Brevet FR2121807A1 — publié le 19720825

L'invention concerne un tube de puissance, notamment une triode émettrice, comportant un ensemble d'électro- des montées coaxialenent et prévu pour fonctionner avec un montage griLle à la masse. Des générateurs a tubes fonctionnent en général avec un montage grille à la masse dan le cas de fréquences élevés, par exemple 434 MTIz. La réfaction nécessaire polir produire les oscillations considérées avec le t"be ?eut etre réa- lisez par exemple de façon simple par la capacité naturelle anode-cathode du tube ou bien par un dispositif ext'rieur sup plémentaire de réaction du circuit grille-anode sur le circuit grille-cathode. La disposition indiquée en premier. lieu est la plus simple et la plus appropriée, mais n'est pas pos-ible dans la plupart des cas. Le problème, qui est à la base de l'invention, consiste à dimensionner à l'intérieur du tube et grâce å des modifications de construction simples la capacité partielle naturelle du tube de manière que cette dernière soit suffisante pour la réaction nécessaire dans le cas du montage grille à la masse pour économiser la capacité de travail usuelle nécessaire par ailleurs et éviter de ce fait une seconde boucle de réaction et les difficultés,quiy sont liées, de coincidence de phase pour les tensions couplées par réaction. Ce problè@e est résolu cenformément à l'invention dans le cas d'un tube de piiissance, notamment une triode émettrice, comportant un ensemble d'électrode-s montées coaxialement et prévues pour fonctionner avec un montage grille à la mas se grâce au fait que la capacité partielle anode-cathode du tube est accrue par rapport à sa valeur naturelle déterminée par la constitution du tube, I1 est connu d'incorporer dans des oscillateurs à tubes, pour éviter la variation de la fréquence produite par des variations therilques de la capacité du tube, une capacité dans l'enceinte d tube un endroit soumis à l'influence thermique du tube, notamment dan@ le culo@ lu @@@@. Cette capacité est @@ vent tris retite si bien que la capacité du tube n'est accrue par ladite capacité que de façon insensible. C'est pourquoi elle ne peut également pas être utilisée pour réaliser laccroissement, nécessaire pour la réa@- tion, de la capacité partielle naturelle du tube conformément à un dimensionnement judicieux. Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'ensemble des électrodes, les électrodes anode et cathode, déterminant la capacité partielle naturelle du tube, comportent une surface accrue en un endroit approprié, se trouvent à un écar- tement réciproque plus faible et/ou possèdent des parties supplémentaires. Suivant un exemple de réalisation préféré, le support central tubulaire de la cathode comporte sur sa face frontale une plaque, un disque supplémentaire ou un dispositif semblable, dont la taille et la distance par rapport à l'anode peuvent être adapt/es aux conditions imposes. Dans les circuits d'osciîlateurs connus jusqu'à présent et comportant de@ tubes avec un montage grille à la masse, la réaction est obtenue er pnrtie par l'intermédiaire de la capacité partielle CAK ( anode, cathode ), mais en association avec une capacité extérieure n/cessaire. Cependant l'incon- venient réside dans le fait que pendant le fouctionnement il existe de':x boucle de réaction et il est tout à fait certain que les tensions couplées par r/action ne coincident pas en phase de sorte que de longs essais sont souvent nécessaires pour éliminer oe défaut.Au contraire si une seule boucle de réaction est présente par l'intermédiaire de la capacité partielle naturelle CAK, la phase des tensions couplées par réaction peut être mieux contrôlée. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustr@ schématiquement an dessin annexé une forme de rgalisa- tion lu dispositif suivant l'invention. Les figures 1 et 2 repreeentent des schémas équivalents du dispositif représenté èn figure 3. La figure 3 montre une élévation en coupe du dispositif conforme à l'invention. Sur la figure 1, le cercle 1 représente une triode /mettrice avec les capacité partiolles entre la cathode K, l'anode A et la vrille G1. Un circuit d'entrée 2 est raccord N la cathode K et i la grille G1 tandis que le circuit de charge 3 est branché entre l'arode A et la @rille G1, ctest-i-dire que oes circuits 2 et 3 sont couples entre eux par réaction par l'intermédiaire du tube pendant le fonctionnement.Entre les trois tlectrodes indiquées existent essentiellement des capacités par tielles dont les valeurs dépendent de la disposition réciproque dans l'espace desdites électrode et sont désignes de façon détaillée par les dénominations suivantes C capacité entre l'anode et la cathode, CKG1: Capacité entre la cathode et la srille de commonde,CAG1 : Cauacité entre l'anode et la grille de com@ande. En figure 2 on a représenté, en prenant en compte ces valeurs peniant le fonctionnement, un schéma équivalent san lequel on a porté on outre, en plus des voleurs précédentes, des tensions et des courants corresnondants. La référence Ja1 désigne le courant s'écoulant dans le circuit de charge tondis que la référence UKG1 désigne la tension d'entrée apnli- quée au cirucit d'entrée. Dans le pontage de réaction, représenté, en figure 1, du tube 1 avec ses trois capacités partielles CAG1' C KG1 et CAK ainsi que le circuit de char. e 3 comportant la résis- tance de travail R montée entre l'anode et la grille, l'autoexi- a tation de l'oscillateur ne peut se prodllire que par l'intermédiai- re de la capacité naturelle C du tube pendant le fonctionnement d'un montage grille à la mas@e, Comme il ressort de la figure 2, les tensions alternatives de commande et d'entrée sont en permanence en phase lorsque la résistance comprise entre l'anode et la cathode, c'est- à-dire XAK @ t , et la réactance résultante de la capacit/ du tube CKG1 et de #.CAK la capacité CC du circuit raccordé, par exemple le circuit C, sont en concordance de phase. Co@@e cela est visible sur le- figures i et 2, la résistance de c@arge Ra branchée entre l'anode et la grille ne pe@t être alimentée que par le courant alternatif d'anode Ja1, qui traverse le tube de l'anode en direction de la cathode, ponr parvenir de 1à à la résistance de charge par l'intermédiaire de la résistance résultante cathode-grille. Cependant de cette f- çon, le courant alternatif d'auode Ja1 est couplé à la tesion de commande UKG1 et est ei' général en phase avec cette dernière de sor te qu'il en résulte une puissance de com ande 2 ( UKGi Ja1 ) ) et une r/sistance de passage Rü = UKG1/ Jal Cette résistance est efficace entre la cathode et la grille et influence de ce fait la coincidence de- phase entre la tension de com ande et la tension alternative de sortie. Le déphasage s'établissant pendant le fonctionnement est donc important lorsque la valeur absolue de la résistance de passage Rü est comparable à la valeur absolue de la résistance capacitive résultante Le déphasage est petit dans le cas où la valeur de la résistance de passage Rü est importante par rapport à la valeur de la résistance capacitive résultante IXIKGi I | O Etant donné que la @@sistance de passage Ru dépend des grandeurs électriques UKG1 et Ja1 du tube, le déphasage produit par la résistance Rn entre la tension de commande UKG1 et la tension alternative de sortie ne peut être diminué que par réduction de la résistance capacitive résultante X'KG1 .Cela est réalisé par exemple au moyen d'un circuit cat ode - grille qui est capacitif et de faible valeur ohmique pour la fréquence de travail f, la fréquence de résonance propre fO étant inférieure à la fréquence de travail f Enfin dans le montage en parallèle de la résistance capacitive du circuit X et de la résistance capacitive naturelle XKG1, la valeur de la résistance de passage Rü est élevée par rapport à la résistance capacitive résultante X'KG1 Cependant la réduction de la résistance résultante X'KG1 conduit oblig-toirement à une réduction indésirable de la tension UKG1 couplée par réaction et du taux de réac tion K, qui est donné par la formule i UKGI X2KGI C ' K1 C' IçGi C K ~~~~~~ = ~~~~~~~~~~~~~~~~ = f + = - UAG1 XGKGl + XAK CtKGl CAX CAK + C' Une position de phase, améliorée de la façon décrite, de la tension de commande UK(;1 par rapport à la tension de sortie UAG1 conduit cependant de façon indésirable à une réduction de la tension alternative de commande, ce qui n'est pas recherché.Au contraite une augmentation de cette tension rend nécessaire une augmentation de la capacité naturelle CAK , qui est augmentée conformément à l'invention d'une capacité supplé mentaire C zus Sur la figure 3,où est représenté schématiquement un exemple de réalisation comportant un ensemble d'électrodes montées coaxialement, la référence 1 désigne la cathode ou le support de cathode oentral, la référence 2 désigne la grille de commande et la référence 3 désigne anode par exemple en forme de pot.Entre les deux électrodes anode et cathode, il stétablit une capacité 4 dite capacité naturelle et représentée en pointillés sur la figure, à savoir la capacité CAK" Cette capacité naturelle est augmentée uniquernent par des dispositions construeti ves à l'aide d'une capacité supplémentaire 5, c'est-à-dire Czusg de sorte que la capacité combinée en résultant possède précisément la valeur qui est nécessaire pour la réaction capacitive, sans aucun déphasage , exigée dans un montage grille a la masse, Cela est réalisé par exemple à l'aide d'une plaque ou d'un disque 6 ou d'un dispositif supplémentaire, monté sur la face frontale de la cathode. il est possible de fixer de la façon désirée la valeur de la capacité supplémentaire et de ce fait la valeur de la capacité combinée en résultant aussi bien à l'aide des dimensions de cette plaque elle-même que par sa distance par rapport à l'anode REVENDICATIONS lo Tube de puissance, notamment triode 4.et- trice, comportant un ensemble d'électrodes montées coaxialement, caractérisé par le fait que pour le fonctionnement avec un montage grille à la masse, la capacité partielle anode-cathode du tube est accrue par rapport à sa valeur naturelle déterminée par sa constitution0 2. Tube de puissance suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les électrodes anode (3) et cathode (1), déterminant la capacité partielle du tube & mportent à un endroit approprié une surface accrue, s-ont situées à un écartement réciproque plus faible et/ou compartent des. parties supplémentaires. 3. Tube de puissance suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérise par le fait que le support central tubulaire de la cathode (1) comporte sur sa face frontale une plaque supplémentaire (6), un disque ou un dispositif semblable.