Brevet FR2283581A1 — publié le 19760326

La présente invention concerne un oscillateur multifréquences à quartz, c'est-à-dire un oscillateur capable d'osciller sur une fréquence Stabilisée par un quartz parmi plusieurs qui lui sont associés et qui peuvent se substituer les uns aux autres à la demande et de façon simple dans un laps de temps très court. Jusqu'à présent s'il était besoin de modifier la fréquence d'un oscillateur à quartz, il fallait changer le quartz et refaire le règlage des circuits pour les adapter à la nouvelle fréquence d'oscillation. Ce genre d'opération est long et relativement malaisé, peu utili sable amans les cas où l'on veut disposer et passer rapideinent d'une fréquence d'oscillation stable à une autre également stable et qui ne soit pas un multiple de la première. Le but de l'invention est de définir un appareil, un oscillateur cr > mportant les moyens lui permettant d'osciller sur plusieur fréquences à un -instánt déterminé et de passer d'une de ces fréquences à une autre à la demande. Suivant l'invention, l'oseillateur comporte un certain nombre de quartz oscillant sur des fréquences différentes, insérables automatiquement par l'intermédiaire d'un commutateur, de préférence électronique, dans le circuit oscillant, le passage d'un quartz à un autre entraînant automatiquement la commutation de la capacité d'accord dudit circuit oscillant, pour autant que l'écart entre les fréquences d'oscillation minimale et maximale par rapport à la fréquence centrale dépasse un certain pourcentage, de l'ordre actuellement de 5fui. Un oscillateur multiquartz suivant l'invention est utilisable dans de nombreux cas et l'on citera plus particulièrement les -systèmes où plusieurs changements de fréquence sont exigés. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit d'exemples de réalisation, donnés à l'aide des figures qui représentent - la figure 1 un oscillateur multifréquences avec commutation des capacités d'accord, et - la figure 2 un oscillateur multifréquences sans commutation des capacités d'accord. La figure i représente sous forme schématique un oscillateur multifréquences dont les différentes fréquences d'oscillation sont pilotées par des quartz. Ceux-ci dans l'exemple décrit sont au nombre de trois Y1 - Y2 - Y3, mais leur nombre peut aisément être plus grand sans que les principes de l'invention ne deviennent caducs. Ces quartz sont connectés par une des bornes de leur boîtiers à un des éléments du circuit oscillant de l'oscillateur, l'impédance L2 et par l'autre borne à un ensemble diodes 1)1,1)2,1)3 - résistances R1, R2,R3. Ces dernières sont connectées à un organe de commande par tension U présentant trois bornes sur lesquelles on applique des tensions pouvant etre différentes. Cet organe de commande agit également sur un autre ensemble de diodes D4,D5,D6, à travers des résistances R8, R9, R10 ; de plus à chaque diode est connectée une capacité C2, C3, C4 respectivement.L'oscillateur proprement dit est constitué par un élément à semi conducteur, un transistor Q1 qui en constitue la partie active. il est monté base à la masse et présente des résistances R6 et R7 qui assurent la polarisation de la base et une résistance R4 qui détermine son courant. L'émetteur du transistor est connecté, comme cela a été dit à une des bornes des diodes D1,D2,D3, connectées chacune à un quartz dont l'autre borne est connectée au circuit oscillant constitué par les résistances R5, capacité CI et impédance L2 en parallèle, circuit monté dans le collecteur du transistor Q1. L'émetteur et le collecteur du transistor sont donc connectés par une boucle de réaction. On notera que l'application d'une tension déterminée sur l'une des bornes 1, 2 ou 3 du circuit de commande permet de choisir simultanément deux diodes seulement des couples D1-D4,D2-D5 et D3-D6. Ainsi chaque quartz avec une capacité d'accord C2, C3 ou C4 est sélectable à un instant donné par application d'une tension sur la borne correspondante. Le fonctionnement d'un tel oscillateur multifréquences à quartz est le suivant. Le choix d'un quartz, donc d'une fréquence d'oscillation est déterminée par l'application d'une tension sur l'organe de commande T. Cette tension V1, négative en l'occurrence est appliquée sur la borne 1 de l'organe de commande, un commutateur par exemple, et transmise par l'intermédiaire de la résistance RI sur la cathode de la diode D1 qui conduit. Cette même tension V1, négative est appliquée à travers la résistance R8 sur la cathode de la diode D4, qui conduit également. Dans ces conditions, l'application de la tension V1 sur la borne 1 a effectué le choix du quartz Yl qui est inséré de ce fait dans la boucle de réaction de l'oscillateur Q1, ainsi que le choix de la capacité C2, qui se trouve introduite en parallèle dans le circuit d'accord du collecteur du transistor Q1.La façon dont le quartz Y1 est inséré dans la boucle de réaction ne permet à celle-ci que d'osciller sur la fréquence de résonance série du quartz et la capacité C2 établit la fréquence d'accord du circuit sur la fréquence du quartz Y1. La sortie de l'oscillateur est marquée par S. il est clair de concevoir que l'application de la tension négative V1, sur l'une ou l'autre des bornes 2 ou 3, permettra l'introduction dans le circuit oscillant, du quartz Y2 et de la capacité C3, ou du quartz Y3 avec la capacité C4 respectivement. On constatera que cette commutation qui ne rend active qu'une paire de diodes à la fois, empêche tout couplage entre fréquences, puisqu'un seul quartz à la fois peut osciller. On notera également que cette commutation électronique permet un passage très rapide d'une fréquence d'oscillation à un autre. On peut indiquer à titre d'exemple qu'aux différentes fréquences de fonctionnement de cet oscillateur multiquartz, la durée du transitoire est de l'ordre de 300 microsecondes, durée qui dépend de la surtension du quartz. Lorsque l'écart entre les fréquences minimale et maximale des quartz est inférieur d'environ 5 de la fréquence centrale, on cons tate que la commutation des capacités C2 et C4 n'est plus nécessaire. Dans ces conditions, l'oscillateur est simplifié et la figure 2 représente une version simplifiée d'un oscillateur multiquartz suivant l'invention, où les diodes D4,D5,D6 ainsi que les capacités associées sont supprimées. On a ainsi décrit un oscillateur multiquartz, commutable permettant de passer aisément et rapidement de l'oscillation à une fréquence stable, à l'oscillation à une autre fréquence stable. Bien que dans les exemples décrits, on se soit limité à trois quartz, leur nombre peut être beaucoup plus important, pouvant aller jusqu'à 20 et au-delà pour un encombrement relativement faible. IoeVE#IDI CÂTIONS 1. Oscillateur multifréquences à quartz comprenant un organe oscillateur dans lequel deux électrodes sont connectées par une boucle de réaction, comportant au moins un quartz, caractérisé par le fait qu'il comprend une série de quartz (Y1, Y2, Y3) oscillant sur des fréquences nominales différentes, insérables individuellement dans le circuit oscillant de l'oscillateur (dont ils règlent et stabilisent' la fréquence d'oscillation,l'insertion sur commande d'un quartz pouvant entraîner automatiquement et simultanément l'insertion d'une-capacité d'appoint (C2, C3, C4) en parallèle sur la capacité du circuit d'oscillation (C1) pour règler ladite fréquence d'oscillation sur celle du quartz choisi. 2. Oscillateur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le choix du quartz et de la capacité d'appoint associée est effectué par um commutateur électronique commandé par une tension. 3. O cillateur suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le commutateur électronique comprend un nombre d'éléments unidirectionnels groupés par paires, un des éléments de la paire étant connecté à un quartz et l'autre élément de la paire étant connecté à une capacité, l'application d'une tension ~ur une paire d'éléments unidirectionnels à ltexclusion des autres mettant en circuit dans le montage de l'oscillateur le quartz choisi et sa capacité associé réglant l'accord du circuit oscillant de l'oscillateur sur la fréquence d'oscillation dudit quartz. 4. Oscillateur suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, ou 3, caractérisé par le fait que ltoscillsteur est constitué par un élément à semi conducteur, un transistor (Q1) monté base à la masse, dont l'émetteur est connectable à une série de quartz à travers respectivement des éléments unidirectionnels 1)1,1)2,1)3 commandés à partir d'un organe de commande par tension (T), et dont le collecteur com prend un circuit oscillant, auquel sont connectables en parallèle des capacités (C2,C3,C4) d'appoint à travers des éléments unidirectionnels, (D4, DS, D6) commandés à partir dudit organe de commande (T) par tension, un circuit connectant ledit émetteur et ledit collecteur constituant une boucle de réaction, l'application d'une ten sion déterminée à l'organe de commande, assurant la conduction d'une paire d'éléments unidirectionnels (D1,D4 ou D2, D5 ou D3, D6) entraî- nant la mise en circuit d'un quartz et de sa capacité d'appoint associée. 5. Oscillateur suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que pour un écart entre les fréquences minimale et maximale des quartz par rapport à la fréquence centrale du domaine total couvert en fréquence# ne dépassant pas une valeur de tordre de 5%, le commutateur est constitué par un seul jeu d'éléments unidireetionnels tD1, D2, 1)3), insérant simplement le quartz choisi.