Brevet FR2079262A1 — publié le 19711112

C3787 2079262 L'invention concerna un •. jn^éi-drer zc-i OSCXllat-i-CilS 31îiU£0idalt%L (JL:* -,)*■- -w-».-1 U'.' ... . — par CrV/- rants porteurs; ces cjcill^ticns ." uitec d'ur. oscillateur de base conurun h l'aie" -îs jén£'ra : ^i.rc l r-'-.laxaticn bles conçus sous la forte I- diviic-v-z's à? ,?r^~-.iénee,:. JL?rs qu'au cir cuit d'eu:rie du générateur à relaya"ion est appliquée,comme sijaal de syncl:r;nisation,une oscillation déduite de l'oscillateur de base, tandis que dans le circuit de ^rtie du générateur à relaxation astable se trouve un circuit accordé duquel l'oscillation sinusoïdale envisagée est prélevée et appliquée à la li^ne le sortie.Des dispositifs de ce genre sont notaiment utilisés pour engendrer des ondes porteuses de canal, des ondes porteuses de groupe mais également des fréquences pilotes et des fréquences de signalisationa Il existe divers dispositifs servant à engendrer des ondes porteuses dans un système de téléphonie par courants porteurs.Avec un premier dispositif connu, l'oscillation sinusoïdale provenant d'un oscillateur de base est transformée au moyen d'un élément non linéaire(par exemple une bobine à noyau saturé) en un série d'impulsions en forme d'aiguilles périodiques,après quoi à l'aide de filtres,les harmoniques supérieures dans la série d'impulsions en forme d'aiguilles, qui constituent les ondes porteuses désirées,sont sélectionnées. Avec ce dispositif" il faut accorder une attention particulière à la réalisation des filtres, étant donné que pour les fréquences d'onde porteuse supérieures,la largeur de bande relative des filtres diminue. Avec un deuxième dispositif connu les différentes fréquences d'onde porteuse sont déduites d'un oscillateur de base à l'aide de diviseurs de fréquence passifs qui, uniquement en présence d'un signal d'entrée, fournissent un signal de sortie alors que l'on rencontre avec ce dispositif la difficulté que surtout pour les facteurs de division élevés, on n'a pas la certituae que la fréquence de l'oscillateur de base est divisée par le facteur de division correct» les inconvénients des dispositifs de généi'atiori d'onde porteuse connus, à savoir les filtres de sorÇLe compliqués et l'incertitu de quant aux facteurs de division, ôent supprimés si l'on utilise un dispositif du genre envisage dans le préambule,avec lesquels on constate cependant que dans certaines cire ont l'accès particulier .-n* il se produit une augmentation du ,-ivaaa de di^^onie entre les ju-naux dans le système de téléphonie p-ir courant porteur. bad original 71 03787 ■2- 2079262 l'Is-ren-cion vise à supprimer de façon particulièrement simp" difficulté que présente im dispositif du genre envisagé dans le. préamlïule tout en conservant ses avantages et d'améliorer ainsi possibilités d'utilisation pratiques0 ' 5 Se dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce qu- ohaeun des générateurs à relaxation astables réalisés avec un cuit accordé5 comporte m dispositif de surveillance constitué un dispositif redresseur connecté au circuit accordé et suivi d'étage de comparaison de tension servant à comparer la, tension d, 10 tie du dispositif redresseur à une tension de référer— onstaii'"0 pour engendrer ainsi un signal de régulation qui lors de la dimi-.--. tion de l'amplitude de la tension de sortie du dispositif redrss : '. oommande m dispositif de "blocage situé entre la ligna de sortie le circuit accordé précité. 15 la description qui va suivre, en regard des dessins annexés,x-bien comprendre comment l'invention peut être réalisée® la fig. 1 est un schéma synoptique d'un dispositif conforme a l'invention servant à engendrer des oscillations sinusoïdales. la fig » 2 et la. fig. 3 représentent en détail des formes de xi: 20 lisation du dispositif de la fig. 1. Avec le dispositif représenté sur la fig.l servant à engendrsr des ondes porteuses dans un système de téléphonie par courants p:_ teurs, les fréquences d'onde porteuse sont déduites d'un oscillai, de hase Garnira ls dont la fréquence de,, par exemple, 3360 Ha est 25 gendrée par ua oscillateur à cristal» le dispositif comporte de?r naux 2 connectés en parallèle dont trois sont représentés sur gure. On prélève sur les lignes de sortie 3 des ondes porteuses ayant une fréquence de, par exemples 672, 480 et 420 kHz qui se éventuellement mises à profit pour la génération de l'onde port_.. 30 par exemple par suite d'mis autre division de fréquencemélar- -ou par multiplication de fréquence« les différents canaux 2 connectés en parallèle sont identique■ quant à leur réalisation c"est la raison pour laquelle on n'a rspr Pour engendrer les différentes fréquences d'ondes porteuses cun des canaux 2 connectés e:a parallèle comporte un générateur " laxation astable 4 réalisé comme diviseur de fréquence,dont lec>, . 40 lation de relaxation est par exemple engendrée du fait que le c Bad original 71 03787 -3- 2079262 cuit de collecteur d'un transistor est rétrocouplé positivement sur le circuit d'émetteur au moyen d'un transformateur. A l'aide d'un circuit accordé 6 qui est situé dans le circuit de sortie du générateur à relaxation envisagé 5, l'onde porteuse dont la fréquence est 5 égale à la fréquence fondamentale ou à un harmonique "bas de l'oscillation à relaxation est sélectionnée et appliquée à la ligne de sortie 3. les circuits accordés 6 situés dans les circuits de sortie des générateurs à relaxation 5 sont de conception particulièrement simple étant donné que la différence de fréquence relative entre la 10 fréquence fondamentale et les fréquences harmoniques basses est grande. Pour obtenir des relations constantes entre la fréquence de l'oscillateur de base 1 et les fréquences des ondes porteuses dans les lignes de sortie 3 des canaux connectés en parallèle 2, l'oscil-15 lation de l'oscillateur de base 1 est transmise, éventuellement par 11 intermédiaire d'un formateur d'impulsions, comme signal de synchronisation aux circuits d'entrée des diviseurs de fréquence 4, qui,de ce fait, engendrent une fréquence de synchronisation égale à une fraction entière de la fréquence de l'oscillateur de base 1. 20 Avec le dispositif décrit ci-dessus on a obtenu en pratique d'excellents résultats mais dans certaines circonstances on a constaté une augmentation du niveau de diaphonie entre les canaux, la Demanderesse a déterminé par des recherches que la cause de cette augmentation du niveau de diaphonie devait être recherchée dans le fait 25 que la synchronisation des générateurs à relaxation astables insérés dans les canaux 2 connectés en parallèle, par l'oscillateur de base commun, se perd, le générateur à relaxation astable envisagé 5 engendre alors sa fréquence de relaxation qui est différente de sa fréquence de synchronisation ce qui se traduit par une augmentation du 30 niveau de diaphonie dans les canaux voisins du système de téléphonie par courants porteurs. Selon l'invention cette augmentation du niveau de diaphonie est éliminée de façon simple du fait que le générateur à relaxation astable 5 conçu avec un circuit accordé 6 comporte un dispositif de sur-35 veillance 7, constitué par un dispositif redresseur 8 connecté au circuit accordé 6 et suivi d'un étage de comparaison de tensions 9 permettant de comparer la tension de sortie du dispositif redresseur 8 à une tension de référence constante pour engendrer un signal de régulation qui lors de la diminution de l'amplitude de la tension de 40 sortie du dispositif redresseur 8, bloque un étage bloqueur 10 situé 71 03787 -4- 2079262 entre la ligne de sortie 3 et le circuit accordé précité. Partant de 1*état de fonctionnement normal dans lequel le générateur à relaxation astable 5 est synchronisé par le signal de synchronisation déduit de l'oscillateur de "base 1 et pour lequel le 5 circuit 6 situé dans le circuit de sortie est accordé sur la fréquence de l'onde porteuse à sélectionner, la tension aux bornes du circuit accordé 6 est maximale, de même que la tension continue obtenue par le redressement dans le circuit de sortie du dispositif redresseur 8, cette tension continue fournit, après comparaison 10 avec la tension de référence dans l'étage de comparaison de tension 9, la tension de régulation pour l'étage de blocage. Dans cet état la liaison entre le circuit accordé 6 et le circuit de sortie 3 est libérée par le dispositif de blocage 10 de sorte que l'onde porteuse sélectionnée à l'aide du circuit 6 peut atteindre la ligne de 15 sortie 3» Si la synchronisation du générateur à relaxation astable 5 par l'oscillateur de base 1 disparaît, le générateur à relaxation astable 5 se met à engendrer sa fréquence de relaxation qui est différente de la fréquence de synchronisation. Etant donné que le cir-20 cuit accordé 6 transforme une modification de fréquence relativement petite du signal en un abaissement d'amplitude relativement élevé, l'amplitude de la tension aux bornes du circuit accordé 6 diminue fortement. Par exemple pour un circuit ayant un facteur de qualité Q = 25, l'amplitude de la tension diminue d'environ 30 71 03787 "5" 2079262 valeur maximale, ce qui met fin au blocage ce •-« blocage ■ Sans appareillage additionnel le dispositif e^t ramené de ce fait dans son état de fonctionnement normal. Le dispositif envisagé se caractérise donc p-;u' sa réalisation 5 simple ,son fonctionnement fiable et sa surveillance ds fréquence sensible, caractéristiques qui rendent le dispositif i>articulière-ment intéressant pour son utilisation dans la pratique,Outre les avantages précités, on peut obtenir à l'aide du dispositif décrit, de façon simple, une stabilisation de la tension de sortie dans 1s 10 ligne de sortie 3 en réalisant selon l'invention l1? ape de comparaison de tension 9 comme un circuit d'amortissement variable comme on va maintenant l'expliquer en se référant aux fig. 2 et 3. En particulier l'application des mesures conformes à l'invention au générateur à relaxation astable 5 conçu comme diviseur de fré-15 quence et représentée sur les figures 2 et 3, présente de grands avantages. La fig. 2 représente une forme de réalisation du dispositif conforme à l'invention dans laquelle un canal d'onde porteuse est représenté plus en détail. Dans cette forme de réalisation le généra-20 teur à relaxation astable 5 conçu comme diviseur de fréquence 4 est réalisé de la façon décrite déjà dans la demande de brevet français No. 1.531*497 (PHff. 1600). Ce générateur à relaxation astable. 5 comporte un transistor 11 monté en base commune, dont le circuit de collecteur est rétrocouplé positivement vers le circuit d'émetteur 25 au moyen d'une bobine série 12 insérée dans le circuit de collecteur et d'une bobine de rétrocouplage 13 située dans le circuit d'émetteur. En série avec la bobine de rétrocouplage 13 on a prévu dans le circuit d'émetteur une résistance fonctionnant comme iimi-teuse de courant, tandis que dans le circuit de collecteur la bobi-30 ne série 12 est shuntée par un limiteur de tension bilatéral 15 qui limite la tension aux bornes de la bobine série 12 à line valeur maximale +E et à -une valeur minimale -E. De ce fait le limiteur de tension bilatéral 15 est formé par deux branches parallèles qui sont chacune munies d'une combinaison en série d'une diode normale 16 et 35 d'une diode de Zener 17. Dans le générateur à relaxation envisagé 5 une tension rectangulaire est engendrée aux bornes de la bobine série 12 située dans le circuit de collecteur et cette tension rectangulaire induit par l'intermédiaire de la bobine de rétrocouplage 13 une tension rec-50 tangulaire dans le circuit d'émetteur. De ce fait il circule dans le BAD ORIGINAL 71 03787 -6- 2079262 circuit d'è^etteur un courant rectangulaire qui est identique a la tension d'émetteur induite divisée par la résistance de limitation de courant 14. De ce fait, il apparaît dans le circuit de collecteur un courant de collecteur dont l'intensité est égale au produit 5 du courant d ' émetteiir et du facteur d'amplification de courant « du transistor 11» Comme l'on a expliqué plus en détail dans la demande de brevet français" précédente Uo0 1.531.497 (PHH. 1600) le processus de relaxation du générateur à relaxation astable envisagé 5 repose sur 10 la répartition du courant-de collecteur entre la bobine série 12 et le limiteur de tension bilatéral 15a On a en particulier que s-i le courant de collecteur passe de sa valeur minimale à sa '"/fleur maximale, le courant dans la bobine série 12 augmente linéairement et ce, avec une vitesse d'augmentation qui est déterminée par la va-15 leur de la self-induction de la bobine série 12, tandis que la partie restante du courant de collecteur est absorbée par le limiteur de tension bilatéral 15= l'augmentation de courant dans la bobine série"12 se poursuit jusqu'à ce que tout le courant de collecteur circule à travers 3„a bobine série 12, après quoi la tension aux 20 bornes de la bobine série 12 diminue, cette diminution de tension provoquant, par 1 * intermédiaire du rétrocouplage positiff une commutation de la tension aux bornes de la bobine série 12 vers la valeur de limitation minimale ~E3 Dams cet. état le courant de collecteur du transistor 11 est mini-= 25 mal de sorts que le courant circulant dans la bobine série 12 diminue progressivement et la partie restante du courant dans le circuit de collecteur est absorbée par le limiteur de tension bilatéral 15 jusqu'à ce que le courant dans la bobine série 12 soit égal au courant de collecteur, le générateur à relaxation 5 bascule 30 alors vers son état astable avec un covirant de collecteur- maximal, après quoi le cycle décrit ci-dessus se répète. En connectant le générateur à relaxation astable 5 décrit ci-dessus, qui est synchronisé par un signal de synchronisation déduit de 15 oscillateur de base 1, à 15 électrode de base, une division de 35 fréquence avec un facteur 10 peut être réalisée de façon simple«Au moyen d'un circuit accordé 6 monté en série avec la bobine 12 dans le circuit de collecteurs, lsoscillation d'onde porteuse désirée est sélectionnée, cette onde porteuse étant prélevée du circuit 6 pour* son traitement ultérieur à l'aide d'une bobine de couplage 18* BAD ORIG/NAL 71 03787 -7- 2079262 De même que le générateur à relaxation astable 5 réalisé comme diviseur de fréquence 4, le dispositif de surveillance 7 représenté schématiquement sur la fig. 1 est représenté en détail sur la fig.2. Il comporte un dispositif redresseur 8 constitué par des redres-5 seurs 19 connectés aux extrémités du circuit accordé 6 et un condensateur de redressement 20 suivi d'un étage de comparaison de tension 9 sous la forme d'un transistor 21, permettant la comparaison de la tension de sortie du dispositif redresseur 8 avec la tension de Zener d'une diode de Zener 22 insérée dans le circuit d'émetteur du 10 transistor 21. Avec le signal de régulation engendré par l'étage de comparaison de tension 9 le transistor de blocage 24 fonctionnant comme amplificateur est commandé par l'intermédiaire d'un transistor auxiliaire dans l'étage 10; l'électrode de base de ce transistor de blocage 24 est connectée à la bobine de couplage 18 et le 15 circuit d'émetteur est relié, par l'intermédiaire d'un transformateur 25, à la ligne de sortie 3. Comme l'on a déjà expliqué pour la fig.l, à l'état de synchronisation du générateur à relaxation astable 5 la tension aux bornes du circuit accordé 6 ainsi que la tension aux bornes du condensa-,20 teur 20 du dispositif redresseur 8 sont maximales. Cela a pour conséquence que le transistor 21 est amené à l'état saturé,ainsi que le transistor auxiliaire 23 dans l'étage de blocage 10, de sorte que le transistor de blocage 24 est réglé comme amplificateur en classe A par la tension d'alimentation appliquée et les oscillations d'on-25 de porteuse prélevées par la bobine de couplage 18 du circuit 6 sont transmises par l'intermédiaire de ce transistor 24 à la ligne de sortie 3. On obtient simultanément dans cet état avec le dispositif de surveillance 7 line stabilisation d'amplitude particulièrement efficace. 30 Si la tension aux bornes du circuit accordé 6 augmente, par exemple par suite d'une modification de la charge dans la ligne de sortie 3, la résistance de charge formée par le transistor 21 conducteur et la diode de Zener 22 conductrice, du dispositif de redresseur 8 diminue et la charge du circuit accordé 6 augmente de sorte que 35 l'augmentation de tension qui se produit est contrecarrée. Dans le cas inverse dans lequel la tension aux bornes du circuit 6 diminue, la charge diminue également de sorte que la diminution de tension qui se produit est contrecarrée. En particulier, pour des circonstances de fonctionnement variant fortement, à savoir l'apparition si-40 multanée d'une variation de température de 0°C à 50° C, une varia 71 03787 -8. 2079262 tion de tension d'alimentation de + 5 $ et une variation de charge de zéro à la pleine charge, la tension dans la ligne de sortie 3 reste constante à environ 1 $ près. Si dans le dispositif envisagé la synchronisation du générateur 5 à relaxation 5 disparaît, la tension à la sortie du dispositif redresseur diminue comme on l'a déjà dit dans la description de la fig. 1, ce qui se traduit par le fait que le transistor 21 et le transistor auxiliaire 23 se bloquent de sorte que le circuit d'alimentation du transistor de blocage 24 est interrompu. Les oscilla-10 tions prélevées sur le circuit 6 ne peuvent plus atteindre la ligne de sortie 3. L'utilisation du générateur à relaxation astable 5 envisagé ici dans le dispositif conforme à l'invention offre d'importants avantages. En particulier on a , du fait que l'on peut choisir, sans 15 risque d'apparition d'un rapport de division incorrect, la différence de fréquence entre la fréquence de synchronisation et la fréquence de relaxation relativement élevée, par exemple 7 pour un ajustage peu critique et pour une surveillance particulièrement sensible. Cette différence de fréquence relativement grande est possible 20 étant donné que comme on l'a déjà expliqué dans la demande de brevet français Ho. 1„531.497 (PHH.1600) on obtient avec ce générateur à relaxation astable 5 uniquement des divisions de fréquence pour lesquelles le facteur de division est uniquement pair ou impair,selon la façon dont la.synchronisation est réalisée. 25 La fig. 3 représente une simplification notable du dispositif de la fig. 2 dans le cas où aucune amplification de signal de sortie n'est nécessaire. En particulier l'étage de comparaison de tension 9 et l'étage de blocage 10 sont combinés de manière à former un étage ne comportant qu'un seul transistor 26. D'autre part l'électrode 30 de base est reliée par l'intermédiaire d'une bobine d'inductance 27 au circuit de sortie du dispositif redresseur 8 et le circuit de collecteur à la ligne de sortie 3 tandis que dans le circuit d'émetteur se trouve en série avec la diode de Zener 22, la bobine de couplage 18 couplée au circuit accordé 6. 35 Le fonctionnement de ce dispositif est tout à fait identique au fonctionnement du dispositif représenté sur la fig. 2. En particulier à l'état synchronisé du générateur à relaxation astable 5, le transistor 26 monté comme étage de blocage 10 qui remplit simultanément la fonction d'étage de comparaison de tension 9, est amené à 40 saturation par la tension de sortie du dispositif redresseur 8, de 71 03787 -9- 2079262 sorte que l'onde porteuse engendrée est transmise par l'intermédiaire du circuit de collecteur du transistor 26 'a la ligne de sortie 3. Si la synchronisation du générateur à relaxation astable 5 disparaît, la tension de sortie du dispositif redresseur 8 ne dépasse pas la tension de Zener et, de la façon déjà décrite en regard de la fig. 2, le transistor 26 se trouve dans l'état bloqué de sorte que la liaison entre la bobine de couplage 18 et la ligne âe sortie 3 est interrompue. Outre la simplicité de la réalisation on obtient ici en même temps une génération d'onde porteuse particuliërenient favorable ainsi que les avantages donnés en regard de la fig, 2, à savoir pour un ajustage peu critique,une surveillance sensible de la fréquence et une stabilisation efficace de la tension de sortie. Il faut remarquer que par des considérations concernant le rendement du générateur à relaxation astable 5 il est avantageux de placer la bobine de rétrocouplage 13 dans le circuit de base. Dans cette forme de réalisation ainsi que dans la forme de réalisation représentée sur les fig. 2 et 3 la bobine de rétrocouplage 13 est toujours placée dans le circuit base-émetteur, tandis que la résistance limiteuse 14 se trouve dans le circuit d'émetteur. Il faut remarquer également que l'on obtient un avantage additionnel de l'invention du fait que le dispositif de surveillance 7 ne doit être monté qu'à l'endroit du dernier étage diviseur du circuit nécessaire pour engendrer une onde porteuse déterminée. BAD ORIGINAL 71 03787 -10- 2079262 Revendications : 1.- Dispositif servant à engendrer des oscillations sinusoïdales dans un système de téléphonie par courants porteurs; ces oscillations sinusoïdales sont déduites d'un oscillateur de base commun à l'aide de générateurs à relaxation astables conçus sous la forme de diviseurs de fréquencev alors qu'au circuit d'entrée du générateur à relaxation est appliquée, comme signal de synchronisationP une oscillation déduite de l'oscillateur de base, tandis que dans le circuit de sortie du générateur à relaxation astable se trouve un circuit accords duquel l'oscillation sinusoïdale envisagée est prélevée et appliquée à la ligne de sortie, ce dispositif étant caractérisé en ce que chacun des générateurs à relaxation astables réalisés avec un circuit accordé, comporte un dispositif de surveillance constitué par un dispositif redresseur connecté au circuit accordé et suivi d'un étage de comparaison de tension servant à comparer la tension de sortie du dispositif redresseur à une tension de référence constante pour engendrer ainsi un signal de régulation qui lors de la diminution de l'amplitude de la tension de sortie du dispositif redresseur eomsaiide un dispositif de blocage situé entre la ligne de sortie et le circuit accordé précité, 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étage de comparaison de tension est conçu comme un circuit dfa-mortissement variable» 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étage de comparaison de tension est formé par un transistor dont le circuit dfémetteur est muni d!une diode de Zener pour engendrer une tension de référence, 4.~ Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'étage de blocage est formé par un transistor ausi-> liaire fonctionnant comme commutateur qui est inséré dans le circuit d'alimentation dix transistor de blocage fonctionnant comme amplificateur, le circuit de sortie de ce transistor étant couplé au moyen d'une bobine de couplage au circuit accordé et le circuit de sortie est couplé à la ligne de sortie. 5.- Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l1'étage de comparaison de tension et l'étage de blocage sont formés par un étage combiné ne comportant qu'un seul transistor» alors que la bobine de couplage couplée avec le circuit accordé est montée en série dans le circuit d'émetteur avec une dioBÂD ORIGINAL 71 03787 2079262 de de Zener servant à engendrer une tension de référence,tandis que l'électrode de base est reliée au circuit de sortie du dispositif redresseur et le circuit de collecteur est relié à la ligne de sortie» 6.- Dispositif selon une des revendications 1, 2, 3 , 4 ou 5,caractérisé en ce que le générateur à relaxation astable réalisé avec un circuit accordé comporte un transistor monté en base commune, alors que dans le circuit de collecteur est prévue une bobine série qui au moyen d'une bobine de couplage est rétrocouplée induc-tivement avec le circuit base-émetteur, alors la bobine série dans le circuit de collecteur est shuntée par un limiteur de tension bilatéral qui limite la tension aux bornes de la bobine série à une valeur déterminée maximale et à une valeur minimale déterminée,tandis que dans le circuit d'émetteur est comprise une résistance fonc tiormant comme limiteuse de courant et l'oscillation de l'oscillateur de base est appliquée à l'électrode de base.