Brevet FR2033365A1 — publié le 19701204

î 2033365 L'invention concerne un circuit de blocage ou montage pour synchroniser un oscillateur accordable sur les ondes harmoniques supérieures d'un oscillateur à quartz, la fréquence d'oscillation ainsi que le spectre d'ondes harmoniques supérieu-5 res de l'oscillateur à quartz étant appliqués à tin étage mélangeur dont la tension de sortie alimente, par 1'intermédiaire d'un filtre passe-bas, le dispositif de correction de fréquence de l'oscillateur accordable. Avec la densité croissante du trafic par voies hertziennes, 10 il est de plus en plus important de munir èaetteur et récepteur d'un étalonnage de fréquence absolu. Pour cela on a prévu, entre autres, de synchroniser un oscillateur accordable sur l'onde harmonique d'un générateur à quartz. Pour la synchronisation sur les harmoniques d'une fréquen-15 ce fondamentale du quartz, on a utilisé, selon un procédé connu, la méthode de comparaison des phases en liaison avec un dispositif de correction de fréquence. Un circuit connu à cet effet prévoit d'amener à un étage mélangeur, normalement bloqué, tant la fréquence de l'oscillateur à synchroniser que les ondes harmoniques 20 de la fréquence fondamentale du quartz, sous la forme d'impulsions de grandeur telle que l'étage mélangeur s'ouvre pendant un temps court. On connaît aussi un circuit dans lequel on applique,outre la fréquence d'oscillation, tout le spectre d'ondes harmoniques 25 de l'oscillation à stabiliser à l'étage mélangeur, dont la tension de sortie redressée alimente, par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas, le dispositif de correction. Ce circuit utilise la composante de tension continue à la sortie de l'étage mélangeur pour effectuer, après filtrage, un réglage de la fréquence. 30 L'invention a pour objet tin procédé simple pour résoudre ce problème et au moyen duquel on peut réaliser, sur des voies longues et avec un courant continu sans composante alternative, l'accord pas-à-pas d'un oscillateur HF entièrement électronique, avec réglage automatique de fréquence selon le principe de trame 35 de fréquences et sans réaction sur l'opération de réglage. Le circuit selon l'invention, qui est un circuit de synchronisation d'un oscillateur accordable sur les harmoniques d'un oscillateur à quartz du type dans lequel on applique, en plus de la fréquence d'oscillation, le spectre des harmoniques de l'oscil-40 lateur à quartz à un étage mélangeur dont la tension de sortie est 70 05969 2033365 appliquée, par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas, au dispositif de correction de fréquence de l'oscillateur accordable, est essentiellement caractérisé par le fait que ledit dispositif de réglage est constitué par un diviseur de tension de réglage au-5 quel sont appliquées une tension continue réglable par palier ainsi que la tension de sortie de l'étage mélangeur (tension de réglage de fréquence), et par au moins un élément non linéaire (plus particulièrement line diode à capacité variable) situé dans le circuit de l'oscillateur accordable, et auquel sont appliquées 10 la tension continue réglable et la tension dë réglage de fréquence superposée à cette dernière. Le diviseur de tension de réglage, qui est constitué par des résistances fixes dont l'une est branchée en parallèle sur l'impédance de sortie du transistor produisant la tension de réglage de fréquence alors qu'une prise du 15 diviseur est reliée au circuit oscillant, est modifié, à chaque palier de fréquence, par le transistor de manière qu'on obtienne pour tous les paliers de fréquence une même plage de stabilité de la synchronisation. x La tension continue réglable du diviseur de tension de ré-20 glage peut être réglée, au moyen d'un autre diviseur de tension, selon des paliers qui correspondent à la trame de fréquence dé l'oscillateur accordable, le réglage de la tension continue au diviseur de tension de réglage s'effectuant avantageusement à l'aide de conducteurs n'autorisant pas le passage du courant 25 alternatif vers ledit diviseur de tension. A cet effet, il est très avantageux que les opérations d'accord d'étage et de réglage de fréquence agissant conjointement sur la diode à capacité variable soient suffisamment découplées pour que la sélection du palier de fréquence puisse s'opérer à distance, par l'intermé-30 diaire d'une ligne à courant continu. En réalisant le diviseur de tension pour la sélection de la fréquence, pour qu'il présente une faible valeur ohmique par rapport au diviseur de tension de réglage, la tension aux bornes de ce dernier diviseur ne peut pas être influencée par l'opéra-35 tion de réglage. L'exemple suivant, illustré par les figures, va permettre de donner de plus amples explications de l'invention. La figure 1 est un schéma du circuit conforme à l'invention, 40 et la figure 2 est une courbe qui représente la fréquence 70 05969 3 2033365 d'oscillation en fonction de la tension continue aux diodes à capacité variable. Dans le circuit d'oscillateur proposé, il s'agit d'un système à réglage de phase avec mélange direct des harmoniques du 5 quartz avec l'oscillateur à synchroniser, la grandeur de réglage étant prélevée de l'étage mélangeur sous la forme d'une tension alternative variable et étant appliquée, après redressement et filtrage, comme tension additionnelle, à l'oscillateur accordé, par paliers, à l'aide de moyens électroniques. Pour augmenter la 10 sécurité de réception aux points de synchronisation, on a prévu un oscillateur wobbulateur. Le circuit total se divise en trois parties : l'oscillateur à synchroniser (Ts5), le générateur d'impulsions (Tsl) et la partie de moyenne fréquence et de redressement de courant (générateur de tension de régulation (Ts4). 15 L'oscillateur de trame peut être commuté de 29 à 38 MHz sur dix paliers de 1 MHz et il est synchronisé automatiquement dans chaque palier. L'accord et le réglage s'effectuent à l'aide des deux diodes à capacité variable branchées en parallèle et désignées par Grl et Gr2. Pour une plage de stabilité de+ 400 kHz 20 environ, elles doivent présenter, à la synchronisation et dans la plage des fréquences indiquée, une variation de capacité au moins égale à (38-4)2 = 1,8 : 1. Le transistor-oscillateur Ts5 travaille au montàge à base commune et il est couplé au circuit oscillant par un diviseur capacitif divisé en trois parties. 25 Pour garantir aux diodes un fonctionnement irréprochable, il est nécessaire que la tension HF appliquée aux diodes à capacité variable soit toujours plus petite que la plus petite tension continue de réglage qui peut se présenter. Ceci est obtenu par le circuit d'oscillateur choisi, c'est-à-dire par le montage du 30 transistor-oscillateur Ts5 à base commune. La tension au collecteur du transistor Ts5 est appliquée par l'intermédiaire d'un étage séparateur à transistor Ts6, à l'étage mélangeur à transistor Ts2 ainsi qu'à l'amplificateur de l'oscillateur à transistors Ts9 et TslO, qui amplifie à la tension de sortie désirée. La va-35 riation de la tension de sortie sur toute la plage d'accord est d1 environ 1 dB. Dans la partie formant générateur d'impulsions, comportant le transistor Tsl et le transformateur pour impulsions PTr, on forme des impulsions' étroites d'environ 20 nsec à partir 40 d'une fréquence de référence de forme rectangulaire de 1 MHz. 70 05969 4 2033365 Des impulsions positives et négatives, on n'utilise que les impulsions positives. Pour obtenir, lors du mélange, les variations de tension de régulation les plus grandes possible, il est nécessaire d'optimiser le rapport entre la tension d'oscillation et la tension des impulsions. Ceci s'obtient au moyen d'un potentiomètre R branché en parallèle sur la sortie du transformateur à impulsions . Les impulsions de 1 MHz sont appliquées à la base et la sortie de l'oscillateur de trame à l'émetteur du transistor Ts3 de l'étage mélangeur qui travaille comme détecteur de phase. Les impulsions de 1 MHz arrivent, selon leur position de phase par rapport à la fréquence d'oscillation, plus ou moins fortement dans le circuit collecteur et attaquent le circuit oscillant d'une largeur de bande de 1 MHz et qui se situe dans ledit circuit collecteur. Le premier transformateur Tri de fréquence intermédiaire abaisse de 3:1 et amène les impulsions à la base du transistor de fréquence intermédiaire Ts3, dont le circuit collecteur est accordé également pour une largeur de bande de 1 MHz. Le transformateur Tr2 abaisse d'environ 1,2:1 et fournit un courant de commande à l'espace émetteur-base du transictor redresseur Ts4. Dans le circuit collecteur de ce transistor se trouve un filtre passe-bas TP à flancs ràides et à fréquence limite inférieure de 800 kHz; la fréquence d'affaiblissement correspond à la fréquence intermédiaire de 1 MHz. Conformément à l'invention, il est prévu un diviseur de tension de réglage fixe, comportant les résistances Rl, R2 et R3 entre les points A, B, C et la masse (M). La résistance Rl se trouve entre les points A et B, en parallèle sur 11 impédance de sortie du transistor Ts4 produisant la tension de réglage de fréquence. Le point C est relié au circuit oscillant, plus précisément au point de liaison de l'inductance Lq et d'un condensateur Cl qui se trouvent en parallèle sur les diodes à capacité variable Grl et Gr2. La tension au diviseur de tension de réglage est variable; elle est modifiée, selon les paliers de fréquences, par un diviseur de tension Rg que l'on peut commander par paliers. Cette tension n'a pas de composante alternative et elle peut donc être amenée par des condensateurs de traversée et des lignes de grande largeur (AD). La partie de tension de fonctionnement (-24 V dans l'exemple considéré) appliquée au diviseur de tension de réglage se répartit dans le diviseur de tension de 70 05969 5 2033365 réglage selon les valeurs relatives des résistances Rl, R2 et R3. Pour régler le diviseur de tension de réglage, on se sert de la courbe d'accord qui représente la fréquence d'oscillation en fonction de la tension continue aux diodes à capacité variable 5 (voir Fig. 2). Dans le cas où on utilise des diodes du type DV62, et pour la fréquence la plus élevée qu'on peut régler et qui est de 38 MHz, on a, dans l'exemple décrit, une tension d'accord de -13,4 V. La bande de synchronisation ou le domaine d'accrochage doit, à chaque palier de MHz, être environ de + 400 à + 500 KHz 10 ce qui, pour 38 MHz, correspond à une variation de la tension de réglage de -12,7 à -14,2 V, mesurée dans le circuit au point C du diviseur de tension de réglage. Si le transistor Ts4 est attaqué par le transistor Ts2 de l'étage mélangeur, la résistance Rl située entre les points A et B du diviseur de tension de réglage 15 est shuntée par l'intermédiaire de l'impédance de sortie du transistor et la tension au point B atteint une valeur maximum lorsque le transistor Ts4 est commandé au maximum. A partir de la tension maximale négative aux points C et B, on peut calculer le diviseur de tension indiqué dans le circuit entre B, C et la 20 masse. Si on ne commande pas le transistor Ts4, on a au point C la plus petite tension négative. Au moyen de celle-ci, on peut calculer la tension en B et en déduire la résistance Rl située entre les points A et B. On obtient ainsi, pour chaque palier de I MHz, par commande du transistor Ts4, au point B du diviseur de 25 tension de réglage, une variation de cette tension d'environ II 7c Pour que la tension réglée au point A ne soit pas influencée rétroactivement par le processus de réglage, le diviseur de tension pour la sélection de fréquence a tme faible valeur ohmi-que par rapport à celle du diviseur de tension de réglage. 30 Pour garantir une synchronisation sûre, il est prévu un dispositif capteur, car la plage de captage naturelle de tels systèmes n'est pas en général suffisante si l'on tient compte des variations de température et de tension. La wobbulation se fait, par un générateur de signaux rectangulaires à deux étages compor-35 tant les transistors Ts7 et Ts3, avec une fréquence d'environ 1 Hz. Le générateur entre en fonction dès que des composantes de tension alternative se superposent à la tension de réglage, lorsque l'oscillateur n'est pas dans son état de synchronisation. Ces composantes de tension alternative sont amplifiées 40 dans le transistor Ts8 et redressées par une diode, de sorte 70 05969 6 2033365 que la base du transistor Ts7 est ouverte et le processus de wobbulation démarre. L'amplificateur de moyenne fréquence (transistor Ts3) est bloqué et ouvert au rythme de la fréquence de wobbulation, ce qui permet de réaliser la variation de tension 5 de réglage nécessaire à l'oscillateur de trame. La pente de la tension de wobbulation est choisie de manière à garantir une synchronisation certaine à chaque palier de 1 MHz. Le réglage de la plage de captage pour chaque palier de trame se fait d'une manière connue par le choix de la largeur de bande de l'étage 10 moyenne fréquence. Celle-ci est plus petite qu'un palier de trame. 70 05969 7 2033365 REVENDICATIONS 1- Circuit de synchronisation d'un oscillateur accordable sur les harmoniques d'un oscillateur à quartz du type dans lequel on applique, en plus de la fréquence d'oscillation, le 5 spectre des harmoniques de l'oscillateur à quartz à un étage mélangeur dont la tension de sortie est appliquée, par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas, au dispositif de correction de fréquence de l'oscillateur accordable, caractérisé par le fait que ledit dispositif de réglage est constitué par un diviseur de ten- 10 sion de réglage auquel sont appliquées une tension continue ré*? glable par palier ainsi que la tension de sortie de l'étage mélangeur (tension de réglage de fréquence) et par au moins un élément non linéaire (plus particulièrement une diode à capacité variable) situé dans le circuit de l'oscillateur accordable, et 15 auquel sont appliquées la tension continue réglable et la tension de réglage de fréquence superposée à cette dernière. 2- Circuit conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que la tension continue réglable du diviseur de tension de réglage peut être réglée, au moyen d'un autre diviseur de 20 tension, selon des paliers qui correspondent à la trame de fréquence de l'oscillateur accordable. 3- Circuit conforme à la revendication 2, caractérisé par le fait que le réglage de la tension continue au diviseur de tension de réglage se fait par l'intermédiaire de lignes qui ne 25 transmettent pas à ce dernier des composantes de courant alternatif . 4- Circuit conforme à la revendication 2, caractérisé par le fait que le diviseur de tension qui sert à choisir la fréquence présente une valeur ohmique faible par rapport à celle 30 du diviseur de tension de réglage. 5- Circuit conforme à l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé par le fait que pour arriver à obtenir une synchronisation sûre, on prévoit un dispositif capteur constitué par un générateur de signaux rectangulaires à 35 deux étages. 6- Circuit conforme à l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4 et 5, caractérisé par le fait que pour l'accord et le réglage de la fréquence, on dispose dans le circuit oscillant deux diodes à capacité variable, branchées en parallèles.