Brevet FR2000478A1 — publié le 19690905

La présente invention concerne un appareil de synthèse de fréquences. On sait que de tels appareils ont pour objet d'engendrer une fréquence quelconque comprise dans une bande de fréquences déterminée et 5 que l'on sélectionne au moyen de conmutateurs. La fréquence fournie par un tel appareil de synthèse obéit bien entendu à des exigences iupératives en ce qui concerne la précision et la stabilité. Dans les appareils de synthèse de fréquences, habituellement au niveau de l'étage final, la fréquence recherchée est obtenue en faisant la 10 différence entre une fréquence fixe et une fréquence sélectionnable au moyen de conmutateurs, ceux-ci étant généralement décimaux avec des graduations de plus en plus fines. Dans ces conditions, la fréquence de sortie est une fréquence différaitielle. La raison du choix d'un tel procédé est que, de la sorte, on peut produire des fréquences quelconques même très basses avec 15 une très haute précision. Si l'on n'engendrait pas une fréquence différentielle, un tel résultat serait difficile à obtenir. On sait également que dans un tel système, la fréquence fixe et la fréquence sélectionnable doivent être choisies de manière à être notablement plus élevées que la plus haute des fréquences de sortie désirée. En outre, étant donné que les circuits 20 électroniques qui constituent un appareil de synthèse de fréquences, deviennent de plus en plus complexes au fur et à mesure que la fréquence maximale augmente, on s'est limité jusqu'à présent à construire des appareils de synthèse de fréquences susceptibles de fournir en sortie des fréquences de l'ordre de 1 Mïz au maximum. 25 Dans les appareils de synthèse de fréquences, non seulement les fréquences fixes, mais également les fréquences sélectionnables, doivent être stabilisées au moyen de quartz oscillants. Il n'y a pas là de problème particulier en ce qui concerne la fréquence fixe, puisque l'on peut.utiliser des étages soit multiplicateurs soit diviseurs de fréquence. Par contre, en 30 ce qui concerne la fréquence sélectionnable, il est prévu d'utiliser un oscillateur dont la fréquence est réglable dans certaines limites. Un tel oscillateur est verrouillé en phase sur une fréquence stabilisée par quartz, au moyen d'une boucle d'asservissement des phases. Si la fréquence de l'oscillateur s'écarte de la fréquence stabilisée par quartz, le détecteur de phase 35 produit un signal d'erreur qui, après amplification, est utilisé pour corriger 69 00716 2000476 la fréquence de l'oscillateur. Afin de pouvoir modifier la fréquence de sortie de l'oscillateur, on introduit artificiellement - de préférence par paliers décimaux - des erreurs sot la fréquence appliquée au comparateur de phases de la boucle d'asservissement de telle manière que ledit eompara-5 teur produise un signal d'erreur qui aura pour effet de rajuster la fréquence de 1'oscillateur dans un sens compensateur. En utilisant ce principe relativement simple, on se heurte cependant à un inconvénient, à savoir qu'à partir de fréquences supérieures à un certain seuil, ledit principe devient impraticable. En effet, si la 10 fréquence fixe et la fréquence sélectionnable devenaient très élevées, il se produirait au cours de la mise en oeuvre de ce principe des incohérences de phase encore appelées bruit de phases, que l'on ne pourrait pas tolérer. D'autre part, il est nécessaire, pour obtenir la grande stabilité de longue durée toujours exigée, que la fréquence de référence provienne d'un généra-15 teur à quartz oscillant à une fréquence relativement basse et à une faible amplitude. Etant donné qu'une très forte multiplication de fréquence est indispensable pour les très hautes fréquences, il en résulte pour la fréquence de sortie engendrée, une mauvaise stabilité à court terme, ce qui n'est pas acceptable dans la majorité des applications pratiques de l'appa-20 reil. A partir de cet état de la technique, l'objet de l'invention a été de créer un appareil de synthèse de fréquences dont la plage de fonctionnement commence aux fréquences acoustiques les plus basses et s'étend jusqu'à des fréquences maximales d'environ 100 Mîz. Dans ces conditions, le domaine 25 couvert par les appareils de synthèse de fréquences connus jusqu'ici sera augmenté d'environ deux ordres de grandeur (cent fois), ce qui ouvrira un champ considérable à de nouvelles applications. L'invention permet en effet de passer outre aux difficultés décrites ci-dessus. Comme les systèmes connus, l'appareil de synthèse de JO fréquences selon l'invention, contient un étage final fournissant la fréquence de sortie sous forme d'une différence entre une fréquence fixe et une fréquence sélectionnable par paliers, la fréquence fixe étant engendrée à partir d'un oscillateur à quartz dit de base et la fréquence sélectionnable par au moins un oscillateur dit principal. Par contre,, il se distingue des 35 appareils antérieurs en ce qu'il est pourvu d'au moins un oscillateur BAD ORiGIN.» 69 00716 2000478 auxiliaire à quartz produisant une fréquence dont ladite fréquence fixe constitue un multiple entier, ledit oscillateur auxiliaire possédant -une bonne stabilité à court terme, cependant que ledit oscillateur de base possède une bonne stabilité à long terme. L'oscillateur auxiliaire est 5 verrouillé en phase sur l'oscillateur de base par l'intermédiaire d'une boucle d'asservissement à faible bande passante. La fréquence sélectionnable produite par l'oscillateur principal est mélangée avec un harmonique d'un sous-multiple de la fréquence auxiliaire, ainsi que - selon un procédé en soi connu - avec des fréquences de rang inférieur produites par paliers. 10 On engendre ainsi une fréquence déterminée qui est à son tour verrouillée en phase sur une fréquence dite de référence, laquelle est également un multiple entier de la fréquence auxiliaire par ajustement de la fréquence de l'oscillateur principal. Grâce à cette disposition, l'oscillateur à quartz produisant la 15 fréquence auxiliaire est verrouillé, en phase, sur l'oscillateur de base et, de la sorte, la fréquence de sortie possède à la fois la bonne stabilité à long ter«e de l'oscillateur de base et la bonne stabilité à court terne de la fréquence auxiliaire. Ceci est particulièrement important lorsque l'appareil' selon l'invention est appelé à fournir des fréquences 20 de sortie très basses : dans ce cas, étant donné que la fréquence fixe et la fréquence sélectionnable qui par mélange donnent la fréquence de sortie, sont dérivées du même oscillateur auxiliaire, d'éventuelles incohérences de phase ne peuvent pas se manifester. En outre, la stabilité de la fréquence de sortie ne peut en aucun cas être moins bonne que la stabilité 25 de l'oscillateur de base. De plus, la boucle de verrouillage en phase de l'oscillateur auxiliaire comporte un détecteur de phase dont l'une des entrées est alimentée par ion signal de référence obtenu grâce à une importante division de la fréquence de base. De la sorte, la stabilité à court terme dudit 30 signal de référence est meilleure que la stabilité à court terme de la fréquence de base. Comme cela a été dit plus haut, la fréquence sélectionnable peut être modifiée par l'introduction de fréquences de rang inférieur dans la bouclé de verrouillage en phase de l'oscillateur principal, lesdites fré-35 quences de rang inférieur étant mélangées à la fréquence de l'oscillateur 69 00716 4 2000470 principal et la fréquence dudit oscillateur principal étant modifiée dans un sens compensateur, au moyen du signal d'asservissement fourni par le détecteur de phase. A ce stade, une difficulté existe cependant qui résulte de la nature même du système d'asservissement. Dans la boucle d'asservisse-5 ment en effet, il faut nécessairement prévoir un circuit d'amortissement qui assure la suppression des oscillations éventuelles du système asservi, en particulier pendant le processus de commutation. Ce circuit d'amortissement possède donc une caractéristique de filtre passe-bas, dont la fréquence de coupure est très faible par rapport aux fréquences de fonctionnement de 10 l'oscillateur. En pratique on peut considérer le signal d'erreur de la boucle d'asservissement de l'oscillateur principal comme un signal continu lentement variable. En outre, on sait que selon le principe même de tous les appareils de synthèse de fréquences, la fréquence de l'oscillateur principal doit être ajustable par paliers dont la valeur maximale égale le dixième d'une décade 15 de fréquences. Lors de telles commutations, la tension d'erreur en provenance du détecteur de phase, n'est plus lentement variable et à cet instant le danger est grand de voir l'ensemble du système asservi s'écarter du domaine de capture du verrouillage de phase. 20 Dans les appareils de synthèse de fréquences construits jusqu1à présent, on a tenté de surmonter cette difficulté en introduisant dans la boucle de verrouillage en phase de l'oscillateur principal, un signal de balayage de fréquences ayant pour but de ramener la fréquence d'oscillation dans le domaine de capture. Une autre solution consistait à commuter le 25 circuit d'amortissement, en même temps que la fréquence de l'oscillateur principal, de manière à convenablement modifier la fréquence de coupure dudit circuit d'amortissement. Ces solutions connues sont coûteuses et en outre n'offrent pas une sécurité totale contre les oscillations parasites de la boucle d'asservissement. De plus, il arrive que le processus de commu-30 tation requiert une durée de stabilisation très longue (jusqu'à quelques secondes). Ceci représente un inconvénient, car pendant ce temps on ne peut compter disposer d'une fréquence de sortie bien définie, ce qui est particulièrement gênant lorsque l'appareil est destiné à fournir de façon séquentielle et selon un programme donné emmagasiné sur des cartes ou des 35 bandes perforées, des fréquences déterminées pour des durées déterminées relativement courtes, par exemple lorsqu'il s'agit de vérifier d'autres appareils. 69 00716 2000478 Un autre objet important de la présente invention consiste à proposer une solution pour ce problème, de manière à éviter les inconvénients sus-mentionnés. Tout d'abord on adjoint - comme il est connu de le faire - une diode, à capacité variable à l'oscillateur principal dans la 5 partie du circuit qui détermine la fréquence. On peut faire varier la capacité de ce composant en lui appliquant line tension continue de commande, ce qui permet de faire légèrement varier la fréquence de fonctionnement de l'oscillateur principal. Tout en utilisant ce principe bien connu, selon l'invention on introduit la variante suivante : alors que dans les systèmes 10 conventionnels, la tension de commande de la diode à capacité variable est uniquement constituée par le signal d'erreur (généralement après amplification) en provenance du détecteur de phase prévu dans la boucle de verrouillage de phase, elle est ici formée par la somme d'une tension de commande de dégrossissage - qui sera commutée en fonction de la fréquence haute de 15 rang inférieur sélectionnée - et d'une tension de commande de précision qui sera introduite dans la boucle d'asservissement de phase par le détecteur de phase. Grâce à cette disposition, le processus de verrouillage en phase de la nouvelle fréquence de l'oscillateur principal dure tout au plus quel-20 ques périodes d'oscillation de ce dernier. En outre, comme la fréquence maximale de sortie de l'appareil dans son ensemble se situe toujours, ainsi que cela a été expliqué plus haut, notablement en-dessous de la fréquence de fonctionnement de l'oscillateur principal, le retard dont' on vient de parler n'a finalement aucune conséquence : l'influence nuisible de la 25 fréquence de coupure du circuit d'amortissement est éliminée, puisqu'au moment de la commutation de la fréquence haute de rang inférieur, la boucle d'asservissement se trouve déjà placée assez près de la fréquence de capture. Si l'on prévoit un seul oscillateur principal, il est ainsi possible selon l'invention d'élargir d'un ordre de grandeur (dix fois) le domaine 30 habituel des fréquences de sortie des appareils de synthèse de fréquences. Il serait possible d'élargir ce domaine de deux ordres de grandeur, mais cela s'accompagnerait d'une dépense assez considérable. Toutefois, grâce à une variante particulièrement bien venue de l'appareil selon l'invention, -on peut également atteindre ce but au prix d'une dépense moindre. 69 00716 2000478 Selon une caractéristique particulière l'appareil de synthèse de fréquences selon l'invention comporte une décade d'oscillateurs principaux, conmutables en même temps que des circuits de filtrage destinés à sélectionner un harmonique particulier d'un sous-multiple de la fréquence auxiliaire 5 de manière à produire par mélange une première fréquence intermédiaire située à l'intérieur d'une bandé de fréquences relativement large définie par un premier filtre. Cette première fréquence intermédiaire est alors mélangée avec la fréquence haute de rang inférieur sélectionnée, de manière à produire par soustraction une deuxième fréquence intermédiaire située à l'intérieur 10 d'une bande de fréquences définie par un deuxième filtre, lequel possède une largeur de bande notablement inférieure à celle dudit premier filtre. Ensuite, la seconde fréquence intermédiaire est mélangée avec la fréquence basse de rang inférieur sélectionnée, de manière à produire, également par soustraction, une troisième fréquence intermédiaire, située à l'intérieur 15 d'une bande de fréquences étroite définie par un troisième filtre calé sur la fréquence déterminée, ci-dessus définie. Il est évident que les dix oscillateurs principaux ne nécessiteront pas dix circuits de filtrage pour sélectionner les harmoniques des sous-multiples de la fréquence auxiliaire. En effet, cinq circuits de filtrage suffisent 20 puisqu'à chaque mélange de fréquences il se produit une bande latérale supérieure et une bande latérale inférieure, l'une des deux étant retenue et l'autre éliminée par ledit premier filtre. Les autres éléments de la boucle d'asservissement de la fréquence de l'oscillateur principal ont déjà été décrits. On notera cependant que la largeur de bande du premier filtre est 25 plus grande que celle du second, et celle-ci plus grande que celle du troisième, de manière que la fréquence obtenue à la sortie du troisième filtre puisse être appliquée directement au détecteur de phase. L'utilisation de plusieurs oscillateurs principaux présente toutefois une difficulté : la fréquence de sortie de l'oscillateur principal 30 sollicité doit être commutée de manière à être appliquée, en même temps que la fréquence fixe à l'étage final qui, par différence, élabore la fréquence de sortie. La difficulté de ces commutations à très haute fréquence sera avantageusement surmontée par l'utilisation du dispositif de commutation de générateurs haute fréquence décrit dans la demande de brevet français 35 FV- No.176.911 déposée par la société demanderesse le 6 décembre 1968 pour : "Circuit de commutation de sources de signaux haute fréquence". BAD ORIGINAL 69 00716 2000478 Dans la plupart des cas d'utilisation des appareils de synthèse de fréquences on a besoin d'un signal de sortie soit à amplitude constante, soit modulé en amplitude par un signal basse fréquence. Puisque dans l'étage final la fréquence fixe et la fréquence sélectionnable sont directement 5 mélangées, et puisque l'application de la fréquence sélectionnable a pour effet de commuter le circuit mélangeur entre ses deux états de saturation - elle possède pour cette raison une amplitude notablement plus grande que la fréquence fixe - il est nécessaire que le signal de réglage de l'amplitude de sortie soit transmis à l'étage final par l'intermédiaire de la 10 fréquence fixe. Il est bien entendu possible d'utiliser au lieu d'une tension de référence constante destinée à être comparée à la valeur moyenne du signal de sortie de manière à former le signal d'erreur de la boucle d'asservissement de l'amplitude de sortie, une tension de référence variable à basse fréquence constituant le signal de modulation. 15 Selon l'invention, l'asservissement à une référence donnée de l'amplitude du signal de sortie de l'appareil de synthèse de fréquences est assuré par le fait que la fréquence fixe résulte d'un mélange additif d'un multiple donné de la fréquence auxiliaire et de la fréquence auxiliaire elle-même, laquelle avant d'être appliquée à l'entrée du circuit mélangeur 20 est modulée en amplitude par le signal d'erreur amplifié apparaissant dans la boucle dudit asservissement. Un procédé connu consiste à alimenter la boucle de verrouillage de phase de l'oscillateur principal non pas par l'une des fréquences de rang inférieur sélectionnable par décades, mais par la fréquence de sortie 25 d'un générateur de sous-fréquences qui peut être accordé de façon continue. Ce mode de couplage bien connu est également avantageusement utilisé dans la présente invention. Dans ce qui suit, on va décrire plus en détail l'appareil selon l'invention en se référant au dessin joint qui représente un schéma simplifié 30 de l'ensemble de l'appareil de synthèse de fréquences. Dans ce schéma, on a. omis les dispositifs d'alimentation en courant, les thermostats, etc..., et on a représenté de façon symbolique les commutateurs électroniques comme des interrupteurs mécaniques. Pour faciliter la compréhension du dessin et du fonctionnement de l'appareil, on a indiqué certaines fréquences ou bandes 35 de fréquences de fonctionnement de l'appareil. Cependant, il s'agit là de valeurs relatives à un appareil existant donné, pris comme exemple non-limitatif et il est bien entendu possible de prévoir des fréquences différentes. 69 00716 2000478 Dans l'exemple décrit, l'oscillateur de base 1 oscille à une fréquence de 1 MHz; de manière connue, il est stabilisé vis-à-vis des variations de température à l'aide de thermostats et il est conçu de telle façon qu'il possède une excellente stabilité à long terme. Le choix du "type de 5 quartz monté dans l'oscillateur de base, et le choix de son amplitude d'oscillation, ont bien entendu été déterminés par la recherche d'une excellente stabilité à long terme. L'appareil comporte par ailleurs en 2, dix générateurs de sous-fréquences de base, dont chacun contient un quartz oscillant stabilisé possédant une bonne stabilité à court terme. Les géné-10 rateurs des sous-fréquences de base sont verrouillés en phase sur une fréquence de référence de 50 kHz, obtenue en divisant par vingt la fréquence de l'oscillateur de base au moyen o.'un étage diviseur 13- Les générateurs des sous-fréquences de base délivrent dix fréquences échelonnées de 0,1 en 0,1 MHz soit 18,9, 19,0, 19,1 ••• 19,8 MHz. La fréquence de l'oscilla-15 teur de base 1 est divisée par dix dans un étage diviseur 3, puis elle est multipliée par vingt et un dans ion étage multiplicateur 4 de manière à obtenir 2,1 MHz. La fréquence 2,1 MHz est mélangée dans un circuit mélangeur 5 avec une des sous-fréquences de base sélectionnée par le commutateur 6. 20 A If sortie du circuit mélangeur 5, apparaît donc une fréquence comprise entre 21 et 22 MHz; cette bande de fréquences correspond à la bande passante du filtre 7- Cette fréquence est transmise à un nouvel étage 8 diviseur par dix et la fréquence ainsi divisée est mélangée dans un autre circuit mélangeur 9 à une nouvelle sous-fréquence de base, sélectionnée au moyen 25 du commutateur 10. Au lieu d'une sous-fréquence de base, on pourrait, comme cela est connu, introduire le signal de sortie d'un générateur de sous-fréquence 11 accordable de façon continue, et qui oscille dans la bande de fréquences comprise entre 21 et 22 MHz. Après le circuit mélangeur 9 est placé un filtre 12 identique à J. Entre les filtres 7 et 12, on peut en 30 fait intercaler un nombre quelconque d'unités semblables consistant chaque fois en un diviseur 8, un circuit mélangeur 9, un commutateur 10 prélevant une sous-fréquence de base et un filtre 12. Plus grand est le nombre d'unités utilisées et plus précise est la définition de la fréquence de sortie de l'appareil de synthèse. Pour simplifier le croquis, on a seulement représenté 35 la première et la dernière unité parmi une multiplicité d'unités identiques, ladite dernière unité fournissant la fréquence basse de rang inférieur dont il a été question ci-dessus. BAD ORIGINAL 69 00716 2000478 Le circuit mélangeur 5 et les circuits mélangeurs suivants correspondants, destinés à élaborer les différentes sous-fréquences, doivent satisfaire à certaines conditions bien déterminées, de manière à assurer en sortie la suppression des fréquences d'entrée. Du fait que les deux 5 fréquences à mélanger diffèrent entre elles d'environ un ordre de grandeur, la fréquence de sortie des circuits mélangeurs se situe donc assez près de l'une des deux fréquences d'entrée. De préférence, on utilisera un circuit mélangeur de fréquences du type décrit en détail dans la demande de brevet français PV.176.912 déposée le 6 décembre 1968 par la société demanderesse 10 pour : "Circuit mélangeur de fréquences". La fréquence à 50 kHz de sortie de l'étage diviseur 15 est utilisée comme signal de référence pour le détecteur de phase 14 prévu dans la boucle de verrouillage de phase d'ion oscillateur à quartz 15, lequel produit la fréquence auxiliaire de 4-0 NHz. La boucle de verrouillage de phase de l'os-15 cillateur 15 comporte un étage 16 diviseur par deux, un étage 17 diviseur par quatre cents, et un circuit d'amortissement 18. Par suite du grand coefficient de division de l'étage 17, les incohérences de phase de courte durée éventuellement produites par l'oscillateur 15 ne pénètrent pas dans la boucle d'asservissement dudit oscillateur et, au cas où, fortement atté-20 nuées, elles y ont pénétré, elles y sont supprimées par le circuit d'amortissement 18. Le signal de sortie de l'oscillateur à quartz 15 est, après une première division par deux dans l'étage diviseur l6, divisé une autre fois par deux dans un étage diviseur 19, à la sortie duquel apparaît donc une fréquence de 10 MHz. 25 De l'oscillateur à quartz 15 est également dérivée la fréquence fixe de 480 MHz. Un signal de 440 MHz est tout d'abord produit dans un étage 20 multiplicateur par onze, et ce signal est ensuite mélangé de façon additive dans un circuit mélangeur 21 avec la fréquence auxiliaire préalablement modulée en 22, fournie par l'oscillateur à quartz 15- En effet, en série avec JO une des entrées de l'étage mélangeur 21 - celle par laquelle est introduite la fréquence de 40 MHz - se trouve intercalé un circuit de modulation 22 dont l'entrée de modulation reçoit le signal d'erreur amplifié de la boucle d'asservissement d'amplitude du signal de sortie de l'appareil de synthèse de fréquences décrit. Cette boucle d'asservissement comprend un circuit 4l de 35 détection et de filtrage, un amplificateur différentiel 42 qui, en plus du signal détecté et filtré, reçoit soit une tension continue de référence soit un signal basse fréquence de modulation grâce à un sélecteur S. BAD ORIGINAL 69 00716 200047 Dans l'exemple représenté, on a prévu la présence de dix oscillateurs principaux 23, dont chacun couvre une bande de fréquences de 10 Mïz : soit respectivement 480 à 490, 490 à 500 ..., 570 à 580 Miz. Les oscillateurs principaux individuels sont sélectionnables à l'aide de commutateurs 24 5 (mécaniques ou électroniques); de cette manière on peut régler par paliers de 10 MHz la fréquence de sortie de l'appareil. En même temps que le commutateur 24 on fait également fonctionner un commutateur 25 associé à six dispositifs de filtrage 26. Ce commutateur 25 a pour objet de sélectionner parmi les fréquences composant le signal de sortie de l'étage diviseur 19, 10 soit la fréquence de base, soit le premier, le second ... ou le cinquième' harmonique. Grâce à cette disposition, après le circuit mélangeur 27 dans lequel la fréquence de l'oscillateur principal est mélangée avec un harmonique convenable d'un sous-multiple (10 MHz) de la fréquence auxiliaire (40 MHz) on a toujours une fréquence de la bande de fréquences comprise 15 entre 530 et 540 MHz, correspondant à la bande passante d'un premier filtre 28. La fréquence du signal délivré par le filtre 28 est la première fréquence intermédiaire ci-dessus définie. Elle est appliquée à un nouveau circuit mélangeur 29 auquel est également appliquée la fréquence haute de rang inférieur sélectionnée. Cette dernière fréquence est dérivée par raultiplica-20 tion des sous-fréquences de base (18,9 ... 19,8 MHz) fournies par l'étage 2 au moyen d'un étage 30 multiplicateur par dix. La sélection des fréquences de sortie de l'étage 30 est faite par un commutateur 31 couplé à un commutateur 32 destiné à sélectionner parmi dix valeurs convenablement échelonnées fournies par une source 33, une tension continue déterminée correspondant à 25 la fréquence sélectionnée par 31* La valeur de la tension continue ainsi sélectionnée constitue le signal de commande de dégrossissage de la boucle / d'asservissement de la fréquence de l'oscillateur principal, suivant le processus déjà expliqué. Après le circuit mélangeur 29 est disposé un second filtre 34 30 dont la bande passante - notablement moins large que la bande passante du filtre 28 - s'étend de 3^1 à 3^2,5 MHz, ce qui restreint de plus en plus la bande des fréquences intéressées. En principe, une bande de fréquences allant de J>K\ à 342 MHz suffirait, mais il est préférable, si l'on utilise un générateur 11 dè sous-fréquences à variation continue, de permettre à 35 la fréquence de celui-ci de dépasser le point zéro (22 MHz) d'environ 1/2 MHz, bad original 69 00716 2000476 et donc de faire en sorte que le filtre laisse également passer cette bande de fréquences. Dans le circuit mélangeur 35 qui suit, on introduit la fréquence basse de rang inférieur fournie par le filtre 12 et qui résulte du mélange des autres sous-fréquences, comme cela a été expliqué plus haut. 5 A la sortie de l'étage 35, on sélectionne au moyen du troisième filtre 36, une fréquence déterminée - 320 MHz dans l'exemple considéré ici - et on la compare dans le détecteur de phase 37 avec une fréquence de référence obtenue par multiplication dans l'étage 38 multiplicateur par huit de la fréquence auxiliaire fournie par l'oscillateur à quartz 15• Le signal 10 d'erreur produit par le détecteur de phase 37 est tout d'abord amplifié puis transmis, par l'intermédiaire du circuit d'amortissement 39, à la diode à capacité variable '4-3 montée dans l'oscillateur sélectionné par 24 dans la décade 23 d'oscillateurs principaux. Ce signal d'erreur constitue le signal de commande fine de la fréquence de l'oscillateur principal 15 sélectionné. La fréquence de sortie de cet oscillateur est transmise, comme cela a déjà été expliqué, d'une part à l'une des entrées du circuit mélangeur 27, et d'autre part à l'ur.e des entrées de l'étage mélangeur final 40, à l'autre entrée duquel se trouve appliquée la fréquence fixe de 480 MHz. La fréquence fournie par l'appareil de synthèse de fréquences représenté 20 se situe donc entre 0,000..etau maximum 59,999*•• MHz. Un exemple numérique permettra de mieux comprendre comment une fréquence de sortie quelconque peut être sélectionnée à l'intérieur de la plage de fonctionnement de l'appareil de synthèse de fréquences selon l'invention. 25 Soit une fréquence de 32,3642 MHz. Les dix positions successives du commutateur 24 correspondent, selon une séquence ascendante aux valeurs 0-10, 10^20, ..., 90-100 MHz. Pour obtenir la fréquence recherchée il faut donc placer ce commutateur sur la quatrième position, à savoir 30-40 MHz, puisque la fréquence de sortie doit se situer entre 30 et 40 MHz.(Une défi-30 nition correspondante est également valable pour les paliers des autres commutateurs-sélecteurs 6, 10, 31, etc..). On obtient alors à la sortie du circuit mélangeur final 40 une fréquence de (510 à 520)-480 i 1 69 00716 2000470 par l'intermédiaire d'un verrouillage en phase sur la fréquence de référence de J20 Mîz fournie par le multiplicateur ?8. Lorsque l'oscillateur principal oscille à la fréquence ci-dessus, il apparaît à la sortie du circuit mélangeur 27, une fréquence formée par la somme (et en d'autres cas par la 5 différence) de ladite fréquence ci-dessus (512,3642 MHz) et de l'harmonique deux fourni par le circuit de filtrage 26 du sous-multiple quatre de la fréquence auxiliaire 40 Mîz. La première fréquence intermédiaire est donc ici de 512,3642 + 20 = 532,3642 MHz, laquelle est bien située dans la bande passante 530 - 540 VHz du filtre 28. L'accouplement des deux conmutateurs 10 24 et 25 permet au choix de l'harmonique sélectionné d'être toujours correct. Afin que la fréquence mélangée obtenue à la sortie du circuit mélangeur 29 tombe dans la bande passante normale (341 - 342 KHz) du deuxième filtre 3^, la fréquence haute de rang inférieur sélectionnée, doit être de 191 Ifïz. En effet : 532,3642 - 191 = 341,3642 NHz. En conséquence, le commutateur 31 15 doit être placé sur la troisième position, c'est-à-dire 2-3 KHz, afin que le deuxième chiffre définissant la fréquence désirée soit correctement défini. En même temps que le commutateur 31, le commutateur 32 qui fournit le signal de dégrossissage fonctionne, de sorte que le verrouillage de phase de l'oscillateur principal est établi d'une manière pratiquement instantanée. 20 Pour que la fréquence de sortie de l'étage mélangeur suivant 35 soit exactement de 320 MIz, il faut transmettre à celui-ci, à partir du filtre 12, une fréquence basse de rang inférieur égale à 3^1,3642 - 320 = 21,3642 MIz. La manière dont on obtient cette fréquence est en soi connue» Pour être complet, on va cependant la décrire brièvement. 25 Le circuit mélangeur 5 est alimenté par une fréquence fixe de 2,1 MHz et par une fréquence sélectionnable provenant des étages 2. Dans cette première étape, on définit le dernier chiffre du nombre correspondant à la fréquence désirée. Celui-ci étant 3, il corwient parmi les fréquences marquées 0-1 -2...9 de sélectionner la troisième des fréquences dispo-30 nibles, à savoir 19,1 Mïz. La fréquence mélangée (19,1 + 2,1 = 21,2 MHz) est alors divisée par dix et à nouveau mélangée à une autre soùs-fréquence de base provenant des étages 2 de façon à définir l'avant-dernier chiffre. Celui-ci étant 4, on sélectionne la cinquième fréquence disponible, soit 19,3 Wîz. A la sortie du circuit mélangeur suivant on recueille 19,3 + 2,12 » 35 21,42 Ifïz. On continue de façon similaire en utilisant les unités qui ne 69 00716 200047Ô sont pas représentées sur le dessin, et qui à chaque fois se composent d'un étage-diviseur par dix, d'un circuit mélangeur, d'un filtre et d'un commutateur pour sélectionner la sous-fréquence de base convenable. En divisant par dix la fréquence de 21,42 MHz on a 2,142 MHz. Par mélange avec une sous-fréquence de base de 19,5 MHz, on obtient ensuite 21,642 MHz. Par une nouvelle division par dix, on a 2,1642 Mîzî puis par un nouveau mélange avec 19,2 MHz, on a enfin à la sortie du dernier filtre 12 la fréquence basse de rang inférieur désirée 21,3642 MHz. Le nombre des étages intermédiaires peut par exemple être augmenté jusqu'à sept de sorte que la fréquence de sortie de l'appareil puisse être ajustée à un dixième de Hertz près. On notera qu'un tel synthétiseur produit en fait une fréquence-étalon stable à court et à long terme sélectionnable dans une plage étendue qui peut, au choix, être régulée en amplitude, modulée en amplitude ou même modulée en fréquences si le générateur de sous-fréquenee à variation continue utilisé est lui-même modulé en fréquences. Le domaine d'application de tels synthétiseurs est donc particulièrement vaste qui s'étend de la vérification à la commande automatique rapide de nombreux appareils (chaîne de construction d'équipements électroniques, émetteurs, etc...). 69 00716 2000478 REVENDICATIONS • 1. Appareil de synthèse de fréquences destiné-à engendrer une fréquence de sortie stable à court et à long terme située dans une plage s'étendant depuis les basses fréquences acoustiques jusqu'à des fréquences maximales d'environ 100 MHz, du genre comportant un étage de sortie fournissant 5 ladite fréquence de sortie sous forme d'une différence entre une fréquen ce fixe obtenue à partir d'un oscillateur de base ayant une bonne stabilité à long terme et une fréquence sélectionnable par paliers, fournie au moins par un oscillateur principal, caractérisé d'une part en ce qu'il comprend un oscillateur à quartz produisant une fréquence auxiliaire, 10 ladite fréquence fixe étant un multiple entier de ladite fréquence auxi liaire; ledit oscillateur à quartz possédant une bonne stabilité à court terme est verrouillé en phase sur la fréquence de l'oscillateur de base • par l'intermédiaire d'une boucle d'asservissement à faible bande passante; et d'autre part en ce que ladite fréquence sélectionnable est mélangée 15 avec un harmonique d'un sous-raultiple de ladite fréquence auxiliaire et avec des fréquences sélectionnables de rangs Inférieurs de manière à produire une fréquence déterminée, laquelle est verrouillée en phase sur une fréquence de référence, multiple entier de ladite fréquence auxiliaire, par variation de la fréquence de l'oscillateur principal 20 sélectionné. 2. Appareil de synthèse de fréquences selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boucle de verrouillage en phase de l'oscillateur engendrant la fréquence auxiliaire comporte un détecteur de phase, à l'une des entrées duquel est appliqué en référence, un signal dont la fréquence 25 est dérivée de la fréquence de l'oscillateur de base par un important facteur de division. 3- Appareil de synthèse de fréquences selon la revendication 1, dans lequel l'oscillateur principal comporte une diode à capacité variable sous l'action d'une tension de commande pour le réglage de la fréquence dudit 30 oscillateur principal, caractérisé en ce que ladite tension de conmande est formée de la somme d'une tension continue de commande de dégrossissage, commutée d'une valeur à une autre en fonction de la fréquence haute de rang inférieur sélectionnée, et d'une tension de commande fine, fournie par le détecteur de phase de la boucle de verrouillage en phase 35 de ladite fréquence déterminée. 69 00716 15 2000478 4. Appareil de synthèse de fréquences selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une décade d'oscillateurs principaux, un à un sélectionnables en même temps que des dispositifs de filtrage pour la sélection d'un harmonique particulier d'un sous-nultiple de la fréquence auxiliaire, afin de produire par mélange une première fréquence Intermédiaire située à l'intérieur d'une première bande passante relativement large définie par un premier filtre* ladite première fréquence intermédiaire étant ensuite mélangée avec la fréquence haute de rang inférieur sélectionnée, afin de produire par soustraction une seconde fréquence intermédiaire, située à l'intérieur d'une deuxième bande passante définie par un deuxième filtre, ladite deuxième bande passante étant notablement moins large que la première; ladite seconde fréquence intermédiaire étant finalement mélangée avec la fréquence basse de rang Inférieur sélectionnée afin de produire également par soustraction une troisième fréquence intermédiaire située à l'intérieur d'une troisième bande passante définie par un troisième filtre, ladite troisième bande passante étant très étroite et centrée sur ladite fréquence déterminée. 5« Appareil de synthèse de fréquences selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence fixe résulte du mélange additif d'un multiple particulier de la fréquence auxiliaire et de la fréquence auxiliaire elle-même, laquelle avant d'être appliquée à l'entrée du circuit mélangeur est Modulée en amplitude par le signal d'erreur amplifié, de la boucle d1asservissement d'amplitude du signal de sortie, dans ladite boucle la référence d'amplitude étant soit une tension constante soit un signal de modulation. 6. Appareil de synthèse de fréquences selon la revendication 1; caractérisé en ce que dans la boucle de verrouillage en phase de l'oscillateur principal, une des fréquences de rang inférieur introduite est engendrée par un générateur variant de façon continue et constituant le cas échéant un modulateur de fréquences.