Brevet FR2786630A1 — publié le 20000602

La présente invention concerne un circuit de résonance ainsi qu'un circuit oscillant qui l'emploie, et, plus particulièrement, un circuit de résonance qui peut effectuer de manière stable une commutation de fréquence, ainsi qu'un circuit oscillant employant ce circuit de résonance. Ces dernières années, plusieurs services de télécommunications présentant des fréquences de fonctionnement différentes d'un service à l'autre ont été proposés sur le marché commercial des appareils de télécommunications, notamment les téléphones mobiles. Dans un tel cas, une demande est apparue pour un unique appareil de télécommunications ayant des sources de signaux de fréquences différentes afin de pouvoir traiter plusieurs services de télécommu- nications dans cet unique appareil de télécommunications. Sur la figure 5, est présenté un circuit de résonance classique, qui est inclus dans un circuit oscillant faisant fonction d'une source de signaux qui commute entre deux fréquences. Un circuit de résonance I est constitué d'un résonateur 2 comprenant une bobine d'induction LI et un condensateur CI connectés parallèlement entre eux, une diode D1, un condensateur C2 et une résistance RI. Une borne de signal 3 est prévue pour le résonateur 2. Une extrémité du condensateur C2 est connectée au condensateur Cl du résonateur 2, et l'autre extrémité du condensateur C2 est connectée à l'anode de la diode DI. La cathode de la diode D1 est connectée à la masse électrique. Une extrémité de la résistance RI1 est connectée à l'anode de la diode D1, et son autre extrémité est connectée à une borne 4 de commutation de fréquence. Par conséquent, la tension appliquée à la borne 4 de commutation de fréquence est appliquée à l'anode de la diode D 1, via la résistance R1. Dans le circuit de résonance I qui possède la configuration décrite ci- dessus, lorsqu'une tension suffisante pour que la diode D1 conduise n'est pas appliquée à la borne 4 de commutation de fréquence (par exemple la borne 4 de commutation de fréquence est en circuit ouvert ou connecté à la masse électrique), la diode Dl1 fonctionne comme un condensateur de très petite capacité. De ce fait, la diode Di et le condensateur C2 qui sont connectés en série fonctionnent dans leur ensemble comme un condensateur ayant une très petite capacité. Ainsi, la fréquence de résonance du circuit de résonance 1 est peu affectée. Le circuit de résonance 1 résonne avec une fréquence de résonance principalement déterminée par la bobine d'induction LI et le condensateur CI du résonateur 2. Inversement, lorsqu'une tension est appliquée à la borne 4 de commutation de fréquence, laquelle tension est suffisante pour que la diode D1 conduise, l'autre extrémité du condensateur C2 se trouve alors connectée à la masse électrique. La diode D1 et le condensateur C2, qui sont connectés en série, sont considérés dans leur ensemble comme un circuit équivalent au seul condensateur C2. Par conséquent, le circuit de résonance 1 prend un état dans lequel le condensateur C2 est connecté en parallèle avec le résonateur 2. Le circuit de résonance résonne à la fréquence de résonance qui est principalement déterminée par la bobine d'induction L1 et le condensateur C1 du résonateur 2, et par le condensateur C2. Ainsi, la fréquence de résonance du circuit de résonance 1 commute du fait de la commutation de la tension appliquée à la diode D1 en provenance de la borne 4 de commutation de fréquence. Dans le même temps, la diode D1 fait fonction d'un condensateur qui possède une très petite capacité lorsque la diode D 1 ne conduit pas. La capacité de la diode varie en fonction de la tension qui lui est appliquée. Ainsi, il se pose un problème en ce que, pour la situation o la diode D1 ne conduit pas, lorsque la tension appliquée à la diode D1 via la borne 4 de commutation de fréquence varie légèrement, la fréquence de résonance du circuit de résonance 1 varie elle aussi légèrement en même temps que la tension. Plus particulièrement, lorsque la borne 4 de commutation de fréquence est en circuit ouvert (c'est-à- dire que rien n'est connecté à la borne 4), l'anode de la diode Dl se met dans un état d'impédance élevée, de sorte qu'elle devient facilement apte à recevoir du bruit en provenance de l'environnement extérieur. Ceci pose un problème en ce que la fréquence de résonance du circuit de résonance 1 varie elle aussi légèrement en présence d'une telle situation. Puisque la tension à laquelle la diode D1 commute entre un état conducteur et un état non conducteur est déterminée comme valant approxima- tivement 0,7 V, ceci pose également un problème en ce que la tension appliquée à la borne 4 de commutation de fréquence ne peut pas être fixée librement. Comme circuit externe connecté à la borne 4 de commutation de fréquence, on emploie des éléments à transistors MOS complémentaires, ou C-MOS, (inverseur, tampon, etc.) lorsque les circonstances l'exigent, comme représenté sur la figure 6. Une entrée de l'élément 5 à C-MOS est connectée à une borne d'entrée 6. Sa sortie est connectée à la borne 4 de commutation de fréquence. Sur la figure 6, des numéros de référence identiques à ceux utilisés sur la figure 5 servent à indiquer des éléments identiques ou équivalents, que l'on omettra de décrire de manière détaillée. Dans l'état pour lequel l'élément à C-MOS 5 est connecté à la borne 4 de commutation de fréquence, lorsque la sortie de l'élément à C-MOS 5 se trouve à un niveau haut (niveau H), un courant IHI circule dans le condensateur C2 via l'élément à C-MOS 5 et la résistance Ri, en provenance d'une borne d'alimentation électrique Vcc, et le condensateur C2 se charge. Lorsque la sortie de l'élément à C-MOS 5 commute à un niveau bas (niveau L), depuis son niveau H, alors la charge électrique stockée dans le condensateur C2 se décharge, et un courant ILI passe dans la masse électrique via la résistance R1 et l'élément à C- MOS 5. Lorsque la sortie de l'élément à C-MOS 5 est au niveau L, puisque l'élément à C-MOS 5 ne peut pas laisser passer une proportion importante du courant d'absorption (courant absorbé), qui est le courant qui est envoyé dans la masse électrique via l'élément C-MOS en provenance de la sortie de l'élément C- MOS 5, il peut se poser un problème en ce que l'élément C-MOS 5 peut être détruit par le courant envoyé depuis la sortie jusqu'à la masse électrique, selon la valeur de la résistance R1 ou la capacité du condensateur C2. C'est un but de l'invention de produire un circuit de résonance avec lequel la commutation de fréquence peut s'effectuer de manière stable. Ce but est réalisé au moyen d'un circuit de résonance selon l'invention, tel que décrit ci-dessous. L'invention propose un circuit de résonance du type à commutation de fréquence et un circuit oscillant utilisant ce dernier. Le circuit de résonance selon l'invention comprend un résonateur, un condensateur, dont une extrémité est connectée au résonateur, une diode dont l'anode est connectée à l'autre extrémité du condensateur, et dont la cathode est connectée à la masse électrique, une première résistance connectée entre l'anode de la diode et une borne de commutation de fréquence, et une deuxième résistance connectée en parallèle avec la diode. De plus, un circuit oscillant selon l'invention comporte le circuit de résonance ci-dessus décrit. Lorsque la diode ne conduit pas, la fréquence de résonance est peu influencée par les fluctuations de la tension appliquée à la borne de commutation de fréquence ou par des bruits externes. De plus, la tension appliquée à la borne de commutation de fréquence peut être fixée à une valeur voulue. En outre, on peut empêcher la destruction de l'élément à C-MOS qui est connecté à la borne de commutation de fréquence. Avec cette configuration, la fréquence de résonance est peu influencée par le bruit externe lorsque la diode ne conduit pas. La tension appliquée à la borne de commutation de fréquence peut être fixée à une valeur voulue. De plus, il est possible d'empêcher la destruction d'un élément à C-MOS connecté à la borne de commutation de fréquence. En outre, le circuit oscillant selon l'invention présente des fluctuations faibles de sa fréquence d'oscillation, on peut empêcher la destruction d'un élément à C-MOS qui lui est connectée et la commutation de la fréquence d'oscillation peut s'effectuer de manière stable. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est un schéma de circuit montrant un mode de réalisation préféré d'un circuit de résonance selon l'invention; la figure 2 est un schéma de circuit montrant un élément à C-MOS connecté à une borne de commutation de fréquence du circuit de résonance de la figure 1; la figure 3 est un schéma de circuit montrant un autre mode de réalisation préféré d'un circuit de résonance selon l'invention; la figure 4 est un schéma de circuit montrant un mode de réalisation préféré d'un circuit oscillant selon l'invention. la figure 5 est un schéma de circuit montrant un circuit de résonance classique; et la figure 6 est un schéma de circuit montrant un élément à C-MOS connecté à une borne de commutation de fréquence du circuit de résonance de la figure 5. Sur la figure 1, est présenté un mode de réalisation préféré d'un circuit de résonance selon l'invention. Sur la figure 1, des numéros de référence identiques à ceux utilisés sur la figure 5 désignent des éléments identiques ou équivalents, dont on omettra de donner une description détaillée. Dans un circuit de résonance 10, une première résistance R2 est connectée entre l'anode de la diode D1 et la borne 4 de commutation de fréquence. Une deuxième résistance R3 est connectée en parallèle avec la diode D1. Par conséquent, la tension appliquée à la borne 4 de commutation de fréquence est divisée par la première résistance R2 et la deuxième résistance R3, après quoi elle est appliquée à l'anode de la diode Dl. Dans le circuit de résonance 10, la tension appliquée à l'anode de la diode Dl est obtenue par la division résistive de la tension appliquée à la borne 4 de commutation de fréquence par la première résistance R2 et la deuxième résistance R3. Ainsi, même lorsque la tension appliquée à la borne de commutation de fréquence 4 varie, les variations de la tension appliquée à l'anode de la diode D 1 diminuent dans le rapport de la division de tension effectuée par les résistances. De ce fait, lorsque la diode Dl ne conduit pas, les variations de la fréquence de résonance du circuit de résonance 10 qui sont dues à de légères variations de la tension appliquée à la borne 4 de commutation de fréquence deviennent également plus petites, par comparaison avec les variations de la fréquence de résonance du circuit de résonance classique 1. De plus, même lorsque la borne 4 de commutation de fréquence est en circuit ouvert, l'anode de la diode Dl ne se place jamais dans un état d'impédance élevée, puisque l'anode de la diode D1 est connectée à la masse électrique par l'intermédiaire de la deuxième résistance R3. Ainsi, le circuit de résonance est peu affecté par le bruit externe, par comparaison avec le circuit de résonance classique 1, et une résonance stable peut avoir lieu. En outre, puisque la première résistance R2 et la deuxième résistance R3 ont des valeurs fixées de toute manière voulue, même si la tension à laquelle la diode D1 commute entre un état conducteur et un état non conducteur est déterminée comme valant approximativement 0,7 V, la tension appliquée à la borne 4 de commutation de fréquence peut être fixée librement dans le but d'assurer la commutation des fréquences de résonance. On passe maintenant à la figure 2, qui montre un élément à C-MOS qui est connecté à la borne 4 de commutation de fréquence du circuit de résonance 10. Sur la figure 2, des numéros de référence identiques à ceux utilisés sur les figures 1 et 6 désignent des éléments identiques ou équivalents, dont on omettra de donner une description détaillée. Sur la figure 2, lorsque la sortie de l'élément à C-MOS 5 est au niveau H, un courant 1H2 passe dans le condensateur C2 via l'élément à C-MOS 5 et la première résistance R2, en partant de Vcc, et le condensateur C2 se charge. Lorsque la sortie de l'élément à C-MOS 5 commute du niveau H au niveau L, la charge électrique stockée dans le condensateur C2 se décharge, la plus grande partie du courant IL2 passe dans la masse électrique via la deuxième résistance R3, et peu de courant passe dans l'élément à C-MOS 5. Ainsi, on peut empêcher la destruction de l'élément à C-MOS par le courant produit par la charge électrique stockée dans le condensateur C2. La figure 3 montre un autre mode de réalisation préférée du circuit de résonance selon l'invention. Des numéros de référence identiques à ceux utilisés sur la figure 1 désignent des éléments identiques ou équivalents, que l'on omettra de décrire de façon détaillée. Dans un circuit de résonance 20 représenté sur la figure 3, un résonateur 21 comprend deux bobines d'induction L2 et L3 connectées en série, et le condensateur CI, lequel est connecté en parallèle avec les deux bobines d'induction L2 et L3. La première extrémité du condensateur C2 est connectée à un noeud situé entre la bobine d'induction L2 et la bobine d'induction L3. Dans le circuit de résonance 20 qui possède la configuration ci-dessus décrite, lorsqu'une tension suffisante pour que la diode Dl conduise n'est pas appliquée à la borne 4 de commutation de fréquence, puisque la diode Dl fait fonction d'un condensateur de très petite capacité, la diode Dl et le condensateur C2 qui sont connectés en série deviennent, dans leur ensemble, un condensateur de très petite capacité. Ainsi, la fréquence de résonance du circuit de résonance 20 est peu affectée. Le circuit de résonance 20 résonne à la fréquence de résonance qui est principalement déterminée par les bobines d'induction L2 et L3 et par le condensateur CI inclus dans le résonateur 21. D'autre part, lorsqu'une tension est appliquée à la borne 4 de commutation de fréquence, qui est suffisante pour la diode Dl conduise, la première extrémité du condensateur C2 est connectée à la masse électrique. La diode D1 et le condensateur C2 qui sont connectés en série sont considérés, dans leur ensemble, comme un circuit équivalent au seul condensateur C2. Par conséquent, on peut considérer cette situation comme un état dans lequel le condensateur C2 est connecté en parallèle avec la bobine d'induction L3 du résonateur 21 du circuit de résonance 20. Le circuit de résonance résonne à la fréquence de résonance qui est principalement déterminée par les bobines d'induction L2 et L3 et le condensateur C 1 du résonateur 21 et par le condensateur C2. Plus particulièrement, lorsque la capacité du condensateur C2 est fixée à une valeur suffisamment grande pour que la valeur de l'impédance devienne suffisamment petite à la fréquence de résonance, le circuit de résonance 20 résonne avec la fréquence de résonance qui est principalement déterminée par la bobine d'induction L2 et le condensateur Cl du résonateur 21. Dans le circuit de résonance 20, la fréquence de résonance peut commuter sous l'effet de la variation de la composante inductive du résonateur 2 1, car il s'agit d'un cas différent de celui o la fréquence de résonance peut commuter sous l'action d'une variation de la composante capacitive du résonateur 2 du circuit de résonance 10. Dans ce cas, on peut obtenir des avantages analogues à ceux du cas du circuit de résonance 10. De plus, la première résistance et la deuxième résistance constituent respectivement une seule résistance dans le mode de réalisation décrit ci-dessus. Toutefois, pour autant que la tension appliquée à la borne de commutation de fréquence soit divisée par les résistances en vue de son application à l'anode de la diode, la résistance peut être constituée par une combinaison de deux ou plus de deux résistances comme des première et deuxième résistances respectives, ou par une résistance telle qu'un potentiomètre muni d'un curseur, auxquels cas on peut obtenir des avantages analogues. La figure 4 présente un mode de réalisation préféré d'un circuit oscillant selon l'invention. Sur la figure 4, des numéros de référence identiques à ceux utilisés sur la figure 1 désignent des éléments identiques ou équivalents, dont on omettra de présenter une description détaillée. Le circuit oscillant 30 comprend i5 le circuit de résonance 10 présenté sur la figure I et un circuit amplificateur 31 connecté au circuit de résonance 10. Dans le circuit oscillant du type à commutation de fréquence, le circuit amplificateur 31 possède une borne de sortie 32, une borne 33 d'alimentation en courant électrique et une borne d'entrée qui est connectée au circuit de résonance 10. On omettra de donner une description de la structure détaillée du circuit amplificateur 31, puisque celui-ci ne constitue pas la partie principale de l'invention. Avec une telle configuration, lorsque la diode D1 ne conduit pas, les variations de la fréquence d'oscillation qui sont dues aux fluctuations de la tension appliquée à la borne 4 de commutation de fréquence peuvent être rendues petites par le circuit oscillant 30. De plus, même lorsque la borne 4 de commutation de fréquence est en circuit ouvert, le circuit oscillant 30 est peu altéré par le bruit externe, et on peut obtenir une oscillation stable. En outre, pour faire commuter la fréquence d'oscillation, on peut fixer la tension appliquée à la borne 4 de commutation de fréquence à une valeur voulue. On peut empêcher la desctruction de l'élément à C-MOS dans le cas o l'élément à C-MOS est connecté à la borne 4 de commutation de fréquence. De ce fait, dans le circuit oscillant 4, les fluctuations de la fréquence d'oscillation deviennent petites, et la commutation de la fréquence d'oscillation peut s'effectuer de manière stable. En outre, sur la figure 4, alors que le circuit oscillant est constitué par le circuit de résonance 10 présenté sur la figure 1, un circuit oscillant peut être constitué par le circuit de résonance représenté sur la figure 3, auquel cas on obtiendra des avantages analogues. Selon la présente invention, le circuit de résonance comprend un résonateur, un condensateur dont une extrémité est connectée au résonateur, une diode dont l'anode est connectée à l'autre extrémité du condensateur et dont la cathode est connectée à la masse électrique, une première résistance connectée entre l'anode de la diode et une borne de commutation de fréquence, et une deuxième résistance connectée en parallèle avec la diode. La fréquence de résonance est peu influencée par le bruit externe lorsque la diode ne conduit pas. La tension appliquée à la borne de commutation de fréquence peut être fixée à une valeur voulue. En outre, on peut empêcher une destruction d'un élément à C-MOS connecté à la borne de commutation de fréquence. De plus, un circuit oscillant qui utilise le circuit de résonance selon l'invention présente de faibles fluctuations de sa fréquence d'oscillation. On peut empêcher la destruction d'un élément à C-MOS qui lui est connecté. La commutation de la fréquence d'oscillation peut s'effectuer de manière stable. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du circuit de résonance dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Circuit de résonance (10; 20), caractérisé en ce qu'il comprend: un résonateur (2; 21); un condensateur (C2), dont une extrémité est connectée audit résonateur (2; 21); une diode (Dl), dont l'anode est connectée à l'autre extrémité dudit condensateur (C2) et dont la cathode est connectée à la masse électrique; une première résistance (R2) connectée entre ladite anode de ladite diode (D 1l) et une borne (4) de commutation de fréquence; et une deuxième résistance (R3) connectée en parallèle avec ladite diode (Dl). 2. Circuit de résonance (10; 20) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément à C-MOS (5) est connecté à ladite borne (4) de commutation de fréquence. 3. Circuit oscillant (30), caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de résonance (10; 20) selon la revendication 1 ou 2.