Brevet FR2160866A1 — publié le 19730706

L'invention a pour objet un dispositif à oscillateur à réglage capacitif et à commutation électronique (réalisable au moyen de diodes de commutation) sur plusieurs gammes de fréquence, ladite commutation devant être utilisée dans les sélecteurs de canaux de télévision pour la commutation de gammes et la commutation de bandes. Pour éviter les inconvénients présentés par les condensateurs rotatifs réglables et les contacts mécaniques de commutation,on peut, comme on le sait déjà, utiliser dans les récepteurs de radiodiffusion et de télévision des diodes de capacité pour effectuer des réglages capacitifs et des diodes de commutation pour commuter les gammes d'ondes. Toutefois, même dans de telles dispositions de circuits entre rement électroniques utilisées pour effectuer des réglages capacitifs et commuter des gammes d'ondes, il subsiste des inconvénients notables qui se présentent en particulier dans les sélecteurs de canaux de télévision lors de la commutation des circuits de réso- nance, habituellement effectuée pour passer des gammes de fréquence UHF aux gammes de fréquence VHF, à savoir, des inconvénients que pour le moins il n'est pas possible d'éliminer entièrement, parce que pour passer des gammes de fréquence UHF aux gammes de fréquence VHF, il faut prévoir des oscillateurs séparés qui compliquent la construction des appareils et augmentent le coût de ceux-ci. Dans le cas d'un montage (commutable sur trois gammes de fréquences) de syntonisation de circuits oscillants, destiné à la réception des émetteurs de télévision des gammes I, III et IV/V, il est également bien connu de régler la syntonisation au moyen d'une inductance réglable, en ajoutant en série des capacités fixes de syntonisation sur la bande I et sur la bande III. Il en résulte des inconvénients imputables aux modifications considérables de l'amortissement et de l'impédance. L'inventeur s'est assigné la tâche de réduire la dépense de moyens techniques portant sur des dispositions de circuits bien connues et d'éviter en même temps les inconvénients susmentionnés. Dans le dispositif à oscillateur du genre mentionné plus haut, il est arrivé à ses fins, en ce sens que le dispositif à oscillateur se compose d'un montage capacitif à trois points et que la commutation des landes de fréquences s'effectue par commutation électronique du taux de réaction et/ou par modification de la forte pente complexe de la caractéristique du transistor de ltoscil- lateur et par insertion ou coupure d'éléments de circuits oscillants capacitifs et inductifs. Une version pratique de l'invention se caractérise par le fait que l'oscillateur utilisé dans l'invention est un oscillateur à transistor inséré dans un montage COLPITTS, que la modification du taux de réaction pour passer d'une gamme à fréquences plus élevées à une gamme à fréquences moyennes s'effectue chaque fois au moyen de diodes de commutation en insérant une capacité parallèlement au tronçon base-émetteur et par modification simultanée du courant du collecteur et du point de fonctionnemnnt du transistor de ltoscil- lateur, que le passage d'une gamme de moyennes fréquences à une gamme de basses fréquences s'effectue à nouveau, respectivement au moyen de diodes de commutation, en modifiant encore une fois le courant du collecteur et en court-circuitant une capacité de circuit oscillant et que la capacité de réaction entre le collecteur et l'émetteur du transistor de l'oscillateur est constante dans toutes les gammes de fréquence réglables. Les avantages considérables de ce montage extrêmement simple résident dans le fait que lors du passage de la gamme des fréquences les plus élevées, par exemple de la gamme UHF d'un récepteur de télévision, à une gamme de basses fréquences, par exemple à la bande I ou III dans la gamme VHF d'un récepteur de télévision, il n'est pas nécessaire de commuter les circuits de résonance de sorte qu'on évite de devoir résoudre les problèmes qui se posent dans les circuits bien connus lorsqu'on commute les circuits UHF. Dans l'invention le circuit oscillant utilisé pour la gamme des fréquences plus élevées est utilement monté suivant la technique "demi-onde" cl /2), ce qui a des effets favorables sur le synchronisme du circuit de l'oscillateur. Toutes les diodes de commutation prévues pour la commutation des gammes sont utilement disposées de telle manière que, grâce à un commutateur se trouvant dans la ligne d'amenée de la tension d'alimentation de l'oscillateur, elles puissent être conductrices ou non-conductrices. On peut ainsi faire l'économie de la source de tension complémentaire qui, dans les dispositions bien connues, est nécessaire pour faire fonctionner les diodes de commutation et qui habituellement est même à pôles commutables. Ceci a dans l'in vantion des effets avantageux, non seulement parce que la dépense de moyens techniques pour réaliser un montage satisfaisant est encore réduite davantage, mais également parce que la sécurité d'ex ploitation d'un tel montage est encore accrue. Le dessin ci-annexé représente un exemple d'exécution du dispositif à oscillateur, conforme à l'invention. Ce dispositif va être expliqué plus en détail dans le texte qui suit. Dans l'exemple d'exécution de l'invention, le dispositif à oscillateur, réalisé sous la forme d'un oscillateur COLPITTS, est prévu pour un sélecteur de canaux de télévision. Il contient essentiellement un transistor T1 d'oscillateur du type n-p-n de conduction et un condensateur de réaction C1, inséré entre le collecteur et l'émetteur dudit transistor.Comme éléments de circuit oscillant dans le dispositif à oscillateur, il est prévu dans le circuit du collecteur du transistor de l'oscillateur trois capacités C3, C4, C5, trois inductances Ll, L2, L3 et une diode de capacité D1 couplée par l'intermédiaire d'une capacité CS. Au point de liaison de la diode de capacité D1 et de la capacité C5, il est amené par l'intermédiaire d'une résistance additionnelle en série Al une tension UD réglable, permettant de commander la diode de capacité D1. Le point de liaison, situé entre les inductances L2 et L3 de circuit oscillant en série, est relié à la cathode d'une diode de commutation D2, à partir de l'anode de laquelle la capacité de circuit oscillant C3 est mise à la masse.Parallèlement à la capacité de circuit oscillant C3, il est prévu un élément de filtrage R2 L4 C6 pour éloigner de la tension continue de service les influences de la tension à haute fréquence, dans le montage. L'extrémité de l'inductance L3, à savoir celle tournée du côté opposé à celui faisant face au point de liaison à la diode de commutation D2, est également mis à la masse par l'intermédiaire d'un condensateur de raccourcissement C7. Les résistances R3 et R4, qui forment un diviseur de tension pour l'amenée de la tension continue de service, sont mises en parallèle sur les inductances L2 et L3 de circuit oscillant. La base du transistor T1 de l'oscillateur est mise à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R5, shuntée par un condensateur C8. Le point de liaison de R5 et C8 est en outre mis à la masse par l'intermédiaire d'un condensateur de séparation C9 et d'une série de résistances ohmiques R6, R7 et R8 servant à nouveau à amener la tension continue de service. Le dispositif à oscillateur contient en outre une diode de commutation D3, dont la cathode est, d'une part, reliée à une source de tension continue (désignée par UB) par une résistance R9 et, d'autre part, à une capacité Cll (située dans la ligne de l'émetteur du transistor T1 de l'oscillateur) par l'intermédiaire d'un élément de filtrage L5, C10 et R10 pour supprimer les tensions à haute fréquence. La tension de polarisation de l'émetteur est prélevée aux bornes de la résistance Rll insérée entre l'émetteur et la base. La source de tension continue UB qui, par l'intermédiaire de la résistance R9, fournit une tension de blocage à la cathode de la diode D3, fournit en même temps la source de tension continue de service et est raccordée à un interrupteur S à trois positions désignées par UHF, gamme III et gamme I conformément au but d'utilisation du montage expliqué ici à titre d'exemple. Les lignes d'amenée de la tension de service, partant des contacts de commutation UHF, gamme III et gamme I, contiennent les diodes de commutation D4 à D8 fonctionnant comme commutateurs pour les tensions de service nécessaires, respectivement dans chaque gamme. Entre le point de liaison des cathodes, des diodes D4 et D5 et l'anode de la diode D3, il est prévu à nouveau, pour supprimer les tensions à haute fréquence, un élément de filtrage qui contient les éléments de construction C12, L6, R12, C13. Grâce à un couplage capacitif lâche, par l'intermédiaire d'un condensateur C14, la tension de l'oscillateur est amenée au mélangeur dans toutes les gammes. Pour expliquer comment s'effectue la commutation dans le dispositif à oscillateur, conforme à l'invention, on part de la position de commutation représentée, dans laquelle la gamme UHF esven circuit. Dans cette position la tension de service arrive au point de liaison des résistances R6 et R7, d'où il sort un courant de collecteur relativement élevé, et au point de liaison de la bobine L4 au condensateur C6, grâce à quoi la diode D2 devient conductrice.La diode D3 reste bloquée puisque, d'une part, par l'intermédiare des diodes D6 et D8 mises en circuit dans la direction de blocage, dans la position d'interrupteur, montrée sur la figure, aucune tension positive partant de D3 n'arrive à l'anode et que, d'autre part, la cathode est alimentée au départ de D3 par 1 'in- termédiaire du diviseur de tension R9/R10, à une tension égale à la moitié de la tension de service . Le circuit de l'oscillateur UHF est réalisé suivant la technique "demi-onde" (X/2) et se compose des éléments de circuit oscillant C2,L1 et D1. Grâce au courant élevé de collecteur, s'écoulant dans la position de commutation, montrée sur la figure, dans le cas où la diode D2 est à connexion directe, et grâce au genre de montage d'émetteur qui se réalise du fait du blocage de la diode D3, il est possible de faire naître dans le montage des oscillations dans la gamme UHF. La commutation de bandes, au passage de la gamme UHF à la gamme VHF, se produit par modification de la forte pente complexe de la caractéristique du transistor à oscillateur, c'est-à-dire par modification du courant du collecteur et par modification de la réaction. La réaction, qui part du collecteur et passe par la capacité Cl et par la capacité de réaction entre le collecteur et l'émetteur du transistor T1 de l'oscillateur, est modifiée par l'insertion de la capacité Cll, mise en parallèle sur le trnnçon baseémetteur du transistor de l'oscillateur. En effet, si l'interrupteur S se trouve dans la position bande III, la tension de service est amenée par les diodes D6 et D4. Puisque pour la tension de la base le rapport de division est plus petit, le courant du collecteur baisse.La diode D3 est alors connectée directement lors du passage de la position de commutation UHF à la position de commutation, bande III de sorte que la capacité Cll est alors mise en parallèle sur le tronçon base-émetteur du transistor T1 de ltoscil- lateur. La diode D2 reste connectée directement même dans la position de commutation, bande III. Grâce à cela, les conditions de réaction sont remplies pour la bande III. Le circuitdoscillateur pour la bande III se compose des éléments de circuit oscillant C3, C2; D1 et L2; Dans la position de commutation, bande I, le montage de l'os- collateur est alimenté à la tension de service par l'intermédiaire des diodes D5 et D8.Par l'intermédiaire de la diode D8 la tension positive n'est pas amenée à l'anode, comme dans les autres positions de commutation, mais à la cathode de la diode D2, de sorte que celle-ci est bloquée. La diode D3 reste directement connectée de sorte que la capacité Cll est également, pour le service de la bande I, mise en parallèle sur le tronçon base-émetteur du transistor T1 de l'oscillateur. Par le fait que la tension de polatisation de la base est amenée par une autre résistance R8 le courant du collecteur est encore une fois abaissé de sorte qu'il est possible d'arriver à obtenir l'oscillation, pauvre en ondes superficielles, nécessaire peur cette gamme. Le circuit de l'oscillateur pour la bande I se compose alors des éléments de circuit oscillant C2, D1, L2, L3 et C4. De la description qui précède, il ressort clairement que le condensateur de réaction Cl reste constant pour les trois gammes de fréquence réglables au moyen de la disposition de circuits, montrée sur le dessin. En choisissant ce type de commutation pour passer de la gamme UHF à la gamme VHF, on peut se passer de commuter les circuits de résonnance et on élimine ainsi les problèmes qui habituellement se présentent dans la commutation des circuits UHF, ce qui est particulièrement le cas si l'oscillateur doit 8tre commuté électroniquement. En passant, on notera que la commutation du point de fonctionnement ou la modification de la forte pente complexe de la caractéristique du transistor de l'oscillateur (modification qui dans le présent exemple s'effectue en abaissant le courant du collecteur) dépend du genre de transistor utilisé, puisque cette dépendance varie suivant l'amplitude et la phase du courant du collecteur pour différents types de transistors, de sorte que le sens dans lequel le courant du collecteur peut varier, peut également s'écarter de celui dans laquelle varie ce même courant dans l'exem- ple d'exécution ici décrit. La forme d'exécution (ici montrée et décrite) d'un dispositif à oscillateur électroniquement commutable sur trois gammes de fréquences et réglable dans chacune de celles-ci au moyen d'une seule et même diode de capacité a déjà donné de bons résultats dans les essais, à condition d'utiliser les éléments de construction, montrés sur le dessin et les dimensions indiquées dans celui-ci. R E V E N D I C A T I O N S. 1.- Dispositif à oscillateur à réglage capacitif et à commutation électronique (réalisable au moyen de diodes de commutation) sur plusieurs gammes de fréquence, caractérisé par le fait que le dispositif à oscillateur se compose d'un montage capacitif à trois points et que la commutation des gammes de fréquences s'effectue par commutation électronique du taux de réaction et/ou par modification de la forte pente complexe de la caractéristique du transistor de l'oscillateur et par insertion ou coupure d'éléments de circuit oscillant, capacitifs et inductifs. 2.- Dispositif à oscillateur, conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il n'est prévu dans le circuit oscillant du dispositif à oscillateur qu'une unique diode de capacité (Dl) pour le réglage capacitif, ceci indépendamment de la gamme de fréquences, réglée. 3;- Dispositif à oscillateur, conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que l'oscillateur se compose d'un oscillateur à transistor monté comme dans un montage COLPITTS, que la modification de la réaction nécessaire pour passer d'une gamme de fréquences plus élevées à une gamme de fréquences moyennes s'effectue respectivement par des diodes de capacité, en insérant dans le circuit, une capacité(C1# mise en parallèle sur le tronçon émetteurbase, ainsi qu'en modifiant le courant du collecteur et par conséquent le point de fonctionnement de la caractéristique du transistor JF de l'oscillateur, que la commutation de la gamme des moyennes fréquences à une gamme de basses fréquences s'effectue à nouveau et respectivement au moyen de diodes de commutation en modifiant encore une fois le courant du collecteur et en court-circuitant une capacité de circuit oscillant (C4) et que la capacité de réactionQ#, située entre le collecteur et l'émetteur du transistor de l'oscillateur est constante dans toutes les gammes de fréquences, réglables. 4.- Dispositif à oscillateur, conforme au revendications 1 et 2 ou 3, caractérisé par le fait que le circuit oscillant à utiliser dans le domaine des fréquences plus élevées est réalisé suivant la technique "demi-onde" 0/2) et se compose d'une capacité (C2) d'une inductance (L1) et d'une diode de capacité (D1). 5. -Dispositif à oscillateur, conforme à une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la tension de service est amenée à l'oscillateur par un commutateur (S) et un réseau de diodes (D1 à D8).