Brevet FR2409641A1 — publié le 19790615

La présente invention concerne les circuits permettant de corriger la réponse en fréquence d'un dispositif électronique tel que par exemple une ligne de transmission. Elle est relative plus particulièrement à un type d'égaliseur dénommé égaliseur à bosses réglables en amplitude et en fréquence. Un égaliseur à bosses est constitué par un ensemble de cellules d'affaiblissement dont les réponses sont additionnées au signal appliqué à l'entrée de l'égaliseur. Chaque cellule d'affaiblissement a une réponse en fréquence plate sauf dans une certaine bande appelée domaine de correction où elle a une réponse en forme de bosse. Elle permet de corriger la réponse en fréquence d'un dispositif par une bosse ou un creux, sa réponse pouvant être en phase ou en opposition avec celle du dispositif.Les amplitudes des corrections en bosse ou en creux obtenues sont ajustables grâce à des dispositifs potentiométriques permettant de prendre en compte une proportion plus ou moins grande du signal de sortie de chaque cellule d'affaiblissement. n règle générale les cellules d'affaiblissement ont des domaines de corrections de même largeur, qui ne se recouvrent pas ou peu mais qui englobent toute la bande de fréquence utile. Cela permet de partager la bande de fréquence utile en un certain nombre de sous gammes dans lesquelles les corrections sont obtenues de manière indépendante en agissant sur le réglage d'une cellule d 'affaiblissement déterminée. Pour réaliser un égaliseur à bosses universel permettant d'égaliser les défauts résiduels de la courbe d'affaiblissement d'une ligne de transmission à large bande il est théoriquement nécessaire de prévoir un nombre élevé de cellules d'affaiblissement. En fait, les défauts résiduels qui ont un emplacement aléatoire n'affectent pas dans la pratique toute la bande de fréquence utile et peuvent être corrigés à l'aide d'un nombre limité de cellules d'affaiblissement à la condition que les fréquences centrales de leurs domaines de correction soient ajustables. On connut déjà des égaliseurs à bosses réglables en amplitude et en fréquence ayant pour cellules d'affaiblissement des circuits oscillants série. Mais leur structure est inadaptée à une très large bande de fréquence telle que par exemple la bande de 4 à 60 MHz qui est celle de certains systèmes actuels de transmission car elle conduit rapidement à adopter des valeurs d'éléments irréalisables. En effet pour simplifier les réglages, on impose aux cellules d'affaiblissement d'avoir des domaines de correction de même largeur qui ne varie pas aveo les fréquences centrales de ces derniers. Or le domaine de corrections d'une cellule d'affaiblissement formée d'un circuit oscillant série peut être assimilé à la bande passante B de ce dernier qui s'exprime en fonction de l'inductance L et de la résistance R en série par la relation. La résistance R étant fixée par l'impédance d'entrée et par le coefficient de surtension de la cellule. On est alors obligé de choisir pour toutes les cellules une même valeur d'inductance. L'utilisation d'une valeur raisonnable de capacité pour le circuit oscillant série accordé sur la fréquence la plus basse conduit, toutes choses égales par ailleurs, à adopter une valeur d'inductance relativement élevée. Cette valeur associée à la plus petite valeur réalisable pour la capacité d'accord fixe la fréquence maximale d'accord de la cellule ayant la bande de correction la plus élevée en fréquence, valeur qui peut-être inférieure aux valeurs nécessaires dans la partie supérieure de la bande des fréquences transmises. De plus, toute inductance présente une capacité parasite qui accroit la valeur apparente de l'inductance du bobinage d'une quantité variable avec la fréquence. Il en résulte à l'intérieur du domaine de correction considéré, une déformation plus ou moins prononcée de la courbe de transmission de l'égaliseur en fonction de la fréquence, même si la valeur nominale de l'inductance du bobinage a été réduite pour obtenir dans le domaine de correction considéré, une inductance apparente dont la valeur moyenne est voisine de la valeur théorique. La présente invention a pour but d'éviter les inconvénients précités et de permettre l'égalisation, grâce à une structure simple, de la réponse d'un dispositif électronique dans une bande de fréquence très étendue. Elle a pour objet un égaliseur à bosses réglables en amplitude et en fréquence comportant - un transformateur d'entrée ayant un enroulesent secondaire à prise de masse intermédiaire, - un ensemble de circuits oscillants parallèles qui sont connectés chacun aux extrémités du secondaire du transformateur d'entrée par l'intermédiaire de résistances et qui comportent chacun, une inductance et un condensateur ajustable connectés en parallèle ainsi qu'un condensateur différentiel ayant deux stators par lesquels il est connecté en parallèle sur l'inductance, et un rotor par lequel il est connecté à l'une des entrées d'un circuit de somMation, - et ledit circuit de sommation connecté par ses entrées aux rotors des condensateurs différentiels des circuits oscillants parallèles et à l'une des extrémités du secondaire du transformateur d'entrée, et par sa sortie à celle de l'égaliseur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront des revendications jointes et de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple. Cette description sera faite en regard du dessin dans lequel - la figure 1 représente le schéma électrique d'un égaliseur à bosses réglables en amplitude et en fréquence, - et la figure 2 est le schéma électrique d'une variante de l'égaliseur représenté à la figure précédente. On a représenté sur les figures le dispositif, dont la réponse en fréquence est à égaliser, par une source de signaux 1 avec sa résistance interne 2. Le dispositif est connecté au primaire d'un transformateur 3 placé à I'entrée de l'égalîseur et muni d'un secondaire ayant une prise de masse intermédiaire 4. Un nombre n de circuits oscillants parallèles sont connectés par l'intermédiaire de résistances au secondaire du transformateur d'entrée 3. Seuls trois de ces circuits oscillants parallèles 10, 20, 30, ont été représentés. Ils sont connectés chacun au secondaire du transformateur d'entrée 3 par l'intermédiaire de deux résistances 11, 12 respectivement 21,22 et 31 et 32.Un circuit oscillant parallèle 10, respectivement 20 ou 30 comporte une inductance 13 respectivement 23 ou 33, un condensateur ajustable 14 respectivement 24 ou 34 connecté en parallèle sur l'inductance et un condensateur différentiel 15 respectivement 25 ou 35. Chaque condensateur différentiel 15, 25 ou 35 est raccordé. par ses deux stators en parallèle sur l'inductance et le condensateur ajustable du circuit oscillant auquel il appartient. Les rotors des condensateurs différentiels 15, 25 et 35 ainsi que l'une des extrémités du secondaire du transformateur d'entrée 3 sont raccordés par l'intermédiaire de résistances 16 respectivement 26, 36, 46 à l'une des extrémités du primaire d'un transformateur de sortie 5, l'autre étant à la masse. Le signal de sortie de l'égaliseur est disponible sur le secondaire du transformateur 5. Avantageusement on choisit un transformateur d'entrée 3 ayant un secondaire avec une prise de masse médiane et des résistances 11, 12 respectivement 21, 22 et 31, 32 de valeurs identiques pour relier chacune des deux extrémités d'un circuit oscillant parallèle 10, 20 qu 30 au secondaire du transformateur d'entrée 3. En outre la capacité ajustable d'un circuit oscillant parallèle 10, 20 ou 30 peut être complétée par une capacité fixe. Le transformateur de sortie 5 est un adaptateur d'impédance. Il reçoit sur son primaire la somme des courants en provenance des résistances 16, 26, 36 et 46 qui constituent un circuit de sommation ou de couplage. Le signal de sortie de l'égaliseur est proportionnel à la somme des tensions qui se développent aux bornes de ces résistances. L'une d'elles, celle appliquée à la résistance 46, est proportionnelle au signal appliqué à l'entrée de l'égaliseur. Les autres sont prélevées sur les rotors des condensateurs différentiels 15, 25, 35 qui jouent le rôle de diviseurs capacitifs.Elles sont proportionnelles aux tensions développéés aux bornes des circuits oscillants parallèles 10, 20, 30 et, en fonction de la position des rotors des condensateurs différentiels 15, 25, 35, soit en phase soit en opposition de phase avec la tension développée aux bornes de la résistance 46. En effet, grâce à la aise à la Masse du secondaire du transforiateur d'entrée 3 en un point intermédiaire , les tensions par rapport à la lasse qui se développent aux deux extrémités d'un circuit oscillant parallèle 10, 20 ou 30 sont ltune en phase l'autre en opposition de phase avec celle recueillie aux bornes de la résistance 46.Ces tensions sont nulles sauf au voisinage des fréquences d'accord des circuits oscillants parallèles car ces derniers ont une réponse en fréquence qui présente la forne bien connue d'une bosse centrée sur leur fréquence d'accord. tes condensateurs différentiels 15, 25 ou 35 permettent, par le réglage de la position de leur rotor, d'ajuster les aMplitudes des corrections en bosse ou en creux apportées par les circuits oscillants parallèles à la réponse en fréquence du dispositif 1. Les condensateurs ajustables 1X, 24, 34 perMettent d'ajuster les fréquen- ces centrales des circuits oscillants parallèles auxquels ils sont reliés. Les résistances placées entre les extréMités des circuits oscillants parallèles et celles du secondaire du transforoateur d'entrée 3 assurent le découplage entre les différents circuits oscillants parallèles et déterminent l'ixpédance d'entrée de l'égaliseur. Les avantages de l'égaliseur que l'on vient de décrire ressortent lorsque l'on veut donner aux domaines de réglage des cellules dtafratblissenent, des largeurs à peu près égales. En effet cela revient à imposer une A largeur de bande passante à tous les circuits oscillants parallèles. Cette largeur B s'exprine en fonction de la capacité C et de la résistance R en parallèle sur le circuit oscillant par la relation : ce qui conduit à des valeurs de capacité constantes. ContraireMent aux égaliseurs de l'art antérieur, on n'est plus limité par la capacité parasite des bobinages car celle-ci se retrouve en parallèle sur la capacité d'accord et diminue avec la valeur de l'inductance à obtenir.On a pu ainsi réaliser un égaliseur à bosses réglables en amplitude et en fréquence pour une ligne de transmission utilisée dans la bande 4-60 MHz comportant des cellules d'affaiblissement à circuits oscillants parallèles ayant une largeur de bande de 7 MHz, avec une valeur moyenne de capacité égale à tOpF pour chaque cellule d'affaiblissement et des valeurs d'inductance s'échelonnant de 62,? à 4MHz Jusqu'à O,801H à 60 MHz, valeurs qui ne posent pas de problème de réalisation. Bn remplaçant les circuits oscillants parallèles par des circuits oscillants série on s'aperçoit qu'il faudrait utiliser pour chaque cellule une valeur fixe d'inductance de 29 pu avec des valeurs de capacité s'échelonnant de 53pF à 4 MHz jusqu'à 0,2pF à 60 MHz ce qui est irréalisable même sans tenir compte des capacités résiduelles. La figure 2 représente une variante de l'égaliseur représenté à la figure 1. Dans cette variante le couplage par résistances entre les cellules d'affaiblissement a été remplacé par un couplage actif réalisé à l'aide de transistors. Les éléments invariants par rapport à la figure 1 c'està-dire le transformateur d'entrée 3 et les cellules d'affaiblissement 10, 20, et 30 ainsi que leurs composants ont conservé leurs indexations de la figure 1. Les transistors 50, 60, 70, 80 de type NPN constituent les étages d'entrée du circuit de sommation. Ceux sont des amplificateurs de courant à forte impédance d'entrée qui débitent dans une résistance commune 42. Les émetteurs des transistors 50, 60, 70, 80 sont reliés à la masse par des résistances individuelles 52, 62, 72,82. Leurs collecteurs sont reliés au pâle positif d'une source de polarisation +V par l'intermédiaire de la résistance commune 42. Leurs bases sont polarisées au moyen de la source de polarisation + V par l'intermédiaire d'un pont résistif commun 40, 42 et de bobines d'arrêt individuelles 51, 61, 71 et 81. La base du transistor 50 est reliée par l'intermédiaire d'une capacité de couplage 53 à l'une des extrémités du secondaire du transformateur d'entrée 3. Celles des transis- tors 60 respectivement 70 et 80 sont connectées aux rotors des condensateurs différentiels 15 respectivement 25 et 35.Le transistor 90 de type NPN constitue un étage de sortie adaptateur d'impédance Il est connecté en base commune et reçoit par l'intermédiaire d'un condensateur de couplage 93 le signal disponible sur la résistance de sommation 42. Son collecteur est connecté au pole positif de la source de polarisation +V par l'intermédiaire d'une bobine d'arrêt 91 et à la sortie de l'égaliseur par l'intermédiaire d'une capacité de couplage 92. L'égaliseur qui vient d'entre décrit peut comporter en outre une ou plusieurs cellules d'égalisation fixes prévues pour compenser les distorsions d'affaiblissement systématiques de la ligne de transmission comme la plupart des égaliseurs à bosses utilisés pour l'égalisation de la réponse d'une telle ligne. On peut, sans sortir du cadre de la présente invention modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. REVENDICATIONS 1/ Egaliseur à bosses réglables en amplitude et en fréquence caractérisé en ce qu'il colporte - un transformateur d'entrée (3) ayant un enroulement secondaire à prise de masse intermédiaire (4), - des circuits oscillants parallèles (10,20,30) qui sont connectés chacun aux extrémités du secondaire du transformateur d'entrée (3) par l'intermédiaire de résistances (11, 12, 21, 22, 31, 32) et qui comportent chacun une inductance (13, 23, 33) et un condensateur ajustable (14, 24, 34) connectés en parallèle ainsi qu'un condensateur différentiel (15, 25, 35) ayant deux stators par lesquels il est connecté en parallèle sur l'inductance et un rotor par lesquels il est connecté à l'une des entrées d'un circuit de sommation. - et ledit circuit de somation connecté par ses entrées aux rotors des condensateurs différentiels (15, 25, 35) et à l'une des extrémités du secondaire du transforiateur d'entrée (3) 2/ Egaliseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la prise de (4) masse intermédiaireêde l'enroulement secondaire du transformateur d'entrée (3) est une prise médiane et en ce que les résistances (11, 12, 21, 22, 31, 32) qui relient les deux extrémités d'un îeîe circuit oscillant parallèle (10, 20, ou 30) aux extrémités de l'enroulement secondaire du transformateur d'entrée (3) ont xême valeur. 3/ Egaliseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de somation est constitué par un ensemble de résistances (16, 26, 36, 46) réalisant une sommation de courant 4/ Egaliseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, entre le circuit de somation et sa sortie, un transformateur adaptateur d'impédance (5). 5/ Egaliseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le circuit de sommation colporte des étages à transistors (50, 60, 70, 80) amplificateurs de courant à forte impédance d'entrée disposés chacun dans l'une de ses entrées et débitant dans une résistance corne (42)et un étage transistorisé de sortie (90) adaptateur d'impédance connecté en entrée aux bornes de la résistance commune (42).