Brevet FR2690795A1 — publié le 19931105

L'invention se rapporte à un procédé de contrôle de la polarisation d'un dispositif d'amplification. Elle se rapporte également au dispositif mis en oeuvre pour ce contrôle. On sait que, pour le fonctionnement des transistors de classes AB et A, il est nécessaire de fixer un point particulier sur la droite de charge, lequel est souvent appelé point de polarisation. La stabilisation de ce point de polarisation sur la droite de charge dépend de la température de jonction du transistor. Cette température de jonction est influencée par la température ambiante et la puissance dissipée par le transistor. Si la température ambiante est souvent stabilisée autour du transistor, la puissance dissipée par le transistor est trés variable car elle dépend du signal à amplifier. Aussi, en amplification de signaux vidéo, le paramètre le plus gênant est la variation de puissance dissipée. En effet, dans ce type de signaux, la puissance de crête est constante mais la puissance moyenne dépend du contenu de l'image composant en partie le signal et, de ce fait, cette puissance moyenne est variable. Il est donc évident que, lorsqu'on amplifie ce type de signal, la puissance dissipée par le transistor sera fonction du contenu du signal ce qui va modifier la température du point de jonction du transistor et, par conséquence, modifier le point de polarisation. Cette fluctuation du point de polarisation a pour conséquence des variations de linéarité du signal. Classiquement, pour amplifier un signal vidéo, c'est à dire ayant une puissance de crête constante mais une puissance moyenne variable, le dispositif comprend - un moyen d'amplification d'un signal d'entrée tel au moins un transistor de type classe AB, - un moyen dit de polarisation, lequel agit sur le moyen d'amplification de manière à établir un point particulier de fonctionnement sur la droite de charge, lequel point particulier est encore appelé point de polarisation. Bien entendu, le moyen de polarisation présente un moyen de réglage de la polarisation. Le moyen d'amplification est, quant à lui, alimenté en courant par un générateur de tension. Pour établir et stabiliser des points de fonctionnement d'un amplificateur de type différentiels , il est connu (EP-A426.594) - d'établir une boucle de contre réaction en prélevant une fraction du signal aprés amplification, - de comparer ce signal avec un signal de référence et, - en fonction du résultat de la comparaison, de modifier le point de polarisation. Ce type de boucle de contre réaction serait difficile à mettre en oeuvre avec un signal du type précité car elle nécessiterait un important traitement du signal amplifié avant qu'il puisse être utilisé par la boucle de contre réaction. On connaît également (FR-A-2.339.285), un amplificateur de classe AB dans lequel on agit sur les moyens de polarisation de manière que l'étage final du système d'amplification soit en permanence traversé par un courant pratiquement constant. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un procédé grâce auquel on contrôle facilement le point de polarisation d'un transistor de type classe AB utilisé notamment pour des signaux vidéo sans pour autant chercher à obtenir un courant constant sur l'étage final. A cet effet, l'invention se rapporte à un procédé de contrôle de la polarisation d'un dispositif d'amplification lequel est constitué par - un moyen d'amplification; - un moyen de polarisation, lequel agit sur le moyen d'amplification de manière établir un point particulier sur la droite de charge du moyen d'amplification, lequel point particulier est encore appelé point de polarisation et, dans lequel dispositif, on adapte au moins cycliquement le point de polarisation en fonction de la puissance dissipée par le moyen d'amplification. Ce procédé est notamment caractérisé en ce que - on prélève une composante représentative avant amplification par le moyen d'amplification, - on génère à partir de cette composante un signal dit de contre réaction ayant une constante de temps dit de contre réaction sensiblement identique à la constante de temps thermique de la jonction du transistor puis, - avec ce signal de contre réaction, on module la tension de polarisation produite par le moyen - de polarisation de manière à déplacer le point de polarisation à l'inverse du déplacement induit par la modification de température de la jonction du transistor d'amplification. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-aprés faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1 : le dispositif d'amplification, - figure 2 : un dispositif de contrôle d'un dispositif d'amplification. En se reportant au dessin, on voit un dispositif 1 d'amplification d'un signal radio-fréquence RF et notamment d'un signal vidéo. Ce signal à amplifier est tel que, d'une part, sa puissance crête est constante et, d'autre part, sa puissance moyenne est variable au cours du temps. Cette variation s'explique par le fait qu'habituellement, ce type de signal véhicule des images télévision dont le contenu est bien entendu variable. Il scagit bien entendu de signaux sinusoïdaux. Classiquement, ce dispositif d'amplification est constitué par - un moyen d'amplification T5 ou transistor d'amplification, - un moyen de polarisation 2, lequel agit sur le moyen d'amplificationT5 de manière à établir un point particulier sur la droite de charge du moyen d'amplication T5, lequel point particulier est encore appelé point de polarisation. Classiquement, le moyen d'amplification T5 est un transistor de type AB. Par exemple, il sera d'un type NPN mais, avec un montage que sera adapté facilement l'homme de métier, un type PNP pourrait être utilisé. Ce moyen d'amplification T5 est bien entendu alimenté en courant par un générateur de tension ou de courant. Classiquement, avec le moyen de polarisation 2, on adapte au moins cycliquement le point de polarisation en fonction de la puissance dissipée par le moyen d'amplification T5. Pour intervenir sur le moyen de polarisation 2 et adapter le point de polarisation à la puissance dissipée par le moyen d'amplification T5, au lieu de prélever une composante représentative C du signal aprés qu'il ait été amplifié, selon l'invention - on prélève cette composante représentative C avant amplification par le moyen d'amplification T5, - on génère à partir de cette composante C un signal S dit de contre réaction ayant une constante de temps dit de contre réaction sensiblement identique à la constante de temps thermique de la jonction du transistor puis, - avec ce signal S de contre réaction, on module la tension de polarisation Vp produite par le moyen de polarisation 2 de manière à déplacer le point de polarisation à l'inverse du déplacement induit par la modification de température de la jonction du transistor d'amplification TS. Selon l'invention - on prélève le courant moyen C absorbé par la base BT5 du transistor d'amplification T5, - on applique au signal C prélevé un facteur multiplicatif de manière à adapter le taux de contre réaction, - on intégre le signal adapté précité pour obtenir un signal continu et, - on module la source de tension de polarisation pour modifier la tension de polarisation Vp du transistor T5. Pour une adaptation du signal en fonction des divers transistors, on effectue un décalage encore appelé offset du signal avant intégration. Selon l'invention, pour la mise en oeuvre du procédé de contrôle de polarisation du dispositif d'amplification, celuici comprend - un moyen R1 pour, en amont du moyen d'amplification, prélever une constante représentative C du signal à amplifier, - des moyens 3, 4 pour, à partir de cette composante C ainsi prélevée, générer un signal S de contre réaction ayant une constante de contre réaction sensiblement identique à la constante de temps thermique de la jonction du transistor, - des moyens pour produire une tension de polarisation Vp qui est régulable. Le moyen pour prélever la constante représentative C du signal est une résistance R1. Selon l'invention, les moyens 3, 4 pour générer le signal S de contre réaction et ayant une constante de temps de contre réaction sensiblement identique à la constante de temps thermique de la jonction comprennent - un moyen 3 pour appliquer au signal prélevé un facteur multiplicatif X fixant le taux de contre réaction, - un moyen 4 dit d'intégration pour intégrer le signal multiplié. Le moyen d'intégration est constitué d'une résistance R5 sur laquelle est monté en parallèle un ensemble composé d'une résistance R7 et d'un condensateur C1 montés en parallèle. Le moyen 3 pour appliquer au signal prélevé un facteur multiplicatif X est constitué d'un transistor T1 dont . l'émetteur est relié à une résistance R4, . le collecteur est relié à une borne d'une alimentation stabilisée IC1 par l'intermédiaire d'au moins un potentiomètre P2 pour régler le taux de contre réaction et d'un potentiomètre P1 de réglage de la tension offset du transistor T1 et, . la base du transistor T1 est alimentée par le signal prélevé au travers d'une résistance R2 et d'un montage dit de compensation thermique du transistor T1 formé d'une diode D1 en série avec une résistance R3. Le signal prélevé au travers de la résistance R1 est injecté sur la base du transistor T1 du moyen multiplicateur 3 puis recueilli sur le collecteur du dit transistor pour être intégré. Le moyen 2 qui produit la tension de polarisation Vp est constitué de trois transistors T2, T3, T4 montés comme représentés sur la figure 2. Le transistor T2 de ce moyen de polarisation 2 reçoit sur sa base le signal modulant. Le collecteur de ce transistor T2 attaque la base du second transistor T4 dont l'émetteur attaque la base du transistor à polariser T5 tandis que la base du second transistor T4 du moyen de polarisation 2 est reliée à l'émetteur du troisième transistor T3 du moyen de polarisation et qui donne une information sur la température du transistor à polariser T5, la base de ce troisième transistor T3 du moyen de polarisation 2 étant quant à elle alimentée en courant au travers d'un potentiomètre P3 qui règle le point de polarisation initial. La résistance R9 sert à fournir un courant constant aux transistors T2 et T3. Avec un tel montage, on obtient une stabilité de linéarité de l'ordre de 1 %. EEVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle de la polarisation d'un dispositif d'amplification, lequel comprend - un moyen d'amplification (T5), - un moyen de polarisation (2), lequel agit sur le moyen d'amplification (T5) de manière à établir un point particulier sur la droite de charge du moyen d'amplication (T5), lequel point particulier est encore appelé point de polarisation et dans lequel procédé - le signal à amplifier est tel que, d'une part, sa puissance crête est constante et, d'autre part, sa puissance moyenne est variable au cours du temps, - avec le moyen de polarisation (2), on adapte au moins cycliquement le point de polarisation en fonction de la puissance dissipée par le moyen d'amplification (T5), ce procédé étant CARACTERISE en ce que - on prélève une composante représentative (C) avant amplification par le moyen d'amplification (T5), - on génère à partir de cette composante (C) un signal (S) dit de contre réaction ayant une constante de temps dit de contre réaction sensiblement identique à la constante de temps thermique de la jonction du transistor puis, - avec ce signal (S) de contre réaction, on module la tension de polarisation (Vp) produite par le moyen de polarisation (2) de manière à déplacer le point de polarisation à l'inverse du déplacement induit par la modification de température de la jonction du transistor d'amplification (T5). 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que: - on prélève le courant moyen (C) absorbé par la base du transistor d'amplification (T5), - on applique au signal (C) prélevé un facteur multiplicatif de manière à adapter le taux de contre réaction, - on intégre le signal adapté précité pour obtenir un signal continu et, - on module la source de tension de polarisation pour modifier la tension de polarisation (Vp) du transistor.(T5). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que, pour une adaptation du signal en fonction des divers transistors, on effectue un décalage encore appelé offset du signal avant intégration. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend - un moyen (R1) pour, en amont du moyen d'amplification, prélever une constante représentative (C) du signal à amplifier, - des moyens (3, 4) pour, à partir de cette composante (C) ainsi prélevée, générer un signal (S) de contre réaction ayant une constante de contre réaction sensiblement identique à la constante de temps thermique de la jonction du transistor, - des moyens pour produire une tension de polarisation (Vp) qui est régulable. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que les moyens (3, 4) pour générer le signal (S) de contre réaction et ayant une constante de temps de contre réaction sensiblement identique à la constante de temps thermique de la jonction comprennent - un moyen (3) pour appliquer au signal prélevé un facteur multiplicatif fixant le taux de contre réaction, - un moyen (4) dit d'intégration pour intégrer le signal multiplié. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le moyen (3) pour appliquer au signal prélevé un facteur multiplicatif est constitué d'un transistor (T1) dont . l'émetteur est relié à une résistance (R4), le collecteur est relié à une borne d'une alimentation stabilisée (IC1) par l'intermédiaire d'au moins un potentiomètre (P2) pour régler le taux de contre réaction et d'un potentiomètre (P1) de réglage de la tension offset du transistor (T1) et, . la base du transistor (Tl) est alimentée par le signal prélevé au travers d'une résistance (R2) et d'un montage dit de compensation thermique du transistor (tel) formé d'une diode (D1) en série avec une résistance (R3). 7. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que - le moyen (2) qui produit la tension de polarisation (Vp) est constitué de trois transistors (T3, T4, T5), - le transistor (T2) de ce moyen de polarisation (2) reçoit sur sa base le signal modulant, - le collecteur de ce transistor (T2) attaque la base du second transistor (T4) dont l'émetteur attaque la base du transistor à polariser (T5) tandis que la base du second transistor (T4) du moyen de polarisation (2) est reliée à l'émetteur du troisième transistor -(T3) du moyen de polarisation, la base de ce troisième transistor (T3) du moyen de polarisation (2) étant quant à elle alimentée en courant au travers d'un potentiomètre (P3) qui règle le point de polarisation initial.