Brevet FR2385258A1 — publié le 19781020

La présente invention concerne les circuits éléctroniques permettant de transmettre de leurs entrées vers leurs sorties les signaux dont la fréquence est a l'intérieur de leur bande passante. Dans les dispositifs classiques, la fréquence appelée fréquence de coupure, matérialisant la limite de la bande passante est généralement fixée par le dispositif lui-mne, avec une précision plus ou moins grande et d'une façon ne permettant pas une variation aisée de celle-ci. Dans ces dispositifs Si la fréquence du signal d'entrée n'est pas contenue dans la bande passante, celuici sera atténué, et l'atténuation est fonction de l'écart entre fréquence d'entrée et fréquence de coupure. De plus, la phase du signal entre sortie et entrée subie plus ou moins de variation suivant le dispositif utilisé et suivant l'écart entre fréquence d'entrée et fréquence de coupure.Si le signal d'entrée comprend des harmoniques non contenus dans la bande passante, ils seront soit atténués soit supprimés d'où une modification du spectre du signal entre sortie et entrée. Le dispositif suivant l'invention permet de fixer la fréquence de coupure d'une façon plus ou moins précise selon les besoins puisque celle-ci est la fréquence du signal de sortie d'un oscillateur. Elle peut également être variable et commandée par un moyen électronique simple. Si la fréquence du signal d'entrée n'est pas contenue dans la bande passante du dispositif, un commutateur électronique court-circuite la sortie sur la masse, ou sur tout autre potentiel, drou une atténuation tres importante par contre, si elle est contenue dans la bande passante, le ne commutateur électronique court-circuite la sortie sur l'entrée d'où une atténuation nulle, un déphasage nul également et un spectre non modifie entre sortie et entrée dans toute la bande passante. A la fréquence de coupure, le passage entre I'atténuation nulle et I'atténuation infinie se fera d'une façon instantanée et brutale. Le signal d'entrée du dispositif est appliqué en parallèle sur le comau- tateur de sortie (7.fig 1) et sur l'entrée dtun circuit limiteur (1) qui a pour fonction de mettre n importe quel signal périodique d'entrée sous forme de signal rectangulaire. Ce signal! d'entrée mis en forme est appliqué sur l'entrée E I d'un détecteur phase fréquence (3). L'autre entrée, E 2, du detecteur est reliée I la sortie d'un oscillateur (2) délivrant un signal rectangulaire I la fréquence de coupure Fc du dispositif. En fig 1 le détecteur phase fréquence est du type trois états, la fig 2 présente undétecteur phasefréquence deux états transformé en un trois états au point À après avoir inverse le gain d'une sortie par rapport I l'autre et d'en avoir fait la somme. La tension en sortie du détecteur phase fréquence (3) au point À dépend de la valeur de la fréquence du signal d'entrée Fe par rapport I Fc. Si Fe L'un des fronts sera jitté et la fréquence de ce jitter sera égale I Fc - Fe. Si Fe > Fc la tension À sera comprise entre 0 et V (fig 4). Le meme jitter sera présent et égal ê Fe Le détecteur étant du type phase fréquence, la transition entre ces deux formas de signal en A se fera brutalement et rigoureusement I Fe = Fc. Les deux comparateurs (4 et 5) reçoivent simultanément la sortie A du détecteur phase fréquence et, comparent cette sortie respectivement I la tentai sion +V/2 et àla tension -V/2. Si Fe Si Fe > Fc (cas de la fig 4), la sortie B du comparateur (4) recopie le signal À transposé ltV soit I des niveaux logiques 0,1,0,1... au rythme du jitter de A, tandis que la sortie C du comparateur (5) passe I -V soit I un niveau logique O; on peut permiter les entrées + et - des comparateurs(4)et(5)à condition de référencer celles qui ne sont pas reliées I la sortie du détecteur phase fréquence à +V/2 ou à -V/2 defaçon à retrouver le fonctionnement décrit ci-dessus. La bascule Jg (o) reçoit comme fréquence d'horloge H la sortie de l'oscil- lateur (2) délivrant la fréquence de coupure Fc. Cette bascule JK reçoit également sur ses entrées J et K respectivement les signaux B et C. Si Fe Dans cette configuration les sorties Q et Q de cette bascule JK se mettent dans un état logique stable qui estq-0 et Q = 1 et y restent tant que Fe 4 Fc. Si Fe > Fc, B c'est I dire J est au niveau logique 0,1,0,1... au rythme du jitter de A, alors que C c'est I dire K est au niveau logique.0. Dans cette configuration les sorties Q et Q de cette bascule JK se mettent dans un état logique stable qui est : Q = 1 et Q = O et y restent tant que Fa > Fc. Le changement entre ces deux états stables se faisant rigoureusement I Fa = Fc. Les niveaux logiques Q ou Q permettait une comparaison de fréquence entre Fe et Fc. Ces sorties Q et W viennent commander deux interrupteurs électroniques (7) qui relient la sortie du dispositif soit I la masse, soit à l'entrée. Si Fe ( Fc,. Q - Q et Q = 1, Ia sortie est reliée à la masse. Si Fe > Fie, Q = I et Q O, la sortie est reliée entrée. Le passage de la sortie de la masse à l'entrée ou inversement de l'entrée 9 la masse se faisant rigoureusement pour Fe = Fc. Réalisé selon la fig I ce dispositif a donc un fonctionnement du type passe haut. Pour passer à un fonctionnement du type bas il suffit de permutter J avec K ou bien Q avec Q. La figure 5 donne le schéma d'un dispositif à deux fréquences de coupure ou de référence. Le signal d'entrée n'est-appliqué qu a un seul limiteur (1) qui lui alimente deux circuits identiques I celui de la figure i. La nand (8) reçoit les sorties des deux bascules JK (6 et 6') afin d'élaborer l'ordre X et son complémentaire Y grâce I la nand (9). X et Y commandent le commutateur électronique (7) qui court-circuite la sortie du dispositif soit sur la masse, soit sur l'entrée. En permuttant les J etK et les J' et K' ou les Q et Q et les Q' et Q' ou X et Y, ou la valeur relative des deux fréquences de référence issues des oscillateurs (2) et (2') on peut passer d'un fonctionnement passe bande I un fonctionnement coupe bande. On peut envisager un moyen de commuter ces deux modes de fonctionnement grâce I un commutateur électronique. Suc les sorties Q ou Q de la bascule JK (6) on recueille des signaux logiques indiquant Si la fréquence d'entrée est superieure ou inférieure à la fréquence issue de l'oscillateur de référence (2). Sur les sorties Q' ou Q' de la bascule JK (6') on recueille des signaux logiques indiquant si la fréquence d'entrée est supérieure ou inférieure à la fréquence issue de l'oscillateur de référence (2'). Sur les sorties X ou Y des nands (8) et (9) on recueille des signas logiques indiquant si la fréquence d'entrée est ou n'est pas comprise dans la bande passante du dispositif, fixée par les deux oscillateurs (2) et Au lieu d'utiliser le commutateur (7) comme ci-dessus, on peut le monter de façon qu'il commute le signal d'entrée du dispositif vers un circuit doté d'un certain gain. Ainsi avec plusieurs dispositifs identiques montés en parallèle on peut commuter le signal d'entrée vers des circuits ayant des gains dif férents, selon la fréquence du signal d'entrée par rapport aux bandes passantes choisies. REVENDICATIONS 1- Dispositif permettant de comparer la fréquence d'un signal par rapport I une (ou plusieurs) autre de référence employant un (ou plusieurs) circuit détecteur phase fréquence caractérisé par- le fait que celui-ci (ou ceux-ci) est (ou sont) utilisé (s) sans réseau de filtrage sur ses (ou leurs) sorties, qui peuvent être à deux ou trois états, associé (s) à des interfaces ( exemple : comparateur et bascule 3K) afin d'élaborer des signaux logiques exploitables. 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait d'utiliser ces ordres logiques pour commander une atténuation nulle ou infinie entre entrée et la sortie du dispositif de part et d'autre de la fréquence de référence. 3- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait d'utiliser ces ordres logiques pour commuter le signal d'entrée vers des circuits différents selon la fréquence du signal d'entrée par rapport à la (ou les) fréquence (s) de référence. 4- Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé par le fait que la (ou les) fréquence (s) de référence est fixée par un (ou plusieurs) oscillateur (s) indépendant dont la (ou les) fréquence (s) peut etre fixe ou très facilement variable ou asservie. 5- Dispositif selon les revendications 2 et 3 caractérisé par le fait de pouvoir passer d'un fonctionnement passe bas à passe haut ou passe bande I coupe bande par simple commutation, pouvant se faire électroniquement.