Brevet FR2336003A1 — publié le 19770715

La présente invention concerne un déphaseur électronique commandé à large plage de décalage. Décaler continûment un train d'impulsions d'horloge par rapport à un train de signaux est un problème fréquent en technique numérique. La demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le n 21 55 489 décrit un montage permettant de décaler un train d'impulsic@s d'horloge de plusieurs périodes. Le fonctionnement de ce montage est le suivant : un étage de retard, déclenché par les impulsions du signal d'entrée, est prévu avec un retard commandé par la tension appliquée à une entrée de commande, un générateur délivre une tension faisant varier régulièrement le retard et appliquée à l'entrée de commande de l'étage de retard; et un étage de coincidence délivre un signal1 qui ramène la tension délivrée par le générateur à un niveau initial, quand la distance temporelle du signal de sortie de l'étage de retard s une impulsion d'entrée tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée. Cette solution connue présente les inconvénients suivants : seules des impulsions à grand facteur de durée peuvent étre traitées; le montage ne convient pas pour des fronces trEs élevées; pendant le décalage au train /d'impulsions d'horloge, sa fréquence varie temporairement par rapport å la fréquence d'entrée donnée, et le montage implique en outre un appareillage important. L'invention a pour objet un déphaseur optimal, permettant un décalage continu sur plus de +1/2 période, maintient le facteur de durée constant et égal à 1/1 pendant le réglage du déphasage, ne produit aucune variation de la fréquence pendant le réglage du déphasage, peut traiter des fré- quences très élevées et n'exige qu'un appareillage réduit. Salon la caractéristique essentielle de l'invention, une boucle de régulation de phase, servant a la synchronisation d'un oscillateur s une fréquence donnée, et dans laquelle la fréquence donnée et celle délivrée par l'oscillat6ur et divisée dans le méme rapport sont comparées par un détecteur de phase, dont le signal de sortie commande l'oscillateur, est utilisée comme déphaseur pour la production d'une différence de phase entre la fréquence donnée et celle délivrée par l'oscillateur. ladite différence étant ajustable sur la plage de maintien de la boucle de régu- lation de phase par variation d'un élément de la ligne de retard et/ou de la tension de commande de l'oscillateur. D'autres avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous et du dessin annexe sur lequel la figure 1 représente le schéma d'un exemple de réalisation; et la figure 2 représente un anagramme des temps. La figure 1 représente une boucle de réglage de phase, qui outre les modules de base - tels que détecteur de phase 2, filtre passe-bas 3, oscillateur 5 commandé par tension -, comporte deux diviseurs de frequence identiques 1 et 6, un additionneur analogique 4 et/ou une capacité variable 7. Le rôle d'une boucle de réglage de phase consiste généralement d synchroniser la fréquence et la phase d'un oscillateur avec un signal d'entrée. Au synchronisme, le déphasage entre le signal d'entrée et le signal de l'oscillateur est nul ou tout au moins minimal; des qu'un déphasage apparait entre les deux signaux, l'oscillateur est automati quement corrigé, jusqu'à ce que le déphasage redevienne nul ou minimal On distingue divers types de boucles de réglage de phase, dont la constitution est caractérisés, selon l'application, par des détecteurs de phase différents ou des filtres passe-bas spéciaux par exemple.C'est ainsi qu'il existe des détecteurs de phase, qui délivrent une tension de commande moyenne pour un déphasage de 900 entre le signal d'entrée et le signal d'oscillateur, de sorte que ce dernier fonctionne & sa fréquence centrale Chaque boucle de réglage de phase a une gamme de fréquences, dans laquelle elle se règle a l'état synchronisé, puis demeure verrouillée en phase il s'agit de la gamme de captage.Il existe en outre une gomme de maintien, dans laquelle l'état synchronisé est conserve bien que la fréquence d'entrée varie par rapport la fréquence de l'oscillateur; le décalage entre le signal d'entre et le signal de l'oscillateur se décale dans ce cas, de sorte qu'une tension de commande de l'oscillateur est produite, fait varier la fréquence de ce dernier et minimise de nouveau l'erreur de phase . Dans l'état verrouillé, il existe toujours une erreur de phase constante entre le signal d'entrée et le signal d'oscillateur, en plus des 900 résultant du détecteur de phase. On a - 900 @ @ est d'environ +90'. Une erreur de phase supériaure b cette valeur fait décrocher la boucle de réglage de phase.Dans la plupart des cas, on s'efforce de maintenir l'erreur de phase à une valeur aussi faible que possible, en augmentant au maximum le gain de la boucle de réglage La boucle de reglage de phase utilisee dans le déphaseur selon l'invention a par contre un faible gain, de sorte qu'une erreur de phase @ aussi élevée que possible peut en résulter.Un déphasage sur la plage de @ # #90 est obtenu en divisant la fréquence d'entrée #1 et la fréquence d'oscillateur #o par le facteur N, à l'aide de diviseurs identiques; il en résulte une multiplication par N de la plage de déphasage 6 entre le signal d'entre et le signal d'oscillateur. La réglage extérieur du déphasage e désiré peut se faire de deux façons différentes, également applicables simultanément. D'une part, on fait varier la fréquence de l'oscillateur 5 par une tension de commande additionnelle, appliquée a la boucle de réglage de phase par I 'addition- fleur analogique 4; d'autre part, une capacité riglable 7 permet de faire varier la fréquence centrale de }'oscillateur. Seul l'état verrouille de la boucle de réglage de phase est important pour lo déphasage e entre le signal d'entrée ett) et le signal de sortie a(t); en d'autres termes, un déphasage est possible uniquement dans la ga@@e de maintien.Lorsqu'une intervention extérieure fait varier par exemple la capacité de l'oscillateur commande par tension, et par suite la fréquence centrale de l'oscillateur, ce dernier ne peut pas dans l'état verrouillé osciller & la nouvelle fréquence centrale #'o (dans l'état verrouillé, on a toujours #1 = #o), et la boucle de réglage de phase délivre alors une tension de commande, qui fait fonctionner l'oscillateur à la fréquence initiale 0. Seul un déphasage entre le signal d'entrée et le signal d'oscillateur peut produire la tension de commande nécassaire. La fréquence d'entrée et la fréquence d'oscillateur étant divisées chacune par le facteur N, le détacteur 2 compare la phase des signaux S1 er S2 de fréquence inférieure 1/N ou o/N, qui ne peuvent étre déphasés que de # - #90 . Il en résulte toutefois un déphasage maximal # = N . # entre le signal d' entrée o(t) et le signal de sortie a @(t) , de fréquence élevés #1 = #o. La figure 2 représente un diagramme des temps dans le cas où N = 10. Pour un déphasage # 900 ante le signal d'entrée e(t) et le signal de sortie a(t), il en résulte alors : e = 900 . Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'étre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du sadre de l'invention. Revendication Déphaseur, constitué par une boucle de réglage de phase pour synchro nisation d'un oscillateur à une fréquence donnée, dans laquelle la fré quence donnée et celle délivrée par l'oscillataur est divisée dans le même rapport sont comparées par un détecteur de phase, dont le signal de sortie commande l'oscillateur, et caractérisé par son utilisation pour la production d'une différence de phase entre la fréquence donnée et celle délivrée par l'oscillateur, ladite différence étant ajustables sur la gamme de maintien de la boucle de réglage de phase par variation d'un élément de la ligne de retard et/ou de la tension de commande de l'oscillateur.