APPAREILS DE LABORATOIRE
Un grand nombre d'appareils basés sur l'utilisation des tubes à vide ont été créés pour les mesur_es et les essais de laboratoire, non seulement dans les applications de basse et de haute fréquence, mais aussi dans le domaine des courants continus.
Les
plus importants de ces appareils sont les générateurs des types les plus divers, les oscillo-graphes cathodiques et les voltmètres à lampe.Générateurs.
Comme nous l'avons vu au chapitre IV, lorsqu'une partie de l'énergie recueillie à
la
sortie d'un tube arnp lificateur est renvoyée à l'entrée, avec une différence de phase appropriée, des oscillations auto-entretenues prennent naissance sur la fréquence pour laquelle le gain du circuit est le plus élevé. Les oscillations naissent le plus souvent sur la fréquence propre d'un circuit résonnant formé par certains éléments en présence.Les
oscillateurs sont utilisés comme générateurs des signaux de basse et de haute fréquence pour les es'Sais de laboratoire. Pour cette utilisation ils doivent, toutefois, remplir certaines conditions :la
fréquence doit être réglable dans une large gamme, et pour chaque réglage elle doit être connue avec précision ; elle ne doit pas varier avec le ·· temps. La dérive
de
fréquence doit être très faible.Il est important, particulièrement dans le cas des oscillateurs B. F., que la forme de la tension de sortie soit très bonne ; le taux global des harmoniques ne doit pas-dépasser 1
%-
Cette qualité du signal est indispensable si l'on veut déterminer la distor-sion introduite par un amplificateur, car il n'existe pas de procédé permettant de séparer cette distorsion de celle due au générateur.Dans la plupart des cas, il est indispensable que l'amplitude du signal de sortie reste constante dans toute la gamme couverte, et qu'elle puisse être réglée facilement sur toute valeur comprise entre zéro et· la valeur maximum. Dans un véritable généra-teur, la tension de sortie est étalonnée et connue, mais cette condition n'est. pas néces-saire quand il s'agit d'oscillateurs utilisés dans les ponts de mesure, pour les mesures de comparaison de fréquence, clans l'alignement des récepteurs, etc.
Oscillateurs
àseli et capacité. -
La figure 8--1 montre un oscillateur courant, utilisant un ~ircuit résonnant pour le contrôle de la fréquence. Dans ce circuit ..la
fréquence de l'oscillation est très voisine de la fréquence de résonance de l'ensembleL,-C1.
La réaction s'effectue au moyen de l'inductance mutuelle M entre La et Li,.Pour que l'oscillation puisse s'amorcer, le couplage doit être tel (en phase) que le courant qui parcourt le circuit oscillant L, -
Ci
produise des tensions grille et plaque de phases opposées. En outre, le couplage doit être suffisamment serré pour· que la puissance renvoyée dans la grille compens~ les pertes dans le circuit oscillant et dans la résistance de fuite Ra. En première approximation, cela veut dire que la tension grilleAPPAREILS DE LABORATOIRE
20S
produite par ce couplage doit dépasser légèrement la valeur de
1 /µ
fois la tension plaque.Dans ce circuit, la polarisation est créée par la chute de tension dans
la
résistanceRa ,
Le courant qui la traverse ne peut passer, en effet, que dans la seule direction indiquée par la flèc~e, et il crée un potentiel continu négatif sur la grille.Le condensateur
Ca
est un condensateur de blocage, empêchant le court-circuit de la tension anodique à travers L.o,La
résistance R1 isole la source continue de la tension alternative de plaque; on peut recueillir la tension de sortie aux bornes de Ri.La
résistance R1 peut être remplacée par une self d'arrêt (H. F. ou B. F. suivant la gamme de fonctionnement de l'oscillateur) ; cette substitution augmentela
tension anodique et, par conséquent, aussi l'intensité. de l'oscillation.L'alimentation anodique est parallèle: les composantes alternatives et continue du courant plaque n'empruntent pas le même trajet.
Il est possible d'utiliser une alimentation série. par exemple en ,branchant la source de potentiel continu entre
La
et L.o et en supprimant Cs etR1.
Le
fonctionnement des oscillateurs de ce genre peut être étudié en les çonsidérant comme des amplificateurs travaillant en classe C, dont une fraction de la puissance de sortie est utilisée pour l'excitation, qui dans un amplificateur ordinaire serait fournie par l'étage précédent.Oscillateurs
àrésistances et capacités. -
Ces oscillateurs utilisent, pour déterminer une fréquence d'oscillation, un circuit formé d'une résistance et d'une capacité. Leur avantage, par rapport aux oscillateurs à self, vient du fait que la fréquence de l'oscillation varie beaucoup moins en fonction des variations des constantes du tube ; il en résulte une meilleure stabilité de fréquence. D'autre part, une grande plage des fréquences peut être couverte plus facilement. Par exemple, si C1 (fig.8-1)
est uncondensateur variable à air, ·
de rapport 10/ 1, la gamme des fréquences couverte pour une bobine donnée est de commuta-tions nécessaires sera moins
L9
c,
La
figure 8-2 montre un exemple simple d'un tel oscillateur.Le
tube employé est une penthode amplificatrice en tension du type courant, une 6 K 7 par exemple, mais elle travaille d'une façon assez spéciale.Le
fonctionnement du montage est basé sur la relation entre le courant d'écran et la tension de la grille-suppresseuse, les potentielsde la grille de commande et de la plaque étant maintenus constants. Cette relation peut être représentée par une caractéristique analogue à celle déterminant la variation du courant plaque en fonction de la tension grille (étudiée au chapitre IV), mais dont la _ pente est de signe opposé. La caractéristique représentée sur la figure 8-3 montre qu'une
· variation positive de la
Fic. 8-2. - Oscillateur à résistances-capacités.
presseuse ; cet accrois-sement entraînera urn! diminution du courant d'écran, laquelle est accompagnée d'une augmentation du potentiel d'écran du fait d'une chute de tension plus faible dans
FIG. 8-3. - Caractéristiques courant d'écran-tension de grille suppresseuse du tube 6 K 7.
excellentes,
à
la condition que les résistancesR
1 etR2
soient réduites à la valeur mini-mum compatible avec l'entretien de l'oscillation. La fréquence der
oscillation est donnée par la relationAPPAREIL.5 DE LABORATOIRE
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capacité de chacun de Fic. 8-4. - Générateur de balayage d'un osci1lographe cathodique.
ces condensateurs, et le
rapport entre le maximum et le minimum de cette capacité est supérieur à