Brevet FR2165773A1 — publié le 19730810

La présente invention concerne un générateur de fonctions sinusoïdales permettant, à partir d'une variable de commande U, généralement analogique de U réaliser une ou plusieurs tensions analogiques de la forme A sin Uo, A sin (U/Uo + #), A sin (n U/Uo) etc... Parmi les divers moyens connus permettant d'engendrer de telles tensions sinusoidales, on peut tout d'abord citer les dispositifs électromécaniques, mais ces dispositifs présentent les défauts inhérents à tout système mécanique, tels que bruit, usure, encombtement, etc... On connatt également des dispositifs entièrement électroniques, donc statiques, mais ces dispositifs fonctionnent généralement en digital et doivent par conséquent être associés à des convertisseurs digitaux-analogiques et analogiques-digitaux, ce qui augmente considérablement le coût et la complexité de l'équipement final. La présente invention a principalement pour but de réaliser un dispositif entièrement statique qui permette d'obtenir des tensions analogiques sinu soidales sans avoir à passer par un processus digital. Pour ce faire, l'invention a pour objet un générateur de fonctions sinu soïdales qui se caractérise essentiellement en ce qu'il comprend au moins ufl échantillonneur bloqueur recevant sur l'une de ses entrées une onde porteuse sinusoRdale d'amplitude A délivrée par un oscillateur de fréquence Fo, et sur son autre entrée des impulsions de même fréquence Fo mais qui sont déphasées = U par rapport à la porteuse d'une quantité # &alpha; = U/Uo, dans laquelle U est une variable de commande et Uo une constante, de manière à obtenir ainsi à la sor tie de l'échantillonneur bloqueur une tension sinusoïdale de la forme A sin Uo' Le générateur selon l'invention permet donc d'obtenir très simplement une tension analogique sinusoïdale dépendant de la variable de commande U, et ce de façon entièrement analogique. I1 convient cependant de remarquer que le déphasage # # pourrait éventuellement se faire sous une forme digitale. Dans une application particulière de l'invention, le générateur comprend au moins deux échantillonneurs bloqueurs alimentés par la même porteuse et attaqués respectivement par deux trains d'impulsions de même fréquence Fo mais déphasés entre eux d'une quantité fixe # , de manière à obtenir ainsi à la sortie de ces deux échantillonneurs des signaux sinusoïdaux de la forme A sin U/Uo et A sin (U/Uo + #). Dans une variante, le générateur comprend au moins deux échantillonneurs bloqueurs attaqués simultanément par le même train d'impulsions et alimentés respectivement par deux porteuses sinusoïdales de même fréquence Fo mais déphasées entre elles d'une quantité fixe # , de manière à obtenir ainsi à la sortie de ces deux échantillonneurs des signaux sinusoïdaux de la forme A sin U et A sin (U + # ) . Uo Uo On voit qu'en prenant t - a , on peut réaliser tres facilement un résol 2 ver statique, à la modulation près. I1 va de soi en outre qu'avec trois échantillonneurs, on pourrait obtenir de façon analoguq trois tensions de la forme U U 3 2# Y 4# A sin Uo , A sin (Uo + JE) et A sin (Uo + ), de manière à réaliser un 3 \Uo Uo 3 synchri tatique. On pourrait tout aussi facilement obtenir deux tensions de la forme A sin UO et A sin (n - ) en échantillonnant simultanément sur deux porteuses Uo Uo harmoniques l'une de l'autre ou bien en utilisant deux trains d'impulsions de fréquences multiples. Plusieurs formes d'exécution de l'invention sont décrites ci-après à titre d'exemples, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est un schéma synoptique d'un générateur de fonctions sinusoidales conforme à l'invention; - la figure 2 est un schéma synoptique d'une application particulière de l'invention au cas de la production de deux tensions sinusoidales déphasées; et, - la figure 3 est un schéma synoptique d'une variante de réalisation du dispositif représenté sur la figure 2. Le dispositif représenté sur la figure 1 comprend tout d'abord un oscillateur 1 engendrant une onde porteuse parfaitement sinusoidale d'amplitude A et de fréquence Fo. A partir de ce signal sinusoïdal, on réalise un train d'impulsions de même fréquenciFo, grâce à un générateur d'impulsions G connecté à la sortie de l'oscillateur OS. Les impulsions ainsi engendrées sont ensuite déphasées dans un déphaseur variable D d'une quantité = U s dans laquelle U est une variable de commande, généralement analogique, apiquée directement sur le déphaseur et Uo une constante dépendant de ce déphaseur. Les impulsions obtenues à la sortie du déphaseur D ont donc la même fréquence Fo que la porteuse, mais elles sont dé phasées par rapport à celle-ci d'une quantité iS &alpha; qui dépend essentiellement de la valeur de la tension de commande U appliquée à l'entrée. Les impulsions déphasées issues du déphaseur D sont alors utilisées pour commander un échantillonneur bloqueur EB recevant par ailleurs directement l'onde porteuse sinusoidale de l'oscillateur OS. Lorsqu'une impulsion lui parvient, cet échantillonneur bloqueur prend et garde en mémoire la valeur de l'onde porteuse à l'instant décalé de cC ou par rapport à l'origine. De plus, sa mémoire est automatiquement mise à jour à la fréquence Fo puisque les impulsions de commande sont elles-mêmes à la fréquence Fo. On obtient par conséquent à la sortie de l'échantillonneur bloqueur EB une tension sinusoidale de la forme À sin -, et ce de façon entièrement analogique, donc beaucoup plus simplement qu'avec un système digital. Il va de soi cependant que le déphaseur variable D pourrait éventuellement être réalisé sous une forme digitale, notamment dans le cas où la variable de commande U serait également sous forme digitale. Les possibilités d'application d'un tel dispositif sont extrêmement nombreuses. On peut par exemple, comme représenté sur la figure 2, utiliser deux échantillonneurs bloqueurs EB1 et EB2, commandés par le même train d'impulsions déphasées de # &alpha; , mais recevant respectivement deux porteuses déphasées entre elles d'une quantité fixe te grince à un déphaseur supplémentaire D1. On obtient ainsi à la sortie des deux échantillonneurs bloqueurs EB1 et EB2 deux tensions analogiques de la forme A sin U et A sin (U + #)3. Uo Uo Un résultat identique peut être obtenu en échantillonnant la même porteuse avec deux trains d'impulsions déphasés entre eux d'une quantité ç , comme illustré par le schéma de la figure 3. Naturellement, le déphaseur D1 peut, comme le déphaseur D, être analogique, par exemple un dephaseur à rampe, ou bien numérique, par exemple un déphaseur à comptage. On conçoit aisément que si l'on prend f = #/2, on a réalisé de façon particulièrement simple un résolver statique, à la modulation près. I1 va de soi en outre qu'avec trois échantillonneurs bloqueurs, on pourrait obtenir de façon analogue trois tensions de la forme A sin U, A sin(U + 2#) U 4# et A sin ( + ), réalisant ainsi à la modulation-près, un synchro Uo 3 statique. Par ailleurs, avec deux trains d'impulsions de fréquences multiples ou avec un seul train d'impulsions échantillonnant simultanément sur deux porteuses harmoniques l'une de l'autre, on peut obtenir très facilement deux signaux de la forme A sin U et A sin (n U ), ce qui permet de réaliser des synchros Uo Uo statiques ayant un rapport de multiplication entre eux. On peut même, en modulant la porteuse, réaliser directement un véritable synchro statique, y compris la modulation, par exemple à 50 ou 400 Hz. Les fréquences à utiliser devront naturellement être choisies en fonction des temps de réponse des différents circuits et de leur bande passante. Les générateurs de fonctions sinusoidales conformes à l'invention sont naturellement particulièrement bien adaptés à la réalisation de synchromachines statiques, mais ils peuvent également trouver de nombreuses applications dans les organes de sortie de calculateurs numériques ou analogiques, ou dans la réalisation de générateurs de thèmes de synchromachines. REVENDICATIONS 1.- Générateur de fonctions sinusoidales, caractérisé en ce qufil comprend au moins un échantillonneur bloqueur recevant sur l'une de ses entrées une onde porteuse sinusoidale d'amplitude A délivrée par un oscillateur de fréquence Fo, et sur son autre entrée des impulsions de même fréquence Fo mais qui sont déphasées par rapport à la porteuse d'une quantité a = = a dans Uo laquelle U est une variable de commande et Uo une constante, de manière à obtenir ainsi à la sortie de l'échantillonneur bloqueur une tension sinusoidale de la forme A sin Uo 2.- Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux échantillonneurs bloqueurs alimentés par la même porteuse et attaqués respectivement par deux trains d'impulsions de même fréquence Fo mais déphasés entre eux d'une quantité fixe + , de manière à obtenir ainsi à la sortie de ces deux échantillonneurs des signaux sinusoidaux de la forme A sin Uu et A sin (U + f ) + Uo Uo 3.- Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux échantillonneurs bloqueurs attaqués simultanément par le même train d'impulsions et alimentés respectivement par deux porteuses sinusoidales de même fréquence Fo mais déphasées entre elles d'une quantité fixe f , de manière à obtenir ainsi à la sortie de ces deux échantillonneurs des signaux sinusoidaux de la forme A sin - et A sin (U + ç Uo Uo 4.- Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux échantillonneurs bloqueurs attaqués simultanément par le même train d'impulsions et alimentés respectivement par deux porteuses harmoniques l'une de l'autre, de manière à obtenir ainsi à la sortie de ces deux échantil lonneurs des signaux sinusoidaux de la-forme A sin uu et A sin nU Uo 5.- Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux échantillonneurs bloqueurs alimentés par la même porteuse et attaqués respectivement par deux trains d'impulsions de fréquences harmoniques l'une de l'autre, de manière à obtenir ainsi à la sortie de ces deux échantil U U lonneurs des signaux sinusoidaux de la forme A sin Uo sin Uo.