FR 2101046 A1 19720331 FR 7029757 A 19700812 70 29757 1 2101046 La présente invention se rapporte aux discriminateurs de fréquence, autrement dit aux appareils pour convertir des signaux d'entrée modulés en fréquence en signaux modulés en amplitude, afin de détecter l'information représentée par la modulation de 5 la fréquence* Parmi les nombreux discriminateurs de fréquence bien connus, beaucoup sont sujets dans leurs formes d'onde de sortie à une importante surmodulation et à une importante oscillation parasite. Chacun de ces phénomènes est inopportun, puisqu'une erreur 10 est introduite et qu'il en résulte un fonctionnement nettement plus lent. Une autre difficulté, présente dans de nombreux discriminateurs de fréquence traditionnels, tient à ce que leur fonctionnement avec des fréquences centrales différentes, c'est-à-dire 15 multiples, est extrêmement incommode, étant donné qu'afin d'adapter le discriminateur pour qu'il travaille avec une fréquence centrale différente, il faut souvent modifier plusieurs éléments. On peut le faire en changeant le composant lui-même, en changeant un module enfichable, en changeant les blocs fonctionnels, ou 20 analogue. Les éléments qui sont modifiés se trouvent habituellement dans le circuit générateur d'impulsions de largeur constante, ainsi que dans les filtres, actifs ou passifs, qui sont utilisés dans la sortie du discriminateur. En théorie, la modification des éléments, soit dans le circuit des impulsions de lar-25 geur constante, soit dans les filtres, doit être suffisante pour changer la fréquence centrale. Il le faut, parce que la modification ou doublement exact de la largeur des impulsions n'est pas possible au moment où les fréquences centrales sont changées. De plus, on s'aperçoit que les filtres varient dans l'insertion 30 des fréquences d'atténuation et de coupure. Des filtres de précision, où il y a ces caractéristiques, sont par ailleurs extrêmement coûteux et difficiles à réaliser. Le discriminatexir de fréquence selon la présente invention comprend un moyen sensible au début et à la fin d'un cycle d'un 35 signal d'entrée modulé en fréquence; un générateur de signaux ayant une fréquence plus élevée que la fréquence maximum des signaux d'entrée à modulation de fréquence; un moyen de comptage pour compter, sous la commande du moyen mentionné en premier, les signaux délivrés par le générateur de façon à fournir un si-40 gnal de comptage représentatif de la durée du signal d'entrée 70 29757 2101046 modulé en fréquence; et un moyen de calcul agencé pour recevoir du moyen de comptage le signal de comptage, afin d'agir sur ce dernier de façon à fournir un signal de sortie ayant une relation linéaire avec la fréquence du signal d'entrée modulé en 5 fréquence. Le discriminateur opère avantageusement en numérique, c'est à dire qu'il fait appel à des principes de fonctionnement numériques. Par contraste avec le discriminateur du type "à impulsion 10 de largeur constante", la sortie du discriminateur numérique à modulation de fréquence peut être une reconstruction pas à pas de la modulation. Pour cette raison, si le rapport de la fréquence porteuse à la fréquence des informations est suffisamment élevé, le filtrage de la sortie n'est pas nécessaire. Lorsque ce 15 rapport devient peu élevé, le filtage peut être indispensable, même dans le discriminateur numérique à modulation de fréquence. Toutefois, l'amplitude de la composante de la fréquence porteuse dans la sortie du discriminateur numérique est plus faible que celle détectée dans les discriminateurs actuels à modulation de 20 fréquence. Se plus, dans les discriminateurs traditionnels, un changement dans la fréquence centrale impose une modification de la longueur de l'impulsion générée par le générateur d'impulsions de largeur constante, ainsi qu'une modification dans la fréquence 25 de coupure du filtre à la sortie du discriminateur. Par contre, dans le discriminateur numérique, la modification de la longueur des impulsions peut être assurée d'une façon simple et aisée en changeant la fréquence des signaux haute fréquence. Cette fréquence peut être changée d'une quantité grande ou faible, pour 30 entraîner un changement similaire grand ou faible dans la fréquence centrale. Comme le générateur peut être physiquement en dehors du discriminateur, le changement de la fréquence centrale s'effectue d'une manière simple et sans modification d'éléments quelconques dans un discriminateur donné. En outre, ainsi qu'on 35 l'a dit plus haut, des filtres peuvent être totalement inutiles. S'il en faut, leur commutation est de beaucoup simplifiée, puisque les filtres eux-mêmes peuvent être d'une configuration relativement simple. De plus, les discriminateurs traditionnels ne délivrent 40 que des signaux de sortie analogiques. Par contraste, le 70 29757 3 2101046 discriminateur numérique à modulation de fréquence, dont il est question ici, peut produire des sorties tant analogiques que numériques. Par surcroît, les signaux numériques peuvent être en série ou en parallèle, 5 Par ailleurs, dans les discriminateurs traditionnels, les filtres, actifs ou passifs, nécessitent des compromis entre les caractéristiques de déphasage, de régulation de bande passante et de blocage» Chacun de ces compromis influe défavorablement sur le fonctionnement du circuit et sur le signal produit. Par exem-10 pie» un compromis au filtre de phase entraîne un changement dans les caractéristiques du signal de sortie. Se plus,dans le cas d'un signal carré, l'oscillation parasite du filtre provoque une surmodulation. En outre, lorsque le signal d'information approche de la limite supérieure du filtre, tous les signaux d'entrée 15 répétitifs tendent à être reproduits sous la forme d'une onde sinusoïdale. Sans la mesure où la plupart des signaux répétitifs, qui sont normalement mesurés, apparaissent dans des formes d'onde autres que celles d'onde sinusoïdale, et puisque la sortie tend à être approximativement une onde sinusoïdale, des difficultés 20 évidentes et des courts-circuits se manifestent. On va décrire maintenant le discriminateur de fréquence selon l'invention, en regard des dessins ci-joints dans lesquels: la figure 1 est un schéma fonctionnel du discriminateur; la figure 2 est un schéma du circuit électrique d'une cer~. 25 taine partie du discriminateur, et la figure 3 est un schéma du circuit électrique de l'autre partie du discriminateur. Sans la description ci-après, on adoptera à des fins de commodité une convention pour les signaux, dans laquelle un "1" 30 logique sera défini comme positif, par exemple +5 volts, et un "0' logique comme négatif comparativement, par exemple 0 volt. En examinant d'abord la fig. 1, le signal modulé en fréquence, qui est à détecter, est appliqué à une bozne 10 et, de là, à une logique de commande 13. Ses impulsions d'horloge pro-35 duites par un générateur de signaux d'horloge 11, qui doit avoir une fréquence beaucoup plus élevée que celle du signal modulé en fréquence, sont également fournies à la logique de commande 13» La logique de commande comprend un compteur qui, quand une partie déterminée de la forme d'onde du signal modulé en fréquence 40 est détectée, démarre le comptage des impulsions d'horloge. Cette 70 29757 4 2101046 action se poursuit jusqu'à ce que le compteur ait compté jusqu'à un nombre prédéterminé, soit 202 dans le présent exemple. A cet instant, le compteur délivre un signal à un circuit de mesure de la période, 12, qui est en réalité un autre compteur d'impulsions 5 Ce signal positionne au compte 202 le circuit de mesure 12. Le compteur, quant à lui, se remet à zéro de lui-même et, de plus, amène la logique de commande 13 à détourner les impulsions d'horloge vers le circuit de mesure de la période 12, qui les compte alors en partant de 202, comme on vient de l'expliquer. Cette ac-10 tion se poursuit jusqu'à ce que soit détectée la partie suivante de la forme d'onde, identique à la première, du signal modulé en fréquence. Fois, la logique de commande ramène les impulsions d'horloge à son propre compteur, qui a été précédemment remis à zéro. Le nombre compté dans le circuit de mesure de la période, 15 qui est une représentation binaire de la fréquence du signal modulé en fréquence, est ensuite transféré à une unité de calcul 14. L'unité de calcul 14 comporte aussi une entrée numérique constante, provenant d'une constante de système 15. L'unité 14 intervient ici pour diviser, sous la commande de la logique 13, 20 le signal d'entrée numérique constant par le compte numérique transférée à l'entrée de l'unité 14. Cette opération s'effectue d'une manière qui fait que l'unité de calcul délivre un signal de sortie numérique, qui est proportionnel au degré de modulation du signal d'entrée modulé en fréquence. Ce signal de sortie est 25 fourni sous la forme en série à une borne de sortie 18 et, également sous la forme en série, à un registre de maintien 16. Le registre de maintien 16 intervient pour mettre, sous la commande de la logique 13» 1© signal de sortie sous la forme en parallèle. Le signal de sortie en parallèle est ensuite appliqué 30 par l'intermédiaire d'un amplificateur tampon 21 à une borne de sortie 19 et, par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique 17» à une borne de sortie 20, où l'on obtient ainsi une sortie anâlogique. On se reporte maintenant à la fig. 2, qui représente le 35 générateur de signaux d'horloge 11 (ou CLK) et, avec plus de détails, la logique de commande 13 et le circuit de mesure de la période 12. Le signal d'entrée modulé en fréquence, à la borne d'entrée 10, est appliqué aux entrées de deux inverseurs 25 et 27» La sor-40 tie de l'inverseur 25 est connectée à une jonction entre une 70 29757 ^ 2101046 résistance 29 et une capacité 28, qui sont connectées en série entre une source 30 d'environ + 5 volts et la masse. La sortie de l'inverseur 25 est connectée également à une entrée de l'inverseur 26. Les sorties des inverseurs 26 et 27 sont connectées 5 ensemble et à l'entrée J d'une bascule bistable 31 et, via un inverseur 52, à l'entrée £ de la bascule 31* Les sorties Q et Ç de la bascule 31 sont connectées respectivement aux entrées J et K d'une bascule bistable 32. La sortie § de la bascule 32 n'est pas connectée, mais la sortie Q est connectée à une autre entrée 10 d'une porte NON-ET 33. La sortie de cette dernière porte est connectée à l'entrée CD, qui est l'une des entrées asynchrones d'une bascule bistable de commande 34. L'entrée (OLE) des signaux d'horloge de la bascule de commande 34 est connectée à la sortie du nombre 202 d'une porte 39» comme on l'expliquera dans ce qui 15 suit. Les sorties Q et Le générateur de signaux d'horloge 11 possède une fréquence dépendant de la fréquence centrale du signal modulé en fréquen 25 ce, qui est à détecter, et aussi de la bande passante de ce signal. A titre d'exemple, si la fréquence centrale est de 27 KHz et la bande passante de 5 KHz, la fréquence du générateur pourra être de 16,6 MHz. La sortie du générateur 11 est appliquée à une entrée de 30 chacune des trois portes NON-ET 33» 35 et 36, et à l'entrée (CLE) des signaux d'horloge de chacune des deux bascules bistables 31 et 32. Le signal d'entrée modulé en fréquence est évidemment appliqué concurremment aux deux inverseurs 25 et 27. Oes inverseurs 35 en même-temps que l'inverseur 26, constituent un circuit "monostable1', qui délivre un seul signal d'impulsion, uniforme, en réponse à chaque partie passante négative du signal modulé en fréquence. Ainsi, au moment où "le signal modulé en fréquence passe dans un sens négatif, le signal de sortie de l'inverseur 27 com-40 mute à peu près instantanément à un "1" logique, qui est fourni 70 29757 6 2101046 à la jonction entre la sortie de l'inverseur 26 et l'entrée de l'inverseur 52» Toutefois, le signal de sortie de l'inverseur 25 ne peut pas, quant à lui, commuter instantanément à un "1M logique, du fait que le condensateur 28 apporte un certain retard 5 pendant qu'il se charge. Finalement, toutefois, quand il atteint tin niveau de charge prédéterminé et qu'il a une tension prédéterminée à ses bornes, l'inverseur 26 se déclenche et délivre un signal "0" logique qui bloque la sortie de 1'inverseur 27. Ainsi, un seul signal d'impulsion est produit par la partie passante 10 négative du signal modulé en fréquence, et ce signal a une durée qui est commandée par le réseau à résistance et capacité, comprenant la résistance 29 et le condensateur 28. Typiquement, la durée du signal d'impulsion est de l'ordre de 50 à 100 nanosecondes. L'inverseur 52 sert à garantir que les entrées J et K de la 15 bascule 31 reçoivent les signaux d'impulsion complémentaires. De cette façon, un *1" logique d'une durée prédéterminée est fourni à l'entrée J de la bascule 31. Etant donné que les impulsions d'horloge délivrées par le générateur 11 ont une fréquence élevée en comparaison du signal d'entrée modulé en fré-20 quence, au moins une impulsion d'horloge est fournie à la bascule 31 pendant que le signal d'impulsion est appliqué à l'entrée J. Cette impulsion d'horloge amè&e un signal "1" logique à se propager dans la bascule 31 et à apparaître à la sortie Q. Simultanément, la sortie ÎJ délivre un signal "0" logique. Ces signaux 25 sont appliqués respectivement aux entrées J et K de la bascule 32. Lors de la présence de l'impulsion d'horloge suivante, des signaux identiques se propagent dans la bascule 32 et, de nouveau produisent un signal "1" logique à la sortie Q* Ce signal "1" logique est fourni à la porte NON-ET 33» A l'impulsion d'horloge 30 suivante, la porte 33 produit une sortie "0" logique, qui est fournie à l'entrée CD de la bascule de commande 34. Cette dernière est ainsi amenée à délivrer un signal "1" logique à sa sortie Ç. Ce signal est appliqué à une entrée de la porte 35 et la valide, avec pour conséquence que les impulsions d'horloge ultérieu-35 res provenant du générateur 11 seront fournies au compteur 37» Il convient de noter ici que la bascule de commande 34 reste dans cet état, tant qu'elle n'est pas repositionnée de la manière qui sera indiquée dans ce qui suit. Le compteur 37 produit des signaux de comptage et, en ré-40 ponse à la porte 39, délivre un signal de sortie représentatif 70 29757 ? 2101046 d'un nombre de 202 impulsions d'horloge. Ce signal de sortie est appliqué à l'entrée CLK de la bascule de commande 34 et fait que les signaux aux entrées J et K sont transférés respectivement aux sorties Q et §. Ainsi, l'entrée J (connectée à la sortie et 5 un "1") fait que Q devient un "1". Pareillement, l'entrée K fait que 5 devient un "0". Ainsi, au nombre 202, la porte 36 est rendue opérante et la porte 35 est rendue inopérante. Donc, les impulsions d'horloge passent maintenant au circuit de mesure de la période 12, où elles sont comptées. De plus, le logique pro-10 venant de la sortie Q remet à zéro les deux compteurs à décades 37A et 37B et, par l'intermédiaire d'un inverseur 38, le compteur quatre-fois 37C. La partie passante négative suivante du signal modulé en fréquence provoque un fonctionnement similaire du circuit mono-15 stable et, également, un fonctionnement similaire des bascules bistables 31 et 32. De nouveau, un "1" logique est fourni à la porte 33 en provenance de la bascule 32. Avec l'impulsion d'horloge suivante, un signal "0" logique est appliqué à l'entrée CD de la bascule de commande 34- et, de nouveau, a pour influence 20 de la commuter. Ainsi, la sortie Q de la bascule 34 devient un signal "l" logique et valide la porte 35, tandis que le signal Q devient un signal "0" logique et rend inopérante la porte 36. De nouveau, cette opération amène les impulsions d'horloge à être envoyées du générateur 11 au compteur 37» via la porte 35» et le 25 cycle de fonctionnement se répète. Pendant que le compteur 37 compte, le nombre précédent dans le circuit de mesure de la période 12 (produit alors que la porte 36 était validée) est fourni à l'unité de calcul 14. Le compteur 37 comprend deux compteurs à décades 37k et 37B, 30 et un compteur quatre-fois 37C. Etant donné que les compteurs sont connectés en série, le nombre total de sortiesdu compteur quatre-fois 37C représentera 400 impulsions d'horloge. Les différentes sorties des compteurs sont connectées à des portes 39 à 44, comme indiqué sur la fig. 2. Pour expliquer l'action des por-35 tes, il conviendra de se référer à la Table de Fonction ci-après. Sortie B2A2 0 O 0 1 TABLE DE FONCTION Compte Sortie Compte Sortie Compte W0A0 D1C1B1A1 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 000 40 1 0001 10 0001 100 70 29757 8 2101046 2 0 0 10 20 0 0 10 3 0 0 11 30 0 0 11 4 0 10 0 40 0 10 0 5 0 10 1 50 0 10 1 6 0 110 60 0 110 7 0 111 70 0 111 8 10D0 80 10 0 0 9 10 0 1 90 10 0 1 La porte 39 est une porte NON-ET et 200 1 O 300 11 10 connectée à la sortie Bq du compteur à décades 37A et l'autre entrée connectée à la sortie Bg du compteur quatre-fois 37C. Ainsi, la porte 39 délivre un signal de sortie, sous la forme d'un "O" logique, toutes les 202 impulsions d'horloge, puisqu'il reçoit tin signal d'entrée lorsque le compteur compte 200 et un autre si-15 gnal deux nombres après. Le signal de sortie de la porte 39 est appliqué à l'entrée des signaux d'horloge de la bascule de commande 34 comme on l'a dit plus haut, à l'entrée B202 de remise à zéro du circuit de mesure de la période 12, et à l'entrée CD d'une bascule bistable 48. Comme on le verra plus en détail dans 20 ce qui suit, l'application de ce signal à l'entrée H202 a pour influencé d'insérer le nombre 202 dans le circuit de mesure 12, avec pour conséquence que s'effectue le chevauchement du circuit de mesure et du compteur 37« Par conséquent, pendant que la porte 35 est validée et lais-25 se donc passer des impulsions d'horloge au compteur 37, la porte 36 est rendue inopérante et, de ce fait, aucune impulsion d'horloge n'est fournie au circuit de mesure de la période 12. Lors-Que l'impulsion du nombre 202 est appliquée à la bascule de commande 34, l'état des portes 35 et 36 se trouve inversé, de sorte 30 que des signaux sont appliqués au circuit de mesure 12* Toutefois le circuit 12 n'a pas reçu d'impulsions durant le fonctionnement du compteur 37» aussi commence-t-il à compter au niveau 202. Le circuit de mesure de la période 12, peut consister en une certaine quantité de bascules bistables J-K, connectées de la ma-35 nière habituelle pour réaliser un circuit de comptage approprié. De plus, le nombre 202 est fourni à un inverseur 47, lequel l'inverse pour produire un signal "1" logique désigné et servant à commander le registre de maintien 16, représenté sur la fig. 3 et décrit plus loin. 40 La porte 41 est une porte NON-ET et a l'une de ses entrées 70 29757 9 2101046 connectée à la sortie du second compteur à décades 37B et l'autre entrée connectée à la sortie du premier compteur à décades 37A. dette combinaison de signaux valide comme suit la porte 41 durant la période des nombres 12 à 14 : la sortie A^ (fevient 5 un "1" logique au dixième compte et reste ainsi jusqu'au vingtième compte, la sortie Bq est un w1w logique aux deuxième et troisième comptes, et aux sixième et septième comptes; pour cette raison, la porte 41 a tin "I" logique sur ses deux entrées, pour la première fois, au compte 12; par conséquent, au compte 12, la 10 sortie de la porte 41 commute d'un "1" logique à un "O" logique, et revient au compte 14. Le signal de sortie du compte 12 de lia porte 41 est appliqué à l'entrée CLE de la bascule 48, qui est déclenchée en conséquence sur le front de descente du 12ème compte. Ce changement 15 d'état est tel que sa sortie Q devient ufe M1" logique et sa sortie § un "0" logique. L'entrée K de la bascule est connectée à la masse, tandis que l'entrée J est connectée à la sortie § en même temps que l'une des entrées de la porte 44 qui est une porte ET. La sortie Q de la bascule est connectée à l'une des entrées 20 d'une porte H0N-ET 49, qui délivre un signal P-g (point d'entrée en parallèle) utilisable dans le circuit de la fig. 3» comme il sera indiqué plus loin. De plus, cette sortie Q délivre un signal de commande D pour un multiplexeur 79 et pour une porte 99» représentés tous deux sur la fig. 3» La porte 99 délivre un signal 25 Ojjj (entrée du signal de retenue), qui est ou bien un M1H logique ou bien un "O" logique en tant que fonction du signal de commande D. La porte 40 est une porte ET, et a deux entrées connectées respectivement aux sorties B et CQ du compteur à décades 37A et 30 une autre entrée connectée à®la sortie A^ du compteur à décades 37B. La porte 40 délivre un signal désigné Qçj^-» qui est appliqué par l'intermédiaire d'un inverseur 46 pour commander le fonctionnement d'un registre-Q (quotient) 85, représenté sur la fig. 3 et dont il sera question dans ce qui suit. L'examen de la Table de 35 Ponction indique que des entrées M1n logique sont fournies à toutes les entrées de la porte 40 aux comptes 16, 17» 36, 37» 56, 57» 76, 77, 96 et 97* Ce cycle se répète durant les comptes 100 à 200 et,en conséquence, dix signaux QnTy, chacun d'une durée de deux comptes, sont générés pendant un cycle du compte 202. 40 La porte 50 est une porte -NI, et délivre un signal de 70 29757 io 2101046 sortie ACI£ qui commande un. registre-A (addition) représenté sur la fig, 3. Les trois entrées de cette porteront connectées respectivement aux sorties des portes 42, 43 et 44, Les portes 42, 43 et 44 sont toutes des portes ET. La porte 50 délivre un signal 5 "I" logique, lorsque chacun des signaux d*entrée qui lui sont fournis est un "O" logique. Inversement, si l'une quelconque des portes 42, 43 ou 44 délivre un signal de sortie "I" logique, la porte 50 délivrera un signal de sortie "O" logique. La porte 42 a ses deux entrées connectées respectivement 10 aux sorties DQ et A^ des compteurs à décades 37A et 37B. De la Table de Fonction, il ressort que les entrées sur la porte 42 sont toutes d«ux un "I" logique aux comptes 18» 19, 38, 39, 58, 59» 78» 79» 98» 99» Ainsi, un "1" logique est fourni, aux comptes indiqués, à l'entrée associée de la porte NI 50. 15 La porte 43 a l'une de ses entrées connectée à la sortie DQ du compteur à décades 37A et l'autre entrée connectée à une borne 1^. Comme il ressort de la Table de Fonction, la porte 43 reçoit par conséquent un signal "1" logique durant les comptes 8 et 9. Donc, si,et seulement si, un "1" logique est présent à la borne 1^, 20 la porte 43 délivrera un signal "1" logique à l'entrée associée de la porte 50, Comme on le verra plus loin, le signal 1q^ est un "I" logique en réponse à un signal "1" logique fourni à l'emplacement approprié du registre-Q 85. La porte 44 a une entrée connectée à la borne D^ du comp-25 teur à décades 37A et l'autre entrée connectée à la sortie de la bascule 48. La porte 44 délivrera un signal "I" logique à l'entrée associée de la porte 50, aux comptes 8 et 9, si et seulement si,le signal § provenant de la bascule 48 est un "I" logique. Comme on le verra ci-après, ce signal reste un H1M logique durant 30 l'intervalle de temps entre un compte 202 (porte 39) et le compte 12 suivant (porte 41). La sortie Dq du compteur à décales 37A est connectée via l'inverseur 45 à l'entrée des signaux d'horloge (CLK) d'une bascule bistable 51» Les éntrées J et K de cette bascule sont con-35 nectées respectivement à ses sorties îj et Q. La sortie § est connectée en outre à une entrée de la porte 49» qui délivre le signal PE mentionné plus haut. Ainsi, la porte 49 délivre le signal PE» qui est un "I" logique, exclusivement quand la sortie Q de la bascule 48 et la sortie Q de la bascule 51 sont concurremment 40 des signaux "I" logique. Etant donné que la sortie § de la bascu 70 29757 11 2101046 le 51 alterne tous les 20 comptes (autrement dit, le signal Dq change tous les 10 comptes lfétat de la bascule 51) et que la sortie Q de la bascule 48 est un "I" logique entre les comptes 14 et 202, le signal PE n'est un "I" logique que périodiquement 5 entre les comptes $0 et 202. On se reporte maintenant à la fig. 3, qui représente l'unité de calcul 14, le registre de maintien 16 et les éléments de sortie du discriminateur. L'unité de calcul comprend un multiplexeur 79 à quatre en-10 trées fonctionnelles, groupant chacune dix lignes d'entrée distinctes. Les signaux d'entrée désignés A sont fournis par un câble 75 depuis la constante de système 15, représentée sur la fig. 1. Ces signaux sont utilisés pour "normaliser" ou linéariser le fonctionnement du discriminateur, ainsi qu'il sera dit plus loin. 15 Les signaux S, fournis par un câble 76, sont les signaux des comptes ou signaux de comptage, prockits par le circuit de mesure de la période 12, et, par conséquent, ils représentent la quantité des impulsions d'horloge, qui a été comptée par le circuit de mesure et stockée par ce dernier. Le nombre représenté par les si-20 gnaux A est plus grand que le nombre maximal représenté par les signaux B. L'unité de calcul assure un fonctionnement linéarisé, autrement dit elle fait en sorte que le degré de la modulation soit représenté par la valeur de son signal de sortie. Gomme l'indique 25 le Tableau ci-dessous, la fréquence du signal modulé en fréquence est une fonction linéaire de l'écart en pour cent à partir de la fréquence centrale. Toutefois, la période (mesurée par le circuit 12) n'est pas une fonction linéaire de l'écart. Cette difficulté est résolue, en divisant une constante (c'est-à-dire un si-30 gnal fourni par la constante de système 15) par la période mesurée, afin de produire un signal qui est une fonction linéaire de l'écart. Dans le Tableau, on a supposé une fréquence centrale de 100 Hz sans écart trop considérable. Fréquence centrale Fréquence Période (secondes Constante divi-^ -f écart en % x 10-4Q sée par période fo + 40 % 140 71 1,4 fo 100 100 1,0 fo - 40 % 60 166 0,6 Les signaux provenant du registre-Q 85 sont fournis par 40 m câble 77 au multiplexeur 79, tandis qu^une autre constante, la 70 29757 12 2101046 constante du nombre à retrancher, est appliquée par un câble 78 à partir d'une source convenable (non représentée). Bien que ces deux entrées ne soient pas indispensables pour le fonctionnement du discriminateur, elles permettent à ce dernier de travailler 5 dans de meilleures conditions. Le signal de commande D est fourni au multiplexeur 79, et détermine lequel des signaux est à connecter par son intermédiaire au câble 80. Le multiplexeur peut consister en un certain nombre de commutateurs rotatifs, ou de circuits électroniques, au 10 moyen desquels le câble de sortie 80 peut, selon le signal de commande D, être connecté sélectivement à l'un des câbles d'entrée 75 à 78. Le câble 80 relie aux entrées d'un additionneur 81 les dix sorties individuelles du multiplexeur 79* L'entrée de la retenue, 15 désignée Ojjj, fournit à l'additionneur un signal "1" logique. Une sortie de la retenue, désignée Cq, fournit des signaux sous la forme en série à l'entrée du registre-Q 85. Les sorties de l'additionneur 81 sont connectées par un câble 82 au registre-A 83. Un câble 84 connecte la sortie du registre-A à d'autres entrées 20 de 1'additionneur 81, de sorte que les informations stockées dans le registre-A peuvent être ajoutées sélectivement aux signaux fournis à l'additionneur 81 par le multiplexeur 79» Les signaux de commande de la logique (A^y, Pg et le signal de remise à zérq) sont appliqués aux entrées du registre-A, afin de commander son 25 fonctionnement. En sus du signal Cq, le registre-Q 85 reçoit également le signal venant de la logique de commande représentée sur la fig. 2. La sortie du registre-Q 85 est connectée au registre de maintien 16. Le câble 77* qui connecte la sortie du registre-Q 85 30 au multiplexeur 79» est divisé en lignes individuelles contenant entre autres le chiffre binaire de droite d'un nombre, ou chiffre de poids faible, et le chiffre binaire de gauche ou de poids fortj lesquelles lignes sont connectées aux entrées du registre de maintien 16. La ligne du chiffre de poids faible est connectée aussi 35 à la borne 1^, qui fournit une entrée à la porte 43 représentée sur la fig. 2. De lias, le registre de maintien 16 reçoit de la logique de commande les signaux HnTTr, Pg et de remise à zéro. Les sorties du registre de maintien 16 sont connectées au convertisseur numérique-analogique 17, les dix traits sur la fig. 40 3 représentant les dix lignes de signaux. Un amplificateur 89 a 70 29757 13 /U 2101046 une entrée connectée à la sortie analogique du convertisseur 17 4 Une résistance de réaction 91 est connectée entre la sortie et l'entrée de l'amplificateur 89. Une autre entrée de l'amplificateur est connectée à la masse via une résistance 90. La sortie 5 de l'amplificateur 89 est connectée via une résistance 92 à la borne de sortie analogique 20, indiquée également sur la figure 1 En cours de fonctionnement, les signaux A de la constante de système sont fournis au multiplexeur 79 par le câble 75 en réponse au signal de commande D, et sont ensuite fournis directe-10 aient par le câble 80 à l'additionneur 81, où le signal Ojjj- leur est ajouté. C'est le seul signal qui leur soit ajouté, puisque le registre-A 83 a été pré cédemment remis à zéro. A l'issue de l'application au signal au registre-A 83, l'information dans 1'additionneur 81 est transférée par le câble 82 et stockée dans 15 le registre-A. A ce moment, le signal Pg produit par la porte 49 de la fig. 2 est un "O" logique. Comme on le verra dans ce qui suit, quand le signal PE est un "1" logique, le signal ArTir amène le registre-A 83 à décaler d'un chiffre binaire son contenu vers la gauche, mais rend inactives les entrées du registre-A. 20 L'information stockée dans le registre-A 83 est renvoyée à l'additionneur 81 via le câble 84. Le signal de commande approprié D étant fourni au multiplexeur 79, les signaux des nombres obtenus par comptage B, provenant du circuit de mesure de la période 12, sont fournis via le câble 76 par l'intermédiaire du 25 multiplexeur 79 et du câble 80, à l'additionneur 81. Ces signaux sont prélevés du côté "complément" des différentes bascules bis-tables du circuit de mesure 12 et, par conséquent, chacun représente le "complément" à "un" du signal du nombre associé. En réalité, chaque signal de nombre obtenu par comptage B représente 30 un nombre binaire proportionnel à la période d'un cycle dtjtfeigaal modulé en fréquence, telle que cette période est mesurée par le circuit 12. Le "complément à "un" est converti en "complément" à "deux", en ajoutant la valeur "tua" (en numération binaire, c'est-à-dire à base 2) au "complément*" à "un". Cette conversion s'ob-35 tient en fournissant à l'additionneur 91 un signal d'entrée C-^ "1" logique. Afin d'exécuter la division, mentionnée ci-dessus, des signaux de là constante de système par les signaux des nombres obtenus par comptage (modifiés comme il vient d'être dit), il faut 40 comparer"le dividende et le diviseur." Les'trois conditions 70 29757 '14 2101046 possibles qui peuvent exister sont donc : 1. le dividende est plus grand que le diviseur. 2. Le dividende est égal au diviseur. 3. Le dividende est plus petit que le diviseur. 5 Dans l'unité de calcul, la comparaison du dividende et du diviseur s'effectue en ajoutant, dans 1'additionneur 81, le dividende et le "complément à "deux" du diviseur. Les trois conditions du dividende et du diviseur, indiquées plus liaut, sont détectées de la manière suivante 10 1. Si le dividende est plus grand que le diviseur, un si gnal de sortie de retenue (Cq) d'un "I" logique est généré. 2. Si le dividende est égal au diviseur, un signal de sortie de retenue (Cq) d'un "1" logique est généré. 3. Si le dividende est plus petit que le diviseur, un si-15 gnal de sortie de retenue (Cq) d'un "O" logique est généré. Le signal de sortie de retenue (CQ) est introduit dans le registre-Q 85 et forme le quotient. L'entrée la plus récente dans le registre-Q correspond au signal 1^. Ce dernier est également le résultat de la comparaison du diviseur et du dividende, telle 20 qu'indiquée ci-dessus. Afin d'exécuter la division, l'action suivante, sur la base de la comparaison des grandeurs du dividende et du diviseur, doit se produire :- 1. Si le dividende est plus grand que le diviseur, le diviseur est retranché du dividende et le reste est multiplié par 25 2. 2. Si le dividende est égal au diviseur, le diviseur est retranché du dividende. Dans ce cas, le reste est zéro et la division est, en fait, achevée. 3. Si le dividende est plus petit que le diviseur, le divi-30 dende est multiplié par 2. Les phases d'opération ci-dessus se répètent autant de fois qu'il le faut pour générer la quantité voulue de nombres décimaux du quotient. La soustraction du diviseur à partir du dividende s'effec-35 tue en ajoutant au dividende le "complément" à "deux" du diviseur. La soustraction est "enregistrée" en introduisant le résultat dans le registre-A, uniquement si le signal est un "1" logique. Le registre-A n'est en quelque sorte alimenté via le câble 82 que si le signal Pg est "0" logique en coïncidence avec une 40 impulsion AnTTr. 70 29757 15 2101046 La multiplication du dividende par 2 s'effectue en décalant le contenu du registre-A 85 d'un rang de chiffre "binaire vers la gauche. Ce déaalage ne survient que si le signal Fg est un "I" logique en coïncidence avec une impulsion AnTTr. 5 Ainsi, on voit que le signal fourni via le câble 80 est ajouté au signal renvoyé via le câble 84, et que 1'additionneur 81 donne, sur le câble de sortie 82, la somme de ces deux signaux De ce fait, le signal fourni sur la câble 82 est la quantité (A) + (B+1), qui est représentative du nombre contenu dans le régis-10 tre-A, ajouté au complément à deux du nombre obtenu par comptage dans le circuit de mesure de la période 12. Les signaux A de la constante de système sont présélectionnés pour avoir la grandeur correcte. La porte 99 fait en sorte que le ^pignal C-j-^ est un "O" logique, lorsque les signaux de la constante/système sont fournis 15 à l'additionneur 81 pour éviter qu'il ne les modifie. L'opération, consistant à ajouter les signaux de la constant/système au complément à "deux" du signal obtenu par comptage (S), a pour conséquence de retrancher les premiers du second et de produire le reste dans l'additionneur 81. Cette opération se poursuit et 20 aboutit à effectuer la division de tous les signaux de comptage. Des études détaillées de ce mode opératoire figurent dans la revue "Digital Computer Design Fundamentals", Yaohan Chu, McGraw-Hill (page 35 et suivantes) et dans la revue "The Logic of Computer Arithmetic", Ivan Flores, Prentice (page 58 et suivantes). 25 Les signaux de sortie de retenue (Cq) sont stockés dans la partie des chiffres binaires de poids faible du registre-Q 85» à l'issue de l'application du signal Q. Le signal CQ peut être ou bien un "1w logique ou bien un "0" logique selon le résultat de l'addition. 30 L'entrée Pg du registre de maintien 16 est connectée à la masse et, de ce fait, l'application du signal 5nTjr amène chacun des signaux d'entrée à être stocké simultanément dans des étages indépendants du registre de maintien. Autrement dit, après un comptage de 202 impulsions d'horloge, le contenu du registre-Q 35 85 est transféré en parallèle au registre de maintien 16 et est stocké dans ce dernier. Le chiffre binaire de poids faible du signal délivré par le registre-Q 85 est appliqué à la borne de sortie 1q>j et, de là, à une entrée de la porte 43, ainsi qu'il a été indiqué plus haut. 40 La connexion 77 entre la sortie du registre-Q 85 et le / U JL 7 t J t 2101046 multiplexeur 79 intervient pour renvoyer au multiplexeur une représentation numérique de l'information du signal modulé en fréquence. On notera que cette représentation est indicative d'un signal modulé en fréquence qui ne varie que dans un sens positif 5 et, donc, qui inclut un signal de tension à crête plane. C'est pour supprimer ce signal à crête plane que le signal de la "constante du nombre à retrancher" est fourni sur le câble 78 lors de l'application d'un signal de commande approprié D à l'additionneur 81 via le câble 80 et le multiplexeur 79* La constante du nombre 10 à retrancher et le signal provenant du registre-Q sont ajoutés et sont fournis au registre-A 83 d'une manière telle que la constante du nombre à retrancher est soustraite du signal du registre-Q. Ainsi, le signal à crête plane ou constant est supprimé. Le signal stocké dans le registre-A est alors fourni au registre-Q 15 et au registre de maintien de la façon déjà indiquée. Ce signal, par conséquent, est représentatif d'un signal qui varie autour de zéro sans tension à crête plane ou de décalage. Le convertisseur 17 transforme le signal en parallèle provenant du registre de maintien 16 en un signal analogique qui est 2 0 fourni à l'amplificateur 89« Ce dernier agit pour délivrer un signal de sortie ayant une grandeur proportionnelle à la variation de la fréquence, c'est-à-dire à la modulation de la fréquence. Ainsi, en fonctionnement, le générateur de signaux d'horloge 11 fournit un train d'impulsions de fréquence relativement éle-25 vée. Ces impulsions sont fournies au circuit de mesure de la période 12, en relation avec le signal modulé en fréquence. Lorsque les signaux sont fournis au circuit de mesure 12, les impulsions d'horloge sont comptées et le nombre total obtenu y est stocké. Pour ce qui est du compteur 37, des signaux représentatifs 30 des comptes sélectifs, sont produits par les portes. L'un de ces signaux, le compte 202 (qui est inversé pour fournir le signal HnTy) est appliqué au circuit de mesure 12 pour insérer un compte 202. Le signal du compte 202 commute également la bascule bistable de commande 34- et est appliqué au registre de maintien 16 et 35 au registre-A 83 pour les remettre à zéro. Le signal Qçjg est appliqué au registre-Q 85 à des intervalle de temps prédéterminés, de telle façon que le signal Cq provenant de l'additionneur 81 puisse être inséré dans le registre-Q. La sortie du compte 12, de la porte 41, est fournie à l'entrée 40 des impulsions d'horloge de la bascule bistable 48. Par surcroît, 70 29757 i? 2101046 le compte 202 provenant de la porte 39 est appliqué à l'entrée CD de cette bascule. Ainsi, après que le compte 202 initial a été appliqué à l'entrée CD, la sortie ^ fournit à l'entrée J un signal "1H logique. Le signal suivant venant de la porte 41 fait 5 fonctionner la bascule, et l'entrée J est appliquée à la sortie Q avec pour conséquence que cette dernière représente ton M1H logique. Dohc, un M1" logique est fourni en tant que signal de commande D au multiplexeur 79 et à l'une des entrées de la porte 49. Toutefois, la porte ne délivre le signal Pg que lorsque la sortie 10 Q de la bascule bistable 51 est aussi un "1" logique. La bascule 51 est déclenchée par le signal du compte 10, provenant du compteur à décades 37A via l'inverseur 45. De cette façon, la sortie 5 de la bascule 51 est un "1" logique pour les signaux alternés venant de Dq. Par conséquent, chaque vingtième compte du compteur 15 37 produit un "I" logique aux deux entrées de la porte 49, avec pour conséquence que le signal P est généré en tant que signal J2i "I" logique. Lorsqu'il en est ainsi, le registre-A 83 se décale d'un chiffre binaire vers la gauche et ajoute un zéro dans le chiffre binaire rendu libre. Si le signal Pg est un "O" logique 20 conjointement avec le signal A^^, un signal d'entrée en parallèle est fourni au registre-A CLK 83 et l'addition par l'addition*-neur 81 s'effectue• Quand le signal QCIK est fourni, un signal CQ provenant de l'additionneur 81 est appliqué au registre-Q 85. Comme on l'a dit 25 plus haut, le chiffre binaire de poids faible dans le registre-Q est identifié par le signal 1 qui est appliqué à une entrée de la porte 43 . Si le signal 1^ est un "1" logique, c'est-à-dire si le chiffre binaire le plus récent introduit dans le registre-Q 85 depuis l'additionneur 81 est un "1" logique, le signal AnTTr est 30 généré et l'addition (ou la soustraction) par l'additionneur 81 se produit effectivement. Si, par contre, le signal 1^ est un "O" logique, autrement dit si le signal de retenue Cq précédent est un "O" logique, le signal AnTy n'est pas généré par la porte 50 et son adjonction au registre-A 83 se se produit pas. 35 Quand le signal AnTjr n'est pas délivré, l'information dans l'additionneur 81 reste inchangée, mais n'est pas introduite dans le registre-A 83. Lors de l'application d'un signal Pg qui est un "1" logique, le signal AnTK- suivant amène le registre-A 83 à décaler le contenu d'un chiffre binaire vers la gauche. Cette infor-40 mation est ensuite appliquée à l'additionneur 81 avec pour 70 29757 16 2101046 résultat qu'un signal CQ est appliqué de nouveau au registre-Q 85 durant l'application du signal Q^^. De nouveau, la sortie du registre-Q est appliquée au câble 77 et le signal est appliqué, en fin de compte, à la porte NI 50. De nouveau, xelon l'état du 5 signal 1^, le signal Ar/r Le signal A-nTrK qui suit, avec le signal Pg en tant que M1M logique, provoque un autre décalage du registre-A 83» et le pro-10 cessus se poursuit tant qu'un signal 1^ n'est pas fourni. A ce moment là, la porte NI 50 produit un signal A^^ en même temps qu'un signal Pg qui est un "O" logique. Le registre-A 83, par conséquent, agit pour recevoir et stocker l'information produite par l'additionneur 81. 15 II convient de souligner que pour chaque cycle, c'est-à-dire pour 202 comptages des impulsions d'horloge par le compteur 37» il existe 21 signaux A^-^. Le premier introduit dans l'additionneur 81 les signaux A de la constante de système. Le deuxième signal Aq^ et ceux qui suivent se rapportant à des nombres pairs 20 dépendent de la présence du signal .1^ fourni à la porte 50. Si cette porte produit un tel signal en même temps qu'un signal Pg "0H logique, l'addition s'effectua et l'information dans l'additionneur 81 est transférée et stockée dans le registre-A 83. Si le signal AnTTr n'est pas présent, l'information dans l'addition-25 neur 81 n'est pas introduite dans le registre-A 83. Le troisième signal AnTir et ceux qui suivent se rapportant à des numéros impairs sont fournis au registre-A 83 en même temps qu'un signal Pg "1" logique, de sorte çue le contenu du registre-A est décalé d'une place vers la gauche et que l'information est fournie à 30 l'additionneur 81 par le câble 84. Le signal de sortie 0 , de l'ad ditionneur, est envoyé à et stocké dans le registre-Q 85^1ors de l'application d'un signal Qqjjj» La sortie du registre-Q est appliquée au registre de maintieh 16 avec le signal simultané. La sortie du registre de maintien 16 est appliquée au convertis-35 seur 17, pour produire un signal analogique de la manière décrite dans ce qui précède. 70 29757 21.01046 RE V E I D I CATIONS 1. Discriminateur de fréquence comprenant un moyen sensible au début et à la fin d'un cycle d'un signal d'entrée modulé en fréquence, un générateur de signaux ayant une fréquence plus 5 élevée que la fréquence maximum des signaux d'entrée à modulation de fréquence, et un moyen de comptage pour compter, sous la commande du moyen mentionné en premier, les signaux délivrés par le générateur de façon à fournir un signal de comptage représentatif de la durée du signal d'entrée modulé en fréquence, caracté-10 risé en ce qu'il comprend également un moyen de calcul agencé pour recevoir du moyen de comptage le signal de comptage, afin d'agir sur ce dernier de façon à fournir un signal de sortie ayant une relation linéaire avec la fréquence du signal d'entrée modulé en fréquence. 15 2. Discriminateur suivant la revendication 1, dans lequel le signal de sortie est en série sous forme numérique, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de mise en mémoire des signaux pour stocker le signal de sortie, et un convertisseur numérique-en-analogique, le dispositif de mise en mémoire agis-20 sant pour convertir le signal de sortie sous la forme numérique en parallèle et le convertisseur agissant pour convertir le signal numérique en parallèle en un signal de sortie analogique. 5. Discriminateur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen sensible au début et à la fin d'un cycle 25 est un inverseur monostable. 4. Discriminateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de comptage comprend deux compteurs, dont l'un est commandé par le moyen sensible à la variation de l'amplitude de manière à compter un nombre prédé-30 terminé de signaux haute fréquence et à amener ensuite le second compteur, qui produit le signal de comptage, à commencer le comptage . 5« Discriminateur suivant les revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'il comporte deux portes, chacune commandant le 35 passage des signaux haute fréquence à l'un respectif des compteurs et commandée par l'inverseur monostable. 6. Discriminateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5» caractérisé en ce que le moyen de calcul comprend un multiplexeur, dont des entrées respectives sont affectées au 40 signal de comptage et à un signal constant st connecté de façon 70 29757 20 2101046 à être commandé par le moyen de comptage, un additionneur connecté pour recevoir la sortie du multiplexeur, et un registre pour stocker le signal de sortie de l'additionneur, le multiplexeur agissant pour diviser effectivement le signal constant par le si-5 gnal de comptage, afin de produire le signal de sortie proportionnel à la modulation. 7. Discriminateur suivant les revendications 4 et 6, caractérisé en ce que la division s'effectue au cours de la période pendant laquelle le compteur, qui compte le nombre prédéterminé 10 de signaux haute fréquence, est actif.