Brevet FR2631758A1 — publié le 19891124

Doubleur de fréquence large bande L'invention concerne les doubleurs de fréquences et notamment les doubleurs large bande. D'une manière générale, pour obtenir une fréquence multiple d'une fréquence de base fo, on utilise un élément non linéaire pour déformer un signal sinusoïdal et obtenir un signal riche en harmoniques. Un filtrage approprié permet alors de sélectionner la fréquence désirée. Le dispositif multiplicateur de fréquence comporte généralement un premier filtre accordé sur la fréquence de base fo, un élément non linéaire, et un deuxième filtre accordé sur la fréquence nfo, n étant le rang de l'harmonique sélectionné. Généralement le deuxième filtre est réglable afin de permettre de faire varier le rang n de l'harmonique sélectionné ; ce réglage ne permet d'obtenir que des fréquences multiples de la fréquence de base. Si l'on désire obtenir toutes les fréquences d'une gamme de fréquences, il faut alors faire varier la fréquence de base fo et utiliser un premier filtre réglable. Pour un doubleur de fréquence le deuxième filtre est bien entendu accordé sur la fréquence double de la fréquence de base. Cette manière de procéder- nécessite donc, pour obtenir un doubleur de fréquence large bande, deux filtres réglable et un élément non linéaire. Avec un tel dispositif tout changement de la fréquence de base fi nécessite un réglage du premier filtre sur la nouvelle fréquence de base et un réglage du deuxième filtre sur une fréquence double de la nouvelle fréquence de base. L'invention a pour but la réalisation d'un doubleur de fréquence large bande ne nécessitant pas de réglage lors d'un changement de fréquence. L'invention a pour objet un doubleur de fréquence large bande caractérisé par le fait qu'il comporte un transistor ayant une charge d'émetteur et une charge de collecteur et un circuit d'aiguillage de signaux relié au collecteur et à l'émetteur et aiguillant vers une borne de sortie une même polarité d'un signal d'émetteur et d'un signal de collecteur, le transistor ayant une base pilotée par un signal sinusc#dal. L'invention sera bien comprise par la description qui va suivre d'un exemple de réalisation illustré par les figures annexées dans lesquelles - la figure 1 représente un doubleur de fréquence de l'invention, - la figure 2 représente une variante d'un circuit d'aiguillage de la figure 1. Le doubleur de fréquence comprend un transistor T et un circuit d'aiguillage CA relié en entrée au collecteur et à l'émetteur du transistor. La base du transistor est reliée par une résistance R1 à une tension d'alimentation Va, par une résistance R2 à la masse, et par un condensateur d'entrée Cl à une borne d'entrée A ; le collecteur est relié par une résistance R3 à la tension d'alimentation Va et à un condensateur C5 lui-même relié à la masse l'émetteur est relié par une résistance R4 à la masse.Le circuit d'aiguillage CA comprend deux branches, un condensateur de sortie C4 et une résistance R7. Une première branche, constituée par un condensateur C2 en série avec une diode D2 et par une résistance R5 reliant un point commun à la diode et au condensateur à la masse, relie le collecteur à une première borne du condensateur de sortie CLI une deuxième branche constituée par un condensateur C3 en série avec une diode Dl et par une résistance R6 reliant un point commun au condensateur et à la diode à la masse, relie l'émetteur à la première borne du condensateur de sortie C4. La résistance R7 relie la première borne du condensateur de sortie C4 à la masse ; la deuxième borne du condensateur de sortie C4 est reliée à une borne de sortie S. Le transistor T, de type npn par exemple, a donc une charge répartie entre le collecteur et l'émetteur, résistances R3-et R4. Lorsqu'un signal sinusoidal de fréquence fo est appliqué à l'entrée A, on recueille au collecteur et à l'émetteur deux signaux de fréquence fo déphasés de 1800. Sur le collecteur le signal est en opposition. de phase avec le signal d'entrée et sur l'émetteur le signal est en phase avec le signal d'entrée. Une alternance positive du signal d'entrée se traduit par une alternance positive sur l'émetteur qui est transmise via le condensateur C3, la diode Dl et le condensateur C4 à la borne de sortie S ; sur le collecteur on receuille une alternance négative qui n'est pas transmise à la borne de sortie S, la diode D2 bloquant la transmission. Une alternance négative du signal d'entrée se traduit par une alternance positive sur le collecteur qui est transmise via le condensateur C2, la diode D2 et le condensateur C4 à la borne de sortie S ; sur l'émetteur on recueille une alternance négative qui n'est pas transmise à la borne de sortie S, la diode D1 bloquant la transmission.Le signal de sortie, sur la borne de sortie S est la superposition des signaux d'émetteur et de collecteur transmis par le circuit d'aiguillage CA ce signal de sortie a une fréquence 2fo, double de celle du signal d'entrée. On a représenté, dans la figure 1, un transistor de type npn, à titre d'exemple ; il est bien entendu possible d'utiliser un transistor de type pnp, le déphasage entre les signaux collecteur et émetteur étant toujours de 1800. Seules les alternances positives du collecteur et de l'émetteur sont transmises par le circuit d'aiguillage CA à la borne de sortie S, de sorte que le signal de sortie reste le même que dans le cas d'un transistor de type npn. Le doubleur de l'invention ne comporte aucun réglage en fonction de la fréquence ; par conséquent toute variation de la fréquence du signal d'entrée se traduit par une variation double de la fréquence du signal de sortie de sorte que la fréquence du signal de sortie est toujours le double de celle du signal d'entrée. Le condensateur de sortie C4 s'oppose au passage d'un courant continu provenant de tout circuit connecté en sortie du doubleur. D'autre part les diodes D1 et D2 ont été représentées comme étant passantes en direction du condensateur de sortie C4 de sorte que le signal de sortie est composé d'alternances positives. Si l'on inverse les diodes Dl et D2, comme représenté figure 2, le signal de sortie est alors constitué d'alternances négatives. Quel que soit le type du transistor, le circuit d'aiguillage CA aiguille vers la sortie les alternances de même polarité- des signaux collecteur et émetteur ; ces alternances sont positives lorsque les diodes D1 et D2 sont passantes en direction du condensateur de sortie et elles sont négatives lorsque les diodes sont bloquantes en direction du condensateur de sortie. Le doubleur de fréquence de l'invention est utilisable dans une large bande te fréquences, par exemple depuis quelques MHz jusqu'à 1000 MHz. Les applications du doubleur de fréquences sont nombreuses et variées ; on peut citer à titre d'exemples non limitatifs les générateurs HF, les boucles à verrouillage de phase, les décodeurs CMI/NRZ, les oscillateurs locaux, les sources hyperfréquences, horloges. REVENDICATIONS 1/ Doubleur de fréquence, caractérisé par le fait qu'il comporte un transistor (T) ayant une charge d'émetteur (R4) et une charge de collecteur (R3) et un circuit d'aiguillage de signaux (CA) relié au collecteur et à l'émetteur et aiguillant vers une borne de sortie (S) une même polarité d'un signal d'émetteur et d'un signal de collecteur, le transistor ayant une base pilotée par un signal sinuso#dal. 2/ Doubleur de fréquence selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit d'aiguillage COCA) comprend une première et une deuxième branches, un condensateur de sortie (C4) et une résistance de sortie CR7), et que le condensateur de sortie (C4) a une borne reliée au collecteur par la première branche, à l'émetteur par la deuxième branche, et à la masse par la résistance de sortie (R7), une autre borne du condensateur de sortie étant reliée à la borne de sortie (S). 3/ Doubleur de fréquence selon la revendication 2, caractérisé par le fait que chacune des branches est constituée par un condensateur (C2 ; C3) en série avec une diode (D2 ; D1) et par une résistance (R5 ; R6) reliant à la masse un point commun au condensateur et à la diode, la diode étant reliée au condensateur de sortie (C4).