HAL Id: jpa-00212628
https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00212628
Submitted on 1 Jan 1954
HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of
sci-entific research documents, whether they are
pub-lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diffusion de documents
scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d’enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.
Sélecteur à 10 canaux
R. Wahl
To cite this version:
SÉLECTEUR
A 10 CANAUXPar R. WAHL,
Service des Constructions électriques,
Centre d’Études nucléaires
Saclay (Seine-et-Oise).
Sommaire. 2014 On discute les
performances et la stabilité d’un sélecteur à 10 canaux de type classique. La réalisation d’un appareil de ce type permet d’obtenir des largeurs de bande de 0,2 à 5 V définies à mieux que 2 pour 100 près. Le pouvoir de résolution est de 5
03BCs.
Introduction. - La réalisation de sélecteurs
d’amplitude
formés de discriminateursindépen-dants a été décrite par différents auteurs
[1],
[2],
[3].
Pour en améliorer lesperformances,
nous avonsétudié les tubes et éléments de
montage
des dis-criminateurspermettant
d’obtenir une meilleurestabilité de seuil.
La
réalisation,
décrite parailleurs,
d’unampli-ficateur à seuil, associé à des circuits de mise en
forme standardisant les
signaux,
simplifie
le pro-blème de laréponse
des discriminateurs en fonctionde la forme des
signaux
etaugmente
la gamme deslargeurs
de bandes utilisables. La construction dusélecteur
proprement
dit est alorssimple
etécono-mique.
Étude
de la stabilité du seuil continu d’un monovibrateur de Schmitt. - Lemontage
utilisé pour comparer les
performances
desdiffé-rents tubes est
représenté
sur lafigure I.
On aug-menteprogressivement
la tension Vjusqu’au
basculementindiqué
par lemilliampèremètre
I. Le contacteur Kpermet
de redescendre au-dessous de la zoned’hystérésis
du monovibrateur sanschanger
V. Les variations du seuil observées dansdifférentes conditions sont
indiquées
sur le tableau 1.On voit que le tube EFF-51
permet
d’obtenir la meilleure stabilité deseuil’en
fonction dutemps.
Les variations des seuils dues aux chocs
méca-niques
ont été mesurées pour le tube EFF-51. Elles sont deo, z 5
V maximum pour lespremiers
Fig, i.
chocs et ~-
o,o3
V ensuite. Ces valeurs varientbeaucoup
d’un tube à l’autre.Aux fluctuations dont nous avons
parlé
jusqu’à
présent
s’ajoutent
toujours
les dérives lentes de seuils dues à l’évolution des divers éléments demontage,
ainsi que des variations -en fonction de latempérature.
Nous supposerons
toujours
par la suite que l’équi-libre detempérature
del’appareil
est atteint etque les
chocs
mécaniques
sont évités.TABLEAU 1.
Si les
précautions
nécessaires sontprises
pouréliminer les variations des
chauffages
et desali-mentations il est
possible
de définir sur despériodes
de
temps
dequelques
heures le seuil d’unmonovi-brateur à EFF-51 à : 0,01 V
près.
Il semblediffi-cile de réduire cette valeur
puisqu’elle
est du même ordre degrandeur
que les fluctuations de tensionsde contact
grille-cathode
des tubes. Il faut noterd’ailleurs que
chaque
mise sous tension des tubesmodifie la valeur de ces tensions de contact de
façon
importante.
Un fonctionnement continu des cir-cuits est doncpréférable
pour des mesures depré-cision.
Étude
du seuil d’un monovibrateur deSchmitt en
impulsion.
- Pour fonctionner enimpulsion
l’atténuateurplaque-grille
dumono-vibrateur doit être
équilibré;
ceréglage
est obtenude la
façon
suivante : dessignaux
à montée etFig. ~ 2.
descente lentes sont
appliqués
à l’entrée et l’onobserve à
l’oscillographe
lesignal
de bascùlementsur les cathodes. Au
voisinage
du seuil onajuste
le condensateur variable CF defaçon
à ce que le retourdu
signal
se fasse sansdépassement
de la valeurde repos
(fig.
2).
Nous
réglons
le seuil du monovibrateur enappli-quant
une tension continue V sur lagrille
d’entréepar l’inverseur I
(fig.
2).
On seplace juste
aupoint
de basculement en
agissant
sur lepotentiomètre
P.Le basculement est observé sur le voltmètre G.
L’inverseur I est alors remis dans la
position
nor-male,
cequi applique
à l’entrée lapolarisation
choisie U.Nous
disposons
pour cette mesure d’ungéné-rateur fournissant des
signaux d’amplitude réglable
avec une
grande précision
[6].
Cesimpulsions
sontenvoyées
à l’entrée du monovibrateur et ce dernierattaque
=unsystème
decomptage.
Étude
enimpulsion.
- Les variations del’ampli-tude nécessaire au déclenchement du
monovi-brateur ont été trouvées dans ces conditions de
l’ordre de ± 0,02 V sur
quelques
heures.L’écart des
amplitudes
de déclenchement d’une série demonovibrateurs,
identiques
à ceux de lafigure
2,réglés
en continu à un même seuilV,
aété trouvé au maximum de ± o,o5 V.
Pour
interpréter
cerésultat,
nous énumérons surle tableau II différentes causes
pouvant
entraîner unedifférence
entre le seuil en continu et le seuilen
impulsion.
Certaines de ces causes(2,
4,
11)
provoquent
undéplacement général
desseuils,
cequi
est peugênant,
vu l’ordre degrandeur
de cesvariations. Seules les causes
(7,
8,
9)
interviennent pour entraîner des variationsindépendantes
des différents seuils. Elles donnent lieu à des variations maximumqui
sont bien de l’ordre degrandeur
de la valeur mesuréeindiquée
ci-dessus.On voit donc que la stabilité des seuils obtenue et le mode de
réglage
en continupermettent
d’obtenir des seuilsréglés
à ±o,o5
Vprès
et stablesà +
0,02 Vce
qui
permet
de définir des bandes de 5 V avecune
précision
de i pour 100 et une stabilité deo,5
pour i oo.
Description
du sélecteur. - Lesignal
d’entrée standardisé estenvoyé
à l’entrée de onze mono-vibrateursidentiques
polarisés
à des seuils crois-sants. Lessignaux
de basculementpris
sur laplaque
de droite des monovibrateurs sont dérivés et une
diode à cristal
supprime
lesignal positif.
On n’a donc aucunsignal pendant
le basculement des monovibrateurs mais unsignal négatif
au momentde leur retour. Les
signaux
issus dechaque
étage
se
produisent
doncpratiquement
en mêmetemps.
Fig. 3.
La durée du retour du
signal
normalisé est en effetplus
rapide
que o, i ,us pour I o V.Ces
signaux
sont ensuiteinversés;
les résis-tancesR,,
permettent
lemélange
dusignal négatif
d’un monovibrateur avec lesignal
inversé dumono-vibrateur voisin. Un
étage
de sortieamplifie
lesignal pris
aupoint
milieu des résistancesRio
pour lui donner les
caractéristiques
nécessaires àl’attaque
dessystèmes
decomptage.
Leréglage
descapacités
variablesCio
permet
de réduirel’am-plitude
dessignaux
résiduels. On obtient unrapport
supérieur
à 10 entre lesimpulsions
àcompter
etles
signaux
résiduels.Le schéma
général
estreprésenté
sur lafigure
3.Les
polarisations
sont fixées par une chaîne derésistances et de boîtes à décades
permettant
derégler
leslargeurs
de bandes de 2,5 à 1 o V et le seuil de l’ensemble des bandes de 1 o à 100 V. Lescapacités
inter-électrodes des tubes. L’ensemble est monté sur un châssis verticalpermettant
uncâblage
d’accès facile. Le sélecteur
comprend
21 tubes.La consommation n’est que de 5o mA sous 25o V. ,
Fig. l~e
L’ensemble
comprend
l’alimentation commune ausélecteur et à
l’amplificateur
àseuil,
le panneauet les boîtes à décades du
sélecteur,
9 le châssis del’amplificateur
à seuil. Le commutateurgénéral
permet
d’utiliser lemicroampèremètre
soit envolt-mètre de contrôle des
alimentations,
soit pour leréglage
desseuils,
soit enmilliampèremètre
en série avec la chaîne de résistances fixant les seuils. Desbornes sont
prévues
pour lecomptage
total et lecomptage
dessignaux dépassant
la dernière bande.Conclusion. - L’ensemble du sélecteur à dix
canaux et de
l’amplificateur
à seuilpermet
l’ana-lyse
despectre
d’amplitude
avec des bandes de o,zà 5
V,
définies enlargeur
à mieux que ± 2 pour 100près,
déplaçables
de 3 à 200 V. Laposition
de l’ensemble des bandesanalysées
est stable à ± 0,02 Vprès.
Ces valeurs nedépendent
pas de la forme dessignaux
tant que leur front de montée estplus
long
que o,3 lis.
Le
pouvoir
de résolution de l’ensemble est de 5 ri-s.Le
blocage prévu
surl’amplificateur
à seuilpermet,
de
plus,
de réaliser des coïncidences et anticoïnci-dences sur la voie desimpulsions
àanalyser.
Le sélecteur
proprement
dit n’utilise que deux tubes par canal. Il semble donc que pour un sélec-teur dont le nombre de canaux est inférieur à 10ce
montage
reste, àperformances égales, plus
éco-nomique
que les modèles à définitionunique
de lalargeur
de bande[4].
Il a deplus l’avantage
d’avoirun bon
pouvoir
de résolution.Une étude des
performances
de sélecteurscons-truits avec des tubes
spéciaux
dérivés des tubescathodiques [5]
a montré que d’unepart
il n’est paspossible
d’en attendre des stabilités de seuilscomparables
à ceux obtenus par les autresméthodes,
d’autre
part
que la construction del’appareil
n’est passimplifiée
par laprésence
du tube sélecteurpuisqu’il
est encore nécessaired’y ajouter
des tubesauxiliaires
(au
moins un parcanal).
Le modèle de sélecteur à discriminateurs reste
donc le
plus
intéressant pour lespetits
nombres de bande.Cet
appareil
a été réalisé avec la collaborationtechnique
de M. Lemonnier.Manuscrit reçu le ~!~ septembre 1953.
BIBLIOGRAPHIE. [1] VALLADAS G. - J. Physique Rad., 1950, 11, 501. [2] KELLEY. 2014 Nucleonics, 1952, 10, 34. [3] WAHL R. 2014 J. Physique Rad., 1951, 12, 67 A.
[4] GUILLON H. 2014 J. Physique Rad., 1953,
14, 128.
[5] LANGEVIN M. 2014 C. R. Acad.
Sc., 1952, 234, 5, 515.
