Le modulateur magnétique basé sur l'harmonique deux appliqué à l'amplificateur des courants continus

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Submitted on 1 Jan 1963

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Le modulateur magnétique basé sur l’harmonique deux

appliqué à l’amplificateur des courants continus

G. Savary

To cite this version:

79 A

matériel utilisé.

Il faut choisir les

coefficients t

et r

aussi voisins que

possible ;

des détecteurs

s’écar-tant très peu de la

caractéristique

linéaire en

fonc-tion de la

_puissance

incidente ;

éviter au mieux

toutes

réflexions

_parasites

_(ce

dernier

_problème

se

_pose

dans tout interféromètre à deux

ondes.)

On

_{dispose maintenant,}

aussi bien en microondes

qu’en

optique

visible de matériels

_répondant

à ces

conditions

de sorte _{que l’on}

_peut

attendre de cet

appareil

une très bonne

_précision

dans ces deux

domaines.

Manuscrit reçu le 29

_septembre

1962.

LETTRE

A LA

RÉDACTION

LE MODULATEUR

_MAGNÉTIQUE

BASÉ

SUR

L’HARMONIQUE

DEUX

APPLIQUÉ

A L’AMPLIFICATEUR DES COURANTS CONTINUS

Par G.

_SAVARY,

I. N. S. A.,

Lyon.

Le but de cette étude est d’associer à un modulateur

magnétique

basé sur

_{l’harmonique}

deux,

un

amplifica-teur alternatif à transistors afin d’obtenir un

amplifi-cateur à courant continu sensible et

_stable,

particu-lièrement robuste et d’une

_grande

durée de vie. Ses

performances

sont les suivantes :

_gain

de

_puissance

80

_{db ;}

bande

_{passante :}

0 à 5

_{Hz ; impédance}

d’entrée : 60

ohms ;

bruit ramené à l’entrée :

2,4 x

10-14

_watt

_{; dérive}

ramenée à _{l’entrée pour} une

durée de 2 heures : 6 x 10-13 watt.

Le

_principe

du fonctionnement de cet

_appareil

est le suivant : le modulateur

_magnétique,

_{excité par} un

générateur

d’ondes

_{rectangulaires}

à la

_fréquence

_f,

présente

aux bornes des enroulements de

_commande,

une tension de

_fréquence

2 f proportionnelle

en

ampli-tude au courant continu

_qui

_parcourt

ces enroulement de commande.

Cette tension de

_{fréquence 2 f}

est ensuite

_amplifiée

sélectivement et enfin le démodulateur restitue une

tension continue.

Description

de

l’appareillage.

- LE

MODULATEUR.

- La tension

V2J

recueillie sur les circuits de

com-mande est _pour une excitation par ondes

rectangu-laires :

avec :

ne = nombre de tours du circuit de commande.

f

= fréquence

de l’excitation.

S, l

=

caractéristiques

géométriques

des noyaux.

E = tension d’excitation.

E,

= tension

_qui,

à la

_{fréquence f}

et _pour na tours

.

d’excitation,

suffit pour saturer les noyaux.

Il est donc nécessaire d’avoir un

_grand

nombre de

tours n,, une

_grande

_{perméabilité}

et d’utiliser une fré-quence assez élevée.

Le modulateur est réalisé avec des tores de mumétal

au

_molybdène,

de surface effective

_0,4

cm2 et dont la

longueur

du circuit

_magnétique

est 11 cm. La

_fréquence

d’excitation est de 1 250

_Hz,

et le nombre de tours des enroulements de commande est de 800.

L’OSCILLATEUR. - L’oscillateur doit être aussi

dénué que

possible d’harmonique

deux afin de ne _pas

créer un

signal parasite

sur les enroulements de

com-mande du modulateur.

Notre

_générateur

dérive assez directement du convertisseur continu-alternatif

_classique.

Toutefois

nous avons

_placé

en série avec la haute tension un

transistor monté en collecteur commun afin de

_pouvoir

régler

à volonté la

_fréquence

de l’oscillateur. En

_réglant

la chute de tension dans ce transistor celui-ci est stabi-lisé en fonction de la

_température

_par un

_pont

de

résis-tances. D’autre

_part

nous avons introduit un

_système

de

_réglage

du courant de base de

façon

à ce _{que les}

courants d’émetteur

_puissent

être

_égalés

afin d’obte-nir

_{une symétrie}

à _peu

_près

_parfaite.

L’oscillateur

fournit

une tension de 7 volts à 1 250 Hz avec une

puissance

de

_0,5

watt environ.

L’AMPLIFICATEUR SÉLECTIF. - Le modulateur

engendre

une tension de 2 500 Hz

_qu’il

faut

_amplifier

et,

du fait de la

_{non-symétrie}

_{des noyaux,} une tension

à 1 250

Hz qui

correspond

au fondamental et une

ten-sion à 3 750 Hz

_{qui correspond}

à

_{l’harmonique}

trois. Il est _{nécessaire que}

_{l’amplificateur}

alternatif soit sélectif afin d’éliminer ces tensions

_{qui pourraient}

fausser la valeur de la tension de sortie.

La tension

_V2t

est recueillie sur un circuit accordé

à la

_fréquence

_{2 f}

associé à un

_dispositif

_{multiplicateur}

de Q

afin d’obtenir une surtension élevée et

_réglable.

Ce circuit

_{multiplicateur de Q}

est suivi de trois

_étages

d’amplification

réalisés à

_partir

de transistors 2 N

_190,

2 N 188 A et 44

_Ti.

Ces trois transistors sont montés en

émetteur commun et leur

_points

de fonctionnement

sont stabilisés en fonction de la

température.

LE DÉMODULATEUR. - La détection d’une tension modulée sans

_porteuse

comme la tension

V2f exige

une

tension de référence de même

_fréquence

et de

_phase

réglable.

Il a donc fallu concevoir à

_partir

de

_{l’oscillateur,}

un

étage déphaseur

puis

un doubleur de

fréquence

_pour

80 A

FIG. 4.

fournir cette tension au démodulateur. L’enroulement

de sortie de l’oscillateur

_prévu

à cet

_effet,

fournit nne

tension de 1 250 Hz de 1 volt. Il

_attaque

un

_étage

d’amplificateur

collecteur commun suivi d’un réseau

déphaseur

formé d’un

_{potentiomètre}

double et de deux

_capacités,

et

_susceptible

de

_déphaser

la tension de 1 250 Hz de 0 à 1800.

_L’étage

doubleur de

_fréquence

est réalisé à

_partir

d’un transistor 2 N 190 monté en

émetteur commun classe

_B,

dont la

charge

est

cons-tituée par un circuit oscillant accordé sur

2 f .

Ce circuit

oscillant est associé à un

_dispositif

_multiplieur

de

Q.

Le démodulateur

proprement

dit est du

_type

mono-alternance à

_{diode ;}

sa

_fréquence

de coupure est

200 Hz.

Conclusion. - La

technique

du modulateur

magné-tique

permet

de réaliser des

_{amplificateurs}

à courant

continu de

_gain

stable et élevé.

La dérive et l’ondulation résiduelle ramenées à

l’entrée sont

_comparables

à celles obtenues avec les

autres

_types

_{d’amplificateur}

à modulation. Sa bande

passante

(5

Hz)

est _{suffisante pour de nombreux}

asser-vissements,

en

_particulier

_{pour les}

_régulations

ther-miques

où les

_fréquences

_{de coupure n’excèdent pas} 1 Hz et où

_{l’adaptation}

des

_impédances

_peut

se faire

aisément.

Lettre _reçue le 17 novembre 1962.

BIBLIOGRAPHIE

[1]

WILLIAM

_{(F. C.),}

NOBLE

_{(S. W.),}

The fundamental

limitations of the second harmonic

_type

of

_magnetic

modulators as

_applied

to the

_{amplification}

of small

D C

_signals.

Proc. _{IEE, 1950,} v. 97.

[2] NOBLE

_{(S. W.),}

BAXANDALL

_{(P. J.),}

The

_design

of a