Brevet FR2086235A1 — publié le 19711231

.14226 i 2086235 La présente invention concerne un appareil destiné à'analyser là "différence de phase entre deux éléments semblables. Plus spécialement, elle concerne un appareil destiné à déterminer la grandeur, le sens et la vitesse de variation du déphasage entre 5 deux signaux. Il est souvent souhaitable de maintenir deux signaux en phase. Pour le réaliser, un processus consiste à contrôler continuellement le déphasage entre les deux signaux et à retransmettre à un appareil de commande un signal proportionnel à ce déphasage qui décale l'un 10 des signaux jusqu'à ce que le décalage de phase soit ramené à zéro. D'une manière idéale, pour maintenir les deux signaux en phase, il convient de contrôler trois valeurs : (1) la grandeur de tout déphasage transitoire, (2) le sens du déphasage et (3) la vitesse de variation du déphasage. Bien que les analyseurs de phase dé 15 la technique antérieure donnent une information quant à la grandeur du déphasage entre deux signaux, la plupart d'entre eux ne parviennent pas à mesurer le sens et la vitesse de variation du déphasage d'une manière automatique. Ces deux valeurs sont importantes, étant donné qu'elles permettent à l'appareil de commande de 20 déterminer le sens et la vitesse à laquelle il faut décaler l'un des deux signaux pour les ramener en phase le plus rapidement possible. ' Il est également souhaitable que le signal de sortie d'un analyseur de phase soit directement proportionnel à la grandeur 25 du décalage entre les signaux d'entrée. Plus particulièrement, un analyseur de phase doit fournir un signal de sortie présentant une amplitude nulle pour un déphasage de 0° et une amplitude maximale pour un déphasage de 180°. Cependant, de nombreux analyseurs de phase de la technique antérieure donnent une lecture 50 de zéro pour un déphasage de 0° et une autre lecture de zéro pour un déphasage de 180°. Ces analyseurs émettent un signal de tension de sortie d'amplitude nulle pour un déphasage de 0°, l'amplitude de la tension de sortie augmentant à mesure que le déphasage augmente vers 90°. Le signal de sortie diminue en amplitude 35 à mesure que le déphasage augmente de 90° vers 180°fde Borte que le signal de sortie présente de nouveau une amplitude nulle pour un déphasage de 180°. L'utilisation d'un tel signal pour corriger 71 14226 2 2086235 automatiquement le .déphasage pose des problèmes,étant donné qu'il existe deux plages identiques 5 II est également préférable que le signal de sortie d'un analyseur d'angle de déphasage change de polarité lorsque les signaux d'entrée parviennent à une avance ou à un retard de phase supérieur à 180°. Ainsi, si L'indication fournie sur la graduation du compteur révèle une avance de 179° et que cette avance augmente 10 de 2°, l'indication fournie par la graduation du compteur devrait indiquer un retard de 179° au lieu d'une avance de 181°. Ceci est dû. au fait que, dès que le déphasage dépasse 180°, il est plus facile au correcteur de phase de ramener les signaux en phase en décalant un signal dans le sens opposé par rapport au sens dans lequel il 15 aurait décalé le signal avant que le déphasage ne dépasse 180°. La plupart des analyseurs d'angle de déphasage de la technique antérieure n'émettent pas de signal de sortie qui change automatiquement de polarité à 180°. La présente invention a pour objet un. analyseur d'angle de 20 déphasage qui mesure la grandeur, le sens et la vitwse de variation du déphasage entre deux signaux alternatifs analogues d'une manière automatique tout en produisant un signal de sortie dont l'amplitude est proportionnelle à la grandeur du déphasage entre 0° et 180°, ledit signal de sortie changeant de polarité lorsque le déphasage 25 dépasse 180°. L'analyseur peut être utilisé comme instrument de mesure de laboratoire ou comme une partie d'un système de régulation destiné à maintenir une relation de phase correcte entre deux signaux. * Selon les principes de la présente invention, deux signaux 30 à analyser sont transformés en-ondes rectangulaires ou carrées et leur • différence' est mesurée en utilisant un amplificateur différentiel. Ce dernier émet un signal de sortie dont l'amplitude est directement proportionnelle à la différence de phase entre les deux signaux pour tout déphasage compris entre 0° et 180°. 35' La polarité du signal de sortie indique le sens du déphasage. Plus spécialement, les incréments positifs du déphasage sont acheminés par un trajet et les incréments négatifs sont acheminés 71 14226 3 2086235 par un autre trajet lorsque le premier signal est en avance par rapport au second. Par contre, lorsque le second signal est en avance par rapport au premier, les incréments négatifs et positifs sont acheminés' vers les trajets opposés. Ainsi, le signal de sortie a 5 une polarité qui est en rapport avec le sens du déphasage. Pour mesurer la vitesse de variation du déphasage, le signal de sortie représentant le décalage de phase est différentié. Gela donne un second signal de sortie qui est proportionnel à la vitesse de variation du déphasage. 10 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : 15 la figure 1 est un schéma synoptique d'un analyseur de phase selon la présente invention ; les figures 2A et 2B sont des schémas de montage montrant les détails des éléments du circuit représenté^échématiquement sur la figure 1 ; 20 la figure 3 représente des formes d'onde de signaux lorsqu'ils apparaissent en divers points du circuit au moment où un premier signal d'entrée est en avance par rapport à un second signal d'entrée; la figure 4 montre les formes d'onde de signaux lorsqu'ils apparaissent en divers points du circuit et que le premier signal 25 d'entrée est en retard par rapport au second signal d'entrée ; la figure 5 représente des formes d'onde de signaux lorsqu'ils apparaissent en divers points du circuit et que les premier et second signaux d'entrée sont exactement en phase ; la figure 6 représente des formes d'onde de signaux 30 lorsqu'ils apparaissent en divers points du circuit et que les premier et second signaux d'entrée sont déphasés de 180° ; la figure 7 représente une graduation de compteur utilisée dans l'invention pour indiquer la grandeur et le sens du déphasage ; et 35 la figure 8 représente une graduation utilisée dans l'inven tion pour indiquer la vitesse de variation du déphasage. 71 14226 4 2086235 En se référant maintenant aux dessins et plus spécialement à la figure 1, une forme de réalisation préférée de l'analyseur de phase comporte deux canaux semblables 1 et 2 montés en parallèle. Le canal 1 comporte des premier et second amplificateurs 5 12 et 14, des premier et second générateurs de signaux carrés 16 et 18, un amplificateur différentiel 20, un multivibrateur bistable 22, et quatre portes 24, 26, 28 et 30. Deux signaux sinusoïdaux E1 et S2 à analyser sont appliqués aux entrées des amplificateurs 12 et 14 respectivement. Les sorties des amplificateurs 12 et 14 10 sont reliées aux entrées des générateurs 16 et 18 respectivement. Les générateurs de signaux carrés transforment les signaux sinusoïdaux en signaux en créneaux, la phase relative des signaux de sortie des deux générateurs de signaux carrés étant exactement la même que celle des signaux E1 et E2. 15 Le signal de sortie du générateur 16 est appliqué à une entrée de l'amplificateur différentiel 20 ainsi qu'au conducteur d'entrée 34 du multivibrateur bistable 22 par l'intermédiaire d'un condensateur 32. Le signal de sortie du générateur 18 est appliqué à une seconde entrée de l'amplificateur différentiel 20 ainsi qu'au 20 conducteur d'entrée 34 du multivibrateur bistable 22 par l'intermédiaire d'un condensateur 36. L'amplificateur différentiel 20 place les ondes carrées par rapport à un point de référence commun de manière à pouvoir mesurer la différence entre lesdites ondes. L'amplificateur différentiel 25 comporte deux conducteurs de sortie 38 et 40. Le conducteur de sortie 38 est relié à une entrée des portes 24 et 28 et le conducteur de sortie 40 est relié à une entrée des portes 26 et 30. Les portes 24, 26, 28 et 30 présentent chacune une seconde entrée reliée à une sortie du multivibrateur bistable 22. Les connexions sont 30 telles que, lorsque le multivibrateur se trouve dans un état stable, sa sortie 31 conditionne les portes 24 et 26 pour qu'elles transmettent les signaux de sortie passant par les conducteurs 38 et 40 à des conducteurs 42 et 44 respectivement. D'autre part, la seconde sortie 33 du multivibrateur est reliée aux portes 28 et 30,de sorte 35 que lorsque le multivibrateur est dans son second état stable, la porte 28 transmet le signal provenant du conducteur 38 au conducteur 44 et la porte 30 transmet le signal provenant du conducteur 40 71 14226 5 2086235 au conducteur 42. Ainsi, les portes 24, 26, 28 et 30 constituent un commutateur bipolaire à deux directions destiné à relier les conducteurs 38 et 40 aux conducteurs 42 et 44 respectivement,lorsque le multivibrateur, est dans un état et à inverser les connexions 5 lorsqu'il change d'état. Le multivibrateur ne réagit qu'aux impulsions d'entrée de polarité alternée, c'est-à-dire que si une impulsion de sens négatif met le multivibrateur dans un état, il reste dans cet état jusqu'à ce qu'il reçoive une impulsion de sens positif. Cette 10 impulsion de sens positif fait passer le multivibrateur à son second état stable dans lequel il reste jusqu'à ce qu'il reçoive une impulsion d'entrée de sens négatif. Les impulsions d'entrée proviennent des générateurs 16 et 18 par l'intermédiaire de condensateurs différentiateurs 32 et 36. 15 Le canal 2 est sensiblement identique au canal 1 décrit ci-dessus et des références analogues ont été attribuées aux éléments correspondants. Les deux canaux présentent cependant une différence. Dans le canal 2, les signaux d'entrée E1 et S2 sont intégrés dans des intégrateurs 8 et 10 respectivement, les sorties 20 de ces intégrateurs 8 et 10 étant reliées aux entrées des amplificateurs 12 et 14 respectivement. Les intégrateurs 8 et 10 ont pour effet de retarder les signaux E1 et E2 d'environ 86°. Les sorties des portes 26 et 28 des deux canaux sont reliées ensemble et branchées sur l'entrée 44 d'un amplificateur 25 différentiel 46. Les sorties des portes 24 et 30 sont reliées ensemble et branchées sur la seconde entrée 42 de l'amplificateur. Gomme on l'expliquera plus en détail ci-après, l'amplificateur différentiel 46 mesure la différence entre le3 signaux apparaissant sur les conducteurs 42 et 44 et produit un signal de sortie dont 30 l'amplitude est proportionnelle à la différence de phase et dont la polarité dépend du sens de cette différence de phase entre les signaux E1 et E2. Le signal de sortie de l'amplificateur différentiel 46 passe dans un filtre 48 pour le débarrasser des composantes à haute fréquence. Le signal de sortie du filtre 48 est appliqué à 35 un compteur 50 et, par l'intermédiaire d'un différentiateur 52, à un compteur 54. Le courant circulant dans le compteur 50 produit une indication de l'importance de la différence de phase entre 71 14226 6 2086235 les signaux E1 et E2 et le sens de la circulation du courant indique si le signal E1 est en avance ou en retard par rapport au signal E2. Une graduation convenable pour le compteur 50 est représentée sur la figure 7. Le compteur 54 donne une indication de la vitesse 5 à laquelle la différence de phase entre les signaux El et E2 varie et une graduation convenable pour ce compteur est représentée sur la figure 8. La présente' invention convient particulièrement bien dans un système de réglage de phase. Pour une régulation, on peut prévoir 10 des conducteurs 56 et 58. Un signal est engendré sur le conducteur 56 et représente la grandeur et le sens du déphasage entre les signaux E1 et E2. Un signal peut être engendré sur le conducteur 58 pour représenter la vitesse à laquelle le déphasage entre les signaux E1 et É2 varie. 15 La figure 2A montre les détails d'un amplificateur particu lier 12, du générateur de signaux carrés 16, de l'amplificateur différentiel 20, du multivibrateur bistable 22 et des portes 24, 26, 28 et 30. Les amplificateurs 14 sont identiques aux amplificateurs 12 et les générateurs 18 sont identiques aux générateurs 20 16. L'amplificateur 12 est de construction classique et comporte un potentiomètre R1 pour régler son degré d'amplification. Le réglage du potentiomètre R1 est effectué en fonction de l'amplitude du signal d'entrée de l'analyseur. Dans une forme de réalisation 25 réelle, l'analyseur peut déterminer la différence de phase entre deux signaux dont l'amplitude varie de 0,1 à 60 volts (valeur efficace) et dont la fréquence varie de 10 hertz à 1 mégahertz. Le signal de sortie de l'amplificateur 12 est appliqué au générateur de signaux carrés 16 qui comporte une bascule classique 30 de Schmitt. La bascule de Schmitt comporte un transistor de sortie Q4 normalement conducteur et un transistor d'entrée Q3 normalement bloqué. Le transistor Q3 reste bloqué tant que le signal de sortie de l'amplificateur 12 reste au-dessous d'un premier niveau critique. Lorsque le signal de sortie de l'amplificateur augmente pour attein-35 dre le premier niveau critique, le transistor Q3 est rendu conducteur et, par réaction, le transistor Q4 est bloqué. Cette condition se maintient jusqu'à ce que la tension de sortie de l'amplificateur 71 14226 7 2086235 12 tombe au-dessous d'un second niveau critique et à ce moment, le transistor Q3 est de nouveau bloqué et le transistor Q4 est rendu conducteur. Lorsque le transistor Q4 est bloqué, la tension de sortie du générateur de signaux carrés est à un niveau élevé 5 d'environ 20 volts et lorsque le transistor Q4 est conducteur, cette tension de sortie tombe sensiblement au niveau de la masse. Le signal de sortie ae la bascule de Schmitt est appliqué par l'intermédiaire du conducteur 17 à une entrée de l'amplificateur différentiel 20. Le signal de sortie du générateur 18 (non 10 représenté sur la figure 2A) est appliqué à la seconde entrée de l'amplificateur différentiel par l'intermédiaire du conducteur 19. L'amplificateur différentiel est classique et produit à ses première et seconde bornes de sortie 38 et 40 deux signaux dont la différence d'amplitude à tout instant, est égale à la différence d'amplitude 15 entre les signaux d'entrée appliqués à l'amplificateur par l'intermédiaire des conducteurs 17 et 19. Cependant, comme on le verra dans la description qui va suivre, la différence entre les deux signaux de sortie de l'amplificateur différentiel n'est pas utilisée. Far contre, les deux signaux de sortie sont utilisés individuellement 20 pour conditionner sélectivement les portes 24, 26, 28 et 30 de façon qu'elles puissent transmettre des signaux du multivibrateur 22 aux conducteurs 42 et 44. Les signaux apparaissant sur les conducteurs 38 et 40 sont ou .carrée des trains d'impulsions de forme rectangulaire/comme ceux représentes 25 par les formes d'onde 38 et 40 sur la figure 3« La différence de phase entre les impulsions des conducteurs 38 et 40 est exactement de même valeur que la différence de phase entre les signaux sinusoïdaux E1 et E2 qui sont appliqués aux entrées des amplificateurs 12 et 14. 30 Chacune des portes 24, 26, 28 et 30 comporte deux diodes dont les anodes sont reliées entre elles. Le conducteur de sortie 38 de l'amplificateur différentiel est relié à la cathode de l'une des diodes de chacune des portes 24 et 28. Le conducteur de sortie 40 de l'amplificateur différentiel est relié à la cathode de l'une 35 des diodes de chacune des portes 26 et 30. La cathode d'une diode de chacune des portes 26 et 28 est reliée au conducteur 44 tandis que la cathode de l'une des dioaes de chacune des portes 24 et 30 71 14226 8 2086235 est reliée au conducteur 42. Les portes 24, 26, 28 et 30 sont commandées en outre par le multivibrateur bistable 22. Lorsque le multivibrateur est dans un état stable, un signal appliqué au conducteur 31 est transmis 5 aux anodes des diodes des portes 24 et 26. Lorsque le multivibrateur est dans son autre état stable, un signal est appliqué par l'intermédiaire du conducteur 33 aux anodes des diodes des portes 28 et 30. On comprendra mieux le fonctionnement de la présente invention en se référant aux figures 1 et 2A ainsi qu'à l'exemple parti-10 culier représenté sur la figure 3• Cette figure 3 montre une condition spécifique dans laquelle les deux signaux à comparer, E1 et E2 sont déphasés et le signal E1 est en avance par rapport au signal E2 de 45°. Dans le canal 1, les signaux E1 et E2 sont amplifiés par les amplificateurs 12 et 14 et appliqués aux générateurs 16 15 et 18. Les signaux de sortie de ces générateurs sont appliqués à l'amplificateur différentiel 20 et ce dernier produit à ses sorties 38 et 40 les trains d'impulsions carrées représentés sur la figure 3. Les signaux de sortie des générateurs 16 et 18 sont également différentiés par des condensateurs 32 et 36 et appliqués par l'in-20 termédiaire du conducteur 34 au multivibrateur bistable. A l'instant tQ, où le signal E1 devient positif, le signal de sortie de sens positif du générateur 16 est différentié par le condensateur 36 et est appliqué au multivibrateur sous forme d'une impulsion positive. Cette impulsion est représentée par la 25 forme d'onde 34. Il est bien entendu que la forme d'onde 34 ne représente que les impulsions carrées différentiées et non la tension réelle aux bornes du conducteur 34. L'impulsion rend conducteur le transistor Q1 du multivibrateur 22 (figure 2A). Lorsque le transistor Q1 est conducteur, la tension de son collec-30 teur diminue pour bloquer ainsi le transistor Q2. La tension du collecteur du transistor Q2 augmente, en maintenant ainsi le transistor Q1 conducteur. La tension élevée (positive) régnant au collecteur du transistor Q2 est appliquée par l'intermédiaire du conducteur 33 35 aux anodes des diodes des portes 28 et 30. Dans la porte 28, la diode 60 est polarisée en sens inverse par le signal plus positif (+20 volts) du conducteur 38, de sorte que le signal correspondant 71 14226 9 2086235 au niveau élevé provenant du collecteur du transistor Q2 passe à travers une diode 62 pour être appliqué au conducteur 44. D'autre part, un signal de bas niveau (-20 volts) est appliqué à la cathode de la diode 64 de la porte 30 et il s'établit une circulation de 5 courant de la borne positive de 20 volts à travers la résistance R2 du multivibrateur R3 associé à la porte 30, la diode 64 et la résistance R4 de l'amplificateur différentiel 20 vers la borne négative de 20 volts. Les valeurs des résistances R2, R3 et R4 sont telles que la tension aux anodes des diodes de la porte 30 10 tombe au-dessous du niveau de la masse. Ainsi, la diode 66 est polarisée en sens inverse et aucun signal n'atteint le conducteur 42 par l'intermédiaire de la diode 66. La tension (négative) de bas niveau régnant au collecteur du transistor Q1 est appliquée aux anodes des diodes des portes 15 24 et 26 par l'intermédiaire du conducteur 31. Cela met les anodes des diodes à un niveau négatif par rapport à la masse et aucun signal ne parvient aux conducteurs 42 et 44 par l'intermédiaire de ces portes. A l'instant t^, où. le signal E2 devient positif, le signal 20 de sortie de sens positif du générateur 18 est différentié par le condensateur 32 et est appliqué au multivibrateur 22 sous la forme d'une impulsion positive. Cette impulsion a tendance à rendre conducteur le transistor Q1 mais, étant donné qu'il est déjà conducteur, cette impulsion n'a aucun effet. Toutefois, le signal 25 du conducteur 40 devient positif à l'instant t^, en polarisant ainsi en sens inverse la diode 64 de la porte 30. Le signal de niveau élevé provenant du collecteur du transistor Q2 est appliqué au conducteur 42 par l'intermédiaire de la diode 66. Ainsi, la forme d'onde 42 devient positive à 1'instant t ^. 30 A l'instant t^ où. le signal E1 devient négatif, le signal de sens négatif du générateur 16 est différentié par le condensateur 36 et est appliqué au multivibrateur 22 sous forme d'une impulsion de sens négatif. Cette impulsion a pour effet de bloquer le transistor Q1 et de commuter le multivibrateur. Lorsque le 35 transistor Q1 est bloqué, la tension de son collecteur^ugmente en rendant ainsi le transistor Q2 conducteur. La tension du collecteur du transistor Q2 diminue, ce qui a pour effet de bloquer le transistor Q1. 71 14226 1U 2086235 10 La tension négative régnant au collecteur du transistor Q2 est appliquée aux anodes des diodes des portes 28 et 30 par l'intermédiaire du conducteur 33, en bloquant ainsi oes portes. La tension de niveau élevé régnant au collecteur du transistor Q1 est appliquée au* aaoStf/fll" Lportes 24 et 26 par l'intermédiaire du conducteur 31. Le signal appliqué au conducteur 40 est encore positif à l'instant t^,de sorte que la tension de niveau élevé est transmise au conducteur 44 à partir du collecteur du transistor Q1 par l'intermédiaire de la porte 26. Cependant, le signal appliqué au conducteur 38 devient négatif à l'instant t^ en empêchant ainsi la transmission d'un signal de sortie au conducteur 42 par l'inter- ,3- médiaire de la porte 24. En conséquence,/l'instant t^, la forme d'onde 42 atteint le niveau de la masse tandis que la forme d'onde 44 reste au niveau positif ou élevé. 15 A l'instant t^, où le signal E2 devient négatif, le signal de sens négatif du générateur 18 est différentié par le condensateur 32 et est appliqué au multivibrateur 22 sous forme d'une impulsion de sens négatif. L'impulsion a tendance à bloquer le transistor Q1 mais étant donné que ce dernier est déjà bloqué, cette 20 impulsion n'a aucun effet. Le signal appliqué au conducteur 40 devient également négatif à l'instant t^ en bloquant ainsi la porte 26 et en interrompant l'application de son signal de sortie de niveau élevé au conducteur 44. Par conséquent, à l'instant t^, les deux formes d'onde 42 et 44 sont de nouveau au niveau de 25 la masse. Il ne se produit plus rien jusqu'à l'instant tç suivant où le signal E1 devient de nouveau positif. Ensuite, le cycle décrit ci-dessus se répète pour le canal 1. Dans la description ci-dessus des formes d'onde de la figure 30 3, on n'a-pas tenu compte du fonctionnement du canal 2. Il se produit dans, le canal 2 les mêmes opérations que dans le canal 1, mais tous les signaux sont retardés d'environ 86°, étant donné que les signaux E1 et E2 sont intégrés avant d'être amplifiés et appliqués aux générateurs de signaux carrés. Ainsi, le canal 2 35 produit également des impulsions sur les conducteurs 42 et 44. Le canal 2 produit aussi un signal positif sur le conducteur 42 à l'instant t^ environ 86° après l'instant t^, le signal étant É0 71 14226 2086235 maintenu jusqu'à l'instant tg qui vient 86° environ après t^. Ce signal est représenté en pointillé dans la forme d'onde 42. Le canal 2 produit également un signal positif sur le conducteur 44 au cours de chaque période si le signal E1 est en 5 avance par rapport au signal E2. Le signal commence à l'instant t2 Qui vient environ 86° après l'instant tQ et se termine à l'instant t^ qui vient environ 86° après l'instant t^. Ces signaux sont représentés en pointillé dans la forme d'onde 44. Les signaux de sortie des canaux 1 et 2 sont combinés logi-10 quement aux entrées 42 et 44 de l'amplificateur différentiel 46. Ainsi, les signaux d'entrée réels de l'amplificateur différentiel sont ceux représentés par les formes d'onde 42A et 44A. L'amplificateur différentiel représenté sur la figure 2B soustrait l'amplitude du signal appliqué au conducteur 42 de l'amplitude du 15 signal appliqué au conducteur 44 et produit un signal de sortie proportionnel à la différence. Il en résulte une série d'impulsions positives qui sont représentées par la forme d'onde 47. Le signal de sortie de l'amplificateur différentiel 46 est appliqué au filtre 48 qui élimine les composantes à haute 20 fréquence et remplit une fonction d'égalisation. Le signal de sortie moyen en courant continu du filtre a une valeur proportionnelle à la différence de phase entre les signaux E1 et E2 et présente une polarité positive, ce qui indique que le signal E1 est en avance par rapport au signal E2. Le signal de sortie du 25 filtre commande un ampèremètre 50 centré sur zéro pour fournir, comme indiqué sur la figure 7, une indication visuelle de l'avance de 45° du signal E1 par rapport au signal E2. Le signal de sortie du filtre 48 est différentié par le différentiateur 52 et est appliqué à l'ampèremètre 54 pour fournir 30 une indication de la vitesse à laquelle la différence de phase entre les signaux E1 et E2 varie s'il se produit en fait une variation de phase. La figure 4 montre le fonctionnement du dispositif pour le cas particulier dans lequel le signal E1 est en retard d'environ 35 22,5° par rapport au signal E2. A l'instant t^ où. le signal E2 devient positif, une impulsion positive différentiée provenant du générateur 18 déclenche le multivibrateur 22 de façon que le 71 14226 12 2086235 transistor Q1 soit conducteur et que le transistor Q2 soit bloqué. Le signal négatif provenant du collecteur du transistor Q1 est appliqué par l'intermédiaire du conducteur 31 pour bloquer les portes 24 et 26. Le signal positif provenant du collecteur du 5 transistor Q2 est appliqué aux portes 28 et 30 par l'intermédiaire du conducteur 33. Le signal appliqué au conducteur 38 est négatif à la porte 28, ce qui empêche l'application d'un signal de sortie positif au conducteur 44 par l'intermédiaire de la diode 62. La diode 64 de la porte 30 est polarisée en sens inverse par la tension 10 à niveau élevé appliquée au conducteur 40. En conséquence, la porte 30 produit un signal de sortie positif sur le conducteur 42. A l'instant t^, le signal E1 devient positif. Le générateur 16 produit un signal carré de sens positif qui est différentié par le condensateur 32 et appliqué au multivibrateur. Etant donné 15 que le transistor Q1 est déjà conducteur, cette impulsion n'a pas pour effet de commuter le multivibrateur. A l'instant t^, le signal appliqué au conducteur 38 devient positif. Etant donné qu'un signal positif est appliqué à la porte 28 à partir du collecteur du transistor Q2, les deux signaux d'en-20 trée de la porte sont validés et ladite porte produit un signal de sortie positif sur le conducteur 44. A l'instant t^, le signal E2 devient négatif. Le signal de sortie du générateur 18 tombe à son niveau bas et il en est de même du signal appliqué au conducteur 40.Le signal de sortie du 25 générateur de signaux carrés est différentié par le condensateur 36 et appliqué au multivibrateur 22. Cela a pour effet de commuter le multivibrateur de façon que son conducteur de sortie 31 devienne positif et son conducteur de sortie 33 devienne négatif. Le signal de sortie appliqué au conducteur 33 bloque les portes 28 et 30 30 et le signal négatif appliqué au conducteur 40 bloque la porte 26 ce qui interrompt le signal de sortie appliqué au conducteur 44. Cependant, la tension appliquée aux deux entrées de la porte 24 est à un niveau positif de sorte qu'elle produit un signal de sortie positif sur le conducteur 42. 35 A l'instant t^ où le signal E1 devient négatif, le signal appliqué au conducteur 31 devient négatif, ce qui a pour effet de bloquer la porte 24. A cet instant, la forme d'onde 42 revient 71 14226 13 2086235 au niveau "bas. Ceci achève un cycle de fonctionnement en ce qui concerne le canal 1. Comme dans l'exemple précédent, le canal 2 fonctionne de la même manière que le canal 1, la seule différence étant que les signaux produits dans le canal 2 sont retardés d'en-5 viron 86°. Les pointillés des formes d'onde 42 et 44 de la figure 4 indiquent la tension engendrée sur les conducteurs 42 et 44 par suite du fonctionnement du canal 2. Les signaux émanant des canaux 1 et 2 sont combinés logiquement sur les conducteurs 42 et 44 et appliqués à l'amplificateur 10 différentiel 46, Les formes d'onde 42A et 44A représentent les signaux appliqués à l'amplificateur. L'amplificateur différentiel soustrait la valeur du signal appliqué au conducteur 42 de la valeur du signal appliqué au conducteur 44 et produit un signal qui est proportionnel à la différence entre les signaux. La 15 forme d'onde 47 de la figure 4 montre que le signa], de sortie de l'amplificateur différentiel est une succession d'impulsions négatives. Le signal de sortie de l'amplificateur est appliqué au compteur 50 par 1'intermédiaire du filtre 48 et au compteur 54 par l'intermédiaire du différentiateur 52. 20 La figure 5 montre les formes d'onde en divers points du dispositif lorsque les signaux E1 et E2 sont exactement en phase. D'après la description donnée ci-dessus en se référant aux figures 3 et 4, on pense que l'obtention des formes d'onde de la figure 5 est évidente. Cependant, il convient de noter que les signaux de 25 sortie des générateurs 16 et 18 varient simultanément, étant donné que les signaux E1 et E2 sont en phase. Ainsi, les impulsions différentiées de même polarité apparaissant sur le conducteur 34 coïncident dans le temps. Comme on l*"a expliqué plus haut, une seconde impulsion de même polarité qu'une impulsion précédente 30 n'a aucun effet sur le multivibrateur 22. Par suite, le fonctionnement du dispositif n'est pas entravé lorsque deux impulsions de différentiation de même polarité coïncident dans le temps. Etant donné que les formes d'onde 42A et 44A sont identiques lorsque les signaux E1 et E2 sont en phase, comme le montre la 35 forme d'onde 47, le signal de sortie résultant de l'amplificateur différentiel 46 est égal à zéro. 71 14226 14 2086235 La figure 6 montre les formes d'onde apparaissant en divers points du dispositif lorsque la différence de phase entre les signaux E1 et E2 tend vers 180°, Les formes d'onde représentées illustrent des conditions idéales qui ne peuvent pas être atteintes 5 en pratique. Lorsque les signaux E1 et E2 sont déphasés exactement de 180°, le signal de sortie du générateur 16 passe d'un niveau élevé à un niveau "bas à mesure que le signal de sortie du générateur 18 passe du niveau bas au niveau élevé et inversement. Ainsi, des impulsions différentiées de polarité opposée apparaissent simulta-10 nément aux sorties des condensateurs 32 et 36 comme le montre la forme d'onde 34. Si le multivibrateur est à un état tel que le transistor Q1 est conducteur, 1*impùlsiôh"dè sens négatif bloque le transistor Q1 et commute le multivibrateur pour qu'il change d'état. D'autre part, si le multivibrateur est à un état tel que 15 le transistor Q1 est bloqué, l'impulsion positive différentiéê rend le transistor Q1 conducteur pour changer l'état du multivibrateur. L'état du multivibrateur 22 est déterminé par le sens dans lequel le déphasage tend vers 180°. Si le signal E1 est 20 en avance de 179° par rapport au signal E2 et si le signal E1 est avancé d'un degré par rapport au signal E2, le multivibrateur 22 est dans un premier état et il change d'état ou de sens lorsque la différence de phase de 180° est atteinte. Par contre, si le signal E2 est en avance de 179° par rapport au signal E1 et si 25 la phase du signal E2 est avancée d'un degré par rapport au signal E1, le multivibrateur 22 passe alors dans un second état et change d'état ou de sens lorsque la différence de phase de 180° est atteinte. Selon une des caractéristiques de la présente invention, il importe peu d'atteindre un déphasage de 180° à partir 30 d'un signal E1 en avance ou d'un signal E2 en avance. Si lé multivibrateur 22 est dans un état tel que le transistor Q1 est conducteur et le transistor Q2 est bloqué, le signa], de sortie du multivibrateur inhibe les portes 24 et 26 et valide les portes 28 et 30. Entre les instants tp et tg de 35 chaque cycle de fonctionnement, le signal positif appliqué au conducteur 38 valide encore la porte 28,de sorte que cette dernière produit un signal de sortie positif sur le conducteur 44. 71 14226 15 2086235 A l'instant t2 où les signaux de sortie des générateurs 16 et 18 changent d'état, l'impulsion de sens négatif émise par le générateur 16 est différentiée par le condensateur 36 et appliquée au multivibrateur pour bloquer le transistor Q1 et rendre conduc-5 teur le transistor Q2. La tension résultante de niveau bas appliquée au conducteur 33 inhibe les portes 28 et 30. La tension de niveau élevé appliquée au conducteur 31 est transmise aux portes 24 et 26^ Pendant la période comprise entre t2 et tQ, le signal de sortie de niveau élevé du conducteur 40 polarise en sens inverse la diode 10 70 de la porte 26 et cette dernière produit un signal de sortie de niveau élevé sur le conducteur 44. A l'instant tg, le signal de sortie des générateurs de signaux carrés change à nouveau l'état du multivibrateur et un nouveau cycle recommence. Ainsi, le signal transmis par le conducteur 44 reste à un niveau élevé et 15 le signal transmis par le conducteur 42 reste à un bas niveau pendant tout le cycle. Une situation analogue se présente pour le canal 2 excepté que les signaux sont en retard de 86°. L'amplificateur différentiel 46 soustrait l'amplitude du signal du conducteur 42 de celle du signal du conducteur 44 20 et produit ainsi à sa sortie une impulsion positive qui est continue pendant tout le cycle. Si le déphasage tend vers ISO^alors que le signal E2 est en avance par rapport au signal E1, le multivibrateur démarre à l'état opposé et par suite, toutes les impulsions. 25 positives apparaissant sur le conducteur 38 sont appliquées au conducteur 42 par la porte 24,tandis que toutes les impulsions positives apparaissant sur le conducteur 40 sont appliquées au conducteur 42 par la porte 30. Dans ce cas, le signal de sortie de l'amplificateur différentiel 46 est une impulsion continue 30 pendant tout le cycle, mais elle est négative au lieu d'être positive. Il est bien entendu qu'il existe une région proche de l'état de déphasage de 180° ou correspondant à cet état dans laquelle l'analyseur peut produire une lecture ambiguë du compteur à cause 35 du changement d'un signal de sortie positif maximal à un signal de sortie négatif maximal ou inversement. Cependant, cette région est très petite et l'analyseur redonne automatiquement la 71 14226 16 2086235 présentation d'une lecture précise sur la graduation du compteur, la comparaison des figures 3 à 6 permet d'effectuer plusieurs observations. Premièrement, en comparant les figures 3 et 4, on voit que la forme d'onde 47 du signal de sortie de l'amplificateur 5 différentiel 46 comporte une suite d'impulsions positives lorsque le signal E1 est en avance par rapport au signal E2 et une suite d'impulsions négatives lorsque le signal E1 est en retard par rapport au signal E2. Deuxièmement, le signal de sortie 47 de l'amplificateur différentiel 46 comprend deux impulsions pour 10 chaque période des signaux à analyser, si la différence de phase entre les signaux en cours d'analyse est supérieure à 0° et inférieure à 180°. La durée de chacune de ces impulsions est égale à la différence de phase entre les signaux en cours d'analyse. Troisièmement, comme on le voit sur la figure 6, les deux impulsions 15 sont combinées en une seule impulsion d'une durée d'une période lorsque les deux signaux analysés tendent vers un déphasage de 180°. Quatrièmement, les impulsions disparaissent entièrement et l'amplificateur différentiel 46 ne produit aucun signal de sortie lorsque les deux signaux comparés sont exactement en phase, 20 D'après la description ci-dessus, il est évident qu'après le passage du signal de sortie de l'amplificateur différentiel 46 à travers le filtre 48, il devient un signal variable en courant continu dont la valeur moyenne est proportionnelle à la différence de phase entre les deux signaux analysés et dont la polarité est 25 positive ou négative selon que le premier ou le second signal est en avance. La lecture du compteur indique zéro lorsque le signal E1 est en phase avec le signal E2 et augmente dans le sens positif ou d'avance de phase (voir figure 7) à mesure que la différence de phase entre les signaux E1 et E2 augmente, en supposant que 30 le signal E1 soit en avance. Cela se maintient jusqu'à ce que la différence de phase s'approche de la région d'ambiguïté dans laquelle elle est de 180° environ. Si l'avance de phase du signal E1 continue à augmenter par rapport au signal E2 de façon que le signal E1 soit en avance de 181° par exemple par rapport au signal 35 E2, l'aiguille est déviée vers la gauche sur la graduation du compteur pour indiquer un retard de 179°. Les spécialistes sauront que l'indication d'un retard de 179° du signal E1 par rapport 71 14226 17 2086235 au. signal E2 équivaut à l'indication d'une avance de 181° du signal Et par rapport au signal E2. A mesure que l'avance de phase du signal E1 continue à augmenter par rapport au signal E2, l'aiguille indique sur la graduation du compteur une diminution du 5 retard jusqu'à ce que l'avance du signal E1 soit de 360° par rapport au signal E2, l'aiguille du compteur indiquant de nouveau un déphasage nul. En réglant correctement le potentiomètre R5 monté en série avec l'ampèremètre 50, la circulation du courant à travers le 10 compteur peut être limitée à une valeur convenable quelconque, par exemple 1 microampère pour un déphasage de 2° afin d'obtenir une indication visuelle appropriée, le potentiomètre R6 monté en série avec l'ampèremètre 44 peut être réglé de manière à limiter le courant passant dans le compteur à une valeur commode quelconque, 15 par exemple un microampère pour 2° par seconde de déphasage. La présente invention convient particulièrement dans un dispositif de régulation destiné à commander un appareil de 60 périodes. Etant donné que 1'échantillonnage effectué par le canal 2 est en retard par rapport à celui effectué par le canal 1 20 de 86° environ, le dispositif effectue quatre échantillonnages par période. Cela permet à l'appareil de régulation de réagir presque instantanément pour effectuer un réglage plus précis . Dans certaines applications telles qu'une mesure de laboratoire, deux échantillonnages par période peuvent suffire. Dans 25 ce cas, on peut supprimer les éléments constituant le canal 2. Bien que l'invention ait été décrite en se référant à l'analyse de la phase de deux signaux sinusoïdaux, il est évident que l'invention s'applique également à l'analyse de la phase d'autres types de signaux alternatifs de fréquences et de formes 30 diverses, tels que des ondes carrées. Naturellement, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et représentée et est susceptible de recevoir diverses variantes entrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. 71 14226 18 2086235 REVEHDÏCAÎTIONS 1. Analyseur d'angle de déphasage destiné à analyser la relation de phase entre des premier et second signaux, analyseur caractérisé en ce qu'il comporte un premier canal comprenant un 5 amplificateur différentiel ayant des première et seconde entrées et des première et seconde sorties ; un multivibrateur bistable ayant des première et seconde sorties ; un premier dispositif sensible aux premier et second signaux pour appliquer des première et seconde ondes carrées aux première et seconde entrées respecti-10 vement de l'amplificateur différentiel ; un second dispositif sensible au premier pour appliquer des signaux de commutation audit multivibrateur bistable ; des premier et second conducteurs de sortie du canal ; des première et deuxième portes réagissant au^remier et second signaux de sortie respectivement de l'ampli-15 ficateur différentiel et au. premier signal de sortie du multivibrateur bistable ; des troisième et quatrième portes réagissant aux premier et seconS/^e1sortie respectivement de l'amplificateur différentiel et au second signal de sortie du multivibrateur bistable ; un autre amplificateur différentiel ; un dispositif 20 reliant les première et quatrième portes à une première entrée de cet autre amplificateur différentiel ; et un dispositif reliant les deuxième et troisième portes à la seconde entrée de cet autre amplificateur différentiel de façon que ce dernier produise une suite d'impulsions de sortie dont chacune est de durée proportion-25 nelle à la valeur de la différence de phase entre les premier et second signaux, la polarité des impulsions étant fonction de celui des premier et second signaux qui est en avance de phase. 2. Analyseur d'angle de déphasage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un second canal analogue au 30 premier; un dispositif reliant les première et quatrième portes du second canal à la première entrée de cet autre amplificateur différentiel ; et un dispositif reliant les deuxième et troisième portes du second canal à la seconde entrée de cet autre amplificateur différentiel. 35 3. Analyseur d'angle de déphasage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premier et second signaux sont de forme sinusoïdale ; le premier dispositif du premier canal 71 14226 19 2086235 comportant des premier et deuxième générateurs de signaux carrés réagissant aux premier et second signaux respectivement ; et le premier dispositif du second canal comportant des premier et second intégrateurs réagissant aux premier et second signaux et 5 des troisième et quatrième générateurs de signaux carrés sensibles aux premier et second intégrateurs respectivement. 4. Analyseur d'angle de déphasage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un filtre sensible à l'autre amplificateur différentiel pour égaliser et purifier son signal 10 de sortie. -5. Analyseur d'angle de déphasage selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un différentiateur sensible au filtre pour produire un signal de sortie proportionnel à la vitesse de variation du déphasage entre les premier et second 15 signaux. 6. Analyseur d'angle de déphasage selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un compteur relié à la sortie du filtre pour indiquer si le premier signal est en avance ou en retard par rapport au second et la valeur du décalage de phase. 20 7. Analyseur d'angle de phase selon la revendication 6, caractérisé en ce que le compteur comporte un ampèremètre monté entre un potentiel de référence et la sortie du filtre. 8. Analyseur d'angle de déphasage destiné à analyser la relation de phase entre des premier et second signaux alternatifs, 25 analyseur caractérisé en ce qu'il comporte des premier et deuxième générateurs de signaux carrés réagissant aux premier et second signaux alternatifs pour produire des premier et second trains d'impulsions carrées alternant entre des premier et second niveaux de signaux et présentant la même relation de phase que les 30 signaux alternatifs ; et un amplificateur différentiel comportant des première et seconde entrées et qui est sensible aux premier et deuxième générateurs de signaux carrés pour produire à des première et seconde sorties deux trains d'impulsions carrées, la différence entre ces trains étant proportionnelle au décalage 35 de phase entre les signaux alternatifs. 9. Analyseur d'angle de déphasage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un multivibrateur présentant 14226 20 2086235 des premier et second états stables ; un différentiateur sensible aux premier et deuxième générateurs de signaux carrés pour appliquer des impulsions de commutation audit multivibrateur, ce dernier comportant un organe sensible aux impulsions de commutation pour 5 ne passer dans un premier état qu'en réponse à une impulsion de commutation d'un premier niveau et pour ne passer à un second état qu'en réponse à une impulsion de commutation d'un second niveau un second amplificateur différentiel ayant des première et seconde entrées et une sortie ; et des portes sensibles au multivibrateur 10 et aux premier et second signaux du premier amplificateur différentiel pour appliquer sélectivement des signaux aux première et seconde entrées du second amplificateur différentiel de façon que ce dernier produise à sa sortie un signal d'une amplitude proportion nelle au décalage de phase entre les premier et second signaux 15 alternatifs et une polarité qui dépend de celui des premier et second signaux alternatifs qui est en avance. 10. Analyseur d'angle de déphasage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second intégrateurs réagissant aux premier et second signaux alternatifs respectivement; 20 aes troisième et quatrième générateurs de signaux carrés sensibles aux premier et second intégrateurs pour produire des troisième et quatrième trains d'impulsions carrées alternant entre des premier et second niveaux et présentant la même relation de phase que les signaux alternatifs ; un troisième amplificateur différen-25 tiel ayant des première et seconde entrées et qui est sensible aux troisième et quatrième générateurs de signaux carrés pour produire à des première et seconde sorties deux trains d'impulsions carrées; la différence entre les trains étant proportionnelle au décalage de phase entre les signaux alternatifs ; un second multivibrateur 30 ayant des premier et second états stables ; un différentiateur sensible aux troisième et quatrième générateurs de signaux carrés pour appliquer des impulsions de commutation au second multivibrateur qui comporte un dispositif sensible aux impulsions de commutation pour ne passer à un premier état qu'en réponse à une impul-35 sion de commutation d'un premier niveau et pour ne passer à un second état qu'en réponse aux impulsions de commutation d'un second niveau ; et des portes sensibles au second multivibrateur - - v 71 14226 21 2086235 et aux premier et second signaux de sortie du troisième amplificateur différentiel pour appliquer sélectivement des signaux aux première et seconde entrées du second amplificateur différentiel.