Brevet FR2099592A1 — publié le 19720317

La présente invention concerne un ensemble de circuits destiné à éliminer les impulsions parasites de courte durée dans les récepteurs radio-électriques à modulation d'amplitude, en utilisant un limiteur de parasites dans lequel une première et une seconde résistances en série sont branchées en parallèle sur un premier condensateur et aux bornes desquelles les tensionsà fréquence intermédiaire redressées par une diode détectrice sont appliquées, une borne d'une diode de commutation étant raccordée à la jonction desdites résistances tandis que l'autre borne est reliée à la sortie basse fréquence de l'ensemble, l'ensemble en série d'une troisième et d'une quatrième résistances étant branché entre la borne chaude du premier condensateur et la borne de la diode de commutation qui est placée du côté de la sortie basse fréquence, les jonctions des troisième et quatrième résistances étant connectées, par un second condensateur à l'extrémité froide du premier condensateur, les divers éléments du circuit ayant des caractéristiques choisies de telle manière que la diode de commutation soit conductrice quand un signal radio-électrique reçu n'est pas brouillé, mais soit bloquée quand des signaux radio-électriques reçus sont brouillés par des parasites dont les amplitudes sont supérieures au double de l'amplitude des tensions à fréquence intermédiaire non modulée. Des récepteurs radio-électriques pour la modulation d'amplitude, par exemple les récepteurs pour les ondes courtes et les ondes très courtes, qui sont réglés pour une réception à grande distance et qui par conséquent reçoivent des signaux faibles sont souvent fortement brouillés par des parasites atmosphériques ou des dispositifs d'allumage de véhicules à moteur, si bien que la réception du signal désiré est beaucoup plus difficile sinon impossible. On connatt déjà divers montages qui ont pour but de favoriser la réception des signaux désirés par suppression totale ou partielle des tensions parasites superposées, si bien que le rapport des tensions entre le signal désiré et le signal parasite est amélioré. Un circuit limiteur connu sous le nom de "limiteur de parasites Kear-Fyler" fonctionne avec des diodes (voir par exemple l'article intitulé Störbegrenzer "limiteur de parasites" de Gibas, dans la revue "Funkschau", vol. 24/1950 pages 418 et 419, en particulier la figure 5 incluse dans le texte). Dans ce montage, une première et une seconde résistances branchées en série sont branchées en parallèle sur le condensateur auquel sont appliquées les oscillations à fréquence porteuse,redresséespar la diode détectrice. Une tension continue redressée est appliquée à ces résistances et sa tension équivaut approximativement à l'amplitude de la tension à fréquence porteuse non modulée. Les tensions des signaux désirés à basse fréquence et les tensions des impulsions parasites sont superposées à la tension continue redressée. Une diode de commutation est reliée à la jonction de aes deux résistances, son autre borne étant reliée par un second condensateur et une résistance variable à l'extrémité basse fréquence du circuit détecteur. Par ailleurs, une troisième et une quatrième résistances, également branchées en série, sont elles-mêmes branchées entre la borne chaude du premier condensateur à laquelle est appliquée la tension reçue démodulée et la borne de la diode de commutation qui est reliée à la sortie basse fréquence du circuit détecteur.La jonction de ces troisième et quatrième résistances est reliée par un troisième condensateur à l'extrémité froide du premier condensateur auquel la seconde borne de la sortie basse fréquence est également connectée. En choisissant de manière convenable les caractéristiques du circuit détecteur, en particulier de l'élément RC constitué par les troisième et quatrième résistances branchées en série susmentionnées et le troisième condensateur relié à leur jonction , on arrive à ce que la diode de commu tationsoit conductrice dans le cas des tensions de signal désiré en l'absence de parasites et dont l'amplitude dépasse une tension minimale donnée. Ces signaux désirés atteignent par conséquent la sortie basse fréquence et peuvent être utilisés après une amplification appropriée.Cependant, quand de fortes impulsions parasites de courte durée sont superposées aux signaux désirés et quand les valeurs de crêtes de ces implusions parasites sont supérieures à deux fois les tensions à fréquence porteuse non modulée, la diode de commutation est bloquée pendant la durée des impulsions parasites courtes et par conséquent la réception est interrompue. Pour obtenir d'une part une détection linéaire des oscillations à haute fréquence et, par conséquent, une faible distorsion des signaux à basse fréquence, les oscillations à fréquence porteuse à détecter par la diode détectrice doivent avoir une valeur environ cinq à dix fois plus grande que la tension de seuil. D'autre part, cependant, la tension haute fréquence ne doit pas être telle que la diode de commutation soit déjà conductrice dans le cas des signaux désirée qui sont noyés dans le bruit par les parasites, si bien que par conséquent seuls les parasites reçus par le récepteur peuvent eAtre entendus à la sortie du détecteur. Un autre inconvénient de ce circuit limiteur réside en ce que les première et seconde résistances en série qui sont tranchées en parallèle sur le condensateur auquel sont appliquées des tensions redressées à la fréquence de la porteuse provoque en meme temps une division de la tension et par conséquent une atténuation de l'amplitude des signaux désirés. Par conséquent, pour obtenir une tension de sortie donnée à basse fréquence, il faut prévoir soit une augmentation de l'amplification à fréquence intermédiaire soit une augmentation de l'amplification à basse fréquence. Toutefois, une amplification plus importante à fréquence intermédiaire ou une amplification basse fréquence plus importante augmente la tendance à l'oscillation des étages amplificateurs correspondants. Ne serait-ce que pour ces motifs, une augmentation de l'amplification n'est pas souhaitable, sans compter le prix des amplificateurs nécessaires. Dans le cas des récepteurs radio-électriques qui, de plus, comportent une seule fréquence intermédiaire et par conséquent fonctionnent avec une amplification élevée à cette fréquence intermédiaire, une nouvelle augmentation de cette amplification dans le but de compenser l'atténuation qui se produit au cours de la détection est très désavantageuse, étant donné qu'il existe de grands risques d'auto-oscillation dans ce cas. L'invention concerne un montage par lequel les inconvénients de ce circuit connu limiteur de parasites sont éliminés et dans lequ?-3 me amplification à fréquence intermédiaire assez faible est suffisante, tout en permettant d'obtenir une tension identique à basse fréquence à la sortie du circuit détecteur. Selon l'invention, ce but est atteint étant donné qu'on applique, en série avec la diode détectrice ou la seconde résistance, une tension de polarisation d'amplitude et de polarité telle que la tension de seuil de la diode détectrice est déjà dépassée, mais pas la tension de commutation de cette diode, tandis qu'un condensateur est branché en parallèle sur la première résistance et constitue un court-circuit pour les signaux désirés à basse fréquence. On obtient ainsi, pour une tension de la fréquence porteuse modulée assez basse, un redressement avec une faible distorsion dans la partie rectiligne de la caractéristique du détecteur. En variante, la tension de polarisation peut être appliquée en série avec la diode détectrice ou, avec une polarité opposée, en série avec la seconde résistance mentionnée. De plus, grâce au condensateur en parallèle sur la première résistance, des signaux désirés à basse fréquence sont appliqués à la diode de commutation et à la sortie basse fréquence du détecteur sans atténuation appréciable. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, la tension de polarisation est obtenue à l'aide de diodes en cascade qui sont reliées par une résistance à une source de tension continue constante. Selon une autre réalisation de l'invention, les diodes en cascade sont des diodes ayant des coefficients de températures différents, par exemple des diodes au silicium et/ou au germanium et/ou sélénium. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la chute de tension aux bornes de la résistance d'émetteur d'un transistor ou aux bornes de la résistance cathodique de la diode da la commande automatique du récepteur radioélectrique joue le rôle de source de tension continue pour fournir la tension appliquée à la cascade de diodes. On sait déjà, d'après la technique des récepteurs à transistor, polariser positivement la diode détectrice dans les circuits de détection d'oscillations modulées en amplitude, de manière à augmenter le rendement dans le cas de faible tension reçue et à réduire en même temps 11 influence des perturbations (voir Pitsch : "Lehrbuch der Funkempfangstechnik". 3ème édition, volume Il, pages 1169 et 1170 et figure 1013). Il est également connu de polariser négativement la diode détectrice de manière à supprimer les parasites (demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne No 1 022 271, lignes 20 - 23). Les dessins annexés représentent deux réalisations de circuits selon l'invention destinés à éliminer les impulsions parasites de courte durée dans le cas de la réception des signaux détectés en amplitude. Les figures 1 et 2 représentent schématiquement des circuits d'un récepteur radio-électrique, la partie qui est placée entre l'enroulement de sortie du dernier circuit à fréquence intermédiaire et ltentrée de l'amplif i- cateur basse fréquence branchée en aval. Sur la figure 1, un enroulement de sortie Wa est couplé inductivement au dernier circuit à fréquence intermédiaire, non représenté, d'un récepteur radio-électrique. Une diode détectrice Dl, un condensateur C1, aux bornes duquel apparaissent les tensions à fréquence intermédiaire détectée, ainsi qu'une cascade D3 de diodes complémentaires selon l'invention sont branchés en série avec l'enroulement de sortie Wa. Cette cascade de diodes est shuntée par un condensateur C4 adapté à cette fréquence intermédiaire. De plus, une résistance R6 en série avec une source de tension, en l'espèce une batterie B, est branchée en parallèle sur la cascade de diodes D3. Un courant de l'ordre de dix micro-ampères circulant dans la résistance R6 et dans la cascade de diodes D3 applique à cette cascade de diodes D3 une chute de tension ohmique dont la valeur dépend tout d'abord de la structure de l'enseinb de diodes D3 et, à un degré moindre, de l'intensité du courant qui y circule. La tension continue de la cascade de diodes D3 est appliquée sous forme de tension de polarisation à la diode détectrice Dl et fait passer un courant à travers les deux résistances Ri et R2. La chute de tension ohmique aux bornes de la résistance R2 est appliquée sous forme d'une tension de polarisation positive à la cathode d'une diode de commutation D2.La chute de tension ohmique aux bornes de la résistance R1 est également appliquée sous forme d'une tension de polarisation positive à l'anode de la diode de commutation D2 par l'intermédiaire des résistances R3 et R4. Par un choix approprié du nombre de diodes constituant la cascade de diodes D3 ainsi que de l'intensité du courant continu qui les traverse, la tension continue appliquée à la cascade de diodes D3 est déterminée, selon l'invention, de telle manière que la tension de seuil de la diode détectrice D1 est déjà nettement dépassée, en l'absence de toute tension à fréquence intermédiaire, si bien que la diode détectrice D1 est piarisée dans la partie rectiligne de la caractéristique, bien que la tension de seuil de la diode de commutation D2 ne soit pas encore dépassée, de sorte que dans ces conditions cette diode est encore bloquée. Comme on l'a indiqué ci-dessus, on obtient, grâce à ces mesures selon l'invention que, d'une part des tensions reçues déjà faiblement modulées en amplitude de la fréquence porteuse peuvent être redressées, avec une faible distorsion et que, d'autre part, la diode D2 de commutation reste bloquée aussi longtemps que la fréquence intermédiaire ne dépasse pas une valeur limite minimale donnée. Lorsque les oscillations haute fréquence détectées sont reçues, ces oscillations sont converties en oscillations à la fréquence intermédiaire et redressées par la diode détectrice D1, si bien qu'une tension continue est appliquée au condensateur Ci. A cette tension sont superposés les signaux désirés à basse fréquence et les impulsions parasites de courte durée dans le cas d'une réception brouillée. La tension continue aux bornes du condensateur C1 fait passer un courant continu à travers les premières résistances Ri et R2, montées en parallèle avec le condensateur C1. La chute ohmique de tension continue aux bornes de la résistance R2 s'ajoute à ces bornes à la tension continue produite par la cascade de diodes D3. La tension résultante est appliquée, sous forme d'une tension de polarisation positive à la cathode de la diode de commutation D2. En même temps, la tension continue du condensateur Cl charge, par l'intermédiaire de la résistance R3, le condensateur C2 dont la tension continue aux bornes en plus de la tension de polarisation produite par la cascade de diodes D3, est de même appliquée sous forme d'une tension de polarisation positive à l'anode de la diode de commutation D2 par la résistance R4, quand une valeur limite minimale fixée de la tension à fréquence intermédiaire, qui est déterminée par la valeur de la tension de polarisation fixe appliquée à la diode de commutation D2 est dépassée. La tension continue additionnelle provenant de la fréquence intermédiaire déplace le point de fonctionnement de la diode de commutation D2 dans le domaine du passage. Etant donné que la polarisation produite par la cascade de diodes D3 est choisie, selon l'invention, de telle manière que la diode D2 soit tout juste non conductrice tant qu'aucune tension à fréquence intermédiaire n'est appliquée, même de faibles tensions continues additionnelles provenant des tensions à fréquence intermédiaire redressées, et par conséquent de faibles tensions reçues sont suffisantes pour amener la diode D2 à l'état conducteur et pour rendre possible la réception des signaux désirés. Pour appliquer les signaux désirés de faible amplitude superposés aux tensions à fréquence intermédiaire redressées, si possible sans affaiblissement, à la sortie basse fréquence du détecteur, la résistance R1 est shuntée par le condensateur C3, selon une autre forme de réalisation de l'invention. Par conséquent, les signaux désirés parviennent à la sortie basse fréquence du détecteur pratiquement sans affaiblissement, par l'intermédiaire du condensateur C3, de la diode de commutation conductrice D2, le condensateur de blocage des courants continus C6 et la résistance R5. L'ensemble de la résistance R5 et du condensateur C5 a pour objet d'éliminer par filtrage les tensions à fréquence intermédiaire superposées aux tensions des signaux désirés. La constante de temps de l'ensemble des deux résistances R3 et R4 associées au condensateur C2 relié à leur Jonction, est telle que la tension aux bornes du condensateur C2 dépend uniquement de la valeur moyenne des tensions à fréquence intermédiaire redressées provenant du condensateur C1, mais elle ne dépend pas de la valeur des tensions du signal désiré et des impulsions de tension parasites superposées aux tensions continues. Par conséquent, la tension de polarisation à l'anode de la diode de commutation D2 est également indépendante de la valeur des tensions des signaux désirés et des tensions d'impulsions parasites au condensateur Ci superposé. Si , pour une modulation d'environ 100 % de la tension à fréquence intermédiaire l'amplitude des signaux désirés est égale à l'amplitude de la tension à fréquence intermédiaire non modulée, la tension appliquée à la cathode devient sensiblement égale à la tension de l'anode, étant donné que la tension de polarisation appliquée à l'anode de la diode de commutation D2 reste constante et que la diode de commutation D2 cesse d'être conductrice. Si des impulsions parasites de grande amplitude, dont les valeurs de crêtes sont supérieures à environ deux fois la valeur des tensions à fréquences intermédiaires non modulées, sont superposées aux signaux désirés, la tension positive appliquée à la cathode de la diode de commutation D2 devient supérieure à celle qui est appliquée à l'anode. La diode de commutation D2 est bloquée pendant un court intervalle de temps par les impulsions parasites et la réception des signaux brouillés est également interrompue pendant un court intervalle de temps. Pour que la tension de polarisation constante appliquée à la diode de commutation D2 soit effectivement indépendante à la température, la cascade de diodes D3 est constituée, selon une autre caractéristique de l'invention, par des diodes ayant individuellement des coefficients de températures différents. On utilise dans ce but diverses diodes au silicium et/ou au germanium et/ou sélénium. Quand les conditions imposées à la constance en température ne sont pas trop rigoureuses, une seule diode, de préférence une diode de silicium, peut être utilisée, en variante, à la place de la cathode de diodes. Pour réduire le débit de la batterie spéciale B, la tension appliquée à la cascade de diodes D3 est obtenue, selon une autre caractéristique de l'invention, à partir de la source de basse tension du récepteur radio-électrique, à l'aide d'un diviseur de tension de caractéristique appropriée. Dans une autre forme de réalisation selon l'invention, représentée par le schéma du circuit de la figure 2, la chute de tension ohmique aux bornes de la résistance R7 de l'émetteur à transistor de conductance appropriée, dans le cas présent le transistor Trs du dernier étage amplificateur à fréquence intermédiaire, est utilisé comme source de tension pour produire la tension appliquée à la cascade de diodes D3, tandis que la résistance R7 de l'émetteur est reliée, par la borne émettrice,à la cascade de diodes D3 par l'intermédiaire d'une résistance séries R8 de valeur ohmique convenablement choisie. Des règles identiques à celles concernant la figure 1 s'appliquent aux choix des caractéristiques du circuit limiteur. En ce qui concerne les réalisations des circuits limiteurs selon les figures 1 et 2, on a observé qu il est particulièrement avantageux d'utiliser une diode au germanium, en particulier une diode au germanium à fil d'or comme diode détectrice Di, et d'une diode au silicium comme diode de commutation D2. Dans le cas où les tensions reçues sont élevées et sont influencées seulement dans une faible mesure (ou même pas du tout) par les impulsions parasites, le dispositif suppresseur de parasites peut eAtre mis hors d'action en ouvrant un interrupteur S. Ceci ne fait pas sensiblement varier le volume sonore dans le circuit selon l'invention. En fait, quand le condensateur C2 est mis hors circuit, les tensions continues additionnelles dérivées de la fréquence intermédiaire détectée, et qui sont appliquées à l'anode de la diode de commutation D2, varient de la même manière qu'à la cathode sous l'influence de l'amplitude de la valeur instantanée de la tension continue appliquée au condensateur C1. Puisque, étant donné le mode de réalisation du circuit, la tension positive appliquée à ltanode est supérieure à celle appliquée à la cathode, quand une valeur minimale de la tension d'entrée est dépassée, la diode de commutation D2 est conductrice en permanence. Par ailleurs, lorsque le limiteur de parasites est mis hors circuit, les signaux désirés à basse fréquence atteignent la sortie basse fréquence du détecteur par le condensateur C3, la diode de commutation D2, le condensateur C6 et la résistance R5. Etant donné que l'augmentation du prix de revient provoqué par l'ensemble de circuits selon 11 invention, par comparaison au circuit connu, est très faible, les composants additionnels peuvent eAtre incorporés dans une étape ultérieure aux circuits limiteurs existants sans nécessiter beaucoup de temps et de travail mais en améliorant considérablement la réception des signaux radio-électriques. En variante, il est possible de réaliser des composants additionnels sous la forme d'un bloc de circuit intégré, par exemple, sur un disque de silicium et d'intercaler, de manière analogue, celui-ci ultérieurement, dans le circuit limiteur d'un récepteur radio-électrique existant. Il est également possible de réaliser l'ensemble du circuit limiteur de parasites, y compris les étages amplificateurs basse fréquence en aval, qui sont essentiellement des amplificateurs de Darlington, sous forme d'un circuit intégré. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'entre décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Circuit destiné à l'élimination des impulsions parasites de courte durée dans les récepteurs radio-électriques d'ondes modulées en amplitude, en utilisant un limiteur de parasites dans lequel une première et une seconde résistance montées en série sont branchées en parallèle sur un premier condensateur auquel sont appliquées les tensions à fréquence intermédiaire redressées par un détecteur, une borne d'une diode de commutation étant reliée à la jonction desdites résistances tandis que l'autre borne est reliée à la sortie basse fréquence de l'ensemble, le montage en série d'une troisième et d'une quatrième résistances étant branché entre la borne chaude du premier condensateur et la borne de la diode de commutation qui est placée du côté sortie des signaux basse fréquence, la. jonction desdites troisième et quatrième résistances étant reliée par un second condensateur à la borne froide du premier condensateur, les divers éléments du circuit étant choisis de telle manière que la diode de commutation soit conductrice quand les signaux radio-électriques sont reçus sans brouillage, mais bloquée lorsque les signaux radio-électriques reçus sont brouillés par signaux parasites dont les amplitudes sont supérieures au double de l'amplitude de tension à fréquence intermédiaire non modulée, caractérisé en ce qu'on applique en série avec la diode détectrice ou la seconde résistance, une tension de polarisation d'amplitude et de polarité telle qu'en l'absence de tension à fréquence intermédiaire, la tension'de seuil de la diode de détection est dépassée, la tension de seuil de la diode de commutation n'est pas encore dépassée eten ce qu'un condensateur est branché en parallèle sur ladite première résistance, ledit condensateur constituant un court-circuit pour les signaux désirés à basse fréquence. 2.- Ensemble de circuits selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la tension de polarisation est engendrée par une cascade de diodes qui est branchée en parallèle sur une source de tension continue par l'intermédiaire d'une résistance. 3.- Ensemble de circuits selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cascade de diodes est constituée par des diodes diverses ayant des coefficients de températures différents. 4.- Ensemble de circuits selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite cascade de diodes est reliée par une résistance à la résistance de l'émetteur du transistor du dernier étage amplificateur à fréquence intermédiaire. 5.- Ensemble de circuits selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite cascade de diodes est reliée par une résistance à un diviseur de tension qui est relié à la source d'alimentation en courant dudit récepteur radioélectrique. 6.- Ensemble de circuits selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une diode au germanium, de préférence une diode à fil d'or au germanium est utilisée comme diode détectrice, et une diode au silicium comme diode de commutation. 7.- Ensemble de circuits selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite cascade de diodes est réduite à une seule diode, de préférence une diode au silicium.