Brevet FR2222799A1 — publié le 19741018

L'invention concerne un pro cédé pour déphaser de 90 une tension symétrique à fréquence variable. Dans la techrique des mesures, on a souvent besoin d'obtenir à partir d'une Tension alternative une tension déphasée de 900. Pour produire une tension déphasée de 900, on sait mettre en oeuvre des montages déphaseurs qui sont constitués aven des éléments de construction passifs. Cependant, ces montages ont l'inconvénient d'être sensibles à la fréquence, c'est-à-dire qu'un déphasage de 90 ne peut être réglé que pour une fréquence déterminée. Si comme grandeur de sortie, on a besoin d'une onde sinuscïdale de fréquence variable,les constantes du montage doivent tore constamment modifiées. Dans un autre montage connu pour la production d'une impulsion qui est décalée d'un temps déterminé par rapport au passage à zéro d'une onde, ce tèmps correspondant à un déphasage de 900, on forme à partir de l'on- de une série d'impulsions rectangulaires et on la transforme par intégration en une oscillation en dents de scie d'un temps de croissance défini. En aval de cette disposition est branché un trigger réglé sur la valeur du niveau de la dent de scie suivant le temps de montée et qui fournit à un montage branché en aval 5'impulsion à 900. Ce montage a également l'inconvénient autre sensible à la fréquence. Des variations de fréquence provoquent un décalage dans le temps de l'impulsion. Ainsi un dephasage de 90 n'est possible que pour une fréquence déterminée. Dans un autre montage connu, on forme à partir d'une onde bipolaire à basse fréquence de forme triangulaire une onde identique déphasée de 900 par rapport à l'onde fondamentale. Par une addition apprcpriée de deux ondes triangulaires déphasées de 1800 et d'une onde triangulaire à fréquence double produite par un redresseur à double effet, on forme une onde triangulaire déphasée de 900 par rapport à l'onde d'origine. Ce montage est certes insensible à la fréquence, cependant il suppose toujours une onde triangulaire bipolaire. D'autres firmes d'onde doivent d'ab@rd autre transformées en une onde triangulalre bipclaire avant de pouvoir autre transformées en une onde déphasée de 900, ce qui exige une dépense de mcntage supplémentaire. le but de l'invention est, ave: ar,e faible dépense de montage et des constantes de montage stables, de transformer une tension symétrique de fréquence variable en ure tension déphasée de 900, ou, en d'autres termes, par la formation d'une série d'impulsions, de transformer une tension symétrique de fréquence variable en une tension déphasée de 900. Suivant l'invention, les passages à zéro d'une tension symétrique à fréquence variable sont captés et transformés en flancs de commutation d'une série d'impulsions rectangulaires symétriques par rapport à la terre. Celle-ci à son tour est transformée par intégration en une tension triangulaire symétrique par rapport au point nul. Avec un commutateur à point nul est capté; le passage à zéro de la tension triangulaire, qui se trouve exactement au milieu de deux passages à zéro de la tension d'origine. Sur le commutateur à point nul est prélevée une s érie d'impulsions rectangulaires dont les flancs de commutation sont déphasés de 900, par rapport aux passages à zér de la tension d'origine. Dans une autre réalisation du procédé conforme à l'invention, la tension triangulaire symétrique par rappcrt au point nul obtenue par intégration est amenée à un générateur de fonction à la sortie duquel est prélevée une forme de courbe déterminée par le générateur de fonction, qui à son tour est déphasée de 900 par rapport à la tension d'origine. Par la mise en Jeu d'un générateur de fonction approprié, on peut cbtenir à volonté la forme de courbe souhaitée. En outre, par une combinaison logique de la suite d'impulsions rectangulaire prélevée sur le commutateur à point ntil avec la tension d'origine, en peut obtenir un doublement de fréquence sans déphasage. L'invention sa être expliquée en détail ci-après, en se référant à un exemple de réalisation représenté sur lesdessinsannexés dans lesquels - la figure 1 représente le schéma de principe d'un montage pour un déphasage de 900 indé pendant de la fréquence. - la figure 9 es-: une repré- sentation graphique des formes de courbes des tensions indiquées dans la figure 1. la figure d représente le schéma de principe du montage de déphasage à 900. La tension d'entrée Ue avec une forme de courbe et une amplitude quelconques est amenée au comparateur I qui transforme la tension d'entrée Ue en une série d'impulsions rectangulaires symétri- qyes U1. Avec l'organe R-C R2 et C1, cette tension est rendue symétrique par rapport au potentiel de la terre, mais sa forme de courbe n'est pas modifiée. En aval est branché un mcntage d'intégration qui transforme la série d'impulsions rectangulaires en une série d'impulsions triangulaires. Le montage d'intégration se compose de l'amplificateur opérationnel 3, d'une résistance R3 et d'un condensateur 03. Cette tension est à son tour rendue symétrique par rapport à la terre avec la résistance R2 et le condensateur C2 et on obtient ainsi une tension triangulaire U3 symétrique par rapport à la terre. Cette tension est amenée à un autre comparateur 2 qui s'inverse exactement au passage à zéro de la tension triangulaire U3 et on obtient ainsi la tension de sortie U2* Pour une meilleure illustration les formes de courbes de chacune des tensions sont représentées dans la figure 2. les repères des tensions sur les diagrammes correspondent à ceux de la figure 1. On peut voir que les crêtes de le tension Ual coïncident avec les passages à zéro de la tension Ue une allure sinusoïdale étant indiquée pour la tension Ue, sans que cette forme soit nécessaire pour la mise en oeuvre du procédé De plus on peut voir que la tension U3 produite par intégration et symétrisation par rapport à la terre, a ses passages à zéro exactement an milieu des passages à zéro de la tension Ue ce qui résulte en principe de l'allu- re symétrique des tensicns Ut et U3. Cla veut dire que les passages à zéro de U3 sont déphasés de 900 par rapport à ceux de U1. De plus, il est indifférent que l'amplitude de Ue et sa fréquence varient En effet, les variations de fréquence déterminent simplement la grandeur de la tension triangulaire mais n'influencent pas la positicn des passages à zéro par rapport à ceux de a tension d'entrée Ue. Comme il a été représenté dans la figure 1, la tension de sortie U2 du comparateur 2 peut être prélevée comme tension UA# d:i montage, les sommets de commutation de la tension U2h marquant le calage de phase à 90 . De plus, i- est possible d'amener la tension triangulaire U2 à un générateur de fonction à la sortie duquel peut être prélevée une tension Ua de forme de courbe appropriée. Dans la figure 2 est représentée une fonction sinusordale déphasée de 900 par rapport à la tension d'entrée Ue. Bien entendu, en modifiant le montage d'une façon connue, on peut aussi obtenir d'autres formes de courbes. le montage suivant la figure 1 peut autre utilisé pour doubler sans déphasage la fréquence de la tension d'entrée Ue, si on combine entre elles la ten sion U1 et la tension U2 dans une logique 5 de telle sorte que la tension de sortie (Ua2f de la logique 5 atteigne un niveau élevé et qu'ainsi la tension U1 ainsi la tension U2 aient simul- tanément un niveau élevé ou un niveau bas. Dans la figure 2 est représentée la suite d'impulsions rectangulaires qui en résulte avec une fréquence double. Par le branchement en série de plusieurs des dispositifs suivant la figure 1, on peut obtenir une multipLication de la fréquence d'entrée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée i l'exemple de réalisation décrit et repré senté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Pr@cédé pour déphaser de 90 une tension symétrique à fréquence variable, procédé ca ractérisé en ce qu'on capte les passages à zéro de la tension et on les transforme en une série d'impulsions rectangulaires symétriques par rapport à la terre, que l'@n transforme a son tour en une tension triangulaire de valeur mcyenne arithmétique nulle qu'on amène à un commutateur à p@int nul à la sortie duquel on prélève une série d'impulsions rectangulaires dont les flancs de commutation sont déphasés de 900 par rapport aux passages à zéro de la tension d'crigine. 2 ) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'@n applique la tension triangulaire à un générateur de fonction, a a sortie duquel on prélève une forme de courbes correspondant au générateur de fonction, qui est déphasée de 90Q par rapport à la tension d'origine. 3 ) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, par une combinaison legi- que de la série d'impulsions rectangulaires prélevée sur le commutateur à p@int nul avec la tension d'origine, on obtient une fréquence double sans déphasage.