Brevet FR2098193A1 — publié le 19720310

i 2098193 L'invention concerne un circuit démodulateur, et en particulier, un circuit démodulateur utilisant m détecteur de pointe, et un interrupteur, pour engendrer tin signal non modulé. 5 De nombreux démodulateurs connus des spécialistes nécessitent des transformateurs pour coupler une porteuse de référence au circuit de démodulation. Ceci est relativement coûteux, et, en outre, difficile à intégrer. L'invention peut être mise en pratique dans un circuit 10 démodulateur comportant un détecteur de pointe, un interrupteur, et un dispositif d'emmagasinage de charges. Le détecteur de pointe est sensible à un signal sinusoïdal pour produire une impulsion à chaque pointe de polarité donnée de la sinusoïde. Un signal composite constitué de la 15 sinusoïde eb dfcn autre signal est appliqué à la borne d'entrée de l'amplificateur. L'interrupteur est branché entre la borne de sortie de l'amplificateur et un dispositif d'emmagasinage de charges. Cet interrupteur est fermé en réponse aux impulsions, et le dispositif d'emmagasinage de charges se charge au niveau 20 du signal apparaissant à la borne de sortie de l'amplificateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel : 25 - la figure 1 est une représentation générale d'un mode de réalisation de l'invention j - la figure 2 est un schéma plus détaillé du mode de réalisation représenté sur la figure 1 ; - la figure 3 représente un groupe de formesd'ondes JO utile à la compréhension du fonctionnement du circuit de la figure 2 ; - la figure 4 est un schéma d'un démodulateur de pointe à deux alternances, conformes à l'invention j et - la figure 5 est un schéma d'un démodulateur de la 35 moyenne de deux alternances, conforme à l'invention. Le démodulateur de pointe 2 représenté sur la figure 1 comporte un détecteur de pointe 4, vin amplificateur opérationnel 6 71 24703 2 2098193 un interrupteur 8 et un dispositif d'emmagasinage de charges tel qu'un condensateur 10. Une porteuse sinusoïdale non modulée eët appliquée à la borne d'entrée 12 du détecteur 4. Pour chaque pointe de polarité donnée de la porteuse, une impulsion est 5 engendrée à la borne de sortie 14 du détecteur de pointe. Par exemple, si le détecteur de pointe est sensible aux pointes négatives de la porteuse sinusoïdale, une impulsion est engendrée à la borne de sortie 14 pour chaque pointe négative de la porteuse. Chaque fois qu'une telle impulsion est produite, l'interrupteur 10 8 est fermé pendant l'intervalle de l'impulsion, comme indiqué schématiquement par la ligne en pointillés reliant la borne 14 à l'interrupteur 8. Un signal composite constitué d'une porteuse sinusoïdale de même fréquence que celle décrite ci-dessus, mais dont l'ampli-15 tude est modulée par un signal de message, est appliqué à la borne d'entrée 16 de l'amplificateur opérationnel 6. La borne de sortie 20 de cet amplificateur est reliée à la borne 18 de l'interrupteur. Chaque fois que l'interrupteur 8 est fermé, le signal en 20 traverse 1'interrupteur et charge le conden-20 sateur D.Le circuit de décharge de ce condensateur est représenté schématiquement par la résistance 23 dont la valeur est suffisamment grande pour que la constante de temps de décharge du condensateur 10 soit beaucoup plus grande que sa constante de temps de charge. Par conséquent, comme il sera décrit plus en détail 25 ci-dessous, une tension relativement régulière, dont l'amplitude varie en fnnction des variations correspondantes du signal modulé sur la porteuse, apparaît aux bornes du condensateur 10. La figure 2 est une autre représentation du circuit décrit ci-dessus, avec davantage de détails. La borne d'entrée 12 30 du détecteur de pointe 4 est reliée à une borne d'un dispositif d'emmagasinage de charges tel qu'un condensateur 26, dont l'autre borne est reliée à la base 28 d'un transistor 30 par l'intermédiaire d'une résistance chutrice 32. Le condensateur 26 est également relié à la terre à travers une résistance 34. L'émetteur 35 36 est relié à la terre à travers une diode 38. Le collecteur 40 est relié à une source de tension de référence -VI à travers une résistance 42, et à la base 46 d'un transistor 48 à travers un 71 24703 3 2098193 condensateur de couplage 50. La base 46 est reliée à travers la résistance 51 à une source de tension de référence -V2, plus négative que la source -VI. L'émetteur 52 est également relié à la source-V2. Le collecteur 54 est relié à la source 5 -VI à travers une résistance 56, et à l'émetteur 58 d'un transistor 60 à travers une résistance 62. La base 64 du transistor 60 est directement reliée à la source -VI. Le collecteur 66 du transistor 60 est relié à la borne de sortie 14 du détecteur de pointe 2, et à une source de tension de référence +V1 à travers 10 une résistance 68. La figure 3 représente quelques formes d'ondes du circuit de la figure 2. La forme d'onde A est la porteuse sinusoïdale non modulée appliquée à la borne 12 du détecteur de pointe 4. Lorsque la partie négative de l'onde A atteint une tension 15 de seuil (Vg), légèrement plus négative que la chute diode base-émetteur du transistor 30 plus la chute diode de la diode 38, le transistor 30 commence à conduire. Sur la figure 3, la conduction commence à l'instant t-^ de l'onde A, et charge C26. Lorsque le transistor 30 devient conducteur, sa tension de collec-20 teur devient moins négative - approche la tension de la terre, comme représenté par l'onde C. La conduction dans le transistor 30 s'arrête à l'instant tg (onde A) lorsque la tension appliquée à la borne 12 a pour effet que la tension à la jonction du condensateur 26 et des résistances 32 et 34 devient plus positive 25 que la tension de seuil Vg. Par conséquent, il apparaît que dans l'intervalle de temps une impulsion positive 70 est engendrée en 40, et une impulsion positive similaire (onde c) est engendrée pour chaque pointe négative successive de l'onde A. Les impulsions positives engendrées au collecteur 40 30 sont couplées à travers le condensateur 50 à la base du transistor 48. Ces impulsions entraînent la conduction.de ce transistor, et les impulsions négatives qui en résultent traversent le trajet émetteur-collecteur du transistor 60 vers la bande 14. Comme représenté en D sur la figure 3> chaque pointe négative de la 35 porteuse sinusoïdale non modulée appliquée à la borne d'entrée 12, engendre une impulsion négative à la borne de sortie 14 du détecteur de pointe. 71 24703 4 2098193 L1 interrupteur 8 de la figure 2 est constitué d'un transistor à deux émetteurs dont Ja base JO est reliée à la borne 14. Le collecteur 72 est relié au premier émetteur 74, et à la borne de sortie 20 de l'amplificateur opérationnel 6. Le second 5 émetteur76 forme la borne 22 de l'interrupteur 8. La résistance 23 est branchée en parallèle avec le condensateur 10, entre la borne 22 et la terre. Une caractéristique du transistor 8 à double émetteur utilisé dans ce circuit, est qu'il présente une impédance élevée 10 entre la borne 20 et la borne 22 (de l'ordre de 250 megohms) lorsqu'il ne conduit pas. Lorsque ce transistor conduit, il présente line impédance de l'ordre de 50 ohms, et une tension de décalage faible, de l'ordre de 50 microvolts, entre le premier et le second émetteur, 74 et 76. Dans une configuration où le 15 premier émetteur 74 est directement relié au collecteur 72, comme représenté, le transistor 8 fonctionne en dispositif bi-directionnel. Lorsqu*une impulsion négative est produite à la borne 14, le transistor 8 devient conducteur. Si un signal négatif apparaît à la borne 20, le courant circule depuis la 20 terre à travers le condensateur 10, vers 3a borne 22, à travers le trajet émetteur 76 - émetteur 74, vers la borne 20, et à travers la résistance à réaction 80 vers la borne d'entrée de l'amplificateur opérationnel 26, ce qui entraîne une onde négative aucbornes du condensateur. Inversement, si un signal positif 25 apparaît à la borne 20, le courant circule de la borne 20 à travers le trajet d'impédance relativement faible émetteur 74 -émetteur 76, à travers le condensateur 10 vers la terre, ce cjui entraîne une onde positive aux bornes du condensateur. Dans les cas décrits ci-dessus, dans lesquels le 30 collecteur 72 est relativement positif, le courant circule également depuis ]e collecteur 72 à travers la base 70, vers la borne 14 du détecteur de pointe 2. Le courant collecteur-base a une intensité supérieure au courant émetteur-émetteur. Cependant, il n'a pas une intensité suffisante pour déformer l'onde apparais-35 sant aux bornes du condensateur 10, car le gain en boucle (supérieur à 50 dB) de l'amplificateur opérationnel 6, est élevé. 71 24703 5 2098193 L'interrupteur 8 peut être constitué d'un transistor bi-polaire classique, ayant uniquement un émetteur. Cependant, le courant sera uniquement unidirectionnel, et la tension de décalage collecteur-émetteur sera supérieure, c'est-à-dire 5 de l'ordre de 30 millivolts. Par conséquent, dans ce cas, le circuit pourra démoduler un signal d'une seule polarité, avec une tension de décalage supérieure, tandis que le transistor à double émetteur permet de démoduler une onde ayant à ]a fois une polarité positive et une polarité négative, et une tension 10 de décalage inférieure. Il sera condiséré maintenant fe cas où tin signal composite tel que celui représenté par l'onde B de la figure 3 est appliqué à la borne 16. Comme décrit plus haut, l'onde composite B peut être line onde porteuse sinusoïdale de même fréquence que l'onde A, 15 mais dont l'amplitude est modulée par un signal de message. Il est supposé que l'onde B, engendrée par un modulateur (non représenté) est en phase avec l'onde A. Durant l'intervalle t-^-tg (figure 3), un signal négatif 80 (onde B) est produit à la borne 20 de l'amplificateur 6. La coïncidence avec le signal négatif 20 80, une impulsion négative 72a (onde D) est engendrée à la borne 14 du détecteur de pointe 72, ce qui rend le transistor 8 conducteur. Le courant circule alors depuis la terre à travers le condensateur 10, le trajet à faible impédance émetteur 76 -émetteur 74, et vers la borne 20. Le condensateur 10 se charge 25 pratiquement à la valeur négative à la borne 20. Ceci est représenté en 82 de l'onde F (figure 3)» Pour chaque intervalle de temps successif durant lequel le transistor 8 conduit, le condensateur 10 se charge à la valeur négative du signal produit à la borne 20. 30 L'impédance de conduction émetteur-émetteur plus l'impédance de sortie de l'amplificateur opérationnel est égale à environ 50 ohms. La capacité du condensateur 10 est d'environ 0,01 microfarad. Il en résulte une constante de temps de charge de l'ordre de 0,5 microseconde. Le condensateur10sacharge prati-35 quement à la valeur du signal à la borne 20, en environ 6,0 constantes de temps. Par conséquent, chaque impulsion 72 (onde D) appliquée à la borne de commande de l'interrupteur 8 doit avoir 71 24703 6 2098193 une durée légèrement supérieure à 3,0 microsecondes. La résistance 23 a une impédance d'environ 1 meghohm, ce qui donne une constante de temps de décharge d'environ 10 millisecondes. Par conséquent, le condensateur 10 se décharge très peu entre 5 les impulsions, en supposant que la forme d'cnde A a une période de l'ordre de 200 microsecondes. Ainsi, une onde régulière F apparaît aux bornes du condensateur 10, correspondant à l'enveloppe de modulation. Il sera supposé maintenant que l'onde B, engendrée 10 par le modulateur (non représenté) est déphasée de 180° par rapport à l'onde A. Par exemple, durant l'intervalle t^-t^ (figure 3) un signal positif 84 (onde B) est produit à la borne 20 de l'amplificateur 6. La coïncidence avec le signal positif 84, une impulsion négative 72b (onde D) est engendrée à la borne 15 14 du détecteur de pointe 72, ce qui rend le transistor 8 conducteur. Le courant circule alors depuis la borne 20, à travers les émetteurs 74 et 76, chargeant le condensateur 10 à approximativement la valeur positive à la borne 20. Ceci est représenté en 90 de l'onde F (figure 3). Pour chaque intervalle de temps 20 successif durant lequel le transistor 8 conduit, le condensateur 10 se charge à la valeur positive du signal produit à la borne 20. L'enveloppe de modulation apparaît encore aux bornes du condensateur 10. Un modulateur de pointe à deux alternances conforme 25 à l'invention est représenté sur la figure 4. Il est similaire, sous de nombreux aspects,au démodulateur de pointe des figures 1 et 2. En outre, un inverseur 88 dont la borne d'entrée est reliée à la borne de sortie 20 de l'amplificateur 6, et dont la borne de sortie 90 est reliée à la jonction 92 du collecteur 30 et du premier émetteur d'un transistor PNP à double émetteur 94, qui constitue un second interrupteur, est branché dans le circuit. Le second émetteur 96 est relié à la borne 22, la base 98 du transistor 94 est reliée à la borne de sortie d'un détecteur de pointe positive 21, dont la borne d'entrée est reliée à la 35 borne 12. Pour chaque détection d'une pointe négative de la porteuse sinusoïdale appliquée à la borne 12, le circuit de la 71 24703 7 2098193 figure 4 fonctionne de la même manière que les circuits des figures 1 et 2. Lorsqu'une pointe positive est détectée par le dispositif 100, une impulsion négative est appliquée à la base 98 du dispositif 94, le mettant en circuit, et hors 5 circuit l'interrupteur 8. En même temps, le signal positif apparaissant à la borne de sortie 20 de l'amplificateur 6 est inversé par le dispositif 88, et le condensateur 10 est chargé à la valeur du signal apparaissant à la borne 90. Le démodulateur à deux alternances fonctionne par conséquent à une vitesse 10 double de la vitesse d'information du démodulateur de pointe à demi-alternance des figures 1 et 2„ Il en résulte une enveloppe plus régulière apparaissant à la borne de sortie F„ La figure 5 représente un démodulateur de la moyenne de deux alternances, fonctionnant presque de la même manière 15 que le démodulateur de la figure 4. Cependant, dans ce circuit, le second interrupteur est un transistor NPN à double émetteur 102, dont le collecteur et le premier émetteur sont reliés l'un à l'autre, et à la borne de sortie 90 de l'inverseur 88. Le second émetteur de ce dispositif est relié à la borne 22. La 20 base 104 est reliée à la borne de sortie du générateur d'ondes rectangulaires 106, ainsi que la base 70 de l'interrupteur 8. Le générateur 106 délivre une onde rectangulaire de fréquence f. Le signal de l'ônde porteuse modulée en amplitude, appliqué à la borne 16 de l'amplificateur 6 a la même fréquence f„ 25 Pour chaque partie négative de l'onde rectangulaire, le circuit de la figure 5 fonctionne de la même manière que le circuit des figures 1, 2 et 4. Pour chaque partie positive de l'onde rectangulaire, le transistor NPN 102 est mis en circuit, et l'interrupteur 8 est mis hors circuit, le condensateur 10 se 30 chargeant à la valeur du signal à la borne 90. Il va de soi que l'invention décrite est suceptible de nombreuses modifications ou variantes sans pour autant sortir de son cadre. 71 24703 8 2098193 REVENDICATIONS 1. Circuit démodulateur comportant un détecteur de pointe sensible à une sinusoïde pour produire une impulsion pour chaque pointe de polarité donnée de la sinusoïde ; un 5 amplificateur ayant une borne d'entrée à laquelle un signal composite, constitué de la sinusoïde et d'un autre signal, peut être appliqué, une borne de sortie et un dispositif d'emmagasinage de charge ; caractérisé en ce qu'il comporte un interrupteur branché entre la borne de sortie de l'amplificateur 10 et le dispositif d'emmagasinage de charge ; et en ce que le détecteur de pointe fonctionne pour fermer 1'interrupteur en répon e à chaque Impulsion engendrée, pour charger le dispositif d'emmagasinage de charge à la valeur du signal composite amplifié. 2. Circuit démodulateur selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que l'interrupteur est un transistor bi-direc-tionnel ayant un canal de conduction et une électrode de commande, qui détermine l'impédance du canal de conduction. 3. Circuit démodulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'interrupteur comporte un transistor 20 ayant une base, un collecteur, un premier et un second émetteur, et en ce que le collecteur et le premier émetteur sont reliés ensemble et à la borne de sortie de l'amplificateur, le second émetteur étant relié au dispositif d'emmagasinage de charge, et l'impulsion produite par le détecteur de pointe étant engendrée 25 à partir d'un signal non modulé et appliquée à la base. 4. Circuit démodulateur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un inverseur ayant -une borne d'entrée reliée à la borne de sortie de l'amplificateur,. un second interrupteur, branché entre la borne de sortie de l'inverseur 30 et le dispositif d'emmagasinage de charge ; et en ce que le détecteur de pointe fonctionne à nouveau pour produire une impulsion positive pour chaque pointe positive, et une impulsion négative pour chaque pointe négative du signal non modulé, pour fermer le premier interrupteur durant chaque intervalle d'impulsion 35 négative, et pour fermer le second interrupteur durant chaque intervalle d'impulsion positive, de façon à permettre au dispositif d'emmagasinage de charge de se charger à la valeur des signaux présents aux bornes de sortie de l'amplificateur.