Brevet FR2310026A1 — publié le 19761126

La présente invention concerne un procédé de synchronisation par un signal extérieur d'un oscillateur sinusoidal à couplage capacitif du genre de ceux munis d'un transistor dont ltoscilla- tion est entretenue au moyen d'une boucle de couplage disposée entre émetteur et collecteur, la fréquence libre d'oscillation étant déterminée par un circuit oscillant couplé principalement avec le collecteur dudit transistor dont la base est par ailleurs à un potentiel nul du point de vue haute fréquence. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, dispositif destiné à coopérer avec un montage oscillateur muni entre autres d'un transistor dont les électrodes d'émetteur et de collecteur sont reliées chacune par une résistance aux deux bornes d'une source de tension à courant continu, et d'un circuit oscillant comportant une inductance et un condensateur en parallèle, relié à l'une des bornes de la source de tension précitée d'une part, et couplé par un condensateur avec l'électrode de collecteur d'autre part. L'invention s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement aux oscillateurs à fréquence fixe équipant les ensembles d'abonnés pour réseaux de télédistribution; ces ensembles sont disposés entre un câble de distribution et un récepteur de télévision afin de permettre à l'usager de choisir un programme parmi ceux qui sont transmis par le câble. De tous les systèmes de sélecteurs existants, celui qui met en oeuvre un double changement de fréquence présente le plus d'avantages; il délivre en effet, un signal en bande VHF ou UlIF de fréquence variable quel que soit le canal choisi, ce qui permet de desservir les téléviseurs de type ancien démunis de touches préréglées. Dans ce système de sélecteur, un premier changement de fréquence est opéré par battement avec un premier oscillateur à fréquence variable par bonds afin d'obtenir une fréquence intermédiaire fixe (Fi) plus basse que la fréquence incidente, puis un mélange entre la fréquence Fi et un second oscillateur à fréquence fixe élève la fréquence du signal de sortie dans les gammes VHF ou UHF. Pour garantir la stabilité de la fréquence en sortie du sélecteur, il est nécessaire que les fréquences des deux oscillateurs locaux soient maintenues dans des limites de tolérances très étroites; si les fréquences de travail du premier oscillateur permettent de le stabiliser de façon autonome au moyen d'un circuit comparateur de fréquence, il n'en est pas de même pour le second oscillateur dont la fréquence de travail élevée ne permet pas d'utiliser ce procédé de façon économique dans l'état actuel de la technique. Le second oscillateur est donc synchronisé par un signal pilote (ou de verrouillage), véhiculé par le câble de télédistribution. On pourrait utiliser un tel signal, après amplification, pour opérer le second changement de fréquence, mais la présence d'un oscillateur évite une complète interruption de la télédistribution en cas de défaillance du générateur de la fréquence pilote; en effet, dans ce cas, le sélecteur peut fonctionner sur la fréquence du second oscillateur, en retouchant au besoin l'accord du téléviseur. Dans un tel système, il est impératif que les signaux du second oscillateur à fréquence fixe ne puissent être réinjectés dans le câble de télédistribution via le circuit de synchronisation; il pourrait en résulter en effet de graves perturbations sur l'ensemble du réseau, surtout en cas d'absence du signal pilote. En outre, il importe également que la synchronisation s'effectue sans introduire de distorsion appréciable du signal de ltoscil- lateur qui, en accroissant le taux d'harmoniques de ce dernier, pourrait provoquer l'apparition d'interférences gênantes. Enfin, il est désirable d'obtenir une plage de capture suffisamment large pour que la synchronisation de tous les oscillateurs pilotés par l'ensemble du réseau soit effective eu égard aux dispersions inévitables de la fréquence libre de ces derniers. Ces exigences plus ou moins contradictoires, sont difficiles à satisfaire à partir des procédés ét dispositifs connus de synchronisation. Un des buts de l'invention est de réaliser des dispositifs de synchronisation simples et fiables d'ensembles sélecteurs d'abonnés permettant l'exploitation efficace d'un réseau de télédistribution. Selon l'invention, le procédé de synchronisation par un signal extérieur d'un oscillateur sinusoidal à couplage capacitif du genre de ceux munis d'un transistor dont l'oscillation est entretenue au moyen d'une boucle de couplage disposée entre émetteur et collecteur, la fréquence libre d'oscillation étant déterminée par un circuit oscillant couplé principalement avec le collecteur dudit transistor dont la base est par ailleurs à un potentiel nul du point de vue haute fréquence, est notamment remarquable en ce qu'un élément actif amplificateur du signal de synchronisation est inséré dans au moins une partie de la boucle principale de couplage capacitif. Avantageusement, l'élément actif est un transistor à la base duquel est appliqué le signal extérieur de synchronisation et dont le trajet collecteur-émetteur est inséré dans la boucle principale de couplage capacitif du transistor oscillateur. Egalement, selon l'invention, le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, dispositif destiné à coopérer avec un montage oscillateur muni entre autres d'un transistor dont les électrodes d'émetteur et dç.collecteur sont reliées chacune par aune source une résistance aux deux bornes/de tension à courant continu, et d'un circuit oscillant, comportant une inductance et un condensateur en parallèle, relié à l'une des bornes de la source de tension précitée d'une part, et couplé principalement par un condensateur avec l'électrode de collecteur d'autre part, est notamment remarquable en ce qu'il comporte un transistor de synchronisation dont l'électrode de base est couplée par au moins un étage amplificateur a une borne d'entrée des signaux extérieurs de synchronisation et dont les électrodes de collecteur et d'émetteur, reliées chacune par une résistance aux bornes de la source de tension, sont couplées capacitivement respectivement avec les électrodes d'émetteur et de collecteur du transistor oscillateur. Avantageusement, la résistance d'émetteur du transistor de synchronisation est shuntée par un condensateur ajustable du taux de contre-réaction. L'insertion d'un transistor dans la boucle de couplage capacitif du transistor oscillateur permet d'obtenir une large plage de capture sans introduire de distorsion appréciable du signal de sortie de ltoscillateur. De plus, en l'absence de signal de synchronisation, le niveau de réinjection du signal oscillant vers le câble de télédistribution est tout à fait négligeable. La description qui va suivre fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente le schéma synoptique, d'un ensemble sélecteur d'abonné pour réseau de télédistribution, ensemble auquel est incorporé le dispositif de synchronisation selon l'invent ion. La figure 2 représente un schéma d'oscillateur muni du dispositif de synchronisation selon l'invention. Sur la figure 1, l'entrée d'un circuit trieur (ou "démulti plexeur") est reliée à un câble coaxial 2 de télédistribution; la sortie dudit circuit étant connectée à l'entrée de fréquence incidente d'un premier circuit mélangeur 3 dont l'entrée de fréquence locale est reliée à la sortie d'un premier oscillateur 4 à fréquence variable. La sortie du circuit mélangeur 3 est connectée à l'entrée d'un filtre 5 à fréquence intermédiaire dont une première sortie est reliée à l'entrée d'un circuit comparateur de fréquence 6, la sortie de ce dernier étant réunie à une entrée de commande de fréquence de l'oscillateur 4. Une seconde sortie du filtre 5 est reliée à l'entrée de fréquence incidente d'un second circuit mélangeur 7, l'entrée de fréquence locale de ce dernier étant réunie à la borne de sortie 8 d'un second oscillateur 9 à fréquence fixe. La sortie du circuit mélangeur 7 est reliée à l'entrée d'un filtre passe-bande 10 dont la sortie, connectée à une borne 11 est réunie à la borne antenne d'un récepteur de télévision (non représentée). L'entrée de synchronisation de l'oscillateur 9 est reliée à la sortie d'un circuit de synchronisation 12 selon l'invention, la borne d'entrée 13 de ce dernier étant réunie à une sortie de fréquence pilote du circuit trieur 1. Les deux sorties d'une unité de commande manuelle 14 sont respectivement reliées l'entrée de triage du circuit 1 et à l'en- trée de commande de fréquence de l'Oscillateur 4. L'ensemble sélecteur d'abonné fonctionne de la façon suivante: en choisissant un canal de réception au moyen du clavier de la commande manuelle 14, l'usager sélectionne la fréquence correspondante en sortie du circuit trieur 1, et modifie simultanément la fréquence de l'oscillateur 4 pour obtenir en sortie du circuit mélangeur 3 une fréquence intermédiaire fixe (Fi). La valeur de la fréquence Fi est maintenue à l'intérieur des limites imposées par le cahier des charges par asservissement de la fréquence de l'oscillateur 4 au moyen du comparateur 6. Par mélange dans le circuit 7 de la fréquence Fi avec celle de l'oscillateur 4, on obtient deux fréquences dont le battement supérieur, sélectionné par le filtre 10, est appliqué à l'entrée antenne du téléviseur, ce dernier étant calé en permanence sur un canal UHF dont la fréquence correspond avec celle qui est issue du filtre 10. La constance de la valeur de la fréquence du signal issu de la borne 11 est obtenue en synchronisant la fréquencede l'oscil- lateur 9 par celle d'une fréquence pilote (ou de verrouillage), véhiculée par le câble 2. L'ensemble sélecteur d'abonné permet donc à l'usager de transformer par double changement de fréquence un quelconque canal véhiculé par le câble 2 en un canal transposé de fréquence fixe sur laquelle est accordé le téléviseur. Sur la figure 2 dont les références sont communes avec celles de la figure 1, la borne d'entrée 13 du dispositif de synchronisation 12 selon l'invention est couplée par un condensateur 15 à la base d'un transistor 16, de type NPN, ladite base étant par ailleurs reliée au point commun d'un pont de résistances 17 et 18 disposé entre deux conducteurs 19 et 20 connectés respectivement à une borne positive 21 et à une borne négative 22 d'une source de tension Vb. Le conducteur négatif 20 est relié à une masse commune 23 et à une borne 24 d'entrée de signal. L'émetteur du transistor 16 est relié au conducteur négatif 20 par une résistance 25 découplée par un condensateur 26, tandis que le collecteur est relié au conducteur positif 19 par une résistance de charge 27. La base d'un transistor 28 de type NPN, couplée au collecteur du transistor 16 par un condensateur 29, est également reliée au point commun d'un pont de résistances 30 et 31 disposé entre les conducteurs 19 et 20. L'émetteur du transistor 28 est relié au conducteur négatif 20 par une résistance 32 shuntée par un condensateur ajustable 33 du taux de contre-réaction, tandis que le collecteur est relié au conducteur positif 19 par une résistance 34. L'oscillateur 9 comporte un transistor 35 de type NPN dont la base, découplée au conducteur négatif 20 par un condensateur 36, est reliée au point commun d'un pont de résistances 37 et 38 disposé entre les conducteurs 19 et 20; entre les émetteur et collecteur du transistor 35, respectivement reliés aux conducteurs 19 et 20 par deux résistances 39 et 40, sont disposés deux condensateurs 41 et 42 montés en série. Un circuit oscillant parallèle, composé d'une inductance 43 et d'un condensateur ajustable 44, est disposé entre le point commun des condensateurs 41 et 42 et le conducteur négatif 20, ledit point commun constituant par ailleurs la borne de sortie 8. Les collecteurs et émetteurs des transistors 16 et 35 sont mutuellement couplés de façon croisée par deux condensateurs 45 et 46. Le fonctionnement de l'oscillateur 9 est bien connu: le couplage capacitif entre collecteur et émetteur du transistor 35 entraîne l'oscillation du montage à la fréquence du circuit accordé parallèle 43-44. En l'absence des condensateurs 45 et 46 reliant l'oscillateur 9 au dispositif de synchronisation 12, la valeur des condensateurs 41 et 42 est suffisamment élevée pour entraîner l'oscillation du montage. Pour synchroniser l'oscillateur g par un signal sinusoîdal, la valeur des condensateurs 41-42 est réduite et la boucle de réaction capacitive est alors principalement constituée par les deux condensateurs 45 et 46 montés en série. Un élément actif, en l'occurrence le trajet émetteur-collecteur du transistor 28, est inséré dans la boucle de réaction, la base dudit transistor recevant le signal de synchronisation appliqué à la borne 13 et convenablement amplifié par le transistor 16. L'entretien des oscillations et la synchronisation ne peuvent être assurés tout à la fois que si les électrodes de collecteurs et d'émetteurs des transistors 28 et 35 sont couplés tête-bêche, qu ils soient du même type, ou d'un type opposé de conductivité. A la limite, la boucle de réaction initiale peut être supprimée (de façon non représentée) ce qui revient à ne conserver que le condensateur 41 assurant le couplage entre le circuit oscillant et le collecteur du transistor 35 tout en bloquant la tension continue d'alimentation dudit collecteur. Le condensateur ajustable 33 sert à doser le taux de contreréaction de l'étage de façon à ajuster le gain du transistor 28 à une valeur réalisant un bon compromis entre l'efficacité de la synchronisation et le minimum d'influence sur le fonctionnement de l'oscillateur. Le transistor 28 travaille en amplificateur linéaire vis-àvis du signal de synchronisation appliqué à sa base, ceci afin que le taux d'harmoniques du signal de sortie disponible à la borne 8 soit aussi bas que possible. - REVENDICATIONS 1.- Procédé de synchronisation par un signal extérieur d'un oscillateur sinusoïdal à couplage capacitif du genre de ceux munis d'un transistor dont I'oscillation est entretenue au moyen d'une boucle de couplage disposée entre émetteur et collecteur, la fréquence libre d'oscillation étant déterminée par un circuit oscillant couplé principalement avec le collecteur dudit transistor dont la base est par ailleurs à un potentiel nul du point de vue haute fréquence, caractérisé en ce qu'un élément actif amplificateur du signal de synchronisation est inséré dans le trajet de la boucle principale de couplage capacitif. 2.- Procédé de synchronisation selon la revendication 1, ca ractérisé en ce que l'élément actif est un transistor à la base duquel est appliqué le signal de synchronisation et dont le trajet collecteur-émetteur est inséré dans la boucle principale de couplage capacitif du transistor oscillateur. 3.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de synchronisation selon l'ensemble des revendications 1 et 2, dispositif destiné à coopérer avec un montage oscillateur muni entre autres d'un transistor dont les électrodes d'émetteur et de collecteur sont reliées chacune par une résistance aux deux bornes d'une source de tension à courant continu, et d'un circuit oscillant comportant une inductance et un condensateur en parallèle, relié à l'une des bornes de la source de tension précitée d'une part, et couplé principalement par un condensateur avec l'électrode de collecteur d'autre part, caractérisé en ce qu'il comporte un transistor de synchronisation dont l'électrode de base est couplée par au moins un étage amplificateur à une borne d'entrée des signaux extérieurs de synchronisation et dont les électrodes de collecteur et d'émetteur, reliées chacune par une résistance aux bornes de la source de tension, sont respectivement couplées capacitivement avec les électrodes d'émetteur et de collecteur du transistor oscillateur. 4.- Dispositif de synchronisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que la résistance d'émetteur est shuntée par un condensateur ajustable du taux de contre-réaction.