Brevet FR2007641A1 — publié le 19700109

La présente invention se rapporte à un oscillateur dont on peut faire varier la fréquence sans augmenter la distorsion harmonique , Les oscillateurs ne comportant pas d'inductance comprennent 5 en général un amplificateur qui reçoit une-réaction d'un réseau de déphasage à 180°, et forme ce qu'on appelle un oscillateur à déphasage. Le réseau de déphasage est constitué d'habitude par un réseau en échelle comprenant au moins trois condensateurs et trois résistances» la fréquence étant déterminée par les valeur® de ces 10 éléments passifs. Pour faire varier d'une façon continue la fréquence, il faut que les diverses valeurs des composants varient simultanément et que de plus les variations se traduisent par des variations de la déformation harmonique de l'oscillateur. De ce fait, la présente invention a pour but de fournir un oscillateur sans induc-15 tances, ne comportant que deux condensateurs seulement et dont la .fréquence peut être modifiée d'une façon continue avec une distorsion harmonique constante en ne modifiant que la valeur d'un seul élément passif. L'oscillateur selon l'invention comprend un étage d'aaplifi-20 cation comportant une entrée et deux sorties, l'impédance d'entrée de l'étage étant importante et les impédances de sortie faibles» l'amplification à la première sortie étant égale à 1 et l'amplification à la seconde sortie étant supérieure à 1, une résistance et deux condensateurs montés en série étant montés entre l'entrée et la 25 masse de l'étage d'amplification, le point de jonction des condensateurs étant connecté d'une part à la seconde sortie de l'étage d'amplification par une résistance et d'autre part à la première sortie de l'étage d'amplification par l'intermédiaire d'une résistance variable afin de modifier la fréquence d'oscillation, la sortie 30 de l'oscillateur étant constituée par l'une des sorties de l'étage d'amplification. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui donnent à titre expli-35 catif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ces dessins, BAS 69 1323S -2- 2007641 la figure 1 représente un filtre passe-haut d'un type connu au moyen duquel on peut expliquer le fonctionnement de l'oscillateur selon l'invention ; et la figure 2 représente un oscillateur selon l'invention. quand à ses principes dans ELECfïRGïïICS, 10 Avril 1959, pages 68-70. Sur la figure -1, ïl indique un transistor à montage de charge de l'émetteur dont le collecteur est connecté au pôle positif Ea d'une source de tension continue et dont Ieémetteur est connecté au pôle 10 négatif Eb de la source de tension continue par l'intermédiaire d'une résistance d'émetteur Re. La base du transistor est connectée d'une part à une borne d'entrée la du filtre par l'intermédiaire de deux capacités montées en série 01 et C2, et d'autre part à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R2„ De plus, le point de jonction 15 des capacités est connecté par l'intermédiaire d'une résistance RI à l'émetteur du transistor, lequel émetteur constitue une première borne de sortie Ua du filtre.Les autres bornes d'entré® ©t de sortie du filtre, Ib et Ub, respectivement, sont connectées à la masse. Suivant l'article indiqué ci-dessus,; ce filtre présente la fonction 20 de transfert suivante î . 5 Le filtre passe-haut représenté sur la figuré 1 est déprit E S2 + (Ctf C01 +X tO 2) s +CO 1 2 ou Eg = le signal d'entrée du filtre E.j = le signal de sortie du filtre 25 S as la fréquence complexe OC = \-J$ = l'amplification du transistor à montage de charge de l'émetteur, c'est-à-dire qu'il détermine l'amplitude du signal renvoyé comme réaction par l'intermédiaire de la résistance R1. °1 ^ ■ îtV 35 2 2 SAD ORIGINAL 13235 _3. 2007641 En remplaçant la résistance R1 dans ce filtre par deux résistances R1 ' et R1 " connectées au point de jonction des capacités et en renvoyant ces résistances aux points du circuit de sortie de l'amplificateur où l'on suppose que les amplifications sonty^'et 5 ceci implique que dans l'expression ci-dessus, le terme c est remplacé par co' + LU ^ ele terme OC LU ^ est remplacé par CK *aj\ + OC " OU » où Ckj 1 ]—j— eu" - ——^ et 1 ~ R1 ' 0^ 1 " R1 " C1 et ~ / > 10 OC J= 1 . Si ^3 — 1 c'est-à-dire C(* = 0, on obtient la fonction de transfert suivante : E2 S2 K1 ~ R' Ct _ = — - ou 1 1 £1 SS (£>( L + L) S + L G 15 K2 = + ÏÏ7^ R„ c. '1 2 2 E - 1 (~L + 1 ï ~ c1 c2 r2 ^ + Les pôles de la fonction de transfert, c'est-à-dire les zéros du dénominateur, seront : 20 . C*1 K1 + Ka> . \ Tv f 1 E1 + g2 ~ „ 1 2 V 5 ~ V 2 ) 6 ( OC K^ + K ) \ / © s2 2 " " J V K3 " 2 « Si K1 Les parties réelles des pôles seront positives, c'est-à-dire 25 que les pôles se. trouveront sur la moitié droite du plan complexe des fréquences, ce qui implique qu'on obtient ainsi un oscillateur. BAD original 69 13235 -4- 2007641 Bien entendu, l'oscillation est maintenue même si l'entrée est court-circuitée. La fréquence de l'oscillateur est égale à la somme des parties imaginaires des pôles, c'est-à-dire : E3 \lf - j / Dans cette expression l -J r r f OC K + K \ 2 peut être négligée par rapport à E^ car on choisit f 1 1 2J de façon à ce que sa valeur soit faible, comme expliqué en détail ci-après. 10 De ce fait la fréquence est : V-s—s—s ( dTT + F2TJ et on peut la faire varier d'une 2 2 °1 \?1 R1 J façon continue en faisant varier l'un quelconque des éléments passifs. Parmi les éléments passifs R"^ n'est cependant pas incorporé 15 aux parties réelles des pôles s1, s2 et par suite si on fait varier la fréquence en modifiant cette résistance, les pôles se déplacent parallèlement à l'axe imaginaire du plan complexe des fréquences. Du fait que, comme on le sait, la distorsion harmonique de l'oscillateur dépend de la distance des pôles par rapport à l'axe imagi-20 naire du plan complexe des fréquences et qu'elle augmente lorsque cette distance augmente , on peut faire varier par suite la fréquence en faisant varier R"^ de façon,à réaliser un oscillateur dont la fréquence varie continuellement avec une distorsion harmonique constante. Pour rendre faible la distorsion harmonique, la distance 25 entre les pôles et l'axe imaginaire doit être faible, c'est-à-dire ' que OC .j &| + Kg doit être faible, ce qui explique l'approxima- 2 tion indiquée ci-dessus. On a représenté sur la figure 2 un oscillateur suivant le 30 principe décrit plus haut, dans lequel les composants qui sont les mômes que ceux de la figure 1 présentent les mêmes références. Dans l'oscillateur, seul l'émetteur à montage de charge de l'émetteur suivant la figure 1 a été remplacé par un montage de charge 13235 -5- 2007641 de l'émetteur comprenant deux transistors T1 et T2, le collecteur du transistor T1 étant connecté à la base du transistor T2. De plus deux résistances R3 et R4 ont été montées entre l'émetteur du transistor T1 et le collecteur du transistor T2 de sorte qu'on suppose 5 que l'amplification au point de jonction des résistances R3 et R4 auquel est connectée la résistance variable " est égale à 1r tandis que l'amplification au collecteur du transistor T2 auquel est connectée la résistance R'^ est : 1 +c'est-à-dire 3 ' e 10 supérieure à 1. La valeur de est par suite ; 1 - I i + a-—— l = ~R4 ('+ ) Fi3 + Se c'est-à-dire que pour satisfaire la condition mentionnée plus haut ex ^3 15 % K1 R/ K? ci SS /'i 1 \ il faut que l'équation : gj- = Qr~ + C^J soit satisfaite. Dans un oscillateur dont les éléments répondent à l'équation, 20 mentionnée plus haut, on peut faire varier par suite la fréquence suivant une gamme étendue avec une distorsion harmonique constante à l'intérieur de la gamme. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif mais nullement limitatif, et 25 qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. 69 1323S c. -6- 2007641 REVENDICATION Oscillateur dont on peut faire varier la fréquence sans augmenter la distorsion harmonique, caractérisé en ce qu'il comprend un étage d'amplification comportant une entrée et deux sorties, 5 l'impédance d'entrée de l'étage étant importante et les impédances de sortie étant faibles, l'amplification à la première sortie étant égale à un et l'amplification à la seconde sortie étant supérieure à un, une résistance (R2) et deux condensateurs montés en série (Cjt Cg) étant montés entre une entrée et la masse de l'étage d'am-10 plification, le point de jonction des condensateurs étant connecté d'une part à la seconde sortie de l'étage d'amplification par 1'intermédia ira d'une résistance (E!) @t d'autre part à la première sortie de l'étage d'amplification par l'intermédiaire d'uae résistance variable (R"^ ) afin de meiifiei* la fréquence d'oscillation, 15 la sortie de l'oscillateur étant constituée par l'une dse sorties de l'étage d'amplification. [OAD ORIGINÂ