Brevet FR2623351A1 — publié le 19890519

La présente invention concerne des circuits de modu- lation de phase, par exemple destinés à être utilisés dans des répéteurs sous-marins de télécommunications. Les répéteurs de télécommunications et en particu- lier les répéteurs optiques, nécessitent un circuit associé de surveillance destiné à contrôler le fonctionnement et à assurer un fonctionnement convenable du dispositif. Les signaux de sortie du circuit de surveillance sont appliqués sur le signal de sortie du répéteur sous forme d'une modu- lation de la phase du courant de données numériques. Cette modulation peut être réalisée par modulation de la phase de signaux sinusoïdaux créés par une horloge à l'intérieur du répéteur. Des circuits classiques de modulation de phase présentent l'inconvénient d'une variation notable de l'am- plitude de leur signal de sortie. Dans des conditions difficiles de fonctionnement des répéteurs, cette variation d'amplitude est considérable. L'invention a pour objet la réduction au minimum ou la suppression de cet inconvénient. L'invention concerne un circuit de modulation de phase qui comporte deux amplificateurs semblables ayant chacun deux entrées qui reçoivent des signaux sinusoïdaux pendant l'utilisation, et un dispositif destiné à appliquer un signal de commande au circuit, la disposition étant telle que, pendant l'utilisation, un signal sinusoïdal de sortie, modulé en phase d'une manière qui correspond au signal de commande et d'amplitude sensiblement constante, est créé. L'invention concerne aussi un circuit de modulation de phase destiné à un répéteur de télécommunications, le circuit comprenant un premier et un second amplificateur à paires de transistors à charge commune d'émetteur, ayant chacun deux entrées auxquelles parviennent des signaux sinusoïdaux pendant l'utilisation, des résistances d'émet- teur, à raison d'une par transistor, une paire supplémen- taire de transistors à charge commune d'émetteur, montée entre les résistances d'émetteur et, par l'intermédiaire d'une source de courant, à la masse du circuit, et un dispositif destiné à appliquer des signaux de commande aux transistors de la paire supplémentaire si bien que, pendant l'utilisation, un signal sinusoidal de sortie modulé en phase est formé d'après les signaux de commande, et les valeurs des résistances d'émetteur sont sensiblement égales et sont telles que le signal de sortie modulé en phRase a une amplitude sensiblement constante. Plusieurs des circuits peuvent être utilisés dans un ensemble de télécommunications. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma d'un répéteur sous-marin de télécommunications; la figure 2 est un schéma d'un circuit de modulation de phase destiné à être utilisé dans le répéteur de la figure 1; et la figure 3 représente les caractéristiques de sor- tie du circuit de la figure 2. On se réfère à la figure 1; le répéteur qui est représenté sous forme très schématique, comporte un proces- seur 11 de signaux à haute fréquence et un ensemble 12 de surveillance à basse fréquence. Des signaux optiques reçus par une fibre 13 d'entrée sont régénérés par le processeur à haute fréquence et sont transmis à la fibre 14. Les signaux optiques sont sous forme numérique. Les signaux optiques d'entrée reçus par le proces- seur 11 sont couplés par un photodétecteur 12 à un amplifi- cateur 13. Les signaux amplifiés sont transmis par le circuit 16 de traitement de signaux à un laser 17 dans lequel ils sont remis sous forme optique avant d'être transmis à la fibre 14. Une nouvelle synchronisation du signal de sortie est assurée par un circuit 18 de récupéra- tion de synchronisation, ce circuit créant des signaux sinusoïdaux d'horloge à une fréquence déterminée par la fréquence des signaux d'entrée. Les signaux d'horloge sont transmis au circuit 16 de traitement de signaux par l'in- termédiaire d'un circuit de modulation de phase 19 dont le fonctionnement est décrit dans la suite. Le fonctionnement du processeur 11 à haute fréquence est contrôlé par l'rensemble 12 de surveillance à basse fréquence. Des signaux de commande destinés au fonctionne- ment de l'ensemble de surveillance sont contenus dans le codage du courant des données reçues. Les signaux de com- mande sont retirés du courant de données par le processeur à haute fréquence et transmis à l'ensemble de surveillance. En fonction de ces signaux, l'ensemble de surveillance contrôle le processeur afin qu'il détermine si son fonc- tionnement est convenable, par exemple par mesure des puis- sances optiques reçues et par détection des erreurs en ligne. Des signaux correspondant à l'information obtenue par ces mesures sont transmis au processeur afin qu'ils parviennent par l'intermédiaire de la fibre 14 de sortie à un poste distant d'analyse. Les signaux provenant du circuit de surveillance 12 sont codés sur le courant des données de sortie sous forme d'une modulation de phase, c'està-dire à la fréquence de synchronisation du courant de données. Ceci est réalisé par le circuit 19 de modulation de phase qui introduit une modulation de phase du signal sinusoïdal d'horloge donné par le circuit 18 de récupération de synchronisation qui est utilisé pour la synchronisation des données régénérées. La variation correspondante du signal de sortie est démo- dulée au poste distant afin que les signaux de surveillance soient récupérés. On se réfère maintenant à la figure 2; le circuit modulateur de phase comporte une première et une seconde paire de transistors à charge d'émetteur Tll, T12 et T13, T14. Chaque transistor a une résistance respective Rll à R14 montée en série avec son émetteur. Des résistances de charge R21 et R22 forment des charges partagées ou communes de collecteur des transistors gauches T1l, T13 et des transistors droits T12, T14 respectivement, des paires de transistors à charge commune d'émetteur. Les deux paires à charge commune d'émetteur forment les charges de collecteur d'une paire supplémentaire de transistors à charge commune d'émetteur T21 et T22. Les émetteurs de cette paire supplé- mentaire de transistors sont couplés à la masse du circuit par l'intermédiaire de résistances d'émetteur R31 et R32 et d'une source de courant Sll. Le circuit représenté sur la figure 2 accepte les signaux sinusoïdaux et cosinusoïdaux d'entrée transmis aux bornes de base des transistors Tll, T13 et T12, T14 respec- tivement. Ces signaux d'entrée peuvent être sous forme équilibrée ou non. Des formes d'onde de modulation m(t) et -m(t) respectivement sont transmises aux bases des transis- tors T21 et T22 de la paire supplémentaire de transistors. Les signaux de sortie du circuit proviennent des collec- teurs communs des transistors Tll et T13 et des collecteurs communs des transistors T12 et T14. Le gain de la première et de la seconde paire à charge commune d'émetteur est réglé de manière que les signaux résultants de sortie aient une amplitude sensible- ment constante sur toute la plage de 90 du modulateur. Par exemple, les signaux de sortie sont constants à 0,2 dB près. Ceci est obtenu par sélection des valeurs des résis- tances d'émetteur Rll à R14 qui ont des valeurs égales déterminées par l'expression: I xR = C dans laquelle I désigne l'intensité, en milliampères, du courant créé par la source de courant, et C est une cons- tante comprise entre 50 et 80 et de préférence entre 60 et 70. Le signal de sortie du circuit de modulation de phase est la somme des deux signaux sinusoïdaux d'entrée qui sont ajoutés dans des proportions réglées par le signal d'entrée de modulation. L'amplitude résultante de sortie est pratiquement constante. La phase de sortie est prati- quement une fonction linéaire de la tension de modulation. Les performances du circuit sont illustrées sur la figure 3 qui représente un exemple de jeu de caractéristiques de transfert dans le cas o I x R = 65. Le graphique représente la variation de phase et d'amplitude du signal de sortie en fonction du facteur K de partage de courant entre les deux amplificateurs à paires de transistors. Une valeur K = 0 représente l'état dans lequel tout le courant circule dans un amplificateur alors que la valeur K = 1 représente l'état dans lequel tout le courant circule dans l'autre amplificateur. Le courant est partagé également lorsque K = 0,5. La valeur de K est déterminée par le signal de modulation. Le circuit de modulation de phase décrit dans le présent mémoire convient particulièrement bien à une inté- gration soit sous forme d'un circuit séparé soit sous forme d'une partie d'un plus grand circuit intégré à très grand échelle VLSI. Il faut noter que, bien qu'on ait décrit le circuit modulateur de phase en référence à des répéteurs de télé- communications, son utilisation n'est pas limitée à cette application. REVENDICATIONS 1. Circuit de modulation de phase, caractérisé en ce qu'il comprend deux amplificateurs semblables (T11, T12; T13, T14) ayant chacun deux entrées auxquelles des signaux sinusoïdaux sont transmis pendant l'utilisation, et un dispositif destiné à appliquer un signal de commande au circuit, la disposition étant telle que, pendant l'utilisa- tion, un signal sinusoidal de sortie, modulé en phase d'une manière qui correspond au signal de commande et d'amplitude sensiblement constante, est créé. 2. Circuit de modulation de phase destiné à un répéteur de télécommunications, caractérisé en ce qu'il comprend un premier et un second amplificateur à paires de transistors à charge commune d'émetteur (Tll, T12; T13, T14) ayant deux entrées qui reçoivent des signaux sinusoï- daux pendant l'utilisation, des résistances d'émetteur (Rll-R14) à raison d'une par transistor, une paire supplé- mentaire de transistors à charge commune d'émetteur (T21, T22) couplée entre les résistances d'émetteur et, par l'in- termédiaire d'une source de courant, à la masse du circuit, et un dispositif destiné à appliquer des signaux de com- mande aux transistors de la paire supplémentaire si bien que, pendant l'utilisation, un signal de sortie modulé en phase en fonction des signaux de commande est créé, les valeurs des résistances d'émetteur étant sensiblement égales et étant telles que le signal de sortie modulé en phase a une amplitude pratiquement constante. 3. Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que le produit de la valeur de la résistance d'émetteur exprimée en ohms et de l'intensité du courant créé par la source de courant, exprimée en milliampères, est compris entre 60 et 70. 4. Répéteur numérique de télécommunications, du type qui comprend un dispositif (12-16) destiné à recevoir un courant d'impulsions d'entrée et à créer de manière corres- pondante un courant régénéré d'impulsions de sortie, un dispositif de récupération de synchronisation (18) destiné à synchroniser le courant d'impulsions de sortie, et un ensemble de surveillance (12) destiné à surveiller le fonc- tionnement du répéteur, caractérisé en ce que l'ensemble de surveillance comporte un circuit de modulation de phase tel que les signaux de surveillance sont codés sous forme d'une modulation de phase du courant des impulsions de sortie, le circuit de modulation de phase comprenant une paire d'am- plificateurs (Tll, T12; T13, T14) ayant deux entrées auxquelles des signaux sinusoïdaux parviennent pendant l'utilisation, la disposition étant telle que, en fonction du signal de surveillance, un signal sinusoïdal de sortie d'amplitude sensiblement constante et modulé en phase d'une manière qui correspond au signal de surveillance est trans- mis au dispositif de récupération de synchronisation si bien que la modulation de phase du courant de données de sortie est effectuée. 5. Répéteur de télécommunications, caractérisé en ce qu'il- comporte un circuit de modulation de phase selon l'une quelconque des revendications 1 à 3. 20.6. Ensemble de télécommunications, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs répéteurs selon l'une des revendi- cations 4 et 5.