Brevet FR2023284A1 — publié le 19700807

la présente invention-concerne, d'une manière générale, les générateurs de fréquence qui sont calés en phase par un signal externe, et concerne également, plus particulièrement, les générateurs dans lesquels la fréquence de sortie est réglable par des degrés qui sont calés sur un oscillateur stable. Dans les générateurs de fréquence de types connus, un oscillateur à fréque ce variable est couplé à un diviseur de fréquence dont le rapport de division est réglable. Le signal de sortie du diviseur et celui d'un oscillateur à fréquence de référence sont comparés et le résultat de la comparaison est exploité pour régler la fréquence de I'oscillateur à fréquence variable. Ainsi, la sortie de l'oscillateur à fréquence variable est calée sur la fréquence de référence. Si le rapport de division est N, la fréquence de sortie de l'oscillateur à fréquence variable est. NF, dans lequel F représente la fréquence de I'oscillateur de référence stable. Une objection à ce type. de générateur, vient de ce que les circuits de division doivent fonctionner à la fréquence de l'oscillateur à fréquence variable. Ceci engendre ce t ns inconvénients. Par exemple, quand la fréquence de l'oscil lateur à fréquence variable est élevée, ces circuits de division sont élaborés et onéreux et imposent une limitation sur la fréquence de sortie maximale du gé nérateur. La présente invention -a pour objet de proposer un générateur de fréquence dans lequel le diviseur fonctionne à une fréquence différente; par exemple une fréquence inférieure à celle de l'oscillateur à fréquence variable. Selon l'invention, le générateur de fréquence délivrant un signal de sortie dont la fréquence est cale sur une fréquence de référence, est caractérisé en Oc qu'il comporte - des première et seconde sources de signaux ; - un oscillateur réglable en fréquence, en réponse à un signal de commande appli qué à une entrée donnée ; - un mélangeur ; - des moyens pour coupler la première source de signaux.de l.'oscillateur au mélangeur-;. - un diviseur de fréquence ; - des. moyens pour coupler la sortie du mélangeur au diviseur de fréquence ; - un circuit de comparaison de fréquences ; - des moyens pour coupler la sortie du diviseur de fréquence et la seconde sour ce de signaux, aux entrées du circuit de comparaison de fréquences afin engen- drer un signal de commande en réponse à leur différence de fréquence ; - et des moyens pour appliquer le signal de commande à 1' entrée de commande de oscillateur. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée ci.-dessous. Bien entendu la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre indicatif et nullement limitatif de 1'invention. la figure 1 représente, d'une maniere schématique, un exemple de réalisation préférée de l'invention. Les figures 2, 3 et 4 représentent, d'une manière schématique, d'autres exemples de réalisation de l'invention. En se référant à la figure 1, un oscillateur variable, qui peut être de tout type connu, dans lequel la fréquence. varie en réponse à un .signal de commande, est couplé à une entrée d'un mélangeur 3, dont la seconde entrée est connectée à une source de fréquence stable. Le mélangeur est..couplé -à un filtre passe-bas 4, et la sortie du filtre passe-bas est couplée à un diviseur à rapport variable 5. La sortie du diviseur à rapport -variable et une source de fréquence de référence sont toutes les deux couplées à un circuit comparateur de fréquence 6. la sortie du circuit comparateur de fréquence délivre le signal de commande et est couplèe à ltoscillateur variable 1. la sortie du circuit générateur de fréquence est cons tituée par la sortie de l'oscillateur variable 1. Le fonctionnement du circuit est le -suivant : le filtre passe-bas 4 sélectionne la faible fréquence de battement entre l'oscillateur variable et la source de fréquence stable qui, dans 1' exemple considéré, est un oscillateur commandé par cristal. la faible fréquence de battement est divisée dans le diviseur de fréquence 5, et le circuit comparateur de fréquence compare la fréquence divisée avec la fréquence de la source de référence et engendre un signal de sortie qui est- fonction de la différence de fréquence entre les deux. Le comparateur de fréquence, dans cette réalisation, peut être un comparateur de fréquence ou de phase de tout type connu.Le signal de sortie délivré par le comparateur de fréquence commande la fréquence de ltoscillateur variable et la fait varier jusqu'à ce que le signal de sortie du diviseur de fréquence soit calé sur la source de fréquence de référence. Si F désigne la fréquence la source de référence, S désigne la fréquence de I'oscillateur stable et si N désigne le rapport auquel le diviseur est réglé, la fréquence de sortie de I'oscillateur variable est réglée pour être égale à NF + S. La fréquence de sortie du générateur-est, en conséquence, déterminée par le réglage du rapport de division du diviseur. Les fréquences de sortie sont calées sur la fréquence de référence. En se référant à la figure 2, on a. représenté--une, variante du procédé dtobtention d'une source de fréquence stable-.constituée par un générateur calé sur la fréquence de référence. Tout procédé connu de calage de l'oscillateur peut être utilisé. Un procédé est-indiqué sur la figure 2 dans laquelle les circuits, qui correspondent à ceux de la figure 1, présentent des numéros correspondants et la- source de fréquence stable 2 est remplacée par un oscillateur 9, un diviseur de fréquence 7,:et un. autre comparateur 8 de fréquence ou de phase. La sortie de l'oscillateur 9 est divisée par le diviseur de fréquence 7 et la fréquence divisée est comparée par le comparateur 8 à une fréquence de référence, le signal de sortie du comparateur étant utilisé pour commander la fréquence de ltoscillateur variable comme dans l'exemple de réalisation précédent. Pour un générateur de fréquence du type décrit précédemment, qui doit fonctionner correctement, la source 2 de fréquence stable doit toujours être audessus ou bien au-dessous de la fréquence de l'oscillateur variable. Dans cette réalisation, la source de fréquence stable est constituée par un oscillateur à cristal et est inférieure à la fréquence la plus basse à laquelle l'oscillateur variable peut être réglé. Elle est également choisie suffisamment basse afin qu'elle demeure la fréquence inférieure en dépit de toutes variations provenant du décalage dû au vieillissement ou à la température. Dans un autre exemple de réalisation, des connexions additionnelles représentées sur la figure 1, sdnt établies au comparateur de fréquence 6, à partir de 1' oscillateur variable 1 et de ltoscillateur à cristal 2, quand le commutateur 12 jumelé est fermé. Le comparateur de fréquence comporte, en plus du discri minuteur normal de phase ou de fréquence, up circuit qui compare la fréquence de la source de fréquence stable avec celle de 'oscillateur variable et engendre un signal de commande d'asservissement quand la fréquence de ltoscillateur à fréquence stable est supérieure à la fréquence de 1 'oscillateur variable.Des circuits de ce genre sont connus et un procédé digital comparant les fréquences et délivrant un tel signal de commande est également connu. Les figures 3 et 4 représentent deux variantes de procédés pour obtenir la source à fréquence stable à partir de la source à 'fréquence de référence. Sur la figure 3, la fréquence de référence est une basse fréquence, comme dans l'exemple précédent. L'entrée à fréquence de référence est couplée à un multiplicateur 10 en même temps qu'au comparateur 6, et la sortie du multiplicateur est couplée à 1' entrée du mélangeur 3. le fonctionnement du circuit est semblable à celui décrit précédemment en référence avec les figures 1 et 2, mais, dans ce cas il est prévu une connexion supplémentaire entre 1 'oscillateur variable et le comparateur 6, afin d'assurer une relation correcte entre la source à fréquence stable et 1' oscillateur variable. Sur la figure 4, la fréquence de référence est une fréquence élevée et est couplée directement au mélangeur 3 qui est également couplé à l'entrée du diviseur Il, dont la sortie est couplée à ce qui était précedemment l'entrée de fréquence de référence du comparateur 6. Le fonctionnement du circuit est le même que celui décrit pour le circuit précédent. Dans les exemples de réalisation, décrits en référence avec les fiùres ls 2 et 3, la source de fréquence stable est inférieure en fréquence à celle de 1' oscillateur variable, et dans le cas de la figure 4, la fréquence de référence est inférieure à celle de ltoscillateur variable. Cette condition est préférée à la variante selon laquelle la fréquence de l'oscillateur stable est supérieure à celle de l'oscillateur variable. Pour certaines applications du générateur de fréquence, la fréquence de résonance peut titre obtenue à partir de l'oscillateur interne, de préférence commandé par cristal. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec un exemple particulier de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. IENDICTIONS. 10/- Générateur de'fréqucnco délivrant un signal de sortie dont la fréquence est calée sur une fréquence de référence, caractérisé en ce qu'il comporte - des première et seconde sources de signaux ; - un oscillateur réglable en fréquence, en réponse à un signal de commande appliqué à une entrée déterminée ; - un mélangeur ; - des moyens pour coupler la première source de signaux et ltoscillateur au mélangueur; - un diviseur de fréquence ; - des moyens pour coupler la sortie du mélangeur au diviseur.de fréquence ; - un circuit de comparaison de fréquences ; - des moyens pour coupler la sortie du diviseur de fréquence et la seconde sourc de signaux, aux entrées du circuit de comparaison de fréquences, afin d'engendrer un signal de commande en réponse à leur différence de fréquence ;; - des moyens pour appliquer le signal de commande à l'entrée du signal de command, de l'oscillateur. 2 /- Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qutil comporte, en outre, des moyens pour coupler le circuit de comparaison à la sortie de ltos- cillateur variable et à la première source de signaux afin de modifier le signal de comnande, de telle sorte que la fréquence de l'-oscillateur variable est toujou: soit supdrieureJ soit inférieure à la fréquence de la seconde source de signaux. 30/ Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diviseur de fréquence est un diviseur de fréquence à rapport variable au moyen duquel la fréquence de sortie du générateur peut astre réglée par degré. 4 /- Générateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde source de signaux délivre la fréquence de référence. 5 /- Générateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première source de signaux est- constituée par un oscillateur à cristal. 60/- Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première source de signaux comporte - un autre oscillateur réglable en fréquence, en réponse à un signal de commande appliqué à une entrée déterminée - un second diviseur ; - des moyens pour coupler la sortie de autre oscillateur au second diviseur ; - des moyens pour coupler la sortie de l'autre oscillateur au mélangeur ; - un second circuit de comparaison de fréquences ; - des moyens pour coupler la sortie du second diviseur et la seconde source de signaux, au second circuit de comparaison de fréquences, qui engendre un second signal de commande en réponse à leur différence de fréquence ; ; - des moyens pour coupler la sortie du second circuit de comparaison de fréquen ces à l'entrée des signaux de commande de l'autre oscillateur. 7 /- Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un multiplicateur dont l'entrée est couplée à la seconde source de signaux et dont la sortie constitue la sortie de la première source de signaux. 80/- Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un diviseur dont 1 'entrée est couplée à la première source de signaux et ont la sortie constitue la sortie de la seconde source de signaux.