Brevet FR2170942A1 — publié le 19730921

La présente invention concerne un montage électronique susceptible d'être utilisé comme modulateur-démodulateur. Ce montage est particulièrement approprié à la détection synchrone ; il permet, en outre, de rendre symétriques, par rapport une valeur moyenne nulle, les pulsations successives alternées d'une tension en créneaux. Le montage selon l'invention comprend un premier amplificateur opérationnel, dont la résistance d'entrée et la résistance de contre-réaction sont égales, auquel est appliquée la tension a# traiter et qui ainsi fournit la même tension sous forme inversée, premier amplificateur suivi d'un second amplificateur opérationnel opérant en additionneur, auquel sont appliquées, d'une part, à travers un interrupteur électronique et une résistance, ladite tension inversée, et d'autre part, à travers une résistance double, la tension à traiter, la résistance de contre-réaction de ce second amplificateur étant égale à cette résistance double. Dans un tel montage, on recueille, à la sortie du second amplificateur, lorsque l'interrupteur est ouvert, une tension inverse de la tension à traiter dans les mêmes conditions qu'à la sortie du premier, et, lorsque l'interrupteur est fermé, une tension égale à la tension à traiter puisque, la tension inverse étant appliquée avec un poids double, elle est, à la fois, doublée et, à nouveau, inversée et que s'en retranche son inverse. L'interrupteur électronique peut, si la tension de référence est constante, être commandé par une tension en créneaux, auquel cas on retrouve, à la sortie de l'amplificateur additionneur, des créneaux dont les valeurs maximales sont symétriques par rapport au zéro. Si la tension à traiter est sinusoidale, il est possible de démoduler celle-ci. Cette démodulation peut être réalisée en phase, en opposition de phase ou suivant une phase quelconque (détection synchrone). Le dessin annexé permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en oeuvre. La figure 1 est un schéma d'un montage selon 1 invention. Les figures 2 et 3 sont des diagrammes de résultats obtenus avec un tel montage. Le montage montré sur la figure 1 comprend deux amplificateurs opérationnels 1 et 2, c'est-à-dire des amplificateurs différentiels dont le gain et l'impédance d'entrée, tous deux très élevés, peuvent être considérés comme infinis, tandis que le courant à l'entrée est pratiquement nul. Les secondes entrées de ces amplificateurs sont reliées de façon semblable à un potentiel positif 6. A la borne d'entrée 3 du montage est appliquée une tension à traiter VZ. Elle est appliquée aux premières entrées des deux amplificateurs par des résistances 4 et 5 respectivement qui sont égales si les amplificateurs 1 et 2 sont identiques. Les amplificateurs comportent, en outre, respectivement les résistances de contre-réaction 6 et 7 qui sont égales respectivement à la résistance 4 et à la résistance 5. A la première entrée du second amplificateur 2 est, en outre, appliquée, par l'intermédiaire d'une résistance 8 de valeur moitié de celle de la résistance 5 et d'un interrupteur 9 dont la tension de commande est appliquée à la borne 10 à travers une diode 11, la tension de sortie du premier amplificateur. La tension de commande appliquée à cette borne 10 est avantageusement une tension en créneaux 12. Grâce à un tel montage, la tension recueillie à la sortie 13 de l'amplificateur 1 est, pour la tension VZ, toujours# égale à -VZ. En effet on a V (en 13) - ~ R(6) - -1 V (en 3) R(4) en appelant V les tensions et R(6) et R(4) les valeurs respectives des résistances 6-et 4. Pour la même raison, lorsque l'interrupteur 9 est ouvert, la tension en 14 est aussi égale à -VZ. Lorsque l'interrupteur est fermé, la tension V(14) à la sortie 14 est égale à - VZ + 2 VZ - VZ On retrouve ainsi la valeur directe de VZ. L'interrupteur 9 est un transistor à effet de champ. Si on applique à sa grille une tension négative à travers la diode 11, ce transistor est bloqué et l'interrupteur ouvert. Si on applique à cette grille une tension pratique ment nulle mais qui, grâce à la diode 11, ne peut devenir positive, le transistor 9 devient passant et sa résistance est négligeable. Son courant de grille est cependant pratiquement nul et ne perturbe pas la tension appliquée, à travers la résistance 8, à l'amplificateur 2. Un tel transistor peut être considéré comme un interrupteur parfait. Les figures 2 et 3 montrent deux exemples de fonctionnement du montage décrit. Sur la figure 2, la tension VZ est une tension sinusoidale 16. On applique à l'entrée 10 la tension en créneaux 17 de même période dont les valeurs maximales sont sensiblement nulles. On obtient ainsi la tension redressée en phase 18. Si la tension de commande en créneaux est déphasée d'une demi-période, on obtient la tension redressée en opposition de phase représentée par la ligne en pointillés 19. Le déphasage peut également être quelconque et on obtient alors, en 14, une tension de sortie représentée par exemple par la courbe 20 (détection ou redressement synchrone) dont la valeur moyenne varie suivant le déphasage d'un maximum positif à un maximum négatif égal en valeur absolue. Si VZ est une tension stabilisée 21 (figure 3) de valeur V0, obtenue par exemple par l'intermédiaire d'une diode de Zener (représentée en pointillés), la tension de commande en créneaux inégaux 22 fournira une tension de sortie 23 comportant les mêmes créneaux inversés, mais dont les valeurs maximales et minimales, respectivement égales à V0 et -V0, sont symétriques. Une telle symétrie permet notamment, en intégrant une telle tension en créneaux, d'obtenir une tension continue de sortie exactement proportionnelle à la différence de durée des créneaux alternés et du signe des maxima les plus importants en durée. L'invention s'applique à la détection synchrone, à la symétrisation des tensions d'erreur représentées par des créneaux dont les différences de durée sont proportionnelles à ladite tension d'erreur et, d'une façon générale, à la modulation ou la démodulation. REVENDICATIONS 1. Montage électronique, caractérisé en ce qu'il comprend un premier amplificateur opérationnel, dont la résistance d'entrée et la résistance de contre-réaction sont égales, auquel est appliquée la tension à traiter et qui ainsi fournit la même tension sous forme inversée, premier amplificateur suivi d'un second amplificateur opérationnel opérant en additionneur, auquel sont appliquées, d'une part, à travers un interrupteur électronique et. une résistance, ladite tension inversée et, d'autre part, à travers une résistance double, la tension à traiter, la résistance de contre-réaction de ce second amplificateur étant égale à cette résistance double. 2. Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les amplificateurs sont identiques et les résistances d'entrée de la tension à traiter ainsi que les résistances de contre-réaction sont toutes égales. 3. Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'interrupteur électronique est un transistor à effet de champ auquel la tension de commande est appliquée à travers une diode interdisant le passage d'un courant de commande vers le second amplificateur. 4. Application du montage selon une des revendications 1 à 3, à la détection synchrone. 5. Application du montage selon une des revendic#ations 1 à 3, à la symétrisation des valeurs maximales et minimales d'une tension en créneaux, la tension à traiter étant une tension stabilisée.