Brevet FR2458942A1 — publié le 19810102

la présente invention est relative à une disposition de circuit apte à compenser les variations be fréquence,en fonc- tion des variations de température, d'un oscillateur hétérodyne à quartz faisant partie d'un poste émetteur comprenant aussi un mo- dulateur de fréquence, apte à moduler un signal à la fréquence fo suivant un premier signal, un circuit convertisseur qui reçoit sur une entrée le signal modulé et sur une autre entrée le signal émis par l'oscillateur hétérodyne, et un filtre accordé sur la somme, ou bien sur la différence, des fréquences qui alimentent le circuit convertisseur. On connaît des réseaux de compensation, pour des appli- cations du type décrit, qui sont réalisés essentiellement avec des thermistors et avec des résistances. Ces réseaux sont généra- lement associés à l'oscillateur que l'on veut compenser et ils assurent la production d'un signal de réglage apte à minimiser les écarts en fréquence, par rapport àla valeur nominale, de l'oscilla- teur auquel ils sont associés. Les réseaux de compensation du type décrit ont comme inconvénient le fait que les thermistors que l'on trouve normale- ment dans le commerce ont des tolérances plutôt élevées (généra- lement-+ 5%), à la suite de quoi il faut attribuer aux résistan- ces indiquées ci-dessus des dimensions qui tiennentcompte de la tolérance que présente le thermistor particulier auquel elles sont associées. Ces types de réseaux ne peuvent donc pas être facile- ment reproduits en plusieursexemplaires présentant les mêmes ca- ractéristiques et, par conséquent, ils ne peuvent pas être utili- sés pour des productions de grande série. Des thermistors qui présentent des tolérances plus faibles que celle qui a été spécifiée ci-dessus ont un prix de revient sensiblement élevé ce qui rend antiéconomique leur utili- sation. Le but de la présente invention est la réalisation - d'une disposition de circuit, apte à compenser les variations de fréquence en fonction des variations de température d'un oscilla- teur à quartz, qui se reveLe particulièrement simple et économi- que, qui puisse être facilement reproduite en plusieurs exemplaires présentant les mêmes caractéristiques, et qui soit apte aussi à compenser plusieurs types de quartz (par exemple des quartz avec coupe AT, ou bien avec coupe en C). Dans ce but l'invention prévoit que, en présence d'un écart + tL F de la fréquence de l'oscillateur à quartz par rapport à la valeur nominale, la compensation soit effectuée en commandant une variation d'une quantité égale à - a F de la fréquence qui correspond à la sortie du modulateur de façon à maintenir constan- i1 te la valeur de fréquence qui correspond à la sortie du circuit convertisseur. C'est-à-dire que la compensation est effectuée en mo- dulant la fréquence f., non seulement avec ledit premier signal, mais aussi avec un deuxième signal de correction présentant une allure égale et un signe contraire, par rapport à la loi suivant laquelle varie la fréquence en fonction des variations de tempéra- ture du quartz utilisé pour réaliser l'oscillateur hétérodyne, si ledit filtre est accordé sur la somme des signaux qui parviennent au circuit convertisseur; si, par contre ce filtre est accordé sur la différence des signaux qui parviennent au circuit convertisseur, le signal de correction doit présenter la même allure et le même ! signe que la loi suivant laquelle l'oscillateur à quartz a une fréquence qui varie en fonction des variations de température. Le modulateur reçoit par conséquent le premier signal modulant à travers un circuit additionneur à la deuxième entrée duquel est connecté un générateur de fonction apte à émettre en sortie un signal présentant l'allure prévue dans les deux cas spé- cifiés ci-dessus. D'autres caractéristiques de l'invention résulteront plus clairement à la lecture de la description suivante relative à un exemple non limitatif de réalisation et en référence aux figures cijointes du dessin dans lesquelles la figure 1 montre le schéma à blocs d'un poste émet- teur utilisant le principe qui est à la base de la présente inven- tion. Les figures 2a et 2b montrent des courbes exprimant la variation de fréquence en fonction des variations de température d'un quartz à coupe AT, respectivement à coupe en C; la figure 3 montre une forme de réalisation du généra- teur de fonction GF de la figure 1. Dans la figure 1 on a indiqué par OE l'oscillateur hé- térodyne préposé à la production d'un signal de fréquence fET tan- dis qu'on a indiqué par MD un modulateur apte à moduler en fréquen- ce un signal de fréquence f suivant un premier signal s (par exem- o ple un signal vocal). La fréquence fET disponible à la sortie de l'unité OE et.la fréquence f IF disponible à la sortie de l'unité MD parvien- nent à un circuit convertisseur CC apte à émettre en sortie un si- gnal à radiofréquence f = f + f; à la sortie de l'unité CC RF ET -IF est prévu un filtre F qui peut être accordé sur la fréquence fRF =fET + fIF ou qui peut être accordé sur la fréquence f RF fET fIF - L'invention prévoit que la compensation des variations de fréquence des oscillations S ET' par suite de la variation de la température dans le local o est installé l'oscillateur OE, soit effectuée en provoquant une variation, d'égale importance (et de signe contraire si fRF = fET + fIF, du même signe si fRF = fET - f i) des oscillations de fréquence fIF dans le but de maintenir constante la valeur des oscillations à fréquence fRF qui correspon- dent à la sortie de l'unité CC. L'invention prévoit en outre que la variation des os- cillations de fréquence fIF, dans le but de compenser la varia- tion des oscillations de fréquence fETY soit effectuée en modu- lant en fréquence le signal-de fréquence fo, non seulement avec le signal s indiqué ci-dessus, mais aussi avec un signal de correc- tion produit par un générateur de fonction GF et envoyé à l'entrée de1l'unité MD au moyen d'un circuit additionneur CS1. Le signal de correction doit présenter une allure éga- le et un signe contraire par rapport à la loi suivant laquelle va- rie la fréquence en fonction des variations de température du quartz avec lequel on a réalisé l'oscillateur OE si fRF = +ET + F si par contre fRF = fET - fIF le signal de correction doit présen- ter un signe coïncidant avec la loi de variation de ladite fré- quence. Dans la figui 2a on a indiqué par a et par b deux courbes exprimant les valeurs extrêmes que peut avoir la varia- tion de fréquence f en fonction des variations de température T (par rapport à la température ambiante) d'un quartz à coupe AT; la courbe c représente par contre la valeur moyenne que peut avoir ladite variation de fréquence. Dans la figure 2b on a représenté par a et par b1 deux courbes exprimant les valeurs extrêmes que peut avoir la va- riation de fréquence f en fonction des variations de température T d'un quartz avec coupe en C; la courbe c1 représente par contre lesvaleurs moyennes que peut avoir ladite variation de fréquence. Ces-courbes ont une allure quadratique. -A la lumière de ce qui a été dit ci-dessus, dans le cas o l'oscillateur 0E utilise un quartz avec coupe AT le généra- teur de fonction GF doit produire le signal indiqué par d dans la figure 2a si f E fET + fIF' tandis qu'il doit produire le signal indiqué par c si fRF = fET - fIF' Dans le cas o l'on utilise un quartz avec coupe en C, l'unité GF doit produire le signal indiqué par d1 dans la figure 2b en présence de la première hypothèse et le signal indiqué par c en présence de la, deuxième hypothèse. Suivant une forme préférée de réalisation l'unité GF, illustrée d'une façon détaillée dans la figure 3, comprend une unité VL apte à émettre en sortie un signal x dont l'amplitude varie linéairement en réponse à des variations de température. Ce signal est appliqué au moyen d'une connexion de type différentiel, à un premier circuit multiplicateur MT1 à la sortie duquel correspond un signal d'amplitude x2 destiné à être envoyé en entrée à un deuxième circuit multiplicateur MT2; à la sortie de l'unité MT2 correspond un signal d'amplitude x3 qui est envoyé à la première entrée d'un circuit additionneur CS2 qui re- çoit sur la deuxième entrée le signal x. A la sortie de l'unité CS2 correspond un signal à allu- re cubique du type: y = + ax + bx2 + cx2 + d o en réglant la va- leur des coefficients des termes de x il est possible d'obtenir un signal présentant une allure coïncidant avec celle qui est indiquée par d, ou bien par c dans la figure 2a. La valeur du coefficient du terme du premier degré peut être réglée à l'aide de moyens REL aptes à prélever un signal x d'amplitude variable, comme cela est décrit plus loin en rapport avec la description de l'unité VL, tandis que l'amplitude. de la courbe résultante peut être réglée à l'aide de moyens RE2 de ré- glage du niveau prévus à la sortie du circuit additionneur CS2. Quand l'oscillateur OE utilise un quartz à coupe AT le générateur de fonction GF doit émettre en sortie le signal à allure cubique disponible à la sortie de l'unité CS2; par contre dans le cas o cette unité utilise un quartz avec coupe en C, l'unité G? doit émettre en sortie un signal à allure quadratique disponible à la sortie de l'unité MT, à l'aide de troisièmes moyens de réglage du niveau REl3 Ce signal doit présenter une allure coîn- cidant avec celle que présente le signal indiqué par dl, ou bien par c1, dans la figure 2b. Suivant une forme préférée de réalisation ladite unité VI est constituée par un couple de résistances Ri et R2, dont la valeur ne varie pas en présence de variations de température, pré- vues sur deux branches opposées d'un pont dont les autres bran- ches sont constituées par un autre couple de résistances R et R4, dont la valeur varie linéairement en réponse à des variations li- néaires de température. Si l'on applique une source continue d'alimentation à une diagonale du pont, à l'autre diagonale est disponible ledit signal x dont l'amplitude varie linéairement en réponse à des variations de température. D'autres solutions prévoient l'emploi d'une seule résistance variable avecl'a température et dans ce cas le signal x est appliqué à l'unité MT1 avec une connexion à une seule extrémité (entrée déséquilibrée). Pour obtenir la courbe d, ou bien la courbe c, de la figure 2a (ou la courbe di, ou bien la courbe cl, de la figure 2b) l'unité VL doit être conformée comme cela est illustré dans la figure, ou bien elle doit présenter les connexions de l'une des deux diagonales du pont inversées. Puisqu'un signal x de niveau réglable doit être envo- yé en entrée à l'unité CS2, l'unité VI, prévoit la présence desdits moyens RL1 constitués par un potentiomètre appliqué à une diagona- le du pont de résistance. - REVENDICATIONS - 1.- Disposition de circuit apte à compenser les variations de fréquence, en fonction des variations de températu- re, d'un oscillateur à quartz faisant partie d'un poste émetteur comprenant aussi un modulateur de fréquence, apte à moduler un si- gnal à la fréquence f0 suivant un premier signal, un circuit convertisseur qui reçoit sur une entrée le signal modulé et sur une autre entrée le signal émis par l'oscillateur et un filtre accordé sur la différence, ou bien sur la somme, des signaux qui alimentent le circuit convertisseur, caractérisée par le fait que ledit pre- mier signal modulant s parvient au modulateur (MD) au moyen d'un circuit additionneur (CS1) qui reçoit sur sa deuxième entrée un deuxième signal modulant qui correspond à la sortie d'un généra- teur de fonction (GF) apte à produire un signal variable suivant une loi identique, (c ou bien a ou suivant une loi identique et contraire, (d ou bien dl) par rapport à la loi suivant laquelle l'oscillateur à quartz (OE) fait varier la fréquence (f) en fonc- tion des variations de température (T). 2.- Disposition de circuit suivant la revendica- tion 1 caractérisée par le fait que ledit quartz présente une coupe du type AT et par le fait que le générateur de fonction (CF) produit un signal variable suivant une loi cubique (c ou bien d). 3.- Disposition de circuit suivant la revendication 1 caractérisée par le fait que ledit'quartz présente une coupe du type en C et par le fait que le générateur de fonction (GF) produit un signal variable suivant une loi quadratique (cl ou bien d 24$ 942 4.- Disposition de circuit suivant les revendica-' tions 1 et 2 caractérisée par le fait-que le générateur de fonc- tion (GF) comprend, en série entre eux, un circuit (VL) apte à pro- duire un signal x ayant une amplitude proportionnelle aux varia- tions de température, un premier circuit multiplicateur, (MT1) à la sortie duquel correspond un signal x2, un deuxième circuit mul- tiplicateur, alimenté sur une entrée par le signal x et sur une autre entrée par le signal x, apte à émettre en sortie un signal x3, un deuxième circuit additionneur (CS2) alimenté sur la premiè- re entrée par le signal x et sur la deuxième entrée par le signal x. 5.- Disposition de circuit suivant la revendica- tion 4 caractérisée par le fait que ledit signal x est disponi- ble à la première diagonale d'un pont de résistances, à la deuxiè- me diagonale duquel est connectée une source continue d'alimenta- tion, par le fait qu'un couple de résistances (R et R2) prévues 1 2 sur deux branches opposées du pont est du type o la résistance ne varie pas en présence de variations de température et par le fait que l'autre couple de résistances (R et R4) est du type oh 3 4) la résistance varie linéairement enréponse à des variations linéaires de température. 6.- Disposition de circuit suivant les revendica- tions 4 et 5 caractérisée par le fait que le signal x qui est envoyé à la première entrée du deuxième circuit additionneur (CS2) est disponible à la sortie de premiers moyens (Pl1) de ré- glage du niveau constitués par un potentiomètre connecté à la première diagonale du pont de résistance, ainsi que-par le fait qu'à la sortie du deuxième circuit additionneur (CS2) sont pré- vus des deuxièmes moyens (R12) de réglage du niveau. 7.- Disposition de circuit suivant les revendica- tions 3 et 4 caractérisée par le fait que le générateur de fonc- tion (GF) comprend, en série entre eux, ledit circuit (VL) apte à produire le signal x proportionnel aux variations de températu- re, le premier circuit multiplicateur (MT1) et des troisièmes mo- yens (RL3) de réglage du niveau.