Brevet FR2483712A1 — publié le 19811204

La présente invention concerne de façon générale les boucles à verrouillage de phase. L'invention porte plus particulièrement sur des boucles à verrouillage de phase dans lesquelles la boucle est verrouillée sur un multiple d'une fréquence d'oscillateur de référence. Les boucles à verrouillage de phase sont mainte- nant largement utilisées dans les dispositifs de télécommu- nications. Elles sont employées en particulier en tant que synthétiseurs de fréquences et démodulateurs dans les émetteurs et les récepteurs. La figure 1 représente un schéma synoptique d'une boucle à verrouillage de phase classique. La boucle à verrouillage de phase classique comprend un oscillateur commandé par tension (OCT) 20, dont la fréquence d'oscilla- tion est liée au niveau d'un signal de commande d'OCT qui est appliqué sur une entrée de commande 28 de l'OCT.- L'oscillateur commandé par tension 20 comporte une sortié à puissance élevée 30 qui constitue la sortie de la boucle à verrouillage de phase et une sortie à plus faible puissan- ce, 32. La sortie à faible puissance 32 fournit un signal ayant la même fréquence et la même phase que celui que fournit la sortie à puissance élevée 30, et ce signal est transmis à un diviseur 22 ayant un rapport de division N. Le signal de sortie du diviseur 22 est appliqué à l'une des deux entrées de signal d'un détecteur de phase 24. La seconde entrée designal du détecteur de phase est branchée à la sortie d'une source de référence 26. La fréquence de sortie FREF de la source de référence 26 est fixe, prédéter- minée et stable. Le détecteur de fréquence 24 fournit en sortie un signal qui correspond à la différence de phase entre les signaux qui sont appliqués sur ses deux entrées de signal. Ainsi, le signal de sortie du détecteur de phase 24 correspond à la différence de phase instantanée entre le signal provenant de la sortie du diviseur 22 et le signal provenant de la sortie de la source de référence 26. Le signal de sortie du détecteur de phase 24 est filtré par un filtre de boucle 27, ayant généralement une caractéristique passe-bas. Le signal filtré que fournit le filtre de boucle 27 devient le signal de commande d'OCT pour la boucle à verrouillage de phase et il est appliqué à l'entrée de commande 28 de l'oscillateur commandé par tension 20. Le signal de sortie de la boucle, prélevé sur la sortie 30 de l'oscillateur commandé en tension 20, a une fréquence FS, avec: FS = N;FREF' Dans le circuit classique à boucle de verrouillage de phase, représenté sur la figure 1, l'oscillateur commandé par tension 20 se verrouille sur une fréquence égale à N fois la fréquence de la source de référence 26. Théorique- ment, en choisissant de façon appropriée la fréquence FREF de la source de référence 26, la caractéristique du filtre de boucle 27, le rapport de division N et la fréquence cen- trale de l'oscillateur commandé par tension 20, on peut concevoir une boucle capable de se verrouiller sur n'importe quelle fréquence désirée. Cependant, avec l'utilisation des circuits à boucle de verrouillage de phase dans la concep- tion de matériel de télécommunications travaillant à des fréquences plus élevées, en particulier dans la gamme des fréquences décimétriques, il devient de plus en plus diffi- cile de réaliser des circuits diviseurs pratiques qui fonctionnent effectivement. Les diviseurs numériques classiques sont basés sur l'utilisation de puissances de deux, et il n'est pas réalisable au point de vue commercial d'utiliser des puissan- ces d'un nombre impair. A lui seul, ce problème limite con- sidérablement l'application de ces diviseurs. De plus, la plupart des diviseurs numériques sont présentés en bottiers à double rangée de broches qui ne se pr8tent pas à la réalisation de circuits hybrides. Les diviseurs binaires sont en outre très coûteux et consomment un courant élevé. L'invention offre donc un circuit de boucle à verrouillage de phase ayant une réaction multiple qui est capable de fonctionner à des fréquences très supérieures à celles auxquelles peuvent fonctionner les boucles à verrouillage de phase classiques. L'invention offre égale- ment un oscillateur commandé par tension synchronisé par injection, destiné à être utilisé en tant que diviseur dans le circuit de boucle à verrouillage de phase. Le circuit de boucle à verrouillage de phase correspondant à l'invention remplace le diviseur 22 par un oscillateur commandé par tension et synchronisé par injec- tion, afin de remplir la fonction de division. L'oscilla- teur commandé par tension et synchronisé par injection fonctionne dans une gamme de fréquences qui est centrée sur un sous-multiple de la fréquence de l'oscillateur commandé par tension principal. L'oscillateur synchronisé par injec- tion est également commandé par le signal de commande d'OCT qui est appliqué à l'oscillateur commandé par tension prin- cipal, afin que les deux oscillateurs se suivent, sous la commande du signal de commande d'OCT. Ainsi, une fois que les deux oscillateurs sont verrouillés, ils se suivent de façon à demeurer verrouillés dans une plage prédéterminée du signal de commande d'OCT qui provient du filtre de boucle. L'invention offre un oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection destiné à être utilisé dans un circuit de boucle à verrouillage de phase corres- pondant à l'invention. Cet oscillateur synchronisé par injection tolère une plage étendue de niveaux de signal d'injection provenant de l'oscillateur commandé par tension principal et il a une plage de verrouillage étendue. Il est ainsi capable de remplir sa fonction de division sur une grande largeur de bande. La suite de la description se réfère aux dessins annexés qui représentent respectivement: Figure 1: un schéma synoptique d'une boucle à verrouillage de phase classique; Figure 2: un schéma synoptique du circuit de boucle à verrouillage de phase correspondant à l'invention Figure 3: un schéma détaillé de l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection qui correspond à l'invention Figure 4: un schéma synoptique fonctionnel de l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection qui correspond à l'invention Figure 5: un schéma d'un circuit oscillateur à relaxation de type fondamental utilisé dans la conception d'autres modes de réalisation de l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection qui est représenté sur la figure 3 Figures 6 à 8: une série de signaux destinés à l'explication du fonctionnement de l'oscillateur à relaxa- tion qui est représenté sur la figure 5; - Figure 9: une représentation graphique de la réponse à un échelon d'un circuit RLC ayant divers Q,- cette figure expliquant également le fonctionnement de l'oscillateur à relaxation qui est représenté sur la figure ; et Figure 10: un schéma synoptique d'un circuit de boucle à verrouillage de phase comportant plusieurs étages diviseurs à oscillateur verrouillé, chacun d'eux étant commandé par le signal de commande de boucle. Les éléments analogues ou correspondants sont toujours désignés par les mêmes numéros de référence sur les dessins. On.va maintenant considérer plus particulière- ment la figure 2 qui représente un schéma synoptique géné- ral de' la boucle à verrouillage de phase correspondant à l'invention. Le circuit de boucle à verrouillage de phase correspondant à l'invention comprend un oscillateur commandé par tension principal 40 qui comporte une première sortie 42, à faible puissance, et une seconde sortie-43, à puissance élevée. La sortie 43 constitue la sortie du cir- cuit de boucle à verrouillage de phase. L'oscillateur commandé par tension principal 40 est analogue à l'oscilla- teur commandé par tension 20 qui est représenté dans la boucle à verrouillage de phase classique de la figure 1. Le signal provenant de la sortie 42 de l'oscillateur commandé par tension principal 40 est appliqué sur une entrée de synchronisation 44 d'un oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection, 46. L'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection 46 fonctionne à une fréquence égale à un sous-multiple de la fréquence de l'oscillateur commandé par tension principal 40. La sortie de l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection 46 est connectées une entrée de signal d'un détecteur de phase 48. La seconde entrée du détecteur de phase 48 est connectée à une source de référence 50 fonc- tionnant à une fréquence FREF qui est prédéterminée, fixe et stable. Comme dans une boucle à verrouillage de phase classique, le signal de sortie du détecteur de phase 48 est fonction de la différence de phase entre les deux signaux d'entrée qui lui sont appliqués. Le signal de sortie du détecteur de phase 48 est filtré par un filtre de boucle 49 ayant généralement une caractéristique de fréquence passe-bas. Le signal de sortie du filtre de boucle 49 est le signal de commande d'OCT pour la boucle à verrouillage de phase et il est appliqué à la fois à une entrée de commande 52 de l'oscillateur commandé par tension principal 40 et à une entrée de corm*ande 54 de l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection 46. L'oscillateur commandé par tension principal 40 et l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection 46 sont conçus de façon à se suivre sous l'action du signal de commande d'OCT qui est appliqué sur leurs entrées respectives. L'oscillateur commandé par tension et synchro- nisé par injection 46 fonctionne en diviseur de fréquence à l'intérieur de la boucle à verrouillage de phase. C'est un oscillateur verrouillé fonctionnant sur un sous- multiple de la fréquence de l'oscillateur commandé par tension principal 40. En utilisant un oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection 46, on peut obte- nir des rapports de division élevés, pairs ou impairs, et dans une gamme de fréquence appropriée pour les boucles à verrouillage de phase fonctionnant sur des fréquences décimétriques. On peut utiliser le circuit de la figure 2 pour faire varier la fréquence de sortie de l'oscillateur commandé par tension principal sous l'effet d'un signal d'entrée de modulation appliqué à la source de référence à partir d'une source de signal de modulation 51, sous l'effet de la fermeture de l'interrupteur 53. La source de signal de modulation 51 doit fournir un signal de modulation compris dans les limites de largeur de bande de la boucle de commande. Selon une variante, l'oscillateur commandé par tension principal 40 peut être directement modulé en fré- quence par des signaux provenant d'une source de signal de modulation 51, sous l'effet de la fermeture d'un interrup- teur 57. De cette manière, si la largeur de bande de boucle est trop étroite pour permettre la modulation de la source de référence 50, l'oscillateur commandé par tension princi- pal 40 peut néanmoins être modulé par les signaux provenant de la source de signal de modulation 51. En modulant à la -fois la source de référence 50 et l'oscillateur commandé par tension principal 40 à partir de la source de signal de modulation commune 51, par l'intermédiaire de filtres passe-bas et passe-haut respec- tifs 58 et 59, de type approprié, on peut étendre la plage globale utile de modulation de fréquence que peut tolérer le circuit. On doit choisir les filtres de façon que la fréquence de coupure du filtre passe-bas 58 soit inférieure à la largeur de bande de poursuite de la boucle à verrouil- lage de phase et de façon que la fréquence de coupure du filtre passe-haut 59 lui soit supérieure. On va maintenant considérer la figure 3 qui représente un schéma détaillé de l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection 46. Ce schéma détaillé correspond à ce qu'on considère actuellement comme étant le meilleur mode de réalisation de l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection 46. Dans le cas consi- déré, l'oscillateur 46 est destiné à être verrouillé sur le cinquième sous-harmonique de l'oscillateur commandé par tension principal 40, fonctionnant à 450 MHz. Par consé- quent, le second oscillateur commandé par tension 46 fonc- tionne à 90 MHz et la fréquence de sortie de la source de référence 50 est de 90 MHz. La configuration de circuit particulière qui est représentée sur la figure 3 convient pour le verrouillage sur des sous- multiples impairs (3, 5, 7), de-façon à obtenir des rapports de division impairs. Cependant, en modifiant de façon appropriée la configura- tion de circuit particulière, on peut obtenir des rapports de division pairs (2, 4, 6, etc). Les principes de concep- tion relatifs à l'oscillateur synchronisé par injection 46 sont envisagés en détail en relation avec les figures 4 à 9, de façon à permettre à l'homme de l'art d'adapter le circuit représenté-sur la figure 3 à d'autres gammes de fréquence et d'autres rapports de division. L'oscillateur synchronisé par injection 46 est, réalisé à-partir d'un amplificateur différentiel comprenant des transistors Q2 et Q3. Un troisième transistor Q6 constitue un étage à collecteur commun avec un gain égal à l'unité destiné à procurer une sortie à basse impédance pour le couplage au détecteur de phase 48. Ainsi, le cir- cuit oscillateur de basé comprend les transistors Q2, Q3 et Q6 avec les composants associés. Un circuit de commande de fréquence réagissant aux signaux de commande d'OCT est formé par un condensateur Cll, une résistance R7, une diode radiofréquence CR3, et des transistors Q7 et Q8, avec les résistances de polarisation appropriées. La gamme de fréquence d'oscillation est établie par un cir- cuit de réaction RLC série à faible Q, comprenant un con- densateur C.10, une inductance L3, une résistance R12 et une résistance R13. La combinaison en série de la résis- tance R19 et de l'inductance L4 alimente le collecteur du transistor Q3. L'inductance L4 désaccorde la capacité paramétrique du collecteur du transistor Q3. La présence de l'inductance L4 n'est pas essentielle mais elle amélio- re le fonctionnement de l'oscillateur aux fréquences éle- vées (au-dessus de 100 MHz). Le signal de synchronisation provenant de l'oscillateur commandé par tension principal 40 est intro- duit dans le circuit de réaction par l'entrée de synchro- nisation 44 et un filtre passe-bande comprenant une induc- tance L8, un condensateur C5, un condensateur C3, un con- densateur C4 et un condensateur C8, ainsi que par une résistance d'isolation R2 et la résistance R12 du circuit de réaction. Le chemin vers la masse radiofréquence empruntant l'inductance L3 et le condensateur C10 présente une impédance élevée pour le signal de synchronisation qui provient de l'oscillateur commandé par tension principal 40. Les résistances R2 et R13 forment un diviseur de tension destiné à fixer le niveau de signal d'injection provenant de l'entrée de synchronisation. La configuration constituée par les transistors Q2, Q3 et Q6, avec les composants associés, établit un- circuit de réaction positive qui oscille approximativement à la fréquence centrale du réseau de réaction RLC.-Une résistance R14 relie les émetteurs des transistors Q2 et Q3 à la masse radiofréquence. Le courant qui circule dans la résistance R14 est fixe. Par conséquent, le signal de - sortie de l'oscillateur est une onde trapézoïdale dont les - temps de montée et de descente sont limités par la capacité de sortie du transistor Q3. La fréquence d'oscillation de l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection 46 est commandée en faisant varier la capacité effective qui est'présentée au collecteur du transistor Q3. Cette variation de la capacité effective est réalisée en modifiant la résistance effective de la diode CR3 qui est une diode radiofréquence à faible capacité=. On modifie la résistance effective de la diode CR3 en absorbant par la diode plus ou moins de courant provenant du transistor Q8. Les transistors Q7 et Q8 forment en fait un étage à collecteur commun de type complémentaire, en cascade. Si la tension du signal de commande d'OCT provenant du filtre de boucle 49 qui est appliquée à la base du transistor Q7 est faible, le courant dans le transistor Q8 est élevé et la résistance en alternatif de la diode CR3 est basse. Lorsque la résistance en alternatif de la diode CR3 est basse, le collecteur du transistor Q3 voit pratiquement la susceptance du condensateur Cll à la masse. La résis- tance R7 est une résistance d'ajustage destinée à fixer les limites de l'excursion de fréquence. Selon une autre configuration, on peut accomplir l'ajustage en modifiant la valeur du condensateur Cll, mais ceci n'est pas particulièrement commode dans la configura- tion de schéma considérée. Lorsque le signal de synchronisa- tion fait circuler un courant élevé dans le transistor Q8, ce qui fait que la résistance en alternatif de la diode CR3 est basse, le collecteur du transistor Q3 voit la suscep- tance du condensateur Cll à la masse. Ceci entraTne une diminution de la fréquence d'oscillation. Inversement, si la tension du signal de commande d'OCT est élevée, la diode CR3 est pratiquement bloquée. L'oscillateur voit alors la combinaison en série du condensateur Cii et de la capacité résiduelle de la diode CR3 (moins de 1 pi). Ainsi, la fré- quence d'oscillation est augmentée. Le circuit est conçu de façon que lorsque la ten- sion de commande augmente de 2 à 5 V, la fréquence de l'oscillateur commandé par tension principal 40 comme de l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection 46 soit maintenue approximativement dans un rapport de 5 à 1, grâce à quoi le signal de synchronisa- tion qui est appliqué sur l'entrée de synchronisation 44 de l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection peut maintenir le verrouillage. Pour obtenir de bonnes performances de verrouil- lage, il est souhaitable que le signal de réaction présent sur la base du transistor Q2 soit pratiquement sinusoïdal, tout en maintenant un Q du circuit qui ne soit pas supé- rieur à ce qui est absolument nécessaire. Dans cette confi- guration de schéma particulière, le Q du circuit est défini de la façon suivante & -;CSJ L Q R12 + R13 En minimisant le Q du circuit, on minimise également l'énergie qui est emmagasinée dans le circuit de réaction. Si le signal de réaction n'est pas sinusoïdal, la plage de verrouillage devient dissymétrique. En effet, si la fréquen- ce de l'oscillateur commandé par tension principal 40 est supérieure au produit de la fréquence libre de l'oscilla- teur commandé par tension et synchronisé par injection 46 et du rapport de division, la plage de verrouillage est plus grande que si la fréquence de l'oscillateur commandé par tension principal est inférieure au produit de la fréquence libre de l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection et du rapport de division. Du fait que le Q du circuit est maintenu aussi faible que possible, il est important que les tensions d'alimentation soient stables. Il est également nécessaire que la tension d'alimentation de collecteur du transistor Q6 soit supérieure à celle du transistor Q2, afin de réduire au minimum la capacité d'entrée du transistor Q6. Dans ce but, on utilise une alimentation régulée (non représentée) pour stabiliser à environ 6,5 V la tension qui est appliquée au transistor Q6, indépendamment de toute variation du niveau de tension de l'alimentation continue principale de 7,5 V qui alimen- te le collecteur du transistor Q7. La sortie du transistor Q6 est branchée par une résistance au détecteur de phase de la boucle, 48. On utilise le condensateur C10 pour fixer la fréquence à l'état libre. Comme indiqué, la configuration de circuit qui est représentée sur la figure 3 fonctionne à 90 MHz, de façon à être synchronisée par injection sur le cinquième sous-harmonique d'un oscillateur commandé par tension principal fonctionnant à 450 MHz. Pour fonctionner avec différents rapports de division et différentes gammes de fréquence, il est nécessaire de modifier la configuration de circuit et les valeurs des composants. On peut réaliser ces autres configurations en utilisant les principes fon- damentaux de conception qui sont présentés en relation avec les figures 4-9. On va maintenant considérer la figure 4 qui représente un schéma synoptique fonctionnel d'un oscilla- teur commandé par tension et verrouillé par injection correspondant à l'invention. L'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection 46 peut être représen- té en théorie par un amplificateur 60, un limiteur 62, un circuit de réaction 64 établissant une réaction positive entre la sortieetl'entrée de l'amplificateur, et un circuit de sommation 66. Dans les modes de réalisation pratiques, les fonctions de l'amplificateur 60 et du limiteur 62 sont assurées par un amplificateur différentiel, comme celui formé par les transistors Q2 et Q3 sur le schéma de la figure 3. Les caractéristiques de fonctionnement de l'oscil- lateur commandé par tension et synchronisé par injection 46, comme la fréquence d'oscillation et la stabilité de fréquen- ce, sont essentiellement déterminées par lanature du cir- cuit de réaction 64. Le circuit de réaction 64 peut avoir une configuration passe-haut ou passe-bande. Une configura- tion passe-bas n'est pas réalisable, du fait qu'elle con- duirait simplement à un blocage de l'ensemble du circuit de boucle à verrouillage de phase, à cause de la réaction positive, en supposant que la réponse en fréquence de l'amplificateur descende jusqu'au continu. La figure 5 est un schéma détaillé qui correspond au schéma synoptique fonctionnel fondamental de la figure 4. On va maintenant considérer la figure 5 qui est un schéma d'un oscillateur montrant la forme fondamentale de l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection 46. L'utilisation d'un simple circuit passe- haut RC unique pour le circuit de réaction transformerait cette oscillateur en un multivibrateur astable produisant des signaux similaires à ceux qui sont représentés sur la figure 6. Un circuit de ce type est appelé oscillateur à relaxation. Il n'y a que peu ou pas de stockage d'énergie dans l'élément de détermination de fréquence (le condensa- teur 100 est déchargé) entre un cycle et le suivant. Ceci s'oppose à un circuit de réaction du type à résonateur qui utilise un circuit LC série au lieu d'un condensateur seul. Lorsqu'on utilise un circuit de réaction du type à résona- teur, il peut y avoir un stockage d'énergie considérable dans le circuit de réaction lui-même. Ainsi, si la boucle de réaction était ouverte, le circuit résonnant oscille- rait pendant un certain nombre de cycles, en fonction de l'amortissement du circuit. Un oscillateur astable de type caractéristique utilise un résonateur à Q élevé. Un tel circuit ne peut être verrouillé par injection que sur une gamme de fréquence très étroite. En théorie, n'importe quel oscillateur peut être synchronisé par une source de signal extérieure si la source de signal extérieure fonctionne sur un multiple de la fréquence d'oscillation. Cependant, un oscillateur fonctionnant en mode de relaxation ou de quasi- relaxation présente d'excellentes performances de verrouil- lage. De façon générale, le signal de-synchronisation (dési- gné par S sur la figure 5) est combiné avec le signal de réaction à l'entrée de l'amplificateur limiteur. La configuration de circuit représentée sur la figure 5 est relative à un circuit diviseur par trois utili- sant une configuration de réaction simple de type RC. Le- signal désigné par A sur la figure 6 représente le signal d'entrée d'un amplificateur différentiel constitué par les transistors 102 et 104. Le signal A serait présent même en -l'absence d'un signal d'entrée de synchronisation. Le signal S sur la figure 6 représente le signal d'entrée de synchronisation ayant une fréquence approximativement égale à trois fois la fréquence du signal A, c'est-à-dire la-fré-- quence libre F de l'oscillateur. Deux cas distincts sont-, représentés, dans un but explicatif. Les signaux qui sont représentés sur la figure 6 illustrent une fréquence de synchronisation FS supérieure à 3F0 et les signaux qui sont représentés sur la figure 7 montrent la situation dans laquelle FS est inférieure à 3FO. Le signal d'entrée composite A + S qui est représenté sur chacune des. figures 6 et 7 commande la commutation de l'amplificateur limiteur. La représentation graphique inférieure sur la figure 6 montre le signal de sortie de l'amplificateur limiteur. L'examen de ces signaux permet de discerner deux points critiques. Ces points sont désignés par P et V. Le point P intervient lorsque l'oscillateur doit être verrouil- lé sur une fréquence plus élevée (dans le cas o la fré- quence FS est supérieure à 3F0, comme sur la figure 6). A ce point, le signal d'entrée de synchronisation doit' s'opposer au signal de sortie de décharge du condensateur , afin de produire un signal de polarité opposé, pour faire commuter l'amplificateur limiteur et déclencher un nouveau cycle. Si l'amplitude du signal d'entrée de synchro- nisation est trop faible, l'oscillateur perd le verrouilla- ge. L'autre point critique est le point de creux V. Le point V apparatt à l'excursion de crête suivante du signal d'entrée de synchronisation. Si le signal de synchronisa- tion dépasse le signal de sortie de décharge du condensa- teur 100 avec la polarité opposée, un déclenchement erroné se produit, entraînant la perte du verrouillage. Ceci a des chances de se produire dans le cas o l'oscillateur doit être verrouillé sur une fréquence qui est inférieure à sa fréquence libre. Ce phénomène est dû à la dissymétrie temporelle du signal de décharge qui fait que l'oscillateur est capable de se verrouiller sur une plage beaucoup plus étendue au-dessus de sa fréquence libre qu'au-dessous de cette fréquence. On peut améliorer cette situation en faisant en sorte que l'amplitude du signal d'entrée de synchronisation dépende de la fréquence (en augmentant son amplitude en fonction de la fréquence). Ceci rend le signal de décharge plus symétrique. Ces problèmes seront accentués si on tente de réaliser une division de rang plus élevé. La figure 8 montre les signaux dans le cas d'une division par e La situation représentée montre un déclenchement erroné au point de creux. On peut améliorer considérablement la symétrie du signal en ajoutant uneinductance série 106 au circuit de décharge (voir la figure 5). Le circuit de réaction-avec l'inductance 106 ajoutée constitue une configuration RLC série. La réponse de ce circuit à un échelon dépend du Q du circuit, avec: Q = W L R' et elle ressemble à une sinusoïde amortie. La figure 9 représente graphiquement un signal d'entrée en échelon, avec les réponses sinusoïdales amor- ties d'un circuit RLC, pour divers Q du circuit. On peut voir que pour les valeurs de Q supérieures à 1,5, la dissymétrie n'est pas trop prononcée. Cependant, les queues situées au-delà du premier passage par zéro ont une amplitude croissante. Dans le fonctionnement réel du cir- cuit, le signal d'entrée de synchronisation modifie le passage par zéro mais il n'affecte pas l'énergie qui est emmagasinée dans le circuit de réaction et qui fait appa- raître la réponse oscillante à la fréquence naturelle du résonateur. L'interaction entre les sommes de ces réponses de queues et le signal d'entrée de forçage résultant du signal de synchronisation réduit la plage de verrouillage effective. De façon générale, on cherche à augmenter au maximum la plage de verrouillage totale. Par conséquent, on ne gagne rien en augmentant les valeurs de Q au-delà d'un certain point. Bien que les signaux symétriques soient utiles pour éviter un déclenchement erroné, l'effet secondaire consistant en un prolongement de l'oscillation amortie s'oppose au but recherché, s'il est porté à l'excès, avec une valeur de Q élevée. Un circuit de sommation (portant la référence 66 sur la figure 4) est nécessaire pour introduire le signal de synchronisation dans la boucle de réaction, sans affec- ter l'amplitude du signal de réaction. Dans le schéma qui est représenté sur la figure 5, le signal de synchronisa- tion est appliqué à la base du transistor 102 par une résistance d'isolation 108. De cette manière, le signal de sortie de commutation du transistor 104 n'est pas affecté. Le signal de sortie de commutation du transistor 104 est déterminé uniquement par la tension d'alimentation et par le rapport des résistances 110 et 112. En l'absence de l'inductance 106, le signal de synchronisation est atténué par l'effet de shunt du condensateur 100. Ceci fait ressortir un autre avantage du circuit LC série. En principe, le signal de synchronisation peut également 8tre appliqué à la base du transistor 104. Cependant, le fait d'appliquer le signal de synchronisation à la base du transistor 104 ajoute le signal au signal de sortie de commutation, de forme carrée, ce qui n'est pas souhaitable. Il peut être souhaitable, pour obtenir les meilleures performances de commutation, d'établir une réponse en fréquence croissante pour le signal de synchro- nisation. On peut effectuer ceci en utilisant un circuit résonnant parallèle comprenant une inductance 114 et un condensateur 116, en série avec une résistance 118 branchée à la masse radiofréquence. La fréquence de résonance de ce circuit est fixée au-dessus de la fréquence maximale de verrouillage d'entrée. Un choix approprié des valeurs des composants permet de faire en sorte que ce circuit réson- nant ait un effet faible à la fréquence de l'oscillateur. Outre le fait qu'il est parfaitement approprié à la synchronisation par injection, le circuit oscillateur de base représenté sur la figure 5 peut également être accordable par tension, de façon à réagir au signal de commande d'OCT. De plus, les caractéristiques d'accord de l'oscillateur commandé par tension principal 40 et de l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection 46 doivent avoir une correspondance mutuelle suffisamment bonne pour que la synchronisation par injec- tion s'effectue de façon sûre. La manière la plus directe d'accorder l'oscillateur consiste à employer une diode à capacité variable à la place du condensateur 100. Du fait de l'amplitude élevée qui intervient, on doit généralement utiliser deux diodes à capacité variable branchées t6te- bêche. Si on n'emploie pas cette configuration, le signal de réaction prend une distorsion trop élevée. Des conden- sateurs d'isolation et des résistances supplémentaires sont nécessaires pour établir une référence en'continu pour les diodes à capacité variable. Cependant, ces compo- sants supplémentaires introduisent une capacité et une inductance parasites qui. peuvent être gênantes à des fré- quences de fonctionnement élevées (au-dessus de 100 MHz). Aux fréquences inférieures (moins de 30 MHz), la capacité et l'inductance parasites ne constituent pas une difficulté notable. Naturellement, le remplacement du condensateur par une diode à capacité variable ne constitue qu'un procédé d'accord possible. Le procédé d'accord qui est adopté dans un mode de réalisation particulier modifie la capacité effective par rapport à la masse au niveau du collecteur du transistor 104. La variation de cette capacité a pour effet de donner une forme plus trapézoïdale au signal en ce point, ce qui allonge les impulsions. Aux fréquences décimétriques, tout circuit a un temps de montée fini, à cause de ses limitations inévitables de largeur de bande. On modifie la capacité shunt effective par rapport à la masse en modifiant l'impédance radiofréquence d'une diode branchée en série avec un condensateur, en commandant le courant qui lo circule dans la diode. Si la diode est pratiquement bloquée, * sa résistance est élevée et la combinaison parallèle présen- tée par le circuit correspond à une très faible capacité en parallèle avec une résistance élevée. Cependant, si la résistance de la diode est faible, en comparaison de la* réactance du condensateur, l'effet est celui d'un condensa- teur à pertes. En choisissant de façon appropriée les valeurs des composants et en commandant de façon appropriée le courant traversant la diode, en fonction de la tension de commande de la boucle à verrouillagede phase, il est possible d'obtenir un suivi correct entre l'oscillateur commandé par tension principal et l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection. Pour résumer les caractéristiques de fonctionne- ment du circuit fondamental qui est représenté. sur la figu- re 5, on peut dire que le circuit fonctionne en amplifica- teur limiteur ayant une faible impédance de sortie et une impédance d'entrée définie qui est de préférence élevée.. Il a un signal de sortie carré ou trapézoïdal d'amplitude crête à crête bien définie. Le circuit de réaction est soit du type RC, soit du type RLC série. On obtient les meilleures performances en utilisant un circuit RLC pour les rapports de division supérieurs à 3. Il existe une certaine valeur optimale du Q du circuit RLC qui donne les meilleures performances. Q ' 0' avec L donc, R Il existe un moyen optimal pour introduire le signal de synchronisation, en fonction des caractéristiques du circuit de réaction et du rapport de division désiré. Il peut être avantageux de faire varier le signal de synchroni- sation en fonction de la fréquence, pour obtenir la plage de verrouillage maximale. Un réseau réalisant cette variation peut faire partie du circuit de réaction. La commande par tension de l'oscillateur peut être accomplie de différentes manières qui dépendent du procédé employé dans l'oscilla- teur commandé par tension principal (oscillateur commandé par tension 40) et de ses caractéristiques de commande de fréquence. Dans certaines structures de boucle à verrouilla- ge de phase, il peut 8tre souhaitable d'employer non des diviseurs classiques, mais une cascade d'étages diviseurs à OCT verrouillés par injection, comme le montre la figure , pour obtenir des rapports de division plus élevés et des plages de verrouillage plus étendues. On va maintenant considérer la figure 10 qui représente une configuration de ce type. Une source de référence 200 fournit un signal de référence ayant une fréquence FREF. Le signal de référence est appliqué sur une entrée de signal d'un détecteur de phase 202. La secon- de entrée de signal du détecteur de phase 202 est branchée à la sortie designal de M diviseurs verrouillés 204, connectés en cascade. Le signal de sortie du détecteur de phase 202, proportionnel à la différence de phase entre les deux signaux d'entrée qui lui sont appliqués, est appliqué à un filtre de boucle 204. La sortie du filtre de boucle 204 fournit un signal de commande de boucle pour la boucle à verrouillage de phase. Le signal de commande de boucle qui provient du filtre de boucle 204 est appliqué à un oscillateur commandé par tension principal 206. Un pre- mier signal de sortie de l'oscillateur commandé par tension principal 206 est appliqué à M diviseurs verrouillés 204, branchés en cascade, comprenant les diviseurs verrouillés 208, 210, 212 et 214. Le diviseur verrouillé 208 est un diviseur par N1. Le diviseur verrouillé 210 est un diviseur par N2. Le diviseur verrouillé 212 est un diviseur par N3 et le diviseur verrouillé 214 est un diviseur par N m. Les divi- seurs verrouillés 208.... 214 sont branchés en série ou en cascade les uns par rapport aux autres de façon que la sortie de chaque diviseur soit branchée à l'entrée du divi- seur suivant. Il peut y avoir un nombre de diviseurs quelconque entre le diviseur verrouillé 212 et le diviseur verrouillé 214, comme l'indiquent les traits interrompus sur la figure. Le signal de commande de boucle est appliqué à chacun des diviseurs verrouillés. Ainsi, le signal de sortie du diviseur verrouillé 214 a une fréquence égale à la fréquence de sortie de l'oscillateur commandé par ten- sion principal 206 divisée par N1 x N2... x Nm. Ce signal de sortie provenant du diviseur verrouillé 214 est appliqué à la seconde entrée de signal du détecteur de phase 202. Une seconde sortie de l'oscillateur commandé par tension principal 206 fournit le signal de sortie de la boucle à verrouillage de phase qui a une fréquence FS = FREF x N1 x N2... x Nm. On voit donc qu'on a réalisé une boucle à verrouillage de phase capable de fonctionner aux fréquences décimétriques. Un mode de réalisation particulier de l'oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection 46 a été représenté sur la figure 3. Les princi- pes de conception fondamentaux concernant l'oscillateur commandé par tension 46 ont été expliqués en détail en relation avec les figures 4 à 9, permettant ainsi à l'homme de l'art d'appliquer ces principes pour concevoir d'autres modes de réalisation pour des applications parti- culières, en fonction des besoins. On peut par exemple réaliser d'autres configura- tions de boucle à verrouillage de phase en utilisant à la fois un oscillateur commandé par tension et synchronisé par injection, et un diviseur classique. Si le rapport de division de l'oscillateur commandé par tension et synchro- nisé par injection est égal à M et si le rapport de divi- sion d'un diviseur classique branché en série avec cet oscillateur est égal à N, le rapport de division combiné est égal à M x N. A titre d'autre exemple, on pourrait utiliser à la place de l'oscillateur 46 un oscillateur synchronisé par injection qui ne soit pas commandé par tension. Un tel oscillateur serait synchronisé par injection sur un sousharmonique de l'oscillateur commandé par tension principal bien qu'il ne suive pas l'oscillateur 40 sous l'effet du signal de commande d'OCT. REVENDICATIONS i. Circuit de boucle à verrouillage de phase caractérisé en ce qu'il comprend: un détecteur de phase de boucle (48) qui comporte une première entrée de signal desti- née à être branchée à une source de référence (50), une seconde entrée de signal, et une sortie de signal destinée à fournir un signal lié à la différence de phase entre les signaux qui sont appliqués sur les première et seconde entrées; un filtre de boucle (49) branché à la sortie du détecteur de phase de façon à fournir un signal de-commande de boucle; une première source de fréquence commandée par un signal (40) qui comprend une entrée de commande recevant le signal de commande de boucle, de façon à fournir un signal de sortie dont la fréquence, est fonction du signal de commande; et une seconde source de fréquence commandée par un signal (46) qui comprend une première entrée de- commande (54) branchée de façon à recevoir le signal de commande de boucle, et une seconde entrée de commande (44) branchée à la sortie de la première source de fréquence commandée par un signal, afin d'appliquer un signal de sortie sur la seconde entrée de signal du détecteur de phase de boucle, cette seconde source de fréquence comman- dée par un signal étant synchronisée, par l'intermédiaire du signal appliqué sur sa seconde entrée de commande à partir de la première source de fréquence commandée par un signal, sur un sous-harmonique de la fréquence de sortie de la première source de fréquence commandée par un signal, grâce à quoi la seconde source de fréquence commandée par un signal remplit dans la boucle à verrouillage de phase la fonction d'un diviseur ayant un rapport de division égal au - rang du sous-harmonique sur lequel cette source est syn- chronisée. 2. Circuit de boucle à verrouillage de phase selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première source de fréquence commandée par un signal consiste en un oscilla- teur commandé par tension (40). 3. Circuit de boucle à verrouillage de phase selon 24 83712 l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la seconde source de fréquence commandée par un signal consiste en un second oscillateur commandé par ten- sion (46). 4. Circuit de boucle à verrouillage de phase selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde source de fréquence commandée par un signal consiste en un oscilla- teur à relaxation (46). 5. Circuit de boucle à verrouillage de phase selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'oscillateur commandé par tension consiste en un oscillateur à relaxation (46). 6. Circuit de boucle à verrouillage de phase selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (51, 53, 58) destinés à moduler la source de référence (50), afin de moduler ainsi le signal de sortie de la première source de fréquence commandée par un signal (40). 7. Circuit de boucle à verrouillage de phase selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (51, 57, 59) destinés à moduler la première source de fréquence commandée par un signal (40), afin de moduler ainsi le signal de sortie de la première source de fréquence commandée par un signal. 8. Circuit de boucle à verrouillage de phase selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (51, 53, 58, 57, 59) destinés à moduler à la fois la source de référence (50) et la première source de fréquence commandée par un signal (40), afin de moduler ainsi le signal de sortie de la première source de fréquen- ce commandée par un signal. 9. Circuit de boucle à verrouillage de phase selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 4, 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que la seconde source de fréquence comman- dée par un signal (46) est accordée en fréquence par une diode radiofréquence (CR3). 10. Circuit de boucle à verrouillage de phase selon la revendication 3, caractérisé en ce que le second oscillateur commandé par tension (46) est accordé en fré- quence par une diode radiofréquence (CR3). 11. Circuit de boucle à verrouillage de phase selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'oscilla- teur à relaxation (46) est accordé en fréquence par une diode radiofréquence (CR3). 12. Circuit de boucle à verrouillage de phase selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 4, 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que la seconde source de fréquence commandée par un signal (46) est accordée en fréquence par une diode à capacité variable. 13. Circuit de boucle à verrouillage de phase selon la revendication 3, caractérisé en ce que le second oscillateur commandé par tension (46) est accordé en fré- quence par une diode à capacité variable. 14. Circuit de boucle à verrouillage de phase selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'oscilla- teur à relaxation (46) est accordé en fréquence par une diode à capacité variable. 15. Circuit de boucle à verrouillage de phase selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde source de fréquence commandée par un signal (46) comprend un amplificateur différentiel (Q2, Q3) qui comporte deux entrées et un circuit de sortie de signal (L4, R19) desti- né à générer le signal de sortie de la seconde source de fréquence commandée par un signal; des moyens (C3, C4, C5, C8, L8, R2, R12) qui appliquent un signal d'injection à l'amplificateur différentiel; un réseau de réaction (Clo, L3, R12 et R13) qui relie la sortie de l'amplifica- teur différentiel à ses entrées afin de renvoyer à l'entrée un sousharmonique de la fréquence de la première source de fréquence commandée par un signal; et des moyens (Q7, Q8, CR3, R7, Cll) qui sont branchés au circuit de sortie de l'amplificateur différentiel pour faire varier son impédance sous la dépendance du signal de comman- de de boucle, afin de changer la fréquence de sortie de la seconde source de fréquence commandée par un signal sous la dépendance du signal de commande de boucle. 16. Boucle à verrouillage de phase du type compre- nant un premier oscillateur commandé par tension (40), une source de signal de référence (50), un diviseur (46) branché à la sortie du premier oscillateur commandé par tension, un détecteur de phase (48) destiné à comparer la phase du signal issu du premier oscillateur commandé par tension et divisé, avec la phase du signal de référence, et à générer un signal proportionnel à la différence de phase entre les signaux qu'il reçoit, et un filtre de boucle (49) qui est branché à la sortie du détecteur de phase de façon à géné- rer un signal de commande destiné à commander la fréquence du premier oscillateur commandé par tension (40), caracté- risée en ce que le diviseur est constitué par un second oscillateur commandé par tension qui est verrouillé par injection sur un sousharmonique de la fréquence du premier oscillateur commandé par tension. 17. Boucle à verrouillage de phase selon la revendication 16, caractérisée en ce que le second oscil- lateur commandé par tension consiste en un oscillateur à relaxation (46). 18. Boucle à verrouillage de phase selon la revendication 16, caractérisée en ce que le second oscil- lateur commandé par tension est accordé en fréquence par une diode radiofréquence (CR3). 19. Boucle à verrouillage de phase selon la revendication 16, caractérisée en ce que le second oscil- lateur commandé par tension est accordé en fréquence par une diode à capacité variable. 20. Boucle à verrouillage de phase selon la revendication 16, caractérisée en ce que le second oscil- lateur commandé par tension comprend: un amplificateur différentiel (Q2, Q3) comprenant une paire d'entrées et un circuit de collecteur (RI9, L4) destiné à générer le signal de sortie du second oscillateur commandé par ten- sion; des moyens (C3, C4, C5, C8, L8, R2, R12) destinés à appliquer un signal d'injection à l'amplificateur diffé- rentiel; un réseau de réaction (R12, R13, L3, C1o) bran- ché entre le circuit de collecteur de l'amplificateur différentiel et ses entrées, de façon à renvoyer sur les entrées un *sous,-harmonique de la fréquence d'injection; et des moyens (Q7, Q8, R7, Cll, CR3) qui sont branchés au cir- cuit de collecteur de l'amplificateur différentiel pour faire varier l'impédance du circuit de collecteur, sous la dépendance d'un signal de commande d'oscillateur commandé par tension, afin de modifier la fréquence de sortie du second oscillateur commandé par tension sous la dépendance du signal de commande d'oscillateur commandé par tension. 21. Procédé de génération d'un signal verrouillé en phase sur ub multiple d'une fréquence d'une source de référence (50) et correspondant au multiple de rang N de la fréquence de la source de référence, dans lequel on génère un signal de référence ayant une fréquence de réfé- rence prédéterminée; on génère un signal d'oscillateur commandé par tension; on divise par N le signal d'oscilla- teur conmnandé par tension; on détecte -la différence de phase entre le signal de la source de référence et le signal d'oscillateur commandé par tension et divisé, et on génère à partir de cette différence un signal de différence de phase; et on filtre le signal de différence de phase pour produire un signal de commande destiné'à commander la fréquence d'oscillateur commandé par tension, caractérisé en ce que l'opération de division s'effectue en verrouillant par injection un second oscillateur commandé par tension sur le sous-harmonique de rang N-de la fréquence du premier oscillateur commandé par tension; et.on commande le second oscillateur commandé par tension avec un signal-de commande identique à celui qu'on utilise pour commander le premier oscillateur commandé par tension. 22. Circuit de boucle à verrouillage de phase, caractérisé en ce qu'il comprend: un détecteur de phase de boucle (202) qui comprend une première entrée de signal destinée à être branchée à une source de référence (200) une seconde entrée de signal, et une sortie de signal destinée- à fournir un signal lié à la différence de phase entre les signaux qui sont appliqués sur les première et seconde apiesoE elt anb oz uie TiE %exeo 'Zz Uot BOl U3A\CI Ul ojS aseqd sp a$II!noIAZA e e alonoq Gp qTnoa. o SZ (9go) Ieue!s iwd eapueuuroo aouanb ú -axj ep 3oinOS aiaxuleid Bl ap 4UGTAO-Id!nb 1eug!s np aixeu.p -wu2i:uiI ned uooea.Cu.:ed.suolqOuLLKs queqe ua 'jaruiep anS.d epioewuoo aiia e e alaonoq op apireusuoo op lteugs el aITOA9O0J e. uo5ej Op qoLueiq qsG inb uo!suaq 7ecd apueuwooo inaellT.oso un ue ZuaqsTsuoo slnosfTAp op apnose 0, OC g quseuaeoidd-e Ieugs un oed saapueuluoo aouanbaij op saoinos sel no el anb ao ua,as m-e exso 'z uo!eo::pua1 el uoIes aseqd op oe!TnoxxaA e ajonoq ap 4TnoT.3 'Z. (90o) uo.suof aed apunuruoo xne;%uLtso un ua eosisuoo uoisuao ied gpuieunwoo aougnbeij ap aoinos 9z aamuraid et anb 9o ua asyiaoieno 'aZ uoy142o!pueA^ A [ UOlas eseqd ap Zelllno.xIGA e ajonoq ap Fnalo-r 'EZ asesqd op. aBellTnO1iiA. alonoq el suep xnassA!p ep '-UOI4ouoj el $usss!ldWuO SJnOS!ATp Op epeoseo el enb isu!e 's-nes!A!p ep apeosso el. $ueuuae!edde o0 Inb TIeuis un aed sEspuweuiwoo aouanb9xj ap seoinos sel no el.onb e aeSx 'Ieu$.s un ied eapteuneuoo aouanbaij ep Golnos aai.ureld -e op a!2os ap aouanbaij eI p enb!uour-q -snos un inst(go0) [Bu5!s un aed aapureunwoo aouanbaij ep aoanos ae.laueid eI ap nssi z uUrs np ae epgau. xeuyI 51 xed 'easuoiqou/s Zsa!nb ge alonoq ep apureuroo ap jeuB!s el aed aepteuewoo qse!nb eiq!I aouanb9aj eun queRe (bIZ 'ZIZ 'I '80Z) leu2Ts un xed apcreuuwoo aouanbaij Ep eoanos aun su.oui ne queua-diuoo scnaslxAp Op apeosso aZgqo Glîeu un aîd aspueuiioo aouanb-ij ap ooanos ai 01 -c tui'ed eI ap e4Igos aun aeaqoue-q gsa nb (Vog) sanasiATp ep apeoseD aun a ' apunuruioo ap Ieuiys np uo.zouoi;sa aouanbazj eB quop a-cos ap IeuW!s un luress.uinoj: uotsua% red aptreuruoo aouanbpa ep eacnos ca.XucId eco 'úeonoq ep epiouimuoo op 1uMs ae mOAeOGJ e uo5Je: ap eaqouremq apueuimoo 5 ap aaq.ue aun a-.oduwoo!nb (90o) lteus aed apueuma o Couanbeij ap eolnos a/a.uiad cun ' elonoq ap optrei'Lnoo ap Ieus un xulnoi B Uo5J ep asoqd p!na! e;cp nap naFcuos -e V catouexq (tbOZ) alonoq p aemITJ un ' luBrs ap saa, l4ua de diviseurs (204) comprend au moins un diviseur qui n'est pas commandé par le signal de commande de boucle et qui n'est pas synchronisé par injection. 26. Dispositif de boucle à verrouillage de phase, caractérisé en ce qu'il comprend: une source de signal de référence (200); un détecteur de phase (202); une première source de fréquence commandée par un signal (206); une seconde source de fréquence commandée par un signal (204), le détecteur de phase réagissant aux signaux reçus à partir de la source de référence et de 'la seconde source de fré- quence commandée par un- signal en fournissant un premier signal de sortie qui est fonction de la différence de phase entre les signaux reçus à partir de la source de signal de référence et de la seconde source de fréquence commandée par un signal; des moyens destinés à modifier la fréquence des signaux reçus à partir de -la première source de fréquence commandée par un signal, en fonction du- premier signal de sortie; des moyens destinés à modifier la fréquence de la seconde source de fréquence commandée par un signal en fonction du premier signal de sortie et des signaux de fré- quence modifiée qui sont reçus à partir de la première sour- ce de fréquence commandée par un signal; des moyens desti- nés à faire en sorte que la seconde source de fréquence commandée par un signal fassent fonction de diviseur de fréquence dans le dispositif à boucle de verrouillage de phase, la seconde source de fréquence commandée par un signal étant synchronisée dans ce but sur un sous-harmonique des signaux de fréquence modifiée qui sont reçus à partir de la première source de fréquence commandée par un signal; et des moyens destinés à fournir un signal de sortie à partir dé la première source de fréquence commandée par un signal. 27. Dispositif de boucle de verrouillage de phase selon la revendication 26, caractérisé en ce que la seconde source de fréquence commandée par un signal comprend plusieurs circuits diviseurs de fréquence (208, 210, 212, 214) branchés en cascade; et des moyens destinés à appliquer le premier signal de sortie à des circuits diviseurs de fréquence sélectionnés afin de modi- fier la fréquence des signaux qui sont produits par les circuits diviseurs de fréquence.