Brevet FR2375770A1 — publié le 19780721

La prôsente invention a polir objet un dispositif servant â ajuster la fréquence de sortio d'un diviseur de fréquence. Pour garantir la précision d'une montre ou horloge électronique comportant un oscillateur à quartz. un diviseur de fréquence et un compteur électronique où électro-mécanique des secondes, minutes et heures, il est tres important d'ajuster parfaitement 2a fréquence de sortie du diviseur de fréquence. La méthode la plus généralement utilisée consiste a ajuster la fréquence de l'oscillateur en utilisant un trimmer capacitif branche dans la boucle d'oscillation du quartz. Cette méthode a par contre pour principaux défauts la correction non linéaire de la fréquence en fonction du déplacement angulaire du trimmer, la mauvaise stabili- té d celui-ci1 et une plage de correction relativement faible. Son utilisation est, par contre, très simple1 la correction de frequence est mémorisée par la position angulaire du trimmer et n'est pas affectée par nn changement de piles. D'autres procédés utilisent une combinaison de mémoires qui agissent siir le taux de division du diviseur, ce taux étant dépendant du programme qui a été préalablement enregistré dans les dites mémoires. Cette programmation est généralement difficile effectuer et surtout, elle peut disparaître lors du changement de piles Il faut done prévoir un accumulateur tampon, ce qui constitue mie solution actuellement peu fiable et relativement coûteuse. Le dispositif selon l'invention. qui éLimine les défauts précités, agit également sur le ta de division moyen du diviseur de fréquence, toutefois sans le concours de mémoires programmées. Il est caractérisé en ce qu'un circuit formé d'une résistance R et d'une capacité C est branché entre une sortie du diviseur de @réquence de taux initial nox et l'entrée d'un amplificateur. de manière ai provoquer, entre la sortie de cet amplificateur et la sortie du diviseur, un retard t proportionnel a la constante de temps PC, les dites sorties étant branches i un circuit comparateur, qui de livre des impulsions de commande de durée T a un circuit de commutation qui commute le taus du diviseur de fréquellce a une valeur n'x pendant La durée des impulsions de commande. On obtient ainsi un taux de division moyen qui dépend de la constante RC, et que l'on peut ajuster, et par la la frequence de sortie du diviseur de fréquence, en faisant varier R au moyen d'un potentiomètre. Le dessin annexé représente deu formes d'exécution de l' objet de l'inventioll, données a tique d'exemples Figure l représente le schéma corraspondant à la promière forme d'exécution Figure 2 représente la forme des tensions t différents points du circuit de la figure l Figure 3 représente le schéma d'un dispositif selon la seconde forme d'exécution, qui utilise des sorties existantes du circuit diviseur Figure 4 représente la forme des tensions a différents points du circuit de la figure 3. Dans la forme d'exécution selon la figure 1, les oscillations du quartz Q sont entretenues par un oscîllateur l, dont la sortie est appliqués a l'entrée du diviseur 2 de taux no. Les sorties représentant l'état de ce diviseur sont appliquées â l'entrée d' un décodeur 3, qui délivre une impulsion positive à l'entrée d'une porte "et" 4 lorsque l'état du diviseur est dans une position choisie n'. La sortie de cette porte 4 est reliée â l'entrée "remise à zéro" du diviseur 2 dont la sortie va à l'entrée du diviseur 5 de taux X. La sortie de ce diviseur est branchée, d'une part, première entrée d'un ou exclusif" 7, d'autre part, à une borne d'une résistance variable R, dont l'autre borne est branchée o l'entrée de l'amplificateur 6 et à une capacité reliée à la masse. La sortie de l'amplificateur 6 est enfin connectée à la deuxième entre de la porte a, dont la sortie est branchée à la deuxième entre de la porte 4. Le fonctionnement du dispositif décrit s'explique comme suit, en référence à la figure 2 Lorsque la sortin a du diviseur 5 passe a 1, la capacité C se charge à travers la résistance variable R. Après un certain laps de temps t, qui dépend de la constante de temps RC, la tension aux bornes de la capacité C atteint le seuil de déclenche- ment de l'amplificateur 6 dont la sortie b passe également à 1. La porte "ou exclusif" 7 détecte le retard entre les sorties a et b et délivre des impulsions positives de largeur t sur la porte 4 qui sert de commutatetlr et laisse passer les impulsions décodées par le décodeur 3 sur sa sortie et remet le diviseur 2 ô zéro lorsque l'état du diviseur est à n'.Le taux de division du diviseur 2 est donc de n' pendant la durée t des impulsions au oint C On peut calculer la fréquence de sortie moyenne : fQ = fréquence de l'oscillateur fQ fQ t + (T-t) fs = fréquence de sortie n'x nox fs = T = période de sortie T f@ = @Q nx o #fs fs - fo no = = # - 1# fo fo n' On voit par cette formule que la correction relative de La fréquence de sortie est proportionnelle du temps t qui est@lui- meme proportionnel à la constante de temps RC. En faisant varier @ au moyen d'un potentiomètre linéaire, on obtient donc une correction de fréquence proportionnelle au déplacement angulaire du potentiomètre, ce qui est un important avantage par rapport an trimmer capacitif. Dans le circuit de la figure 1, n' est obligatoirement plus petit que no, ce qui donne des corrections positives de la fréquence. On peut bien sûr combiner le circuit de telle manière que n' soit plus grand que no, de manière a donner des corrections négatives de fréquence négative. On peut même prévoir ces deux possibil'tés dans le même circuit et des moyens de commutation automatique. Le schéma de la seconde forme d'exécution de la figure 3 représente un telle combinaison. La sortie de l'oscillateur 11 est ici appliquée à l'entrée du diviseur 12 dont les sorties sont reliées à un décodeur 13 que décode les états no, n'a et n'r de diviseur. La Sortie cerrespendant à l'état no est branchée à un commutateur électronique I1 aors que les sorties correspondant aux états n' et n' a r sont branchées au commutateur électronique 12, dont la sortie est reliée à I1, la sorti de celui-ci étant reliée a ltentrée "mise à zéro" du diviseur 12. La sortie de ce dernier est reliée a l'entrée du diviseur 14 qui délivre des impulsions de commande paires d et des impulsions de commande impaires d' aux bornes du moteur M.Le commutateur 13 relie, soit une des bornes du potentiomètre R aux impulsions paires, soit l'autre borne aux impulsions impaires. Le curseur du potentiomètre est branché a la capacité C et à l'entrée de l'amplificateur 15, dont la sortie est reliée aux portes "ou exclusif" 16 et 17, dont les sorties respectives sont reliées au commutateur électroniquè I4, dont la sortie commande le commutateur électronique Il Sur le schéma, les commutateurs sont représentés sous leur forme conventionnelle pour faciliter la compréhension. En réalité, es commutateurs électroniques sont réalisés au moyen de "portes de transmission en technique C-MOS. La deuxième entrée de la porte 17 est reliée à la sortie d de 15.La sortie de la porte t6 est branchée d l'entrée "données" d'un basculeur bistable 18, dont la sortie inverse commande les commutateurs I2 et I4. L'entrée d'impulsions d'horloge du basculeur 18 est reliée à la sortie d'un amplificateur inverseur 19, dont l'entrée est reliée à la sortie d. Le fonctionnement de cette seconde forme d'exécutio s'explique comme suit, en référence a la figure 4 Lorsque I3 est fermé et I'3 ouvert, le flanc négatif de l'impulsion paire d arrive au moment où l'entrée "données" du basculeur 18 est à 1. Sa sortie inverse commute donc a O. Les commutateurs I2 et 14 sont en position de repos et la sortie f de la porte 17 commande l'interrupteur Il. Le taux de division du diviseur 12 sera donc de nO pendant T-t, et de n'a pendant les temps t, correspondant à la durée des impulsions positives sur f. La correction de fréquence obtenue est donc de Q = t (no - 1) n'o f T n' o a Lorsque I3 est ouvert et I'3 fermé, le flanc négatif de l'impulsion paire d arrive au moment ou l'entrée "données" d du basculeur 18 est à O (point g > . La sortie inverse commute donc à l et les commutateurs I2 et I4 passent en position de travail. La sortie g de la porte 16 commande le commutateur I1. Le taux de division du diviseur 12 est donc de n pendant le temps T-t, et de n'r pendant le temps t correspondant à la durée des impulsions positives sur g. La correction de fréquence obtenue sera donc de n n = t/T # - 1# n'r > no fo n'r On peut donc par une simpie commutation doubler la capacité de correction du potentiomètre. Pronons par exemple no = 4, n'a = 3 et n'r = 6. On obtient pour I3 fermé : #f Q = t/T (4/3 - 1) = + 1/3 t/T fo Pour I3 ouvert : # fr T@ = (4/6 - 1 ) = - 1/3 t/T fo T Le système est symétrique. On peut noter que l'on peut également modifier le taux de division du diviseur en ajoutant ou en supprimant des impulsions à son entrée de manière à obtenir les taux n'a et n'r. - REVENDICATIONS l. - Dispositif scrvant a ajuster la fréquence de sortie d'un diviseur de fréquence, caractérisé en ce qu'un circuit formé d'une résistance R et d'une capacité C est branché entre une sortie du diviseur de fréquence de taux initial nox et l'entrée d'un amplificateur, de manière a- provoquer, entre la sortie de cet amplificateur et la sortie du diviseur, un retard t proportionnel à la constante de temps RC, les dites sorties ôtant branchées à un circuit comparateur qui délivre des impulsions de commande de durée t à un circuit de commutation, qui commute le taux du diviseur de fréquence à une valeur n'x pendant la durée des impulsions de commande. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diviseur de fréquence comportant plusieurs sorties distinctes n', est plus grand que no quand le réseau RC est branché à l'une de ces sorties, alors que n'est plus petit que n@ quand le o réseau RC est branché à une autre de ces sorties. 3. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications l et 2, caractérise en ce que le réseau RC est branché à l'une ou l'autre des sorties de commande du moteur.