FR2461957A1

FR2461957A1 - Circuit de comparaison de phase

Info

Publication number: FR2461957A1
Application number: FR8015639A
Authority: FR
Inventors: Jacob De Boer; De Boer Jacob
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1979-07-17
Filing date: 1980-07-15
Publication date: 1981-02-06
Also published as: GB2054298A; JPS644373B2; DE3026715A1; GB2054298B; NL7905540A; US4358736A; DE3026715C2; FR2461957B1; JPS5617518A; CA1152581A

Abstract

CIRCUIT DE COMPARAISON DE PHASE COMPORTANT UNE PREMIERE ENTREE RECEVANT UN PREMIER TRAIN D'IMPULSIONS, UNE DEUXIEME ENTREE RECEVANT UN DEUXIEME TRAIN D'IMPULSIONS, UN GENERATEUR DE TENSION VARIANT EN DENTS DE SCIE, UN PREMIER CIRCUIT D'ECHANTILLONNAGE QUI SOUS LA COMMANDE DES IMPULSIONS DUDIT PREMIER TRAIN ECHANTILLONNE LE SIGNAL SUR UNE SORTIE DUDIT GENERATEUR, UN DEUXIEME CIRCUIT D'ECHANTILLONNAGE QUI SOUS LA COMMANDE DES IMPULSIONS DU DEUXIEME TRAIN ECHANTILLONNE LE SIGNAL SUR LA SORTIE DU GENERATEUR, UN CIRCUIT POUR DEFINIR LA DIFFERENCE ENTRE LES SIGNAUX-ECHANTILLONS PRELEVES PAR LES PREMIER ET DEUXIEME CIRCUITS D'ECHANTILLONNAGE, AINSI QUE DES MOYENS POUR COUPLER LA PHASE DU GENERATEUR A CELLE DU PREMIER TRAIN D'IMPULSIONS.

Description

"Circuit de comparaison de phase"

L'invention concerne un circuit de coripa-

raison de phase comportant une première entrée recevant

un premier train d'impulsions, une deuxième entrée rece-

vant un deuxième train d'impulsions, un générateur de

O5 tension variant en dent de scie ainsi qu'un premier cir-

cuit d'échantillonnage oui, sous la commande des impul-

sions constituant ledit premier train, échantillonne le

signal sur une sortie dudit générateur.

Lors du fonctionnement d'un tel circuit de comparaison de phase connu, le générateur de tension variant en dents de scie est commandé par les impulsions formant le deuxième train d'impulsions. Une impulsion

appartenant au premier train d'impulsions et se produi-

sant après chaque impulsion du deuxième train d'impul-

sions échantillonne le signal de sortie du générateur de tension en dents de scie, et le signal-échantillon obtenu de la sorte est une mesure de la différence de phase entre les deux impulsions. Afin de pouvoir définir

également la différence de phase avec des impulsions dé-

phasées en aant et appartenant au premier train d'impul-

sions (phase négative), on impose aux impulsions du pre-

mier train un retard correspondant à la moitié de la période du. deuxième train d'impulsions fourni au premier circuit d'échantillonnage. Pour une différence de phase égale à zéro, le signal-échantillon prélevé par ledit premier circuit d'échantillonnage correspond alors à la

valeur de la tension que le générateur engendre à l'ins-

tant correspondant à la moitié de la période de ladite

tension variant en dents de scie.

Un inconvénient qui est inhérent à ce circuit de comparaison de phase est que la précision de la détection de phase de différences de phase proches de la valeur zéro est définie par l'égalité dudit retard et de la demipériode de la tension en dents de scie, un

autre inconvénient étant que lors de l'emploi d'un re-

tard fixe, le circuit de comparaison de phase ne con-

vient que pour une seule fréquence déterminée des trains

d'impulsions en raison de ce que des écarts de ladite fré-

quence ont comme conséquence une variation de ladite va-

leur des signaux - échantillons en présence d'une dif-

O férence de phase égale à zéroo Or, le but de l'invention et de procurer un circuit de comparaison de phase qui tout en appartenant au genre précisé dans le préambule, n'est pas affecté par les inconvénients cibés ci-dessuso A cet effet, lecircuit

de comparaison de phase conforme à l'invention est remar-

quable en ce qu'il comporte un deuxième circuit d'échan-

tillonnage qui, sous la commande des impulsions dudeuxiè-

me train d'impulsions, échantillonne le signal sur la sor-

tie du générateur de tension variant en dents de scie, un

circuit pour déterminer la différence entre les signaux-

échantillons prélevés par les premier et deuxième circuits d'échantillonnage, ainsi que des moyens pour coupler la

phase de la tension en dents de scie à la phase du pre-

mier train d'impulsions.

Du fait que dans le cas d'une différence

de phase égale à zéro, les deux circuits d'échantillonna-

ge prélèvent simultanément un m9me signal-échantillon, la différence entre ces signaux-échantillons est égale

à zéro. Cette valeur zéro n'est pas influencée par la va-

nriation de l'amplitude de la tension en dents de scie.

Une variation de ladite amplitude n'influence que d'une manière relativement faible l'erreur dans la comparaison

de phase en raion de ce que cette erreur est proportion-

nelle à la différence de phase.

Afin de maintenir une possibilité de com-

paraison de phase maximale dans les deux direction (dif-

férences de phase positive et négative) et pour réaliser également ledit couplage, le circuit de comparison de phase conforme à l'invention peut également avoir la

particularité qu'en ce qui concerne la fréquence de ré-

petition, le signal de sortie du premier circuit d'échan-

tillonnage commande le générateur de tension de dents de scie par le verrouillage de la phase de ladite tension

en dents de scie à la phase du premier train d'impul-

sions.

Ayant pratiqué de la sorte, on peut ob-

tenir que les impulsions du premier train se produisent pratiquement à l'instant correspondant à la moitié de la

période de la tension variant en dents de scie.

La description suivante, en regard du

dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple, fera

bien comprendre comment l'invention peut ttre réalisée.

La figure 1 représente un circuit de com-

paraison de phase connu.

La figure 2 représente un circuit de com-

paraison de phase conforme à l'invention.

La figure 3 montre l'allure de quelques signaux pour expliquer de la sorte le fonctionnement du

circuit de comparaison de phase selon la figure 2.

Le circuit de comparaison de phase connu que représente la figure 1 comporte une première entrée 1 recevant un premier train d'impulsions (VA) , ainsi qu'une deuxième entrée 2 recevant un deuxième train d'impulsions (V B)o Dans un système servant au réglage du fonctionnement d'un moteur, le train d'impulsions VB est

par exemple un train d'impulsions de référence, cepen-

dant que le train d'impulsions VA est un train d'impul-

sions en provenance d'un générateur tachymétrique. La-

dite entrée 2 est connectée à fun générateur de tension

variant en dents de scie 3 qui est court-circuité à l'oc-

casion de chaque apparition d'une impulsion sur l'entrée 2. A travers un réseau de retardement 6 qui impose à l'échantillonnage du signal de sortie du générateur 3 un retard égal à la moitié de la période nominale de la tension en dents de scie Vs, l'entrée 1 est raccordée à l'entrée de commande d'un commutateur (électronique) 4 qui chaque fois lors de l'apparition d'une impulsion, raccorde un condensateur d'échantillonnage 5 à la sortie dudit générateur 3. La tension entre les armatures du

condensateur 5 peut 9tre prélevée d'une sortie 7.

Le circuit selon la figure i fonctionne de la façon suivante. Une impulsion appartenant au train o5 d'impulsions VB et se produisant sur l'entrée 2 fait commencer l'engendrement d'une tension variant en dents de scie. Lorsqu'à un instant déterminé, le commutateur

4 est fermé durant un court laps de temps en conséquen-

ce de l'apparition d'une impulsion du train d'impulsions VA, la tension entre les armatures du condensateur 5 et, partant, la tension sur la sortie 7, devient égale à la valeur de tension instantanée de la tension en dents de scie. Cette valeur est linéairement proportionnelle à la

différence de temps entre l'instant o commence la ten-

sion en dents de scie et l'instant o a lieu l'échantil-

lonnage de cette tension. Cette différence de temps, di-

minuée du retard auquel donne lieu le réseau 6, est pro-

portionnelle à la différence de phase entre les trains

d'impulsions VA et VB, alors qu'en présence d'une dif-

férence de phase égale à-zéro, la valeur de tension de

la tension en dents de scie est échantillonnée à l'ins-

tant correspondant à la moitié de la période, à condi-

tion que le retard du réseau 6 corresponde à la moitié

de la période.

La figure 2 illustre un exemple de réa-

lisation d'un circuit de comparaison de phase conforme à l'invention. Contrairement à ce qui est le cas du

circuit selon la figure 1, le générateur de tension va-

riant en dents de scie 3 du circuit de comparaison de phase conforme à l'invention n'est pas commandé par le train d'impulsions VB, mais par un oscillateur 11. Il est en outre possible aussi d'utiliser un générateur auto-oscillant. Le circuit selon la figure 2 comporte, comparativement au circuit selon la figure 1, également

un deuxième circuit d'échantillonnage avec un condensa-

teur d'échantillonnage 9 et un commutateur 8 branché en-

tre ledit condensateur 9 et le générateur 3- Sous la

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commande des impulsions du train d'impulsions VB, ledit commutateu- 8 est claque fois fermé durant un court laps de temps. A travers un amplificateur de différence 10, les deux condensateurs 5, 9 sont raccordés à la sortie 7o

Pour expliquer le fonctionnement du cir-

cuit de comparaison de phase selon la figure 2, la figure

3 illustre l'allure de la tension de sortie VS du généra-

teur 3, cette figure 3 montrant également un exemple du train d'impulsions VA appliqué à l'entrée 1, ainsi qu'un

exemple du train d'impulsions VB appliqué à l'entrée 2.

A un instant déterminé t1 commence une période de la ten-

sion en dents de scie VSO A l'instant t2, une impulsion

se produit dans le signal VA sur l'entrée 1, et le con-

densateur 5 reçoit une charge correspondant à la tension

V0 que la tension en dents de scie VS présente audit ins-

tant A l'instant t3 se produit une impulsion dans le si-

gnal VB sur l'entrée 2, et le condensateur 9 est chargé jusqu'à la tension V1 que la tension en dents de scie VS présente audit instant t3o De ce fait, la tension sur la sortie 7 devient égale à A(V0 - V), valeur dans laquelle A est le coefficient d'amplification de l'amplificateur o Cette tension est une mesure de la différence t - t2 3 u2 et, partant, de la différence de phase entre les deux

trains d'impulsions VA et VB. Le circuit détecte égale-

ment des différences de phase dans la direction opposée, ce qui est expliqué sur la figure 3 dans laquelle, à l'instant t4, une impulsion se produit dans le train

d'impulsions VB tandis qu'ensuite une impulsion se pro-

duit à l'instant t5 dans le train d'impulsions VA. A l'instant t5, la tension de sortie de l'amplificateur 10 devient égale à A(V0 - V2) L'amplitude de la tension en dents de scie n'influence que relativement la détection de phase. Pour

une différence de phase égale à zéro, les deux condensa-

teur 5 et 9 sont chargés jusqu'à l'établissement de la me-

me tension entre leurs armatures, alors que la tension de

sortie de l'amplificateur 10 est donc égale à zéro, quel-

le que soit l'am-Dli ude de la t.?sfon en dents de scie-Vo

Le circuit est en outre relativement in-

sensible à la discarition d'impulsions dans les deux

trains d'impuisions VA et VB, enr raison de ce que le con-

de-.-nsteur d' chenei..onnac'e affèrent 5, ou 9 conserve alors entre ses ar.atures la tension mesurée en dernier lieu.

Leais i nstars t2 t5 et t6 auxques se pro-

duisent des impulsions du train d'impulsions VA sont choi-

1GC sis de façon a se s5tuer a mi-chemin de la période de la tension en dents de scie Vs. Lorsqu'il n'en est paS ainsi, i'aprarition ayant lieu par exemple aux instants t7 ett,

la mesure dars laquelle il est possible de définir de fa-

çon correcte la différence de phase à l'aide d'impulsions du train d'irpulsions VB est diminuée vers une seule des b

deux directions (direction positive ou direction négative).

Pour empocher cela, l'oscillateur il est un oscillateur qui dans le sens stabiliseur et à travers un amplificateur 12 est commandé à l'aide de la tension entre les armatures du condensateur 5, Lorscue la tension entre les armatures du condensateur 5 augmente, ce qui trouve sa cause dans le

fant que les impulsions du train d'impulsions VT aopparais-

sent après la première moitié de la période de la tension en dents de scie VS, la tension de commande destinée à - l'oscilateur il diminue ce qui est donc également le cas de la fréquence de répétition de la tension en dents de scie V., alors que de son coôté la période de la tension en dents de scie deient rplus longue. L'i-.nverse se prodsit

dans le cas d'une dimiruation de la tension entre les ar-

natures du condensateur 5. De cette feçon, la commande

d. X:: ate.; a...'qua-e di.s centres es pdio-

des e 'c t esion;;.--;,se scie V oïncient avcI les

ipu!ous o a- e' cr.ti e''-.lu sionV.. De cette fa-on,:a-

lement!a fri-quene de --ition de la tension en dents de scie Vb suit fidèlement la fréquence de répétition du t-rain "'-. isions ' ne au+r-e ossiJ i 'é est e fai __ _>.. _,a ]te est -$ rf8/-e démarrer chaque fois le générateur 3 à partir de l'entrée 1 à l'aide d'impulsions retardées du train d'impulsions VA, de sorte que la phase de la tension

en dents de scie soit couplée également dans une certai-

ne mesure à la phase du train d'impulsions VA.

Claims

REVENDICATIONS

1. Circuit de comparaison de phase compor-

tant une première entrée recevant un premier train d'im-

pulsions, une deuxième entrée recevant un deuxième train d'impulsions, un générateur de tension variant en dents de scie ainsi qu'un-premier circuit d'échantillonnage qui, sous la commande des impulsions constituant ledit premier

train, échantillonne le signal sur une sortie dudit gé-

nérateur, caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième

circuit d'échantillonnage qui, sous la commande des im-

pulsions du deuxième train d'impulsions, échantillonne le signal sur la sortie du générateur de tension variant en dents de scie, un circuit pour déterminer la différence entre les signaux-échantillons prélevés par les premier et deuxième circuits d'échantillonnage, ainsi que des moyens pour coupler la phase de la tension en dents de

scie à la phase du premier train d'impulsions.

2. Circuit de comparaison de phase selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'en ce qui concerne la fréquence de répétition, le signal de sortie

du premier circuit d'échantillonnage commande le généra-

teur de tension de dents de scie par le-verrouillage de la phase de ladite tension en dents de scie à la phase

du premier train d'impulsions.