Brevet FR2517492A1 — publié le 19830603

L'invention a pour objet une source de signaux à haute fréquence déphasés réciproquement de 900 constituant un système électrique qui présente aux bornes de sortie convenables, dans une large bande de fréquences du signal d'entrée, une source de deux signaux de même fréquence et de mêmes amplitudes avec une valeur constante de déphasage reciproque dgale à 900 environ. Ce système trouve son application notamment dans les récepteurs à changement de fréquence qui comportent un système égalisé de conversion de fréquence avec élimination des signaux réfléchis. Jusqu'à prisent pour obtenir des signaux déphasés entre eux de 900 dans une large gamme de frequences, on a applique des déphaseurs à grande largeur de bande, et pour de très hautes fr#- quences on connatt des déphaseurs à 90 degrés établis en mettant à profit de longues lignes ou soit des guides d'ondes. On connatt aussi des déphaseurs de 90 degrés réalisés sous forme de systèmes logiques å résistance-capacité multipolaires à phases non minimalisées avec l'application d'amplificateurs opérationnels intégrés, ces dits dépha- seurs étant appliqués avant tout dans les circuits d'engendrement de signaux à modulation à bande latérale unique. Le projet de tels circuits est très complexe, et ils impliquent l'emploi d'éléments RC choisis avec précision, en fait de quoi il n'est pas possible de les réaliser sous forme de circuits intégrés monolithiques. L'invention propose la construction d'un système électrique simple qui assurera aux bornes de sortie deux signaux déphasés de 900, et la meme amplitude dans une large gamme de fré- quences de signal d'entriez qui puisse etre établi sous forme d'un circuit intégré. A cette fin on appliquera un système assez simple de déphaseur avec un système qui permettra son application aux signaux dans une large gamme de fréquence. L'essentiel de l'invention consiste en l'application dans une des voies de transfert du signal d'entrée d'un déphaseur à large bande sous forme d'une source de courant, commandée par le signal d'entrée, à laquelle on connecte une charge à réactance, et dont la sortie dudit déphaseur sera connectée à l'entrée d'un amplificateur à large bande avec une commande automatique d'amplification à large bande. La sortie dudit amplificateur est connectée à l'une des bornes de sortie de la source de signaux constituant une source de signal déphasé de 900 par rapport au signal de l'autre borne de sortie, qui est connectée avec la sortie d'un amplificateur à large bande dans l'autre voie, à l'entrée de laquelle est communiqué le signal d'entrée. Du fait que la valeur d'impédance de charge constituant le déphaseur est fonction de la fréquence, l'amplitude du signal à la sortie du déphaseur variera en fonction de la fréquence. Pour obtenir à la sortie un signal à amplitude constante, l'amplificateur, concomitant avec le déphaseur, à large bande a été équipé d'une commande automatique d'amplification à grande largeur de bande. Il est recommandé que l'amplificateur à large bande dans la seconde voie soit équipé d'une commande automatique d'amplification å large bande, identiquement comme l'amplificateur dans la voie du déphaseur, ce qui permettrait de rendre indépendant l'amplitude des signaux de sortie de l'amplitude des signaux d'entrée. Le déphaseur à large bande peut recevoir une charge a réactance sous forme d'une bobine d'inductance, alors la sortie de la voie le signal de tension sera retardé en phase de 900 par rapport au signal d'entrée. Ce déphaseur à large bande pourra recevoir une charge à réactance sous forme d'un condensateur, et alors à la sortie de la voie le signal de tension est en avance de phase de 900 par rapport à celui d'entrée. L'amplificateur à large bande équipé d'une commande automatique d'amplification à large bande pourra Entre réalisé d'une manière telle qu'il comportera un organe amplification réglable sous forme d'un amplificateur différentiel à source de courant, dont les électrodes de commande de la paire différentielle de transistors constituent l'entrée du signal de réglage.L'amplificateur différen- tiel avec la source de courant constituent une connexion en cascade du transistor constituant une source de courant, à commande par le signal d'entrée, avec une paire de transistors différentielle. ta tension de réglage est communiquée à partir du détecteur de tension de sortie, aux électrodes de commande de la paire différentielle de de transistors et elle commande la répartition du courant du transistor de source entre les transistors de la paire différentielle. La sortie de l'un des transistors de la paire différentielle constitue la sortie du signal à amplitude réglée. Il est indiqué que les amplificateurs à commande automatique d'amplification à large bande soient établis sous forme d'un circuit intégré. Un mode de solution sous forme d'un amplificateur différentiel à source de courant convient très bien à un tel mode de réalisation, puisque c'est l'un des éléments principaux de lignes des circuits intégrés. La source de signaux déphasés de 900 en circuit suivant l'invention a été réalisée par l'application d'un circuit simple de déphaseur composé d'une source de courant et d'un élément de charge à réactance sous forme d'un condensateur et d'une inductance en circuit assurant son fonctionnement correct dans une large gamme de fréquences. Ce mode de solution présente des caractéristiques qui permettent de mettre à profit au maximum la technique et la technologie des circuits intégrés pour son établissement sous forme d'un circuit intégré. L'objet de l'invention sera décrit en détail sur l'exemple d'exécution illustré sur le dessin annexé, où la figure 1 présente un schéma de principe fonctionnel d'une source de deux signaux déphasés de 900, tandis que la figure 2 représente un schéma de principe de l'organe amplificateur à commande automatique d'amplification à large bande sous forme d'un amplificateur différentiel a source de courant. La source de signaux suivant l'invention comporte une entrée 1 à laquelle est communiquée une tension d'entrée du signal de commande. L'entrée 1 constitue une amenée de deux voies parallèles de transfert du signal aux sorties 2 et 3. La voie à sortie 2 comporte un déphaseur 4 sous forme d'une source de courant 5 connectée à une charge à réactance 6 sous forme d'un condensateur 7 communiquant avec l'entrée de l'amplificateur à large bande et commande automatique d'amplification 8. L'autre voie à sortie 3 comporte seulement un ampli ficateur à large bande et à commande automatique d'amplification 9. Cet amplificateur à large bande et à commande automatique d'amplification 8 dans la voie à sertie 2 comporte un amplificateur a puis sance contralée 10, un détecteur d'amplitude de la tension de sortie 11, ainsi qu'un amplificateur de la tension de réglage 12. De meme dans la voie à sortie 3, l'amplificateur à large bande et à commande automatique d'amplification 9 comporte un amplificateur å amplification contralée 13, un détecteur d'amplitude de tension de sortie 14, ainsi qu'un amplificateur de la tension de réglage 15. Les amplificateurs à puissance contrôlée 10 et 13 sont établis sous forme d'amplificateurs différentiels à source de courant et circuit tel que sur la figure 2. Un transistor 16 résistance d'émetteur 17 constitue une source de courant pour la paire différentielle de transistors as, 19 connectée en cascade. L'électrode de sortie de l'un des transistors 18 de la paire 18, 19 communique directement au pOle de tension d'alimentation 20, par contre l'électrode de sortie 22 du second transistor de la paire 18, 19 communique à ce pale à travers une résistance 21. L'électrode de commande 23 du transistor de source 16 constitue l'entrée du signal contrôlé. L'électrode de sortie 22 du second transistor 19 de la paire 18, 19 constitue la sortie du signal contrôlé.Par contre, les électrodes de commande 24, 25 des transistors 18, 19 de la paire différentielle constituent l'entrée de la tension contrôlée a partir du circuit de détection de la tension de sortie 11, 14. La source de signaux suivant l'invention fonctionne de manière telle, que si on communique à la borne d'entrée 1 une tension de signal d'entrée à allure Ue = Ue Cos uv t où Ue est l'amplitude du signal d'entrée; W - fréquence angulaire découlant de la frdquence du signal d'entrée, - pulsation, t - paramètre de temps donc à la sortie 2 on obtiendra une tension à allure Us2 = Us sintut > et à la sortie 3 conformément Us3 = Us cos où Us est l'amplitude de tension de sortie déterminée dans la mtme valeur pour les deux voies à l'aide des amplificateurs à large bande et à commande automatique d'amplification 8 et 9. Par l'action du déphaseur 4 dans la voie à sortie 2, constituée d'une source de courant 5, commande par le signal d'entrée, accouplée à une charge à réactance sous forme d'un condensateur C, la tension du signal dans cette voie sera déphasée de presque 900 en fonction du facteur de surtension de ce circuit déphasé en avant de la tension d'entrée. Les variations d'amplitude du signal apportées par le déphaseur, avant tout en fonction de la fréquence, sont égalisées par la commande automatique d'amplification de l'amplificateur à large bande 8. La commande automatique d'amplification se fait au moyen de l'amplificateur å amplification contrôlée 10 établi sous forme de l'amplificateur différentiel à source de courant présentant une structure illustrée sur la figure 2. La tension de réglage a partir du détecteur t'amplitude de la tension de sortie 11, après amplification dans l'amplificateur 12, agit sur la répartition du courant du transistor 16 entre les transistors de la paire 18, 19 impliquant des variations d'amplification de ce circuit. Une telle commande automatique d'amplification se caractérise par une grande efficacité d'action, sans apport de distorsion phase-fréquence transmise dans une large gamme de fréquence. A l'aide des amplificateurs à large bande à commande automatique d'amplification à large bande 8 et 9 dans les deux voies, il est possible de déterminer des rapports convenables d'amplitudes de signaux déphasés de 909 en fonction des besoins découlant de l'application de la source de signaux. Appliquant dans le déphaseur 4 une bobine d'inductance comme charge à réactance, on obtient a la sortie de la voie 2 une tension, en retard de phase, de presque 900 par rapport à la tension à la sortie 3. La source de signaux à tensions déphasées de 900 trouve son application notamment dans des récepteurs à changement de fréquence équipés d'un circuit équilibré de mélange, avec l'éli- mination des signaux réfléchis. REVENDICATICNS 1. Source de signaux à haute fréquence déphasés réciproquement de 90 , comportant deux voies parallèles de transfert du signal d'entrée à amplificateurs à large bande, caractérisée en ce qu'une des voies comporte un déphaseur 4 à large bande sous forme d'une source de courant 5, commandée par le signal d'entrée, à laquelle communique une charge à réactance 6, et que la sortie du déphaseur 4 communique avec l'entrée d'un amplificateur à large bande et à commande automatique d'amplification 8 dont la sortie communique avec l'une des bornes de sortie de la source 2, tandis que l'autre borne de sortie de la source 3 communique avec la sortie d'un amplificateur à large bande 9 de la seconde voie, à l'entrée de laquelle est communiqué le signal de l'entrée 1. 2. Source de signaux selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'amplificateur à large bande 9, à l'entrée duquel est communiqué directement le signal d'entrée1 constitue un amplificateur à large bande et à commande automatique d'amplification 8 dans la voie déphaseur 4. 3. Source de signaux selon la revendication 1, caractérisée en ce que le déphaseur large bande 4 comporte une charge à réactance 6 sous forme d'un condensateur 7. 4, Source de signaux selon la revendication 1, caractérisée en ce que le déphaseur à large bande 1 comporte une charge à réactance 6 sous forme d'une bobine d'induction. 5. Source de signaux selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'amplificateur à large bande et à commande automatique d'amplification 8, 9 comporte un organe à amplification con tôlée 10, 13 sous forme d'un amplificateur différentiel à source de courant, dont les électrodes de commande de la paire différen tielle de transistors 19, 18 constituent une entrée du signal contrôlé. 6. Source de signaux selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'amplificateur à large bande et à commande automatique d'amplification 8, 9 constitue un circuit intégré.