Brevet FR2102196A1 — publié le 19720407

La présente invention se rapporte aux comparateurs de phase et, plus particulièrement, aux comparateurs de phase employant des composants à état solide. Les comparateurs de phase utilisés antérieurement dans les systèmes de commande pour aéronef comparaient des signaux de phase variable et de phase fixe en utilisant un discriminateur de phase du type à transformateur où à pont à diodes. Le dispositif à transformateur est efficace mais est lourd et volumineux. Le discriminateur à diodes a l'inconvénient de délivrer un signal de sortie avec un gain inférieur à l'unité, de sorte qu'unie amplification supplémentaire est nécessaire pour procurer un signal de sortie utilisable. Le dispositif selon l'invention surmonte les inconvénients des dispositifs précédemment connus et présente des caractéristiques supérieures et une fiabilité accrue. La présente invention vise un comparateur de phase comprenant un premier, un second et un troisième transistors sensibles à une paire de signaux de phase fixe et à un signal de phase variable. L'un des signaux de phase fixe est appliqué au premier transistor et l'autre est appliqué au second transistor. Le signal de phase variable est appliqué au troisième transistor. Chacun des transistors est rendu conducteur pendant des demi-cycles alternes du signal ap pliqué et quand l'un des premier et second transistors et le troi sième transistor sont simultanément conducteurs, le transistor conducteur des premier et second transistors délivre un signal de sortie fonction de la différence de phase entre les signaux de phase fixe et de phase variable. Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à réaliser un comparateur de phase particulièrement utile pour les systèmes de commande pour aéronef présentant un poids et un volume réduits, un gain supérieur à l'unité et des caractéristiques et une fiabilité supérieures à celles.des comparateurs de phase précédemment connus. Cet objet et d'autres encore de la présente invention apparaîtront plus clairement de la description détaillée qui suit ainsi que des dessins y annexés, étant bien entendu que ceux-ci ne sont donnés qu'a' titre d'exemple nullement limitatif. Sur les dessins La Fig. 1 est un schéma synoptique d'un système de navigation du type "VOR" utilisant les comparateurs de phase selon l'invention; La Fig. 2 est un schéma d'un comparateur de phase du type de ceux de la Fig. 1; et Les Fig. 3A, 3B et 3C sont des diagrammes représentant les signaux d'entrée et les signaux de sortie du comparateur de phase de la Fig. 2 En se reportant maintenant à la Fig. 1, on y voit un récepteur 1 du type VOR qui est monté sur un aéronef et reçoit un signal depuis un émetteur terrestre du type VOR (non représenté). Le récepteur 1 délivre un signal E1 qui est appliqué à un amplificateur 3 pour procurer un signal alternatif E2. Ce dernier est appliqué à un déphaseur 7 et à un dispositif détecteur-amplificataur-li- miteur 11. Le déphaseur 7 est un résolveur et est ajustable manuellement sur un relevement radial présélectionné; il délivre alors un signal alternatif de phase variable E3 qui est déphasé selon le relavement slectionné. Le signal de phase variable E3 est appliqué à un amplificateur 9 pour procurer un signal alternatif de phase variable E4. Ce dernier est appliqué à un comparateur de phase 18 ainsi qu a un déphaseur 10 de type classique. Le déphaseur 10 décale la phase du signal E4 de 900 pour procurer un signal alternatif de phase variable décalée E5. Ce dernier est appliqué à un comparateur de phase 18A. Le dispositif détecteur-amplificateur-limiteur 11 répond au signal E3 provenant de l'amplificateur 3 en délivrant un signal alternatif de phase fixe E7 qui est appliqué aux comparateurs de phase 18 et 18A ainsi pu a un déphaseur 14 de type classique. Ce dernier décale phase du signal E7 de 1800 pour procurer un signal alternatif de phase fixe E8-. Le signal E8 est appliqué aux comparateurs de phase 18 et 18A auxquels est également appliqué un signal continu de valeur constante E12 qui provient d'une source de signal 22. Le signal E12 affecte les comparateurs de phase d'une manière qui sera expliquée par la suit. Le comparateur de phase 18 compare les phases des signaux E4, E7 et E8 provenant respectivement de l'amplificateur 9, du dispositif détecteur-amplificateur-limiteur il et du déphaseur 14, nt délivre des signaux de sortie E10 et E1OA qui sont appliqués à un indicateur 20 destiné à procurer l'information de cap de l'aronef. Le comparateur de phase 18A compare les phases des signaux E7, E5 et E8 provenant respectivement du dispositif détecteur-amplifica teur-limiteur 11, du déphaseur 10 et du déphaseur 14, et délivre des signaux de sortie E11 et E qui sont appliqués à l'indicateur 20. L'indicateur 20 peu-t être, par exemple, un dispositif de représentation de situation horizontale et ré'pond aux signaux qui lui sont appliqués en indiquant le cap de l'aéronef et en indiquant si l'aéronef se dirgc vers l'émetteur terrestre du type VOR ou s'écarte de celui-ci. En se reportant maintenant à la Fig. 2, on y voit un schéma d'un comparateur de phase qui peut etre soit le comparateur de phase 18 ou le comparateur de phase 18A de la Fig. 1, mais qui sera décrit ici comme étant le comparateur de phase 18. Le circuit du comparateur de phase comprend les transistors NPN 30, 36 et 38. Le transistor 30 possède une base 32, un collecteur 34 et un émetteur 35; le transistor 36 possède une base 37, un collecteur 39 et un émetteur 41; et le transistor 38 possède une base 43, un collecteur 45 et un émetteur 47. Le signal E12 provenant de la source 22 est appliqué par des résistances de charge respectives 49 et 51 aux collecteurs 34 et 39 des transistors 30 et 36, et est appliqué par des résistances de polarisation respectives 53 et 55 aux bases 32 et 37 de ces transistors. La base 32 du transistor 30 est connectée à la masse par une résistance 57 et la base 37 du transistor 36 est reliée à la masse par une résistance 59. Le signal de phase fixe E7 provenant du dispositif détecteur-amplificateur-limiteur 11 est appliqué à la base 32 du transistor 30 et le signal de phase fixe E8 provenant du déphaseur 14 est appliqué à la base 37 du transistor 36. Les signaux de sortie E10 et E10 A sont respectivement recueillis sur les colLecteurs 34 et 39 des transistors 30 et 36. Le collecteur 45 du transistor 38 est connec-té aux émetteurs respectifs 35 et 41 des transistors 30 et 36, tandis que lté- metteur 47 du transistor 38 est connecté à la masse par une résistance 60. Le signal E12 provenant de la source de signal 22 est appliqué par une résistance 62 à la base 43 du transistor 38, cette base 43 étant reliée à la masse par une résistance 64. Le signal de phase variable E4 provenant de l'amplificateur 9 est appliqué à la base 43 du transistor 38. Dans l'agencement représenté à la Fig. 2, les transistors 30, 36 et 38 ne sont conducteurs que pendant le demi-cycle positif des signaux d'entrée respectifs E7, E8 et E4. De plus, puisque les signaux E7 et E8 sont déphasés de 1800, les transistors 30 et 36 ne sont jamais conducteurs simultanément. Le circuit de la Fig. 2 peut être analysé en considérant d'abord que les transistors 30 et 38 se trouvent dans l'état conducteur et ensuite que les transistors 36 et 38 se trouvent dans l'état conducteur. La durée de ltétat conducteur des transistors dépend du déphasage entre le signal E7 et le signal E4 pour les transistors 30 et 38, et du déphasage entre le signal E8 et le signal E4 pour les transistors 36 et 38. Les Fig. 3A, 3B et 3C représentent graphiquement les déphasages des signaux E7 et E8 par rapport au signal E4. Sur ces fi gures, I7 et I sont les courants traversant respectivement les 8 transistors 30 et 36, avec (I7 + I8) le courant traversant le transistor 38. Il s'en suit alors que le signal de sortie (E1o) apparaissant au collecteur 34 du transistor 30 est égal au produit (I7 x R49) et que le signal de sortie (E10A) an-paraissant au collecteur 39 du transistor 36 est égal au produit (18 x R51). La comparaison de phase est réalisée en recueillant la tension de sortie entre les collecteurs respectifs 34 et 39 des transistors 30 et 36. Si l'on désigne la tension de sortie par VO = E10 - E OA, alors cette tension de sortie est nulle lorsque les signaux E7 et E8 sont déphasés de 900 par rapport au signal E4 (voir la Fig. 3B). Lorsque le signal E7 est en phase avec le signal E4, le signal E10 est maximal et le signal E1OA est minimal, de sorte que la tension de sortie VO est maximale (voir la Fig. 3A).Lorsque le signal E7 est déphasé de 1800 par rapport au signal E4, le signal E10 est minimal et le signal E10A est maximal, de sorte qu'il en résulte une tension de sortie V qui est maximale mais dans le sens opposé (voir la Fig.3C). 0 Il est à remarquer que le dispositif fonctionne aussi bien avec un signal de phase fixe et une paire de signaux de phase variable. Dans ce dernier cas, le déphaseur 14 est connecté à l'amplificateur 9 pour décaler la phase du signal E4 et le déphaseur 10 est connecté au dispositif détecteur-amplificateur-limiteur Il pour décaler la phase du signal E7. Bien que dans un but d'explication de l'invention une forme de réalisation particulière de celle-ci ait été représentée et décrite, il doit être entendu que divers changements ou modifications évidents à tout homme de l'art peuvent y être apportés sans s'écar ter pour cela de l'esprit de l'invention ni sortir de son domaine. REVENDICATIONS 1. Comparateur de phase destiné un système de commande procurant un signal alternatif de phase fixe et un signal alternatif de phase variable, caractérise en ce qu-'il comprend : une source de tension de polarisation; un premier dispositif de commande de passage de courant connecté à la source de tension-de polarisation et au système de commande et sensible la tension de polarisation ainsi qu'au signal alternatif de phase fixe lorsque ce dernier possède une polarité prédéterminée pour- devenir conducteur; un moyen destiné à procurer un autre signal alternatif de phase fixe; un se cond dispositif de commande de passage de courant connecté à la source de tension de polarisation ainsi qu'à ce dernier moyen et sensible à cet autre signal alternatif de phase fixe lorsque ce dernier signal possède une polarité prédéterminée pour devenir conducteur; un troisième dispositif de commande de passage de courant connecté à la source de tension de polarisation et au système de com denier possède une polarité prédéterminée pour devenir conducteur; et un moyen pour connecter le troisième dispositif au premier et au second dispositif de manière que la conduction simultanée de l'un ou l'autre du premier et du second dispositif et du troisème dispositif affecte l'un ou l'autre du premier et du second dispositif pour procurer un signal de sortie correspondant au déphasage entre le signal alternatif de phase fixe appliqué à l'un ou l'autre du premier et du second dispositif et le signal alternatif de phase variable appliqué au troisième dispositif. 2. Comparateur de phase selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen procurant l'autre signal alternatif de phase fixe comprend un déphaseur connecté au système de commande pour décaler la phase du premier signal alternatif de phase fixe. 3. Comparateur de phase selon la revendication 2, caractérisé en ce que le déphaseur décale la phase du premier signal alternatif de phase fixe de 1800. 4. Comparateur de phase selon la revendication 1, caractérisé en ce que les phases des deux signaux alternatifs de phase fixe sont liées de manière que le premier et le second dispositif ne soient jamais conducteurs simultanément. 5. Comparateur de phase selon la revendication 1, caractérisé en ce que : le premier, le second et le troisième dispositif sont des transistors ; une première et une seconde résistance con nectent drestpectivement le premier et le second transistors à la ae -1enilon source/de polarisation; le collecteur du troisième transistor est connecté aux émetteurs du premier et du second transistor et une troisième résistance connecte l'émetteur du troisième transistor à la masse; et les bases du premier, du second et du troisième transistor sont connectées au système de commande. 6. Comparateur de phase selon la revendication 5, caractérisé en ce que les signaux de sortie correspondant aux déphasages entre le signal de phase fixe et les signaux de phase variable apparaissent entre les collecteurs du premier et du second transistor. 7. Comparateur de phase selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est prévu : une résistance pour connecter la base du premier transistor à la source de tension de polarisation; une autre résistance pour connecter la base du second transistor à la source de tension de polarisation; et encore une autre résistance pour connecter la base du troisième transistor à la source de tension de polarisation. 8. Comparateur de phase selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est prévu : une résistance pour connecter la base du premier transistor à la masse; une autre résistance nour connecter la base du second transistor à la masse ; et encore une autre résistance pour connecter la base du troisième transistor à la masse.