Brevet FR2430015A1 — publié le 19800125

La présente invention concerne la radioélectricité et a notamment pour objet un discriminateur de phase. L'invention peut être utilisée avec succès dans les systèmes de eommande automatique de fréquence par phase, en particulier dans les moyens de calcul analogique, dans les débitmètres à ultra-sons, pour isoler des signaux proportionnels à la valeur d'écart entre les trains d'impulsions. I1 existe un discriminateur de phase dont l'une des entrées est attaquée par un signal de référence et est électriquement reliée à l'une des entrées d'un premier élément de mémorisation branché sur l'une des entrées d'un premier circuit de colncidence, alors qu'une autre entrée du discriminateur de phase est attaquée par le signal à étudier et est électriquement reliée à l'une des entrées d'un deuxième élément de mémorisation branché sur l'une des entrées d'un deuxième circuit de coincidence dont la sortie, comme d'ailleurs la sortie du premier circuit de colncidence, sert de sortie respective du discriminateur de phase.Outre cela, ce discriminateur de phase comporte deux inverseurs, l'entrée de l'un des inverseurs étant branchée sur l'entrée du discriminateur attaquée par le signal de référence, l'entrée de l'autre inverseur, sur l'entrée du discriminateur attaquée par le signal à étudier, les sorties des inverseurs étant branchées sur les entrées du deuxième élément de mémorisation. En plus, dans ce discriminateur, d'autres entrées des premier et deuxième circuits de co7ncidence sont branchées sur les sorties des premier et deuxième éléments de mémorisation, respectivement. Toutefois, dans le discriminateur considéré, le retard des signaux dans les inverseurs entraîne l'apparition, à l'une de ses sorties, d'impulsions dont la durée diffère de la valeur d'écart des trains d'impulsions comparées d'un intervalle de temps égal au retard dans les inverseurs. L'autre sortie du discriminateur délivre des impulsions dont la durée est égale au retard dans les inverseurs. Mais, comme ces impulsions indiquent l'écart des trains d'impulsions comparées dans le sens opposé au vrai, la résolution du discriminateur connu est limitée par la valeur du double temps de retard dans les inverseurs. Outre cela, le montage électrique de ce discriminateur connu ne permet d'appliquer à l'une de ses entrées qu'un signal de référence en forme de méandre, ce qui limite encore plus le domaine de son utilisation. En plus, le discriminateur en question n1 est pas protégé contre les parasites. L'invention vise donc un discriminateur de phase dont le montage électrique permettrait d'améliorer la résolution de la commande automatique de phase et d'assurer sa protection contre les parasites. Ce problème est résolu à l'aide d'un discriminateur de phase dont l'une des entrées est attaquée par un signal de référence et qui est électriquement relié à l'une des entrées d'un premier élément de mémorisation branché sur l'une des entrées d'un premier circuit de coincidence, alors que l'autre entrée du discriminateur de phase est attaquée par le signal à étudier et est électriquement reliée à l'une des entrées d'un deuxième élément de mémorisation branché sur l'une des entrées d'un deuxième circuit de coincidence dont la sortie, comme d'ailleurs la sortie du premier circuit de coincidence, sert de sortie respective du discriminateur de phase, ledit discriminateur étant caractérisé, suivant l'invention, en ce que l'entrée attaquée par le signal de référence est électriquement reliée à une deuxième entrée du deuxième circuit de coincidence et dont l'entrée attaquée par le signal à étudier est électriquement reliée à une deuxième entrée du premier circuit de co mcidence, alors que le discriminateur est muni d'encore une entrée attaquée par un signal de porte et électriquement reliée aux entrées d'ajustage des premier et deuxième éléments de mémorisation et à des entrées supplémentaires des premier et deuxième circuits de coincidence. La présente invention permet d'isoler le vrai temps d'écart entre les trains d'impulsions à comparer des signaux de référence et à étudier, ce qui améliore la résolution du discriminateur de phase selon l'invention. Outre cela, la présente invention assure la présence simultanée, aux sorties du discriminateur de phase, de brèves impulsions d'égale durée au moment où la différence des phases des trains d'impulsions à comparer des signaux de référence et à étudier est égale à zéro, ce qui assure un fonctionnement continu de l'organe d'exécution du système de commande automatique de phase, et ceci, à son tour, améliore la résolution du discriminateur de phase. En plus, la présente invention assure un accord automatique de phase sur un train d'impulsions choisi, ce qui permet de réaliser la protection contre les parasites. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif avec références au dessin unique non limitatif annexé dans lequel - la figure i représente le schéma de principe d'un discriminateur de phase, selon l'invention - la figure 2 a, b, c, d, e, f, g représente les chronogrammes des signaux qui agissent dans le discriminateur de phase représenté sur la figure 1, conformément à l'invention. Le discriminateur de phase comporte deux éléments de mémorisation 1, 2 (figure i), les entrées 3, 4 respective desquels constituent une entrée 5 du discriminateur de phase, attaquée par un signal de référence U , et une entrée 6 du discriminateur attaquée par un signal à étudier U1. Sur les sorties des éléments de mémorisation 1 et 2 sont respectivement branchés des circuits 7 et 8 par leurs entrées 9 et 10 respectives. D'autres entrées il et 12 des circuits 7 et 8 respectifs sont branchées sur les entrées 6 et 5 du discriminateur, respectivement. Le discriminateur de phase est muni d'une entrée 13 attaquée par un signal de porte U2 et à laquelle sont reliées des entrées d'ajustage 14 et 15 des éléments de mémorisation 1 et 2, respectivement, et des entrées 16 et 17 des circuits 7 et 8, respectivement. Les sorties 18 et 19 des circuits 7 et 8, respectivement, sont les sorties du discriminateur. Le discriminateur de phase fonctionne de la façon suivante. En l'absence du signal de porte U2 (représenté sur la figure 2a) à l'entrée 13 (figure i) du discriminateur de phase, les éléments de mémorisation 1 et 2 sont mis à l'état "1" à leurs entrées d'ajustage 14 et 15 respectives. Lorsqu'arrivent le signal de référence UO (représenté sur la figure 2b) et le signal à étudier U1 (représenté sur la figure 2c) aux entrées 5 et 6 (figure 1) respectives du discriminateur de phase, et par conséquent, aux entrées 3 et 4 respectives des éléments de mémorisation 1 et 2, ces éléments 1 et 2 passent à l'état 0. A noter que les éléments de mémorisation 1 et 2 fonctionnent de façon que leurs entrées d'ajustage 14 et 15 soient prioritaires. A l'arrivée du signal de porte U2 (figure 2a) sur l'entrée 13 (figure i) du discriminateur de phase, les éléments de mémorisation 1, 2 sont préparés au fonctionnement (les entrées 14 et 15 des éléments de mémorisation 1 et 2 reçoivent l'autorisation d'écriture de l'information dans ces derniers), le signal de porte U2 (figure 2a) servant de signal d'autorisation attaquant les entrées 16, 17 (figure 1) des circuits de coincidence 7 et 8 respectifs. Outre cela, les entrées 9 et 10 des circuits de coincidence 7 et 8 respectifs ont reçu l'autorisation depuis les éléments de mémorisation 1 et 2 parce que les éléments de mémorisation 1 et 2 ont été mis à l'état "1" en l'absence du signal de porte U2 (figure 2a). Conformément à l'invention, l'un des signaux, par exemple le signal de référence U (figure 2b), se trouve en corrélation avec le signal de o porte U2 (figure 2a) de façon que le flanc avant de chaque impulsion de référence du train d'impulsions du signal de référence UO (figure 2b) se trouve à l'intérieur d'une impulsion de porte du train d'impulsions du signal de porte U2 (figure 2a). On examinera, dans ce qui suit, le fonctionnement du discriminateur en trois régimes différents d'écart de phase entre les signaux à comparer. Si une impulsion à étudier 20 (représentée sur la figure 2c) du signal à étudier U1 est en retard par rapport à une impulsion de référence 21 (représentée sur la figure 2b) du signal de référence U , alors la sortie de l'élément de mémorisation 2 (figure 1) reste, au moment de l'arrivée de l'impulsion de référence 21 (figure 2b), à l'état "1" établi au préalable (représenté sur la figure 2d). A l'arrivée à l'entrée 12 (figure 1) du circuit de coincidence 8 de l'impulsion de référence 21 (figure 2b), sa sortie 19 (figure 1) délivre une impulsion de retard 23 (représentée sur la figure 2e) qui signale le retard de l'impulsion 20 (figure 2c) du signal à étudier U1 par rapport à l'impulsion 21 (figure 2b) du signal de référence U o Pour améliorer la protection contre les parasites, conformément à l'invention, la durée de l'impulsion 23 (figure 2e) est limitée à l'aide de l'impulsion de porte 22 (figure 2c) attaquant l'entrée 17 (figure 1) du circuit de coincidence 8, autrement dit, aux grandes valeurs d'écart de phase la durée de l'impulsion 23 (figure 2e) est fixée. Dans le régime suivant de fonctionnement du discriminateur de phase aux petites valeurs de retard (dans les limites d'une impulsion de porte 24 représentée sur la figure 2a) d'une impulsion à étudier 25 (représentée sur la figure 2c) par rapport à une impulsion de référence 26 (représentée sur la figure 2b), la durée d'une impulsion de retard 27 (représentée sur la figure 2e) qui signale le retard de l'impulsion 25 (figure 2c) du signal à étudier U1 par rapport à l'impulsion 26 (figure 2b) du signal de référence U et qui se dégage à la sortie 19 (figure i) du circuit de coincidence 8 o est égale à la valeur d'écart de phase, parce que le flanc avant de l'impulsion à étudier 25 (figure 2c) attaquant l'entrée 4 (figure 1) de l'élément de mémorisation 2 met ce dernier à l'état "O" (représenté sur la figure 2d).Ainsi, se trouve réalisée l'inhibition du passage de l'impulsion de référence 26 (figure 2b) à travers le circuit 8. Dans les régimes examinés de fonctionnement du discriminateur de phase, les signaux sont absents à la sortie 18 (figure 1) du circuit de coincidence 7 et, par conséquent, à la sortie du discriminateur. Dans un troisième régime du fonctionnement du discriminateur de phase, si une impulsion à étudier 28 (représentée sur la figure 2c) est en avance par rapport à une impulsion de référence 29 (représentée sur la figure 2b), la sortie de l'élément de mémorisation 1 (figure 1) se trouve, au moment de l'arrivée de l'impulsion 28 (figure 2c), à l'état "1" (représenté sur la figure 2f). En présence d'une impulsion de porte 30 (représentée sur la figure 2a) à l'entrée 16 (figure 1) du circuit de coincidence 7, sa sortie 18 délivre une impulsion d'avance 31 (représentée sur la figure 2g) qui signale que l'impulsion à étudier 28 (figure 2c) est en avance par rapport à l'impulsion de référence 29 (figure 2b). A noter que le flanc avant de l'impulsion 31 (figure 2g) coincide avec le flanc avant de l'impulsion 28 (figure 2c).Le flanc arrière de l'impulsion 31 (figure ?g) coincide avec le flanc avant de l'impulsion 29 (figure 2b) qui met l'élément de mémorisation 1 (figure 1), par son entrée 3, l'état "0" (figure 2f). Ainsi, se trouve réalisée l'inhibition du passage ultérieur de l'impulsion à étudier 28 (figure 2c) attaquant l'entrée 11 (figure 1) du circuit 7, autrement dit, la durée de l'impulsion à la sortie 18 (figure i) du circuit 7 est égale à la valeur de l'écart de phase entre l'impulsion de référence 29 (figure 2b) et l'impulsion à étudier 28 (figure 2c).Dans ce cas, l'impulsion à la sortie 19 (figure 1) du circuit 8 est absente, parce qu'au moment de l'arrivée de l'impulsion à étudier en avance 28 (figure 2e), l'élément de mémorisation 2 (figure l) se met à l'état "O" (figure 2d) avant l'arrivée du flanc avant de l'impulsion de référence 29 (figure 2b). Ainsi se trouve réalisée l'inhibition du passage de l'impulsion de référence 29 (figure 2b) par le circuit 8 (figure 1). Lorsque l'impulsion de porte 30 (figure 2a) cesse d'agir, les éléments de mémorisation 1, 2 (figure 1) se remettent à l'état initial. Ainsi, au retard ou à l'avance de la phase du signal à étudier U1 (figure 2c) par rapport au signal de référence U (figure 2b) dans les limites du signal de porte U2 (figure 2a), les sorties 19 et 18 (figure i) des circuits 8 et 7 respectifs délivrent, respectivement, l'impulsion de retard 27 (figure 2e) et l'impulsion d'avance 31 (figure 2g). La durée des impulsions 27 (figure 2e) et 31 (figure 2g) est alors proportionnelle à l'écart de phase entre le signal à étudier U (figure 2c) et le signal de référence U (figure 2b). Si le signal à étudier U1 (figure 2c) ne se trouve pas, par sa durée, dans le signal de porte U2 (figure 2a), la sortie 19 (figure i) du circuit 8 délivre une impulsion 23 (figure 2e) dont la durée va du flanc avant de l'impulsion de référence 21 (figure 2b) jusqu'au flanc arrière de l'impulsion de porte 22 (figure 2a), c'est-à-dire dont la durée est maximale, et cette impulsion 23 (figure 2c) peut être utilisée pour procéder à la recherche en phase. Ainsi, dans le discriminateur de phase selon l'invention, on peut, en adaptant le train d'impulsions de porte à l'une de la série de trains d'impulsions cohérents fournis en tant que signal de référence, réaliser l'accord automatique de phase, par exemple, d'un oscillateur à étudier (non représenté sur le dessin) sur les impulsions du train d'impulsions choisi. La présente invention a une incidence technico-économique certaine, parce que l'amélioration des caractéristiques est obtenu par un montage simple et fiable. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la revendication qui suit. REVENDICATION Discriminateur de phase dont l'une des entrées est attaquée par un signal de référence et qui est électriquement reliée à l'une des entrées d'un premier élément de mémorisation relié à l'une des entrées d'un premier circuit de eolneidence, alors qu'une autre entrée du discriminateur de phase est attaquée par un signal à étudier et est électriquement reliée à l'une des entrées d'un deuxième élément de mémorisation relié à l'une des entrées d'un deuxième circuit de coincîdence dont la sortie, comme d'ailleurs la sortie du premier circuit de colncidence, servent de sorties correspondantes du discriminateur de phase, caractérisé en ce que son entrée attaquée par le signal de référence est électriquement reliée à une autre entrée du deuxième circuit de concidence, tandis que son entrée attaquée par le signal à étudier est électriquement reliée à une autre entrée du premier circuit de coincidence, ledit discriminateur comportant encore une entrée, qui est attaquée par un signal de porte et électriquement reliée aux entrées d'ajustage des premier et deuxième éléments de mémorisation et à des entrées supplémentaires des premier et deuxième circuits de eo meidenee.