Brevet FR2028953A1 — publié le 19701016

L'invention concerne un amplificateur à réglage automatique du niveau du signal, ce réglage étant réalisé à. l'aide d'une part d'un transistor auxiliaire branché dans un circuit de contre-réaction entre une électrode d'entrée et une électrode de sortie de l'amplificateur, 5 et d'autre part d'un redresseur raccordé à cette électrode de sortie pour engendrer une tension continue de régulation, appliquée à la base du transistor auxiliaire. De tels amplificateurs sont utilisés par exemple pour amplifier des signaux basse fréquence, par exemple des signaux de microphone 10 ou de tourne-disque. En particulier, l'amplificateur conforme à l'invention convient très bien pour être utilisé dans des appareils de prothèse auriculaire. Les problèmes suivants se produisent alors en particuliers a) L'emploi d'un nombre d'éléments aussi réduit que possible. 15 b) " line régulation très forte intervenant dès que le niveau, de signal dépasse une valeur prescrite, en vue d'empêcher la surexcitation de l'amplificateur. c) Une déformation, à l'intérieur des limites admissibles, dajas le domaine de transition où. la régulation commence. 20 L'invention fournit un amplificateur répondant dans une large mesure aux points précités et est remarquable en ce que l'émetteur du transistor auxiliaire est relié à la borne de la source alimentant l'amplificateur à laquelle est connectée également l'électrode de sortie de l'amplificateur à travers une impédance de sortie; cette électrode 25 de sortie est par ailleurs raccordée à la base du transistor auxiliaire à travers une combinaison en parallèle de deux circuits dont le premier comporte une première résistance, alors que le second comporte une* résistance beaucoup plus faible montée en série avec le redresseur, alors qu'à travers un condensateur, le point commun entre cette 30 deuxième résistance et ce redresseur est relié à un point se trouvant à un potentiel constant par; rapport à la source d'alimentation. La description suivante, en regard du dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. 35 La figure unique du dessin illustre un exemple de- réalisation d'un amplificateur conforme à l'invention» Cet amplificateur comporte un certain nombre de transistors ("Or (2), (5) et (4), montés en cascade et à l'aide desquels le signal d'un microphone.M est converti en un signai amplifié fourni à un. télé-40 phone T. Pour la clarté de la figure, on n'a pas représenté les impé-' 02148 2028953 dances de collecteur appartenant aux transistors (1), (2) et (3) et menant à la borne d'alimentation +B. Les transistors représentés sont des transistors npn réalisés sous forme de couches, mais il apparaîtra clairement que pour le but décrit, il est également possible d'utiliser par exemple des transistors pnp réalisés sous forme de couches, des transistors à effet de champ, ou même des tubes. A l'aide de la résistance (5) et du condensateur de découplage (16), on obtient une contre-réaction en courant continu et de ce fait une stabilisation du point de fonctionnement de la cascade formée par les transistors (1), (2) et (3). Le circuit de réglage de niveau comporte un transistor (6) dont la base est connectée au collecteur du transistor (4)t alors que le collecteur dudit transistor (6) est raccordé à la base du transistor (1), de sorte qu'à travers le transistor (6) est obtenue une contre-réaction en courant alternatif de l'amplificateur (1) à (4)« Cette contre-réaction est fonction du niveau du signal se produisant au collecteur du transistor (4)j cLu fait qu'à l'aide d'un redresseur •(?) . et d'un condensateur (8) est engendrée une tension continue de régulation qui commande le point de fonctionnement du transistor (6). Conformément à l'invention, l'émetteur du transistor (6) est raccordé à la borne de source +B à laquelle est connecté également le téléphone T ou, en général, l'impédance de sortie de l'amplificateur (1) à (.4); par ailleurs, le collecteur du transistor. (4) est raccordé à la base du transistor (6) à' travers la combinaison en parallèle de deux circuits dont un comporte une résistance (9) et dont l'autre comporte, dans l'ordre, ledit redresseur (7) et une résistance (10), montés en série, le point commun de ce redresseur (7) et de cette résistance (10) étant, à travers ledit condensateur (8), relié à un point se trouvant à un potentiel constant par rapport à la source. Pour le courat continu, on forme ainsi un trajet qui, de la borne de source +B, mène au collecteur du transistor (4)» à travers le trajet émetteur-base du transistor (6) et les deux circuits (9) et (10) .montés en parallèle. L'ensemble fonctionne comme suit. On suppose que la tension d'alimentation entre les bornes +B et -B est par exemple égale à t,5 TF, que le point de fonctionnement du transistor (4) est réglé tel qu'à son collecteur apparaisse une tension continue Se 1,1 V par rapport à la borne —B, que la tension de seuil interne émetteur-base devant être dépassée.pour que le transistor (6) devienne conducteur es't égale à 0>6 Y, et la tension de seuil au delà de laquelle le redresseur (7) sera parcouru par un courant est égale à 0,2 Y,' et qu'enfin la valeur électrique (par exemple 150 k ohms) 70 02T48 5 2028953 de la résistance (9) est élevée par rapport à celle de la résistance (10). (par exemple 5 ohms^, et est, par exemple, 20 à 60 fois plus grande. Dans ce cas, tant que l'amplitude de la tension alternative s'identifiant au signal se produisant au collecteur du transistor (4) 5 reste inférieure à 0,4V, la tension de seuil émetteur-base du transistor (6) ne sera pas dép&asée, et ce transistor restera donc non conducteur. Toutefois, lorsque ladite amplitude de signal devient supérieure à C,6 V, et est par exemple égale à 0,7 ï - ce qui signifie donc que la valeur instantanée de la tension au collecteur du transistor (4) oscille 10 entre 0,4 et 1,8 V par rapport à la borne - B (en raison du caractère inductif beaucoup plus fort du téléphone T, la tension alternative au collecteur du transistor (4) peut devenir temporairement supérieure à la tension de la borne +B) — le circuit renfermant le trajet émetteur-base du collecteur (6), la résistance (10) et le redresseur (7) sera 15 conducteur pendant la durée des crêtes négatives de cette tension alternative, de sorte qu'aux armatures du condensateur (8) est engendrée une tension continue qui maintient le transistor (6) conducteur. Le courant de contre-réaction, alors ramené, du collecteur du transistor (6) vers la base du transistor (1), s'oppose à l'accroissement de la tension de 20 signalisation au collecteur du transistor (4)» et assure une limitation du niveau de signal. Dans le domaine de transition, limité par des tensions alternatives de signalisation 0,4 et 0,6 V pouvant apparaître au collecteur du transistor (4)> il ne se produira qu'une très faible déformation de signal, en raison de ce que par suite du rapport élevé 25 des résistances (9) et (10), la tension alternative de signalisation à la base du transistor (6) n'atteint que quelques centièmes de volt. Il y a lieu de prendre en considération que les caractéristiques courant-tension du transistor (6) et de la diode (7) ne présentent pas de zone de transition brusque, de sorte qu'à ladite faible tension alternative 30 de base, le transistor (6) se comporte encore raisonnablement comme un amplificateur linéaire. Toutefois, dès que la diode (7) devient conductrice, le point caractérisant le fonctionnement du transistor (6) se déplace de façon que pratiquement, il n'y a plus du tout de déformation. Pour diminuer encore cette déformation dite de reprise, on 35 dispose de plusieurs moyens, ■ par exemple la diminution, de la valeur électrique de la résistance (10), l'accroissement de celle de la résistance (9) tout en augmentant simultanément celle de la résistance de collecteur (1.1 ) du transistor (6)t l'emploi d'une résistance (1-2) dans le circuit d'émetteur du transistor (6), et 1'emploi d'une résistance 40 entre la base (lu transistor (6)' et la borne +B' et/ou entre le point BAD ORIGINAL" 02148 2028953 commun des composants (7), (8) et (10) et la borne +B, résistance dont la valeur électrique est alors de nouveau choisie plus grande - par exemple quelques fois plus grande - que la résistance (9)« En choisissant judicieusement les divers composants, on peut facilement d'une part faire varier la pente de la courbe de régulation (à l'aide des résistances (9) et ( 13)) » et- le niveau de la tension de sortie à laquelle la régulation débute, (à l'aide des résistances (9) et (10)), et d'autre part ajuster à une valeur convenable la constante de temps caractérisant la régulation de l'enclenchement et du déclenchement (à l'aide de T et (8), et de (10) et (8)). En particulier, lors de l'emploi d'un condensateur (8) présentant une capacité relativement faible (par exemple 0,1^uF), il peut être souhaitable de rendre plus longue la constante de temps caractérisant la régulation du déclenchement; pour ce faire, on peut utiliser une résistance (14) de forte valeur électrique, branchée entre la base du transistor (6) et la borne 70 02148 5 2028953 REVENDICATIONS ; 1. Amplificateur à régjLage automatique du niveau du signal, ce réglage étant réalisé à l'aide d'une part d'un transistor auxiliaire "branché dans un circuit de contre-réaction entre une électrode d'entrée 5 et une électrode de sortie de l'amplificateur, et d'autre part d'un redresseur raccordé à cette électrode de sortie pour engendrer une tension continue de régulation, appliquée à la hase du transistor auxiliaire, caractérisé en ce qué.l'émetteur du transistor auxiliaire est relié à la borne de la source alimentant l'amplificateur à laquelle est 10 connectée également l'électrode àe sortie de l'amplificateur à travers une impédance de sortie; cette électrode de sortie est par ailleurs raccordée à la base du transistor auxiliaire à travers une combinaison en parallèle de deux circuits dont le premier comporte une première résistance, alors que le second comporte une résistance beaucoup plus 15 faible montée en série avec le redresseur, alors qu'à travers un condensateur,- le point commun entre cette deuxième résistance et ce redresseur est relié à un point se trouvant à unr potentiel constant par rappcui; à la source d'alimentation. 2» Amplificateur selon la revendication 1, caractérisé en ce 20 qu'une résistance est montée dans la ligne entre ladite borne de la source d'alimentation et l'émetteur du transistor auxiliaire. 3. Amplificateur selon l'une des revendications 1 ou 2, carac térisé en ce qu'une résistance est montée entre la base du transistor auxiliaire et l'autre borne de la source d'alimentation.