Brevet FR2020562A1 — publié le 19700717

La présente invention concerne un procédé d'asservissement en fréquence d'oscillateurs délivrant divers harmoniques purs d'une fondamentale dans des systèmes à courant porteur, avec utilisation de comparateurs de phase dont la tension de sortie, fonction du déphasage entre les impulsions étroites de tension à la fondamentale et la tension de l'oscillateur considéré, règle la fréquence des oscillateurs. I1 est connu d'égaler sensiblement la fréquence d'un oscillateur synchronisable, qui délivre un harmonique donné d'une fondamentale, à cette dernière par division de fréquence et de comparer ces deux fréquences dans un discriminateur de phase dont la tension de sortie est utilisée pour synchroniser l'oscillateur à l'harmonique désiré. Le diviseur de fréquence nécessaire représente un appareillage important, notamment dans le cas d'un rapport de division élevé. I1 est également connu, pour l'asservissement en fréquence d'oscillateurs délivrant divers harmoniques d'une fondamentale, de relier cycliquement, à l'aide d'un commutateur, ces oscillateurs et les dispositifs de commande correspondants, comportant chacun un organe de réglage et une mémoire, à un dispositif de régulation commun, de comparer dans ce dernier les fréquences d'oscillateur à une fréquence impulsionnele égale à la fondamentale et d'asservir les oscillateurs en fonction de la différence de fréquence observée (brevet allemand nb 1 271 212).Le dispositif de régulation commun comporte deux redresseurs en fonction de la phase, constitués chacun par deux amplificateurs, un déclencheur, un générateur d'impulsions étroites, un étage additionneur et un multivibrateur commandé par ce dernier. Le dispositif de régulation commun comporte en outre un déphaseur, un différentiateur et un opérateur commandé par les deux redresseurs. La complexité de ce dispositif de régulation commun et les mémoires nécessaires dans les dispositifs de commande des oscilateurs pour conserver le dernier critère de réglage entrainent un appareillage important. L'emploi d'un multivibrateur monostable dans le dispositif de régulation ne permet en outre qu'une correction pas à pas de la fréquence.La fréquence des oscillateurs n'est enfin. contrOlée que de temps à autre, par suite de l'interrogation cyclique, ce qui interdit l'obtention d'un synchronisme rigoureux. L'invention vise à éviter dans une large mesure les inconvénients des procédés connus et notamment à obtenir un asservissement continu de la phase et par suite un synchronisme rigoureux. Selon une particularité essentielle de llinvention, des comparateurs de phase, affectés aux divers oscillateurs avec des éléments intégrateurs en aval, convertissent les différences de phase entre la tension de l'oscillateur considéré et les impulsions étroites de tension à la fondamentale en variations d'une tension continue permettant un asservissement continu de la fréquence de la tension d'oscillateur. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous et des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente le schéma de principe de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans le cas de deux oscillateurs à asservir - la figure 2 représente le diagramme tension-temps des tensions intéressantes sur les entrées et les sorties des étages additionneurs et éléments intégrateurs - les figures 3 et 4 représentent chacune un exemple de réalisation de l'étage comparateur de phase avec élément intégrateur en aval. A la figure 1, un amplificateur limiteur BV convertit la tension à la fondamentale (fO) en une tension rectangulaire amplifiée, qui est appliquée en parallèle aux entrées de deux différentiateurs D1, D2. Les impulsions étroites de tension, résultant de la différentiation et dont la fréquence est égale à la fondamentale, sont appliquées à une entrée des comparateurs de phase P1, P2. La tension des oscillateurs 01, 02 est appliquée à l'autre entrée. Les intégrateurs I1, I2 appliquent les tensions de sortie des comparateurs aux oscillateurs 01, 02, sous forme de tension de réglage. La figure 2 illustre le fonctionnement du procédé selon l'invention dans le cas de l'emploi d'un opérateur ET numérique comme comparateur de phase. ta courbe a) représente la tension sinusordale d'oscillateur appliquée à une entrée de l'opérateur et a courbe b) les impulsions étroites de tension à la fondamentale, appliquées à l'autre entrée, la fréquence de l'oscillateur étant par exemple double de la fondamentale. Us désigne la tension de seuil valable pour les deux entrées de l'opérateur.La tension de sortie de l'opérateur, nprésentée par la courbe c) et constituée par des impulsions rectangulaires, n'apparat que lorsque les deux tensions d'entréont positives simulanfinst; la fréquence des impulsions est égale à la fondamentale et leur durée est égale au temps pendant lequel les deux tensions d'entrée sont simultnément supérieures au seuil Us, eest-h-dire qu'elle correspond à la phase. La courbe d) représente la tension continue délivrée par les intégrateurs, avec un échelonnement qui correspond à la durée des impulsions selon la courbe c) et servant à l'asservissement des oscillateurs. La figure 3 représente un exemple de réalisation d'un étage additionneur analogique, fonctionnant en comparateur de phase, avec un intégrateur en aval. Les deux tensions d'entrée sont transmises chacune par une résistance R1 ou R2 à une résistance R3 pour addition. Les pointes de la tension somme sont appliquées par un redresseur à diode G1 au condensateur d'intégration C1 et à la résistance élevée de fuite R4. La figure 4 représente un autre étage additionneur analogique avec intégrateur en aval. La tension somme, obtenue sur la résistance R3, est appliquée dans ce cas à la base d'un transistor Ts en montage émetteur commun et dont le circuit de sortie contient l'élément C1/R4. Un condensateur C2, branché entre la borne d'entrée de la tension d'oscillateur et la résistance R2, et un redresseur G2, branché entre le point de connexion de C2, R2 et le potentiel de masse, produisent une tension de polarisation base-émetteur appropriée pour le transistor Ts. L'invention permet notamment d'utiliser aussi des opérateurs ET ou NON-ET intégrés comme comparateurs de phase. Le procédé selon l'invention satisfait à la condition d'asservissement de fréquence continu, garantissant une synchronisation rigoureuse. Le nombre d'oscillateurs synchronisables simultanément est indifférent. Les oscillateurs sont réalisés de préférence sous forme d'oscillateurs RC à pont de Wien, une variation de résistance étant la façon la plus simple d'agir sur la fréquence. La résistance commandée nécessaire dans ce but est par exemple un transistor à effet de champ. La commutation d'une résistance dans le pont de Wien permet de synchroniser d'une façon extrêmement simple la fréquence de l'osillateur à un autre harmonique. Les éléments essentiels de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, l'amplificateur limiteur, l'osicllateur RC et l'opérateur ET ou NON-ET, peuvent être intégrés. R E V E N D I C A TI O N S 1. Procédé d'asservissement en fréquence d'oscillateurs délivrant divers harmoniques purs d'une fondamentale dans des systèmes à courant porteur, avec utilisation de comparateurs de phase dont la tension de sortie, fonction de la différence de phase entre les impulsions étroites de tension à la fondamenile et la fréquence de l'oscillateur considéré, règle la fréquence des oscillateurs, ledit procédé étant caractérisé en ce que des comparateurs de phase, affectés aux divers oscillateurs et comportant des intégrateurs en aval, convertissent les différences de phase entre la tension de l'oscillateur considéré et les impulsions étroites de tension. à la fondamentale en variations d'une tension continue pour l'asservissement continu de la tension d'oscillateur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par l'emploi d'opérateurs ET ou NON-ET numériques comme comparateurs de phase. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les impulsions étroites de tension à la fondamentale et la tension d'oscillateur sont transmises par des insistances à une résistance d'addition, et les pointes de la tension somme sont appliquées par un redresseur au condensateur d'intégration et à une résistance de fuite élevée. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les impulsions étroites de tension à la fondamentale et la tension d'oscillateur sont transmises par des résistances à une résistance d'addition, les pointes de la tension somme commandent un transistor dont la sortie contient un élément RC et un condensateur et un redresseur, branchés en amont pour la tension d'oscillateur, produisent par l'intermédiaire d'une résistance une tension de polarisation base-émetteur appropriée pour le transistor.