste au repos.
De la sorte, le relais ReN fonctionne par Pintermé- diaire de ses deux contacts de repos (visibles<B>à</B> sa droite<B>),</B> le contact de travail du relais ReC et un contact de repos du relais ReS. Il se maintient<B>à</B> travers son contact de travail, déconnecte son thyra- tron et son fonctionnement peut être utilisé pour donner une alarme.
Si le thyratron de service de Tl, ne. réussit pas<B>à</B> s'éteindre<B>à</B> la fin d!une impulsion de décharge, le relais ReN fonctionne directement par l'intermédiaire de son contact de repos intérieur, avec les mêmes conséquences que ci-dessus, et l'impulsion de déclen chement suivante qui apparaîtra<B>à</B> la borne<B>b</B> ionisera le thyratron de réserve de T.,j. Quand le thyratron de réserve de T2, s'ionise pour une impulsion de durée normale, le relais ReC fonctionne mais son fonctionnement reste sans effet<B>;</B> le relais ReS ne travaille pas dans ce cas.
Si pour n'importe quelle raison les deux thyra- trons de Tl, et T12 s'ionisent simultanément, mais que le dernier reste ionisé en permanence, les deux relais ReS et ReC fonctionnent, interrompant de la sorte le circuit d'anode du thyratron de T2, qui est mis hors service.
Cependant, des mesures sont prises pour que le relais ReS fonctionne avant le relais ReC afin d7empêcher le relais ReN de fonctionner par l'intermédiaire du contact de travail du relais ReC et un contact de repos du relais ReS. Ces mesures peuvent consister en un choix convenable des relais ReC,
ReS et ReN et par l'utilisation de shunts capa- citifs convenables disposés en parallèles sur ces relais de façon que le fonctionnement du relais sensible ReC soit suffisamment retardé pour permettre le fonctionnement préalable de ReS qui empêchera alors ReC d'actionner ReN. La fig. 4 montre encore une autre forme (Texé- cution utilisée<U>comme</U> correcteur d'impulsions et dans laquelle il<B>y</B> a également deux anneaux d'étages, T,1114 et T21[24.
<B>A</B> l'anneau de service normal comprenant les étages Tllil4 sont associées les charges capacitives d'utilisation Clljl4 par l'intermédiaire des contacts de repos 1/4 du relais Nr, tandis que des charges capacitives de réserve C21/24 sont associées<B>à</B> l'anneau <B>de</B> réserve T21f M par l'intermédiaire des contacts de repos 1/4 du relais Dr.
Si n'importe quel moyen de commutation de l'anneau de service normal est défectueux, c'est- à-dire ne réussit pas<B>à</B> se fermer ou<B>à</B> s'ouvrir,<B>*</B> le défaut est décelé par le circuit de contrôle<B>El,</B> ce qui provoque le fonctionnement du relais Ar <B>à</B> partir de <B><I>+</I> 150</B> volts par l'intermédiaire d7un contact d'une clé de contact kl. <B>A</B> son tour, le relais Cr fonctionne par l'intermédiaire des contacts a3 et d5. Ensuite<B>le</B> relais Nr fonctionne par les contacts<U>c,,</U> k3 (contact de clé)
et<B>b3</B> et il en résulte que le relais Dr fonc tionne par le contact n5. Le fonctionnement du relais Ar provoque Papplication d'une terre<B>à,</B> la borne NUA par le contact aq, pour déclencher une pré- alarme. Les fonctionnements des relais Nr et Dr provoqurnt la connexion de l'anneau de réserve T21/24 aux charges capacitives & -utilisation <B>CI,[,,,,
</B> la connexion de l'anneau de service normale T11[14 aux charges capacitives de réserve C2lf24, et le relâche ment de Cr par d5.
Un circuit de contrôle<B>E,></B> est également prévu pour l'ânneau de réserve afin de déceler des moyens de commutation défectueux dans ledit onneau. Si un défaut est décelé, le relais Br est actionné<B>à</B> partir de<B>+ 150</B> volts par le contact de clé ki. L'attrac tion de Br ne peut causer celle du relais Cr par le contact b4 que si<B>d.</B> est fermé vers la droite.
Si l'on suppose maintenant, qu'entre- temps, la panne dans T,,,,, a été éliminée, éventuellement en le rempla çant par un anneau de réserve (non montré), le relais Ar aura été mis au repos par le personnel d7entretien qui aura ouvert le contact de clé kl, ceci faisant venir au repos le relais Cr seulement, le relais Nr restant attiré, par les contacts c2 (repos) et d,5. Si dans ces conditions, un défaut se produit dans T,li24, ce défaut provoquant, comme<B>déjà</B> dit,
le fonctionnement des relais Br <I>et</I> Cr, alors quand le relais Cr fonctionne, le relais Nr est relâché pro voquant également le relâchement du relais Dr main tenu précédemment par le contact n5. Le relâche ment des relais Nr <I>et</I> Dr rétablit les connexions telles qu'elles sont montrées.
Si Br est actionné quand Dr et Nr sont relâchés, il n#y a pas de transfert mais une pré-alarme est donnée en appliquant une terre<B>à</B> la borne NUA par le contact<B>b2</B> car Cr ne peut alors pas fonction ner.
Si Ar fonctionne quand Dr<I>et</I> Nr sont actionnés il n'y a également pas de transfert puisque Cr ne peut pas fonctionner et une pré-alarme est également donnée en appliquant une terre par le contact a2 <B><I>à</I></B> la borne NUA.
Si le relais Ar de même que les relais Nr <I>et</I> Dr sont actionnés quand le relais Br fonctionne, les relais Nr <I>et</I> Dr demeurent attirés et il n#y a pas de transfert aux connexions normales puisqu'il<B>y</B> a<B>à</B> ce moment des défauts dans les deux anneaux. Dans ce cas, une alarme urgente est donnée en appliquant -une terre<B>à</B> la borne UA par les contacts a,<I>et</I> b, en série.
Une situation similaire se produira si le relais Ar est actionné après que le relais Br a<B>déjà</B> été actionné, les relais Nr et Dr étant relâchés. Dans ce cas, le relais Nr ne peut pas fonctionner puisque bien que le relais Cr soit alors mis en fonctionnement par les contacts a. et d5, le relais Br (contact b, ouvert) empêche son attraction. Une alarme urgente sera également donnée dans ce cas.
Chaque fois que le relais Cr fonctionne, il appli que une terre aux circuits<B>El</B> et<B>a</B> par les contacts cl et c3 afin de mettre hors service l#s tubes tels que <U>VA.,</U> qui pourraient autrement s'allumer au moment où s'effectue le transfert.
Si les moyens de commutation T1,114 et T21f2d sont constitués par des thyratrons, chacun de ceux-ci peut alors être, monté comme montré<B>à</B> la fig. <B>11.</B> Chacune, de-'ces unités coopère de la manière indi- qué,ec ci-dessous avec les circuits de contrôle<B>El</B> et <B> & </B> qui sont identiques et comprennent une paire de tibes. <B>à</B> cathodes froides VA,, VA,,.
Le tube<B>à</B> cathode froide VA<B>1</B> a son électrode de déclenchement reliée aux anodes de tous les tubes de l'anneau de service par des redresseurs dirigés dans la direction dudit tube<B>à</B> cathode froide. Le potentiel appliqué<B>à</B> l'électrode de déclenchement de VA, dépend du potentiel d'anode le plus haut de l'anneau.
Le tube<B>à</B> cathode froide VA_, a son électrode de déclenchement reliée aux anodes de tous les tubes de l'anneau de service par des redresseurs dirigés dans la direction de ces anodes. Le potentiel appliqué<B>à</B> l'électrode de déclenchement de VA2 est par conséquent égal au potentiel d7anode le plus bas -des thyratrpns de Panneau. Les polarisations de cathode de VA,_et de VA-> sont choisies de telle sorte que lorsque l'anneau correspondant est en ordre de marche, ni VA, ni VA2 ne peuvent s'allumer.
Si l'un des thyratrons de l'anneau ne réussit pas <B>à</B> s'allumer, VA, sera déclenché.
Si un des thyratrons<B>de</B> l'anneau ne réussit pas <B>à</B> s'éteindre après avoir été allumé VA2 sera déclenché. Dans les deux cas, le relais Ar fonctionne par l'intermédiaire de l'espace de décharge principal de VA, ou bien de VA.. Le circuit de contrôle<B>E.</B> associé<B>à</B> l'anneau de réserve est identique<B>à El</B> et provoque le fonction nement du relais Br dans des conditions similaires pour l'anneau de réserve T,,/,4.
Les impulsions apparaissant sur les capacités C11/14 seront rectangulaires car des impulsions rec tangulaires provenant de deux distributeurs iden tiques sont appliquées<B>à</B> partir des bornes P"llil4 et p*'21/24 <B>à</B> travers des redresseurs de découplage vers les charges capacitives correspondantes Cllfl4. Des redresseurs limiteurs de tension RL, polarisé<B>à</B> <B><I>-</I> 105</B> volts, sont également reliés<B>à</B> chacune<B>de</B> ces capacités pour fixer les niveaux de base des impul sions de sortie<B>;
</B> des résistances RS sont disposées en parallèle sur les capacités correspondantes et sont connectées<B>à</B> un potentiel de<B>- 150</B> volts, dans le but expliqué dans le texte en relation avec la fig. 2.
Les impulsions appliquées aux capacités de réserve Glf2, ne doivent pas avoir des niveaux de sommet et de base fixes car ceci n'est pas nécessaire puisqu'elles ne sont pas utilisées en dehors du circuit <B>de</B> la fig. 4, mais des résistances RS sont connectées en shunt avec les condensateurs correspondants C12f24 de telle sorte que les thyratrons peuvent tous travailler dans les mêmes conditions. Ces résistances sont connectées<B>à<I>-</I> 150</B> volts<B>à</B> travers une résistance variable pour permettre<B>à</B> tous les thyratrons de tra vailler avec le même potentiel d'anode moyen.
En considérant<B>à</B> nouveau la fig. <B>11,</B> -on peut voir qu'une résistance de valeur convenable (non montrée) peut être insérée entre l'anode du thyra- tron et le condensateur auxiliaire de transfert. Ceci est utile pour limiter les pointes de courant<B>à</B> travers les thyratrons et par conséquent pour allonger leur vie. Naturellement ceci aura pour effet de diminuer la raideur des flancs d'impulsion et constitue un compromis.<B>-</B>