Brevet FR2339989A1 — publié le 19770826

L'invention est relative à des perfectionnements apportés à un circuit oscillateur comportant un#transistor, un élément pwézoélectrique et une source de courant continu. Elle concerne plus particulièrement un tel circuit du type à collecteur commun, ltélément piézoélectrique étant installé entre la base du transistor et une première borne de la source de courant continu. L'invention a surtout pour but de permettre une réalisation particulièrement simple et économique d'un tel circuit oscillateur. Un autre but de l'invention est de permettre la réalisation d'un circuit oscillateur du genre susmentionné qui présente une fréquence d'oscillation de valeur stable. Un autre but, enfin, de l'invention est de fournir un tel circuit oscillateur qui puisse fonctionner lorsque la source de courant continu délivre une tension de faible valeur. Le circuit oscillateur conforme à l'invention - dans lequel ledit transistor est disposé ddns un montage du type à collecteur commun et ltélément piézoélectrique, par exemple un cristal de quartz, est installé entre la base dudit transistor et une première borne de la source de courant continu - est caractérisé en ce qu'il est agencé de façon que la réaction dudit circuit oscillateur soit assurée par la capacité de la jonction base-émetteur du susdit transistor. Il est avantageux que la tension fournie par ladite source de courant continu soit au plus égale à 1,5 volt, de préférence inférieure à 1 volt. Dans un mode de réalisation de l'invention, ltémetteur dudit transistor est relié directement à ladite première borne de la source de courant continu par l'intermédiaire d'une première résistance, le collecteur de ce transistor est connecté directement à la seconde borne de la source et, de même, la base dudit transistor est reliée directement à la seconde borne de la source par 1 t intermédiaire d'une seconde résistance. D'autres buts, dispositions et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description de certains de ses modes de réalisation, cette description étant faite en se référant aux figures 1 et 2 des dessins qui illustrent un circuit oscillateur conforme à l'invention. Le circuit oscillateur représenté sur la figure i comporte un transistor I du type NPN, une source de courant continu 2 (une pile) et un cristal de quartz 3. Ce montage oscillateur est du type à collecteur commun. Le cristal de quartz 3 comporte une première borne 3a qui est reliée directement à la base du transistor i et une seconde borne 3b qui est connectée directement au pôle négatif (-) de la source 2. Une résistance 4, de valeur 50 Dans l'exemple, est installée entre ltémetteur du transistor 1 et ledit pôle négatif de la source 2. Le collecteur du transistor 1 est relie directement au pôle positif (+) de ladite source 2. Enfin, une résistance 5 de valeur 500 KA dons l'exemple est installée entre la base du transistor 1 et ledit pôle positif. Dans cet exemple, la source 2 fournit une tension de 0,75 volt et le cristal de quartz est du type à résonance propre de tordre du Mégahertz La figure 2 illustre une variante de réalisation du circuit, conforme à l'invention, représenté sur la figure 1. Dans cette variante l'alimentation en énergie électrique du circuit oscillateur est assurée par un montage comportant une pile 2a, une résistance 10 dont une première borne est reliée au pôle positif de la pile 2a et dont l'autre borne est connectée au pôle négatif de la pile 2a par l'intermédiaire d'un condensateur 11. Enfin une diode Zener 12 est disposée en parallèle aux bornes du condensateur Il de façon que son anode soit reliée au pôle négatif de la pile 2a. Le reste du circuit est identique à celui décrit en relation avec la figure 1. L'avantage du dispositif que l'on vient de décrire, par rapport à celui représenté sur la figure 1, réside dans le fait que l'on n'est pas obligé de choisir une pile 2a de tension basse ; il suffit de choisir une diode Zener 12 de tension Zener suffisamment faible. En outre, la stabilité de la tension est améliorée ; il en est donc de même pour la stabilité de la fréquence. Dans une réalisation particulière la pile 2a délivre une tension de 1,5 volt et la diode 12 présente une tension Zener de 0,75 volt ; cette diode est, dans l'exemple, du type EpiZ de la Société THONSON. Une telle diode présente une tension Zener dont les variations sont minimes en fonction de la température (2.10 V entre - 554C et 100 C). En fonctionnement, les montages que l'on vient de décrire en relation avec les figures 1 et 2 entrent en oscillation grâce, en particulier, à la réaction fournie par la capacité de la jonction base-émetteur du transistor 1. Cette capacité a été représentée par un condensateur 6 en traits interrompus sur la figure 1. Le circuit conforme à l'invention est de réalisation particulièrement simple, étant donné qu'il ne comporte, en dehors de ltélément piézoélectrique 3, pas de circuit oscillant particulier, notamment pas de condensateur ou d'inductance. En outre, du fait de son fonctionnement provoqué par la capacité de la jonction base-émetteur du transistor 1, il ne nécessite qu'une source,2 de tension relativement basse ; en effet, la capacité de ladite jonction base-émetteur augmente quand la tension de la source 2 diminue. Or, pour que le circuit représenté puisse produire uné oscillation, il est nécessaire que ladite capacité dépasse une valeur-seuil ; il est donc nécessaire que la source 2, constituée dans l'exemple par une pile, présente une tension inférieure à un seuil.Cette dernière disposition est particulièrement intéressante quand l'oscillateur conforme à 1'invention est destiné à équiper un dispositif de mesure de temps, tel qu'une montre-bracelet. En effet, dans ce cas, on peut n'utiliser qu'une pile de tension basse, c'est-à-dire, en principe, d'encombrement réduit ou (figure 2) une diode Zener de tension basse permettant, comme on l'a vu plus haut, d'augment#er la stabilité de la fréquence. On a constaté, au cours des expériences menées dans le cadre de l'invention, que les valeurs des composants, notamment celles des résistances 4 et 5, de ce circuit pouvaient varier dans une large gamme sans que le fonctionnement du circuit en soit affecté. Autrement dit, les valeurs des composants de ce circuit ne sont pas critiques et sa réalisation en est donc facilitée. Enfin, le circuit représenté peut être réalisé sous forme de circuit intégré, notamment en technique bipolaire, les résistances- de ce circuit ne~présentant pas de valeur trop importante. Bien entendu, le circuit que l'on vient de décrire peut se preter à de nombreuses variantes de réalisation sans que l'on sorte, pour celà, du cadre de l'invention. Par exemple, le transistor 1 peut être du type PNP. Egalement à titre d'exemple, le cristal de quartz 3 peut être remplacé par tout autre élément piézoélectrique, notamment par une céramique. Bien que dans l'exemple décrit la fréquence de résonance du quartz utilisé soit de l'ordre du Mégahertz, l'invention n'est pas l#imitée, non plus, à cette fréquence ; on peut également utiliser un élément piézoélectrique dont la fréquence de résonance est relativement basse. L'oscillateur conforme à l'invention peut se prêter à de nombreuses applications. En particulier, on pourra utiliser cet oscillateur à chaque fois que l'on désirera obtenir une fréquence d'oscillation de valeur particulièrement stable. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes- d'application et de réalisation qui ont été plus spéciale- ment envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Circuit oscillateur comportant un transistor, un élément piézoélectrique et une source de courant continu, telle qu'une pile, ledit transistor étant monté en collecteur commun et ledit élément piézoélectrique étant disposé entre la base dudit transistor et une première borne de ladite source de courant continu, caractérisé en ce qu'il est agencé de façon telle que la réaction dudit oscillateur soit assurée par la capacité de la jonction base-émetteur du transistor. 2. Circuit oscillateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur dudit transistor est relié directement à ladite première borne de la source de courant continu par l'intermédiaire d'une première résistance, le collecteur de ce transistor est connecté directement à la seconde borne de la source et la base dudit transistor est reliée directement à la seconde borne de la source par l'intermédiaire d'une seconde résistance. 3. Circuit oscillateur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit élément piézoélectrique comporte un élément à cristal de quartz. 4. Circuit oscillateur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit élément piézoélectrique comporte un élément céramique. 5. Circuit oscillateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tension de la source est au plus égale à 1;5 volt, de préférence inférieure à 1 volt. 6. Circuit oscillateur selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, caractérisé en ce que la source de courant continu comporte une pile et une diode Zener alimentée par ladite pile et de tension Zener inférieure à la tension de la pile.