Brevet FR2576470A1 — publié le 19860725

La présente invention a pour objet un convertisseur fréquence-fréquence. De tels convertisseurs peuvent être utilisés par exemple, pour la synthèse de fréquences vocales afin d'engendrer, à partir dfun signal à fréquence fixe fournie par une horloge, des signaux de fréquences vocales variées destinées à la production d'un signal sonore proche, par exemple, de la parole humaine. Comme le signal à produire comporte en général une succession, dans le temps, de séquences à fréquence donnée, il est nécessaire, avec les convertisseurs fréquence-fréquence connus, où le rapport entre la fréquence du signal de sortie et la fréquence du signal denturée est une constante, d'utiliser plusieurs de ces convertisseurs et un dispositif complexe de commutation temporelle de leurs signaux de sortie pour obtenir le signal sonore désiré.Il en résulte un dispositif final encombrant, complexe, et dont le coût de fabrication est élevé. La présente invention vise à pallier cet nconvénient. Elle a pour objet, à cet effet, un convertisseur fréquence-fréquence, caractérisé par le fait qu'il comprend un multiplicateur de fréquence, monté en cascade avec un diviseur de fréquence dont le rapport de division est commandable, et des moyens, reliés à la sortie du dit multiplicateur, pour co lander la variation du dit rapport de division. Ainsi le convertisseur fréquence-fréquence de l'in Invention, particulièrement simple dans sa réalisation, peut fournir un signal de sortie dont la fréquence varie au cours du temps selon une séquence prédéterminée. Le convertisseur de l'invention peut également être utilisé en convertisseur fréquence-fréquence à rapport de conversion indépendant du temps, pour bénéficier de l'avantage que procure la présence d'un multiplicateur par un premier nombre entier suivi d'un diviseur par un deuxième nombre entier, qui est un rapport de conversion fractionnaire. Ceci peut être par exemple utile pour adapter la sortie d'un capteur situé sur la roue dXune voiture et délivrant un certain nombre d'impulsions par tour de roue à un dispositif de conversion et d'affichage indiquant la vitesse, compte tenu du développement de la roue. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation préférée du convertisseur fréquence-fréquence selon l'invention, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente un schéma bloc du conver- tisseur fréquence-fréquence de 1 invention. - -la figure 2 représente un schéma du multiplicateur de la figure 1. - la figure 3 représente un schéma du circuit de commande de la figure 1. - la figure 4 représente un schéma du diviseur de la figure 1. En se référant à la figure 1, le signal d'entrée dont la fréquence F est à convertir en un signal de sor e tie à fréquence FS est appliqué à un multiplicateur de fréquence 2, de rapport entier égal à M. La sortie du multiplicateur de fréquence 2 est reliée d'une part à lssentrée d'un circuit de commande 3 et d'autre part à ltentrée d'un circuit diviseur de fréquence 4, de rapport entier commandable égal à N. La sortie numérique du circuit de commande 3 est reliée à l'accès de commande de circuit diviseur de fré- quence 4, dont la sertie constitue la sortie du conter- tisseur fréquence-fréquence selon l'invention. En se redorant maintenant à la figure 2, le nulti- plicateur de fréquence 2 est constitué comme suit : le signal d'entrée à fréquence F est appliqué à une entrée e d'un mélangeur 21 dont l'autre entrée est reliée à la sertie correspondant au bit de plus fert poids d'un ce-pteur 23g la sertie du mélamgeur 21 est réunie à l'entrée d'un oscillateur commandé en tension (v.C.o) 22 dent la sertie est reliée à leentrEe du compteur 23; la sertie du Y.C.O 22 constitue également la sortie du multiplicateur de fréquence 2. En se référant ensuite à la figure 3, le circuit de commande 3 est constitué comme suit : la sortie du multi- plicateur de fréquence 2 est appliquée à un compteur 31 dont la sortie numérique est reliée à l'entrée d'un réseau combinatoire 32; la sortie du réseau combinatoire constitue la sortie numérique du circuit de commande 3. En se référant enfin à la figure 4, le diviseur de fréquence 4, de rapport entier commandable égal à N, est constitué comme suit : la sortie du multiplicateur de fréquence 2 est appliquée à l'entrée d'un compteur 41, dont la sortie numérique est eliée à une entrée d'un comparateur numérique 42g l'autre entrée du comparateur numérique 42 constitue l'accès de commande du circuit diviseur de fréquence 4; la sortie du compara tour 42 est reliée à l'entrée de remise à zére du compteur 41, et constitue la sortie du circuit diviseur de fréquence 4. Le convertisseur fréquence-fréquence selon l'inven- tion, qui vient d'étre décrit, fonctionne comme suit. Le signal d'entrée à fréquence F. est appliqué au circuit multiplicateur de fréquence 2, dont la sortie est un signal intermédiaire à fréquence Fi, telle que F, = MF Le signal intermédiaire à fréquence Fi est appliqué au circuit diviseur de fréquence 4, dont la sortie constitue le signal de sertie à fréquence Fs, telle que Fs = Fi/N = r0 e N/N Or, comme nous allons le voir dans la suite, le rapport de division N du circuit diviseur de fréquence est égal à la sortie numérique du circuit de commande 3, dont l'entrée est reliée à la sortie du multiplicateur de fréquence 2. Le signal de sortie du multiplicateur 2 constitue en fait un signal horloge pour le circuit de commande 3. La sortie numérique N du circuit de commande 3 varie donc au cours du temps selon une loi prédéterminée; il en va de même pour la fréquence F3 du signal de sortie. Le multiplicateur de fréquence 2 est constitué par une boucle d'asservissement de phase. Le mélangeur 21 fonctionne comme un comparateur de phase dont la sortie constitue un signal d'erreur qui commande le V.C.O 22 pour que les deux signaux d'entrée du mélangeur 21 soit constamment égaux en fréquence et on phase a Or, le compteur 23 est monté en diviseur.Si N est le rapport de division par lequel la fréquence de sortie Fi du V.C.O 22 est divisée avant d'être appliquée au mélangeur 21, il faut que soit F i NF0 Dans le circuit de commande 3, le compteur 31 évolue régulièrement en fonction du temps, et revient à zéro périodiquement, à chaque fois que sa capacité est atteinte. La sortie numérique du compteur 31 commande un réseau combinatoire 32 dont la sortie M suit, au cours du temps, une loi prédéterminée par le criblage du réseau combina- toire 32. Dans le diviseur de fréquence 4, la sortie numérique du compteur 41, appliquée au comparateur numérique 42, active le signal de sortie du comparateur numérique 42 lorsqu'elle arrive à N, supposé constant pour ce raisonnement. Cette activation remet à zéro le compteur 41 et le processus recommence. Ainsi, il apparat une impulsion en sortie du comparateur numérique 42 lorsque N impulsions ont été appliquées à l'entrée du compteur 41. Il en résulte F8 = Fi /N Lorsque N varie au cours du temps, à un rythme très lent par rapport au comptage précédent, le raisonnement ci-dessus reste vrai et P varie au cours-du temps. s Dans cette invention, il est remarquable qu'une fonction relativement complexe soit assurée par un ensem- ble assez simple de circuits élémentaires, ce qui a peur conséquence un dispositif peu encombrant et dont le coût de fabrication est faible. Par ssemple, un réseau combima- toire 32 comportant 3 entrées et 7 sorties permet de réaliser une séquence temporelle constituée par uns suite de huit fréquences, chaque fréquence pouvant être choisie parmi un ensemble de 128 valeurs possible. Naturellement, dans cet exemple, le réseau combina- toire peut être remplacé par une mémoire R.O.M. dome la complexité est de 8 mots de 7 bits. Lorsque l'on désire un convertisseur fréquence-fré- quence à rapport de conversion indépendant da temps, le réseau combinatoire peut être câblé pour donner N en sortie lorsque ses entrées sont court-circuitées. Le comptour 31 est alors sans utilité. REYENDICATIONS 1 - Convertisseur fréquence-fréquence, caractérisé par le fait qu'il comprend un multiplicateur de fréquence (2), monté en cascade avec un diviseur de fréquence (4) dont le rapport de division est commandable, et des moyens (3), reliés à la sortie dudit multiplicateur (2) pour commander la variation du dit rapport de division. 2 - Convertisseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (3) pour commander la variation du dit rapport de division comprennent un compteur (31) dont la sortie est reliée à des moyens (32) pour fournir le dit rapport de division. 3 - Convertisseur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens (32) pour fournir le dit rapport de division sont un réseau combinatoire. 4 - Convertisseur selon la revendication 2, caracté- risé par le fait que les moyens (32) pour fournir le dit rapport de division sont une mémoire R.0.N. 3 - Convertisseur selon lune des revendications 1 i 4, caractérisé par la fait que le diviseur de fréquence (4) comprend un compteur (41), relié à un comparateur numérique (42), dont lwautre entrée constitue l'accès de commande. 6 - Convertisseur selon ltune des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le multiplicateur de fréquence (2) comprend une boucle d'asservissement de phase comprenant un comparateur de phase (21), un oscillateur commandé en tension (22) et un diviseur de fréquence (23).