CA1106457A - Boucle a verrouillage de phase - Google Patents
Boucle a verrouillage de phaseInfo
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
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- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
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Abstract
La présente invention est du domaine de l'électronique. Elle est relative aux boucles à verrouillage de phase comportant un oscillateur à fréquence variable contrôlé en tension, un comparateur de phase à caractéristique cosinusoïdale recevant une oscillation de référence et celle fournie par l'oscillateur et un filtre passe-bas connecté entre la sortie du comparateur de phase et une entrée de commande de fréquence de l'oscillateur. Elle a pour objet une boucle à verrouillage de phase du type précite ayant un filtre passe-bas avec une structure commutable en fonction du déphasage instantané entre l'oscillation de référence et celle issue de l'oscillateur. Le filtre passe-bas présente deux caractéristiques de transfert distinctes de la forme et l'une F1(P) adaptée au fonctionnement en asservissement de phase de la boucle, l'autre F2(p) adaptée à la recherche de l'accrochage de la boucle, a et c constantes réelles et positives et X constante réelle, positive et non nulle.
Description
1~(36457 La présente invention est du domaine de l'électronique.
Elle est relative aux boucles à verrouillage de phase comportant un oscillateur à fréquence variable contrôlé en tension, un comparateur de phase à caractéristique cosinusoidale recevant une oscillation de référenc~ et celle fournie par l'oscillateur, et un filtre passe-bas connecté entre la sortie du comparateur de phase et une entrée de commande de fréquence de l'oscillateur.
Une boucle à verrouillage de ph._e permet d'asservir la phase et la ~réquence d'un oscillaterr commande sur celles d'une oscillation de référence. Pour rertaines applications.notamment la détection cohérente ~ -et le filtrage sélectif avec élimination de bruit, il est nécessaire de - rendre la bande passante de la boucle fermée la plus étroite possible.
Cela nuit aux propriétés naturelles d'accrochage de la boucle qui réclament au contraire d'augmenter au maximum la bande passante de la boucle fermée.
Une manièr~ connue de répor.dre à ceq exigences contradictoires consiste à doter le f~ re passe-ba~ d'une structure commutable e~ Ponction - du déphasage instantané entre l'oscillation de référence et celle fournie par l'oscillateur. G.âce à cette stru4ture commutable le filtre passe-bas a deux oaracte~istiques de transfert distinctes l'une permettant de ~20 donner une bande passante étroite à la boucle fermée lorsqu'elle est accrochée et l'autre permettant de réduire le temps d'accrochage de la boucle.
La présente invention a pour but d'améliorer les caractéristiques d'accrochage d'une boucle à verrouillage de phase du genre precité.
Elle a pour objet une boucle à verroulllage de phase comportant un oscillateur variable contrôlé en tension, un premier comparateur de phase à caractérlstique cosinusoidale recevant sur se~ entrées une oscillation de référence et celle fournie par l'oscillateur, un premier filtre passe-baq connecté entre la sortie du comparateur de phase et une entrée de commande de fréquence de l'oscillateur, et muni d'une structure commutable lui-permettant de prendre deux configurationq possibles, un deuxième comparateur de phase à ~aractéristique cosinusoidale recevant sur ses entrées l'oscilla-tion de référence et celle issue de l'oscillateur, l'une de ces oscillations , ' 1 - ,/~ , .. . . . . . .
i' ' , ' .' ~ ' ' ': ' fi~5~
ayant été au préalable retardée de ~ radians par un circuit déphaseur, un deuxième filtre passe-bas connecté à la sortie du deuxième comparateur de phase, un circuit détecteur de polarité connecté à la sortie du deuxième ~iltre passe-bas, un oircuit de commutation commandé par le détecteur de polarité et assurant le choix entre les deux configurations possibles du premier filtre passe-bas.
Dans cette boucle à verrouillage de phase, le premier filtre passe-bas a, avec une première confieuration, une ~onction de trans~ert de la forme :
Fl (p) = a ~ p . 1 a et c const~ntes réelles positives p . p~c ~.,~ - ,-et, avec la deuxième configuration, une fonction de trans~ert de la forme : :
F2 (P) - a -OC p . 1 ~ constante réelle positive p p~c :
et non nulle.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront des revendications jointes et de la description ci-après d'un mode de réalisation donné 2 titre d'exemple. Cette description sera faite : .
en regard du dessin dans le~uel :
- la figure 1 représente le schéma d'une bouole à verrouillage de phase selon l'invention, - le~ ~igures 2 et 3 sont de~ diagramme~ illustrant l'un le comportement ~ -d'une boucle à verrouillage de phase classique du second ordre, l'autre celui de la boucle à verrouillage de phase représentée dans la figure 1 - et la figure 4 montre une réalisation possible du premier filtre passe-bas de la boucle à verrouillage de phase représentée à la figure 1.
La boucle à verrouillage de phase représentée dans la figure 1 comporte :
- un oscillateur à fréquence variable 1 commandé par un signal c (t), produisant une oscillation d (t) de loi de phase ~' (t) et ayant 3o une qensibilité de modulation K2 positive s'exprimant en rad/s/volt '`
ii7 ., et une pulsation libre w 0 (1~ d ~ = ~J0 ~ K2 ctt) - un premier comparateur de phase 2 à caractéristiQue cosinusoidale recevant sur se~ entrées une oscillation de référence a(t) de loi de phase ~ (t), et l'oscillation d(t) issue de l'oscillateur 1 et fournissant en sortie un signal b(t)J
- un premier filtre passe-bas représenté par un rectangle en pointillé
3 et disposé entre la sortie du premier comparateur de phase 2 qui lui fournit un signal b(t) et une entrée de commande de fréquence de l'oscillateur 1 à laquelle il fournit le signal c(t)~
- un déphaseur 4 introduisant un retard de phase de Ir radianq recevant le signal d(t) issu de l'oscillateur 1J
- un deuxième comparateur de phase 5 à caractér stique cosinuso~dale recevant sur ses entrées l'oscil1ation de référence a(t)~et le signal de 30rtie du déphaseùr 4, et fournissant en sortie un signal e (t)~
- un deuxième filtre pa~se-bas 6 connecté à la sortie du deuxième comparateur de phase 5~
- un détecteur de polarité 7 connecté à la sortie du deuxième filtre passe-bas 6 - et un circuit de commutation inclus dans le premicr filtre passe-bas 3 et commandé par le détecteur~de polarité 7.
Le premier filtre passe-bas 3 est formé d'un circuit intégrateur . . 8 précédé par un circult sommateur 9 à deux entrées reliées toutes les deux à la sortie d'un circuit 10 du type passe-bas, l'une directement l'autre au moyen d'un inverseur 11 soit par l'intermédiaire d'un circuit différentiateur 12 soit par l'intermédiaire d'un amplificateur inver~eur 14 et du circuit différentiateur 12. L'entrée du premier filtre pas~e-bas 3 est constituée par celle du circuit 10, du type passe-bas et .
qa sortie par la sortie du circuit intégrateur 8.
3o Le circuit intégrateur 8 a une fonction de transfert de la forme atp, a étant une constante reelle positive, le circuit lO
a une fonction de transfert de la forme 1/(p~c), c étant une constante . , ~ ;, .
. - 3 - : .
.; .: : . : . - :
réelle positive, le circuit différentiateur 12 une fonction de transfert de la forme p/a et l'amplificateur inverseur 14 un gain - oC.
L'inverseur 11 constitue le circuit de commutation précité.
Il est commandé par le détecteur de polarité 7.
Lorsque le détecteur de polarité 7 détecte un signal négatif en sortie du deuxième filt.re passe-bas 6 il commande la connexion de la deuxième entrée du circuit sommateur 9 à la sortie du cirouit différentiateur 12 ce qui donne au premier filtre pas e-bas 3 la fonction de transfert :
F1 (P) ~ p~c ( a) p = p+c p Lorsque le détecteur de polarité 7 détecte un 3ignal positir en ~ortie du deuxième filtre passe bas 6 il commande la connexion de la deuxième entrée du circuit sommateu~ 9 à la sortie de l'amplificateur inverseur 14 ce qui donne au premier filtre passe-ba3 3 la fonction de transfert :
F (p) - 1 (1 - oc p ) a _ 1 . a - ~cp ~-
Elle est relative aux boucles à verrouillage de phase comportant un oscillateur à fréquence variable contrôlé en tension, un comparateur de phase à caractéristique cosinusoidale recevant une oscillation de référenc~ et celle fournie par l'oscillateur, et un filtre passe-bas connecté entre la sortie du comparateur de phase et une entrée de commande de fréquence de l'oscillateur.
Une boucle à verrouillage de ph._e permet d'asservir la phase et la ~réquence d'un oscillaterr commande sur celles d'une oscillation de référence. Pour rertaines applications.notamment la détection cohérente ~ -et le filtrage sélectif avec élimination de bruit, il est nécessaire de - rendre la bande passante de la boucle fermée la plus étroite possible.
Cela nuit aux propriétés naturelles d'accrochage de la boucle qui réclament au contraire d'augmenter au maximum la bande passante de la boucle fermée.
Une manièr~ connue de répor.dre à ceq exigences contradictoires consiste à doter le f~ re passe-ba~ d'une structure commutable e~ Ponction - du déphasage instantané entre l'oscillation de référence et celle fournie par l'oscillateur. G.âce à cette stru4ture commutable le filtre passe-bas a deux oaracte~istiques de transfert distinctes l'une permettant de ~20 donner une bande passante étroite à la boucle fermée lorsqu'elle est accrochée et l'autre permettant de réduire le temps d'accrochage de la boucle.
La présente invention a pour but d'améliorer les caractéristiques d'accrochage d'une boucle à verrouillage de phase du genre precité.
Elle a pour objet une boucle à verroulllage de phase comportant un oscillateur variable contrôlé en tension, un premier comparateur de phase à caractérlstique cosinusoidale recevant sur se~ entrées une oscillation de référence et celle fournie par l'oscillateur, un premier filtre passe-baq connecté entre la sortie du comparateur de phase et une entrée de commande de fréquence de l'oscillateur, et muni d'une structure commutable lui-permettant de prendre deux configurationq possibles, un deuxième comparateur de phase à ~aractéristique cosinusoidale recevant sur ses entrées l'oscilla-tion de référence et celle issue de l'oscillateur, l'une de ces oscillations , ' 1 - ,/~ , .. . . . . . .
i' ' , ' .' ~ ' ' ': ' fi~5~
ayant été au préalable retardée de ~ radians par un circuit déphaseur, un deuxième filtre passe-bas connecté à la sortie du deuxième comparateur de phase, un circuit détecteur de polarité connecté à la sortie du deuxième ~iltre passe-bas, un oircuit de commutation commandé par le détecteur de polarité et assurant le choix entre les deux configurations possibles du premier filtre passe-bas.
Dans cette boucle à verrouillage de phase, le premier filtre passe-bas a, avec une première confieuration, une ~onction de trans~ert de la forme :
Fl (p) = a ~ p . 1 a et c const~ntes réelles positives p . p~c ~.,~ - ,-et, avec la deuxième configuration, une fonction de trans~ert de la forme : :
F2 (P) - a -OC p . 1 ~ constante réelle positive p p~c :
et non nulle.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront des revendications jointes et de la description ci-après d'un mode de réalisation donné 2 titre d'exemple. Cette description sera faite : .
en regard du dessin dans le~uel :
- la figure 1 représente le schéma d'une bouole à verrouillage de phase selon l'invention, - le~ ~igures 2 et 3 sont de~ diagramme~ illustrant l'un le comportement ~ -d'une boucle à verrouillage de phase classique du second ordre, l'autre celui de la boucle à verrouillage de phase représentée dans la figure 1 - et la figure 4 montre une réalisation possible du premier filtre passe-bas de la boucle à verrouillage de phase représentée à la figure 1.
La boucle à verrouillage de phase représentée dans la figure 1 comporte :
- un oscillateur à fréquence variable 1 commandé par un signal c (t), produisant une oscillation d (t) de loi de phase ~' (t) et ayant 3o une qensibilité de modulation K2 positive s'exprimant en rad/s/volt '`
ii7 ., et une pulsation libre w 0 (1~ d ~ = ~J0 ~ K2 ctt) - un premier comparateur de phase 2 à caractéristiQue cosinusoidale recevant sur se~ entrées une oscillation de référence a(t) de loi de phase ~ (t), et l'oscillation d(t) issue de l'oscillateur 1 et fournissant en sortie un signal b(t)J
- un premier filtre passe-bas représenté par un rectangle en pointillé
3 et disposé entre la sortie du premier comparateur de phase 2 qui lui fournit un signal b(t) et une entrée de commande de fréquence de l'oscillateur 1 à laquelle il fournit le signal c(t)~
- un déphaseur 4 introduisant un retard de phase de Ir radianq recevant le signal d(t) issu de l'oscillateur 1J
- un deuxième comparateur de phase 5 à caractér stique cosinuso~dale recevant sur ses entrées l'oscil1ation de référence a(t)~et le signal de 30rtie du déphaseùr 4, et fournissant en sortie un signal e (t)~
- un deuxième filtre pa~se-bas 6 connecté à la sortie du deuxième comparateur de phase 5~
- un détecteur de polarité 7 connecté à la sortie du deuxième filtre passe-bas 6 - et un circuit de commutation inclus dans le premicr filtre passe-bas 3 et commandé par le détecteur~de polarité 7.
Le premier filtre passe-bas 3 est formé d'un circuit intégrateur . . 8 précédé par un circult sommateur 9 à deux entrées reliées toutes les deux à la sortie d'un circuit 10 du type passe-bas, l'une directement l'autre au moyen d'un inverseur 11 soit par l'intermédiaire d'un circuit différentiateur 12 soit par l'intermédiaire d'un amplificateur inver~eur 14 et du circuit différentiateur 12. L'entrée du premier filtre pas~e-bas 3 est constituée par celle du circuit 10, du type passe-bas et .
qa sortie par la sortie du circuit intégrateur 8.
3o Le circuit intégrateur 8 a une fonction de transfert de la forme atp, a étant une constante reelle positive, le circuit lO
a une fonction de transfert de la forme 1/(p~c), c étant une constante . , ~ ;, .
. - 3 - : .
.; .: : . : . - :
réelle positive, le circuit différentiateur 12 une fonction de transfert de la forme p/a et l'amplificateur inverseur 14 un gain - oC.
L'inverseur 11 constitue le circuit de commutation précité.
Il est commandé par le détecteur de polarité 7.
Lorsque le détecteur de polarité 7 détecte un signal négatif en sortie du deuxième filt.re passe-bas 6 il commande la connexion de la deuxième entrée du circuit sommateur 9 à la sortie du cirouit différentiateur 12 ce qui donne au premier filtre pas e-bas 3 la fonction de transfert :
F1 (P) ~ p~c ( a) p = p+c p Lorsque le détecteur de polarité 7 détecte un 3ignal positir en ~ortie du deuxième filtre passe bas 6 il commande la connexion de la deuxième entrée du circuit sommateu~ 9 à la sortie de l'amplificateur inverseur 14 ce qui donne au premier filtre passe-ba3 3 la fonction de transfert :
F (p) - 1 (1 - oc p ) a _ 1 . a - ~cp ~-
2 - p+c ~ a p ~ p~c p Les deux comparateurs de phase 2 et 5 à caractéristique co3inuso~da;e - sont identiques et réalisés en général à l'aide d'un multiplieur analogique tel qu'un modulateur en anneau. Leur réponse comporte deux composantes l'une à la fréquence du battement inférieur l'autre à la fréquence du battement quperieur des signaux appliqués à leurs entrées. La composante au battement supérieure est arrêtée pour l'un par le circuit du type pa3se-bas 10 et pour l'autre par le deuxième flltre pa3se-bas 6 qui sont l'un et l'autre prévus à cet e~fet.
La fonction de transfert F1 (P) du premier filtre pa3se-bas est oelle du filtre d'une boucle à verrouillage classique du second ordre et le~ coeffioients a et c sont déterminés selon le3 critères habituels pour une telle boucle. La valeur ~ figurant dan3 la fonction de tran~fert F2 (P) est une constante positive non nulle.
La boucie à verrouillage de phase qui ~ient d'être décrite .. .
.
, . , : . .
. .
relativement à la figure 1 présente des propriétés d'accrochage améliorées par rapport à une boucle à verrouillage de phase classique du second ordre. Pour les faire ressortir on peut comparer les fonctionnements de la boucle à verrouillage de phase selon la figure 1 et celui de la boucle à verrouillage de phase classique du second ordre lorsqu'elles sont en période d'accrochage. Cette comparaison necessite d'expliclter l'équation de fonctionnement de la boucle à verrouillage de phase selon la figure 1 c'est-à-dire la relation liant la pulsation instantanée de l'oscillateur 1 à la différence de phase existant entre les signaux a(t) et d(t) appliqués à l'entrée du premier comparateur de phase 2.
On explicite tout d'abord la condition régissant le fonctionnement du circuit de commutation modifiant la configuration du premier filtre pasqe-bas 3. L'oscilla~ion de réfcrence a(t) et celle d(t) issue de l'oscil-lateur 1 sont de la forme :
a(t) = V1_sin ~ (t) d(t) = V2 sin ~'(t) En supposant que les deux comparateurs de phase 2 et 5 qui ~ont identiques, sont réalisés chacun à l'aide d~m multiplieur analogique de gain Kl et en te~ant compte du retard de phase de 1f radians apporté
par le clrcuit déphasRur 4, le signal e(t) du deuxième comparateur de phase 5 peut se mettre SOU3 la forme :
e(t) = K1V~V2 sin ~ (t). sin (~'(t) I ~ ) ou encore ~ K~V1V2 ~sin ( 9 (t)- ~ (t)) ~ sin (~ (t) I ~'(t)) Le deuxième filtre passebas 6 arrêtant le battement supérieur ~
le détecteur de polarité 7 reçoit en entrée le signal : ~ -K1V1V2 ~in ( ~ (t) - ~ '(t)) ~ La condition régis~ant le fonctionnement du circuit de commutation ; est donc le signe de sin(~ (t) - ~'(t)). En supposant la constante K1 positive on peut écrire que la fonction de transfert du premier filtre : ~ . . , . :.: . , :. :: :: : . . : . -~6~
pasQe-bas 3 est définie par le sy3tème :
( E1 (P) = 1 a~p pour 3in ( ~ (t) - ~ (t)) < 0 (2) ( F2 (P) = 1 a -~c p pour sin ( ~ (t) - ~' (t)) ~0 p~c p L'équation ae fonctionnement de la boucle à verrouillage de phase s'obtient en exprimant les relations liant le~ grandeurs d'entrée et de sortie du premier comparateur de phase 2, du filtre ~a33e-bas ~ et de l'oscillateur 1.
Ave4 les hypothèses adoptée3 précédemment la répon3e b(t) du premier comparateur de phase 2 est de la forme :
b(t) = K1 V1 Y2 sin ~ (t). sin ~'(t) ou encore b(t) = ~ K1 V1 V2 [ c03 (~(t) - ~ '(t)) - cos(0 (t) + ~ ~(t))j Le circuit du type pa3se-bas 10 placé à l'entrée du filtre pa3~e-ba3 3 bloque le battement 3upérieur en ~ + ~ ' de ~orte que, à ~a sortie le ~ignal b'(t) est de la forme :
La fonction de transfert F1 (P) du premier filtre pa3se-bas est oelle du filtre d'une boucle à verrouillage classique du second ordre et le~ coeffioients a et c sont déterminés selon le3 critères habituels pour une telle boucle. La valeur ~ figurant dan3 la fonction de tran~fert F2 (P) est une constante positive non nulle.
La boucie à verrouillage de phase qui ~ient d'être décrite .. .
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relativement à la figure 1 présente des propriétés d'accrochage améliorées par rapport à une boucle à verrouillage de phase classique du second ordre. Pour les faire ressortir on peut comparer les fonctionnements de la boucle à verrouillage de phase selon la figure 1 et celui de la boucle à verrouillage de phase classique du second ordre lorsqu'elles sont en période d'accrochage. Cette comparaison necessite d'expliclter l'équation de fonctionnement de la boucle à verrouillage de phase selon la figure 1 c'est-à-dire la relation liant la pulsation instantanée de l'oscillateur 1 à la différence de phase existant entre les signaux a(t) et d(t) appliqués à l'entrée du premier comparateur de phase 2.
On explicite tout d'abord la condition régissant le fonctionnement du circuit de commutation modifiant la configuration du premier filtre pasqe-bas 3. L'oscilla~ion de réfcrence a(t) et celle d(t) issue de l'oscil-lateur 1 sont de la forme :
a(t) = V1_sin ~ (t) d(t) = V2 sin ~'(t) En supposant que les deux comparateurs de phase 2 et 5 qui ~ont identiques, sont réalisés chacun à l'aide d~m multiplieur analogique de gain Kl et en te~ant compte du retard de phase de 1f radians apporté
par le clrcuit déphasRur 4, le signal e(t) du deuxième comparateur de phase 5 peut se mettre SOU3 la forme :
e(t) = K1V~V2 sin ~ (t). sin (~'(t) I ~ ) ou encore ~ K~V1V2 ~sin ( 9 (t)- ~ (t)) ~ sin (~ (t) I ~'(t)) Le deuxième filtre passebas 6 arrêtant le battement supérieur ~
le détecteur de polarité 7 reçoit en entrée le signal : ~ -K1V1V2 ~in ( ~ (t) - ~ '(t)) ~ La condition régis~ant le fonctionnement du circuit de commutation ; est donc le signe de sin(~ (t) - ~'(t)). En supposant la constante K1 positive on peut écrire que la fonction de transfert du premier filtre : ~ . . , . :.: . , :. :: :: : . . : . -~6~
pasQe-bas 3 est définie par le sy3tème :
( E1 (P) = 1 a~p pour 3in ( ~ (t) - ~ (t)) < 0 (2) ( F2 (P) = 1 a -~c p pour sin ( ~ (t) - ~' (t)) ~0 p~c p L'équation ae fonctionnement de la boucle à verrouillage de phase s'obtient en exprimant les relations liant le~ grandeurs d'entrée et de sortie du premier comparateur de phase 2, du filtre ~a33e-bas ~ et de l'oscillateur 1.
Ave4 les hypothèses adoptée3 précédemment la répon3e b(t) du premier comparateur de phase 2 est de la forme :
b(t) = K1 V1 Y2 sin ~ (t). sin ~'(t) ou encore b(t) = ~ K1 V1 V2 [ c03 (~(t) - ~ '(t)) - cos(0 (t) + ~ ~(t))j Le circuit du type pa3se-bas 10 placé à l'entrée du filtre pa3~e-ba3 3 bloque le battement 3upérieur en ~ + ~ ' de ~orte que, à ~a sortie le ~ignal b'(t) est de la forme :
(3) b'(t) = ~ K1 Vl V2 co~ ( ~ (t) - ~ (t)) Ls signal de sortie du premier filtre passe-ba3 3 peut s'exprimer par la relation :
o(t) = cO (t) + J f (t-u) b'(u) du . oO (t) étant la réponse du filtre privé du circuit du type pa~se-bas 10 à une entrée b'(t~ nulle et f(t) la réponse impul3ionnelle du filtre privé du cirouit du type pa~se-bas 10. En supposant le3 conditions initiale~ nulles la fonction cO (t) e~t nulle :
o(t) = cO (t) + J f (t-u) b'(u) du . oO (t) étant la réponse du filtre privé du circuit du type pa~se-bas 10 à une entrée b'(t~ nulle et f(t) la réponse impul3ionnelle du filtre privé du cirouit du type pa~se-bas 10. En supposant le3 conditions initiale~ nulles la fonction cO (t) e~t nulle :
(4) C(t) - J f(t-u) b tu~du En combinant le3 relation3 (1), (3) et t4) on obtient d ~1 - ~0 ~ ~ K1 K2 V1 V2 Çf (t-u)co~ (~ (u) ~ '(u))du . En tenant compte du fait que la fonction de transfert du :
' ' '.' :'~' - 6 - ~
premier filtre passe-bas 3 privé du circuit du type passe-bas 10 est définie par le système ~F'1 (P) = ~ pour sin( ~ (t) ~ ( ) ¦F'2 (P) = a-ocp pour sin ~ 9 (t) - ~ '(t)) 7~ 0 On obtient le système d'équations suivant :
pour sin (~ (t) - ~ ' (t)) ~
dt.( dt ~ ) 2- K~X2V1V2 C09(~(t) -~(t)) , .
~ ~ K1K2V1V2 sin(~(t) - ~'(t)) (dt dt ) et pour sin ~ ~ (t) - ~'(t,)) ?~ ~o - 10 ~ d ~ O)~ a KI~ V1V2 c09 (~ (t)- ~'(t)) 2 1rzV~Vzsin~(t)- ~(t~ ~d~-d~) Il est hanituel de donner à ces équations une forme réduite en posant :
.,-- -- ~ .
~ = V~ a KlK2vlv2 ; ~ K1K2V1V2 ; n " , ,, , a, . ;'' . Il vient alors :
( ~ - 2 ~ ~ sin ~ + cos ~ - d2 ~ = O poar sin ~ C O ~; ~
' ' '.' :'~' - 6 - ~
premier filtre passe-bas 3 privé du circuit du type passe-bas 10 est définie par le système ~F'1 (P) = ~ pour sin( ~ (t) ~ ( ) ¦F'2 (P) = a-ocp pour sin ~ 9 (t) - ~ '(t)) 7~ 0 On obtient le système d'équations suivant :
pour sin (~ (t) - ~ ' (t)) ~
dt.( dt ~ ) 2- K~X2V1V2 C09(~(t) -~(t)) , .
~ ~ K1K2V1V2 sin(~(t) - ~'(t)) (dt dt ) et pour sin ~ ~ (t) - ~'(t,)) ?~ ~o - 10 ~ d ~ O)~ a KI~ V1V2 c09 (~ (t)- ~'(t)) 2 1rzV~Vzsin~(t)- ~(t~ ~d~-d~) Il est hanituel de donner à ces équations une forme réduite en posant :
.,-- -- ~ .
~ = V~ a KlK2vlv2 ; ~ K1K2V1V2 ; n " , ,, , a, . ;'' . Il vient alors :
( ~ - 2 ~ ~ sin ~ + cos ~ - d2 ~ = O poar sin ~ C O ~; ~
(5) ~ : .
( ~ + 2~ in~ fOOS ~ - dZ ~ = o pour sln~7yO
. La première équation du système (5), prise indépendamment de ~ :
la condition sin ~ C O correspond à l'équation de fonctionnement d'une boucle :
à verrouillage de phase classique du second ordre. La constante vJn apparalt alors cornme la pulsation propre non amortie de la boucle et ~ OO~mQ un ~ . ' . ' 5'7 facteur d'amortissement.
La résolution des équations différentielles du système 5 peut se ~aire graphiquement dans le plan des phases ( ~ ~Pour montrer Ies avantages de la boucle à verrouillage de phase selon la figure - 1 par rapport à la boucle à verrouillage de phase conventionnelle du second ordre nous nous contenterons d'une étude comparative des équations de fonctionnement de l'une et de l'autre dans le cas où
la fréquence de l'oscillation de référence ne varia pas c'est-à-dire dans le cas où d ~ est nul.
d~
La figure 2 représente une solution graphique dans le plan des phases de l'équation dif~érentielle :
d2~ _ 2 ~ d ~ sin ~ + C09 ~ = 0 d~2 d~
régissant le comportement d'une boucle à verrouillage de phase classique du second ordre.
La boucle présente des points d'équilibre de fonctionnement déterminés par les conditions :
d2 ~ = o et ~ = 0 d ~2 dt Il y a deux ~ypes de points d'équilibre :
- sr + 2 K 1ret ~ = 1r + 2 K 1r K entier K
2 . 2 . 20 et on démontre qu'un seul est stable ~ = - + 2 K ~
La courbe intégrale solution a été tracée pour un coef~icient d'amortissement ~ égal à ~ 2 et avec pour conditions initiales d ~ = 10 et ~- - 3 ~r d ~ 2 Elle a été construite à partir des courbes isoclines en pointillés d/Sin~qs par la relation :
d~d ~ J = Q d d ~ dr Q ~ 2 ~sin Q étant le coefficient angulaire de la tangente des fonctions solutions aux points où elles coupent la courbe isocline considérée.
Cette courbe intégrale présente trois parties caractéristiques.
Sa première partie comprise entre les points A et ~ correspond à une poursuite en fréquence. Au cours de cette dernière l'écart de phase ef~eotue des sauts de cycle en grand nombre qui n'ont pas été tous représentés en raison de leur densité. La ~requence d ~ du battement dt entre l'osci]lation de référence et celle de l'oscillateur 1 oscille autour d'une valeur moyenne qui décro~t lentement. Sa deuxième partie comprise entre les pcints B et C correspond à un asservissement en rréquence avec une erreur de phase non nulle et sa troisième partie située entre les points C et D à un asservissement en phase.
On remarque sur cette figure 2 que pendant la poursuite en fréquence, la fréquence du battement entre l'oscillateur de référence et celle issue de l'oscillateur à tendance à décroître dans la portion du plan délimitée par les courbes isoclines d'équations :
Y = 1 cotg ~ et la droite ~ = O (rad) pour ~
ceci pour ~ 7 0 d ~
et à croître dans la portion de phase complémentaire par rapport à
l'intervalle ~ 3 ~ , ~ . Cette croissance de la fréquence de battement pendant une demi-période des sauts de cycle est l'une des raisons essentieIles de la long~eur du temps mis par une boucle à verrouillage de phase pour s'accrocher.
Dans la boucle à verrouillage de phase selon la figure 1 on a tenté d'éviter cette croissance de la fréquence de battement - en modifiant l'équation de fonctionnement pour des valeurs du déphasage ~.
r] ~ ) lo, 1T' ] tels que sin ~ 7/ 0 qui correspondent approximativement aux valeurs pour lesquelles cette crois-_ g _ : .
. , , : :
. - -sance se produit, les courbes isoclines d'équation :
.. . ..
y = + 1 cotg 2 ~
se confondant pratiquement avec les droites d'équation 1 = K ~(K = 0, 1, 2, ... et K ~ 2, - 3,... ) dès que la valeur de d ~/d ~ devient élevée ce qui est le cas lors de la poursuite en fréquence.
La figure 3 représente une solution graphique dans le plan de phase (d ~ , 1 ) du système d'équations différentielles :
d ~ _ 2 ~ d ~ sin ~ + cos ~ = 0 sin ~ ~ o d~ d ~
d2 ~ ~ 2 2c ~ d ~ sin ~ ~ cos ~ = o sin ~ 7~ Q
régi3sant le comportement de la boucle à verrouillage de phase selon la . ~.figure 1. .
Cette boucle pr~sente des points d'équilibre de fonctiol.nement déter-miné~ par les conditions :
.
d2 ~ = O et d ~ = o cos ~ = o dT d ~ :
Comme dans le cas précédent il y a deux tvpes de points d'équ_libre : - .
1 = - 1r ~ 2 K 1ret ~ = + ~r + 2 K ~ K entier, réel et l'on démontre qu'un seul est stable = - ~ + 2 K ~
'' . La courbe intégrale solution représentée en trait plein a été tracée pour ~n coefficient d'amortissement ~ égal à ~ , un coeffficient ~c égal ~:
~ à 1 et avec pour conditions lnitiales :
: d ~ = 10 et ~ = - 3 Ir d ~ 2 Elle a été construite dan~ la portion du plan de phase ( ~
vérifiant la condition ~ ~o, - ~ à partir des courbes isoclines d'équations - ~ = -cos ~ .
d ~q ~ 2 ~ sin :
.
, et dans la partie complémentaire par rapport à l'intervalle ., ~ ~ L 2 2 du plan de phase à partir des courbes isoclines d'équation :
- - cos d r q + 2 ~ sin ~
On constate sur cette figure 3 que la boucle à verrouillage de phase n'effectue plus qu'un seul ~aut de cycle pour son accrochage ce qui procure un gain de temps considérable puisque la pulsation propre non amortie u~ est restée invariante. Cette amélioration est due, comme l'on peut s'en rendre compte sur la figure 3, à la suppre~sion pratiquement oomplète des périodes de croissance de la fréquence du battement entre .
l'oscillation de référence et celle fournie par l'oscillateur commandé.
Cette suppression donne à la boucle un fonctionnement en asserY..ssement de fréq~ence pendant son accrochage.
On remarque en outre que la boucle à verrouillage de phase selon la figure 1 est identique à une boucle à verrouillage de phase classique ~du second ordre dans la zone ou le slnus ~ est négatif et que par conséquent les résultats concernant le comportement linéaire de cette dernière lui sont applicables.
Une étude plus poussée de la boucle à verrouillage de phase selon la figure 1 notamment lorsque l'oscillation de référence est une rampe~d= fréquence d2 ~ /d~ 2 = R ~ O montre que la plage d'acquisition en Préquence de la boucle n'est plus limitée que par la réponse fréquentielle du comparateur de phase.
La flgure 4 représente un exemple de réalisation du premier filtre passe-bas 3. On distingue sur cette flgurç :
- un premier amplificateur opérationnel 19 monté en filtre passe-bas aveo un cirouit RoCo parallèle connecté entre sa sortie et son entrée inverseuse qui est également reliée par une résistance Ro à l'entrée du cirouit.
- un deuxième amplificateur opérationnel 20 monté en différentiateur avec - une ré~sistance R1 connectée entre sa sortie et son entrée inverseuse qui est également reliée par unc ^apacitc C1 à la sortie du premier amplifi - 11 ~
., - , , . . . , .. ,,: : ~ .: : : :
cateur opérationnel 19, - un troisième amplificateur opérationnel 21 monté en amplificateur inverseur de gain 1 connecté à la suite du deuxième amplificateur opérationnel 20, - un quatrième amplificateur opérationnel 22 monté en sommateur, ayant son - entrée inverseuse reliée d'une part à la sortie du premier amplificateur opérationnel 19 par l'intermédiaire d'une résistance R4 et d'autre part, par l'intermédiaire d'une résistance de valeur :
n R'2 n+m à un dispositi~ de commutation qui la connecte soit à la sor~ie du troisième amplificateur opérationnel 21 par l'intermédiaire d'une résistance de valeur :
m R'2 n~m ..
soit à la sortie de l'amplificateur cpérationnel 20 par l'intermédiaire d'une résistance de valeur ~ :
? :~:
n+m -- et un cinquième amplificateur opérationnel 23 monté en intégrateur au moyen d'une capacité C connectée entre sa sortie et son entrée inverseuse elie même reliée à la sortie du quatrième amplificateur opérationnel 22 par l'intermédiaire d'une réqistance R. ' SoiteO le signal d'entrée du circuit et e1 le signal de sortie du premier amplificateur opérationnel 19, on a :
e1 (P) = - eO (P) 1 ~ R C p - Soit e2 le ~ignal de sortie du deuxième amplificateur opérationnel 20 on a :
e2 (P) = - el(P)- R1C1P
Soit e'2 le signal de ~ortie du troisième amplificateur opérationnel 21 monté en inverseur à gain unité, on a :
e'2 (P) = ~ e2(P) . . Soit e3 le signal de sortie du quatrième amplificateur opérationnel 22 on a : e3 (p) = - e1 (P) R5 ~ R5,2 e 2 (P) . . ' . ~ - , . ~
, . ' :.
~ 12 -, : : . . , . ~
ou e3(p) - - e1(p) R5 - R5 n+m e2(p) ~elon la position de l'inverseur Soit e4 le signal de sortie du cinquième amplificateur opérationnel 23 on a :
e4 (p) = - e3 (p) On déduit la fonction de transfert du filtre passe-bas des équations precédentes :
( ~ + 2~ in~ fOOS ~ - dZ ~ = o pour sln~7yO
. La première équation du système (5), prise indépendamment de ~ :
la condition sin ~ C O correspond à l'équation de fonctionnement d'une boucle :
à verrouillage de phase classique du second ordre. La constante vJn apparalt alors cornme la pulsation propre non amortie de la boucle et ~ OO~mQ un ~ . ' . ' 5'7 facteur d'amortissement.
La résolution des équations différentielles du système 5 peut se ~aire graphiquement dans le plan des phases ( ~ ~Pour montrer Ies avantages de la boucle à verrouillage de phase selon la figure - 1 par rapport à la boucle à verrouillage de phase conventionnelle du second ordre nous nous contenterons d'une étude comparative des équations de fonctionnement de l'une et de l'autre dans le cas où
la fréquence de l'oscillation de référence ne varia pas c'est-à-dire dans le cas où d ~ est nul.
d~
La figure 2 représente une solution graphique dans le plan des phases de l'équation dif~érentielle :
d2~ _ 2 ~ d ~ sin ~ + C09 ~ = 0 d~2 d~
régissant le comportement d'une boucle à verrouillage de phase classique du second ordre.
La boucle présente des points d'équilibre de fonctionnement déterminés par les conditions :
d2 ~ = o et ~ = 0 d ~2 dt Il y a deux ~ypes de points d'équilibre :
- sr + 2 K 1ret ~ = 1r + 2 K 1r K entier K
2 . 2 . 20 et on démontre qu'un seul est stable ~ = - + 2 K ~
La courbe intégrale solution a été tracée pour un coef~icient d'amortissement ~ égal à ~ 2 et avec pour conditions initiales d ~ = 10 et ~- - 3 ~r d ~ 2 Elle a été construite à partir des courbes isoclines en pointillés d/Sin~qs par la relation :
d~d ~ J = Q d d ~ dr Q ~ 2 ~sin Q étant le coefficient angulaire de la tangente des fonctions solutions aux points où elles coupent la courbe isocline considérée.
Cette courbe intégrale présente trois parties caractéristiques.
Sa première partie comprise entre les points A et ~ correspond à une poursuite en fréquence. Au cours de cette dernière l'écart de phase ef~eotue des sauts de cycle en grand nombre qui n'ont pas été tous représentés en raison de leur densité. La ~requence d ~ du battement dt entre l'osci]lation de référence et celle de l'oscillateur 1 oscille autour d'une valeur moyenne qui décro~t lentement. Sa deuxième partie comprise entre les pcints B et C correspond à un asservissement en rréquence avec une erreur de phase non nulle et sa troisième partie située entre les points C et D à un asservissement en phase.
On remarque sur cette figure 2 que pendant la poursuite en fréquence, la fréquence du battement entre l'oscillateur de référence et celle issue de l'oscillateur à tendance à décroître dans la portion du plan délimitée par les courbes isoclines d'équations :
Y = 1 cotg ~ et la droite ~ = O (rad) pour ~
ceci pour ~ 7 0 d ~
et à croître dans la portion de phase complémentaire par rapport à
l'intervalle ~ 3 ~ , ~ . Cette croissance de la fréquence de battement pendant une demi-période des sauts de cycle est l'une des raisons essentieIles de la long~eur du temps mis par une boucle à verrouillage de phase pour s'accrocher.
Dans la boucle à verrouillage de phase selon la figure 1 on a tenté d'éviter cette croissance de la fréquence de battement - en modifiant l'équation de fonctionnement pour des valeurs du déphasage ~.
r] ~ ) lo, 1T' ] tels que sin ~ 7/ 0 qui correspondent approximativement aux valeurs pour lesquelles cette crois-_ g _ : .
. , , : :
. - -sance se produit, les courbes isoclines d'équation :
.. . ..
y = + 1 cotg 2 ~
se confondant pratiquement avec les droites d'équation 1 = K ~(K = 0, 1, 2, ... et K ~ 2, - 3,... ) dès que la valeur de d ~/d ~ devient élevée ce qui est le cas lors de la poursuite en fréquence.
La figure 3 représente une solution graphique dans le plan de phase (d ~ , 1 ) du système d'équations différentielles :
d ~ _ 2 ~ d ~ sin ~ + cos ~ = 0 sin ~ ~ o d~ d ~
d2 ~ ~ 2 2c ~ d ~ sin ~ ~ cos ~ = o sin ~ 7~ Q
régi3sant le comportement de la boucle à verrouillage de phase selon la . ~.figure 1. .
Cette boucle pr~sente des points d'équilibre de fonctiol.nement déter-miné~ par les conditions :
.
d2 ~ = O et d ~ = o cos ~ = o dT d ~ :
Comme dans le cas précédent il y a deux tvpes de points d'équ_libre : - .
1 = - 1r ~ 2 K 1ret ~ = + ~r + 2 K ~ K entier, réel et l'on démontre qu'un seul est stable = - ~ + 2 K ~
'' . La courbe intégrale solution représentée en trait plein a été tracée pour ~n coefficient d'amortissement ~ égal à ~ , un coeffficient ~c égal ~:
~ à 1 et avec pour conditions lnitiales :
: d ~ = 10 et ~ = - 3 Ir d ~ 2 Elle a été construite dan~ la portion du plan de phase ( ~
vérifiant la condition ~ ~o, - ~ à partir des courbes isoclines d'équations - ~ = -cos ~ .
d ~q ~ 2 ~ sin :
.
, et dans la partie complémentaire par rapport à l'intervalle ., ~ ~ L 2 2 du plan de phase à partir des courbes isoclines d'équation :
- - cos d r q + 2 ~ sin ~
On constate sur cette figure 3 que la boucle à verrouillage de phase n'effectue plus qu'un seul ~aut de cycle pour son accrochage ce qui procure un gain de temps considérable puisque la pulsation propre non amortie u~ est restée invariante. Cette amélioration est due, comme l'on peut s'en rendre compte sur la figure 3, à la suppre~sion pratiquement oomplète des périodes de croissance de la fréquence du battement entre .
l'oscillation de référence et celle fournie par l'oscillateur commandé.
Cette suppression donne à la boucle un fonctionnement en asserY..ssement de fréq~ence pendant son accrochage.
On remarque en outre que la boucle à verrouillage de phase selon la figure 1 est identique à une boucle à verrouillage de phase classique ~du second ordre dans la zone ou le slnus ~ est négatif et que par conséquent les résultats concernant le comportement linéaire de cette dernière lui sont applicables.
Une étude plus poussée de la boucle à verrouillage de phase selon la figure 1 notamment lorsque l'oscillation de référence est une rampe~d= fréquence d2 ~ /d~ 2 = R ~ O montre que la plage d'acquisition en Préquence de la boucle n'est plus limitée que par la réponse fréquentielle du comparateur de phase.
La flgure 4 représente un exemple de réalisation du premier filtre passe-bas 3. On distingue sur cette flgurç :
- un premier amplificateur opérationnel 19 monté en filtre passe-bas aveo un cirouit RoCo parallèle connecté entre sa sortie et son entrée inverseuse qui est également reliée par une résistance Ro à l'entrée du cirouit.
- un deuxième amplificateur opérationnel 20 monté en différentiateur avec - une ré~sistance R1 connectée entre sa sortie et son entrée inverseuse qui est également reliée par unc ^apacitc C1 à la sortie du premier amplifi - 11 ~
., - , , . . . , .. ,,: : ~ .: : : :
cateur opérationnel 19, - un troisième amplificateur opérationnel 21 monté en amplificateur inverseur de gain 1 connecté à la suite du deuxième amplificateur opérationnel 20, - un quatrième amplificateur opérationnel 22 monté en sommateur, ayant son - entrée inverseuse reliée d'une part à la sortie du premier amplificateur opérationnel 19 par l'intermédiaire d'une résistance R4 et d'autre part, par l'intermédiaire d'une résistance de valeur :
n R'2 n+m à un dispositi~ de commutation qui la connecte soit à la sor~ie du troisième amplificateur opérationnel 21 par l'intermédiaire d'une résistance de valeur :
m R'2 n~m ..
soit à la sortie de l'amplificateur cpérationnel 20 par l'intermédiaire d'une résistance de valeur ~ :
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n+m -- et un cinquième amplificateur opérationnel 23 monté en intégrateur au moyen d'une capacité C connectée entre sa sortie et son entrée inverseuse elie même reliée à la sortie du quatrième amplificateur opérationnel 22 par l'intermédiaire d'une réqistance R. ' SoiteO le signal d'entrée du circuit et e1 le signal de sortie du premier amplificateur opérationnel 19, on a :
e1 (P) = - eO (P) 1 ~ R C p - Soit e2 le ~ignal de sortie du deuxième amplificateur opérationnel 20 on a :
e2 (P) = - el(P)- R1C1P
Soit e'2 le signal de ~ortie du troisième amplificateur opérationnel 21 monté en inverseur à gain unité, on a :
e'2 (P) = ~ e2(P) . . Soit e3 le signal de sortie du quatrième amplificateur opérationnel 22 on a : e3 (p) = - e1 (P) R5 ~ R5,2 e 2 (P) . . ' . ~ - , . ~
, . ' :.
~ 12 -, : : . . , . ~
ou e3(p) - - e1(p) R5 - R5 n+m e2(p) ~elon la position de l'inverseur Soit e4 le signal de sortie du cinquième amplificateur opérationnel 23 on a :
e4 (p) = - e3 (p) On déduit la fonction de transfert du filtre passe-bas des équations precédentes :
(6) e4 (p) = ~ 1 x R5 x ~ 1 ~ R4 R1C1p) x eO (P) RCp R4 R'2 1 + RoCoP
10 ou
10 ou
(7) e4 (P)= _ 1 x R5x ~ 1 - R4 n+m R1 C1p\ x eO (P)RC p R4~ R'2 n+m' ~ 1 + RoCop selon la position de i'inverseur.
La fonction de transfert définie par la relation (6) est obtenue lorsque l'inverseur relie l'e!~trée du quatrième amplificateur opérationnel 22 à la so.tie du troisième amplificateur opérationnel 21. Elle se ramène par des changements de constantes à la forme :
p+o p , ....
Elle sera donc utilisée lorsque le ~in ~ sera négatif.
La fonction de transfert définie par la relation 7 est obtenue lorsque l'inverseur relie l'entrée du quatrième amplificateur opérationnel 22 à la sortie du deuxième amplificateur 20. Elle se ramène par des changements de constante~ à la forme : - -t . a - ~ p ~ .
- . ~ P P .:
.
Elle sera utllisée lorsque le sln ~ sera positlf ou nul.
Le dispositif de commutation est avantageusement réalisé
à l'aide de portes analogiques.
La boucle à verrouillage de phase que l'on vient de décrire s'utiiise avantageusement pour la détection cohérente~et le filtrage sélectif. Elle est part1culierement intéressante en raison de l'étroitesse de sa bande pa~sante lorsqu'elle est accrochée et de la longueur de ~:
. , . . . - . . ., , . . -. - ~ :
... , . . . . . : . .:: . - . - , ,:- . : , . . ..
~a plage d'acquisition de fréquence.
Il va de soi que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, :
modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents.
: . .
.
^' ~
..
. , : .
.
, .
La fonction de transfert définie par la relation (6) est obtenue lorsque l'inverseur relie l'e!~trée du quatrième amplificateur opérationnel 22 à la so.tie du troisième amplificateur opérationnel 21. Elle se ramène par des changements de constantes à la forme :
p+o p , ....
Elle sera donc utilisée lorsque le ~in ~ sera négatif.
La fonction de transfert définie par la relation 7 est obtenue lorsque l'inverseur relie l'entrée du quatrième amplificateur opérationnel 22 à la sortie du deuxième amplificateur 20. Elle se ramène par des changements de constante~ à la forme : - -t . a - ~ p ~ .
- . ~ P P .:
.
Elle sera utllisée lorsque le sln ~ sera positlf ou nul.
Le dispositif de commutation est avantageusement réalisé
à l'aide de portes analogiques.
La boucle à verrouillage de phase que l'on vient de décrire s'utiiise avantageusement pour la détection cohérente~et le filtrage sélectif. Elle est part1culierement intéressante en raison de l'étroitesse de sa bande pa~sante lorsqu'elle est accrochée et de la longueur de ~:
. , . . . - . . ., , . . -. - ~ :
... , . . . . . : . .:: . - . - , ,:- . : , . . ..
~a plage d'acquisition de fréquence.
Il va de soi que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, :
modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents.
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.
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.
, .
Claims (4)
ou un privilège exclusif est revendiqué sont définies comme suit :
1/ Boucle à verrouillage de phase comportant: un oscillateur à fréquence variable contrôlé en tension un premier comparateur de phase à carac-téristique cosinusoïdale recevant sur ses entrées une oscillation de référence et celle fournie par l'oscillateur, un premier filtre passe bas connecté entre la sortie du comparateur de phase et une entrée de commande de fréquence de l'oscillateur, et muni d'une structure commutable lui permettant de prendre deux configurations possibles, un deuxième comparateur de phase à caractéristique cosinusoïdale recevant sur ses entrées l'oscillation de référence et celle issue de l'oscillateur, l'une de ces oscillations ayant été au préalable retardée de radians par un circuit déphaseur, un deuxième filtre passe-bas connecté à la sortie du deuxième comparateur de phase, un détecteur de polarité et un circuit de commutation commandé par le détecteur de polarité, inclus dans le premier filtre passe-bas et assurant le choix entre les deux configurations possibles de ce dernier, ladite boucle à verrouillage de phase étant caractérisée par le fait que son premier filtre passe-bas a, selon une première configuration une fonction de transfert de la forme :
a et c constantes réelles et positives et selon une deuxième configuration une fonction de transfert de la forme :
.alpha. constante réelle positive et non nulle.
a et c constantes réelles et positives et selon une deuxième configuration une fonction de transfert de la forme :
.alpha. constante réelle positive et non nulle.
2/ Boucle à verrouillage de phase selon la revendication 1, caractérisée en ce que son premier filtre passe-bas comporte un premier circuit intégrateur place en sortie et précédé par un circuit sommateur à
deux entrées reliées toutes les deux à la sortie d'un circuit de type passe-bas placé en entrée, l'une directement et l'autre au moyen d'un dispositif de commutation soit par l'intermédiaire d'un circuit différen-tiateur soit par l'intermédiaire d'un amplificateur inverseur et dudit circuit différentiateur.
deux entrées reliées toutes les deux à la sortie d'un circuit de type passe-bas placé en entrée, l'une directement et l'autre au moyen d'un dispositif de commutation soit par l'intermédiaire d'un circuit différen-tiateur soit par l'intermédiaire d'un amplificateur inverseur et dudit circuit différentiateur.
3/ Boucle à verrouillage de phase selon la revendication 1 dans laquelle le circuit déphaseur est disposé entre l'oscillateur à fréquence variable commandé en tension et le deuxième comparateur de phase, caractérisée en ce que le circuit de commutation 11 est commandé par le détecteur de polarité de manière à donner au premier filtre passe bas la fonction de transfert F1(p) lorsque ledit détecteur de polarité détecte un signal négatif et la fonction de transfert F2(p) lorsque ledit détecteur de polarité détecte un signal positif ou nul.
4/ Boucle à verrouillage de phase selon la revendication 1, caractérisée en ce que son premier filtre passe bas comporte :
- un premier amplificateur opérationnel placé en entrée et monté en filtre passe-bas avec un circuit RC parallèle (RoCo) connecté entre sa sortie et son entrée inverseuse qui est reliée par une résistance à l'entrée dudit premier filtre passe-bas, - un deuxième amplificateur opérationnel monté en différentiateur avec une résistance connectée entre sa sortie et son entrée inverseuse qui est reliée par une capacité à la sortie du premier amplificateur opérationnel, - un troisième amplificateur opérationnel monté en amplificateur inverseur et connecté à la suite du deuxième amplificateur opérationnel, - un quatrième amplificateur opérationnel monté en sommateur ayant son entrée inverseuse reliée d'une part à la sortie du premier amplificateur opérationnel par l'intermédiaire d'une première résistance (R4), et d'autre part, par l'intermédiaire d'une deuxième résistance à un dispositif de commutation qui la connecte soit à la sortie du troisième amplificateur opérationnel par l'intermédiaire d'une troisième résistance soit à la sortie du deuxième amplificateur opérationnel par l'intermédiaire d'une troisième résistance - et un cinquième amplificateur opérationnel monté en intégrateur au moyen d'une capacité connectée entre sa sortie et son entrée inverseuse qui est reliée par l'intermédiaire d'une résistance à la sortie du quatrième amplificateur opérationnel.
- un premier amplificateur opérationnel placé en entrée et monté en filtre passe-bas avec un circuit RC parallèle (RoCo) connecté entre sa sortie et son entrée inverseuse qui est reliée par une résistance à l'entrée dudit premier filtre passe-bas, - un deuxième amplificateur opérationnel monté en différentiateur avec une résistance connectée entre sa sortie et son entrée inverseuse qui est reliée par une capacité à la sortie du premier amplificateur opérationnel, - un troisième amplificateur opérationnel monté en amplificateur inverseur et connecté à la suite du deuxième amplificateur opérationnel, - un quatrième amplificateur opérationnel monté en sommateur ayant son entrée inverseuse reliée d'une part à la sortie du premier amplificateur opérationnel par l'intermédiaire d'une première résistance (R4), et d'autre part, par l'intermédiaire d'une deuxième résistance à un dispositif de commutation qui la connecte soit à la sortie du troisième amplificateur opérationnel par l'intermédiaire d'une troisième résistance soit à la sortie du deuxième amplificateur opérationnel par l'intermédiaire d'une troisième résistance - et un cinquième amplificateur opérationnel monté en intégrateur au moyen d'une capacité connectée entre sa sortie et son entrée inverseuse qui est reliée par l'intermédiaire d'une résistance à la sortie du quatrième amplificateur opérationnel.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7733248A FR2408243A1 (fr) | 1977-11-04 | 1977-11-04 | Boucle a verrouillage de phase |
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