FR2501447A1 - Transmission matching unit for sonar transducer - uses parallel inductor switched into circuit by thyristors to present zero phase shift for transmitter - Google Patents

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Abstract

The output of an oscillator (1) is connected through a coupling transformer (2) to a transducer (3) whose equivalent circuit comprises an inductor (LM) equivalent to the mass of material. A capacitance (CM) is equivalent to the material rigidity and a resistor (RM) corresponds to the mechanical losses and radiated energy. A second capacitor (CO) corresponds to the dielectric losses and is the significant component. An inductor (L) is placed in parallel with the transducer and is in parallel with a variable inductor (LV) in series with back to back thyristors (Th1,2). Toroidal detectors (5,7) sense voltages proportional to phase of the respective currents (IE,IL) w.r.t. the voltage (VL) from a divider circuit. A control circuit (4) containing a servo loop compares the phase differences between the voltage and generator current (IE). The error signal controls the thyristor to maintain the phase difference close to zero by modifying the current in the variable inductor.

Description

Procédé et dispositif pour adapter automatiquement l'impédance d'un transducteur electro-acoustique. Method and apparatus for automatically matching the impedance of an electro-acoustic transducer

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour adapter automatiquement l'impédance d'un transducteur electroacoustique, qui est excité par un émetteur électronique. The present invention relates to a method and a device for automatically matching the impedance of an electroacoustic transducer, which is excited by an electronic transmitter.

Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des sonars. The technical field of the invention is that of sonar construction.

On rappelle que les sonars actifs comportent une antenne émettrice composée de transducteurs électro-acoustiques,qui sont généralement des transducteurs composés de plaquettes de céramique piézoélectriques. Ces transducteurs sont excités par des émetteurs qui sont des oscillateurs électroniques. It is recalled that the active sonars comprise an emitting antenna composed of electro-acoustic transducers, which are generally transducers composed of piezoelectric ceramic plates. These transducers are excited by emitters that are electronic oscillators.

Les transducteurs piézo-électriques ont une impédance réactive qui varie avec la fréquence. Piezoelectric transducers have a reactive impedance that varies with frequency.

Dans le cas où l'on désire émettre dans une bande de fréquence étroite, il est facile d'adapter l'impédance du transducteur en montantssen parallèle avec le transducteur, une self dont l'inductance est calculée pour compenser la réactance du transducteur dans la bande de fréquence utilisée, c'est-à-dire une inductance telle que l'impe- dance totale du transducteur et de la self se rapproche d'une résistance pure. In the case where it is desired to transmit in a narrow frequency band, it is easy to adapt the impedance of the transducer to amounts in parallel with the transducer, a choke whose inductance is calculated to compensate for the reactance of the transducer in the Frequency band used, ie an inductance such that the total impedance of the transducer and the choke is close to pure resistance.

Lorsqu'on désire utiliser un transducteur avec un émetteur à fréquence modulée, par exemple avec un émetteur qui émet des fréquences variables dans une bande ayant une largeur d'une octave, cette solution ne convient plus. On peut alors employer une pluralité d'inductances calculées pour corriger l'impédance pour différentes fréquences et un commutateur qui permet de mettre en service les inductances l'une après l'autre selon la fréquence émise, mais cette solution est encombrante, onéreuse et non continue. When it is desired to use a transducer with a modulated frequency transmitter, for example with a transmitter that emits variable frequencies in a band having an octave width, this solution is no longer suitable. It is then possible to use a plurality of inductances calculated to correct the impedance for different frequencies and a switch which makes it possible to put the inductances into service one after the other according to the frequency transmitted, but this solution is bulky, expensive and not keep on going.

L'objectif de la présente invention est de procurer des moyens permettant d'adapter l'impédance d'un transducteur de façon continue, notamment lorsque ce transducteur est excité par un emetteur à fréquence modulée en continu dans une large plage de fréquences, par exemple une plage ayant une largeur de l'ordre d'une octave. The object of the present invention is to provide means for adapting the impedance of a transducer continuously, especially when this transducer is excited by a continuously modulated frequency transmitter in a wide frequency range, for example a range having a width of about one octave.

Pour adapter l'impédance d'un transducteur électro-acoustique qui est excité par un émetteur électronique, on place de façon connue une première self en parallèle ou en série avec ledit transducteur. Dans un procédé selon l'invention, on monte une deuxième self en série avec un interrupteur et on place ladite deuxième self et ledit interrupteur en parallèle avec la première self, on mesure en continu le déphasage entre l'intensité IE du courant et la tension VE délivrés par l'émetteur et on commande automatiquement les fermtures dudit interrupteur par une boucle d'asservissement pendant une partie de chaque demi-alternance du courant IL à travers ladite première self, telle que l'on tend à annuler ledit déphasage. To adapt the impedance of an electro-acoustic transducer which is excited by an electronic transmitter, a first inductance is known in parallel with the transducer. In a method according to the invention, a second inductor is mounted in series with a switch and said second inductor and said switch are placed in parallel with the first inductor, the phase difference between the intensity IE of the current and the voltage is continuously measured. VE issued by the transmitter and it automatically controls the closures of said switch by a control loop during a portion of each half-wave of the current IL through said first self, such that it tends to cancel said phase shift.

Selon un mode de réalisation du procédé, on convertit le déphasage entre I1 intensité IE et la tension VE en une durée t proportionnelle à ce déphasage, on détecte les passages par zéro de l'intensité du courant IL dans ladite première self et on commande les fermetures dudit interrupteur au bout d'un temps t après chacun desdits passages par zéro du courant IL. According to one embodiment of the method, the phase difference between the intensity IE and the voltage VE is converted into a duration t proportional to this phase shift, the zero crossings of the intensity of the current IL are detected in said first inductor and the closing said switch after a time t after each of said zero crossings of the current IL.

Un dispositif selon I1 invention pour adapter 11 impédance d'un transducteur électro-acoustique est du type connu comportant une première self placée en parallèle ou en série avec le transducteur. A device according to the invention for adapting the impedance of an electro-acoustic transducer is of known type having a first inductor placed in parallel or in series with the transducer.

Undispositif selon l'invention comporte, en outre, une deuxième self montée en série avec un interrupteur et en parallèle avec ladite première self, des moyens pour mesurer le déphasage entre l'intensité du courant et la tension délivrés par l'émetteur et une boucle d'asservissement, qui commande automatiquement les fermetures dudit interrupteur, pendant une partie de chaque demi-alternance du courant à travers ladite première self, de telle sorte que la valeur de l'inductance des deux selfs montées en parallèle, varie dans le sens qui tend à annuler ledit déphasage. De préférence, l'interrupteur est composé de deux thyristors montés en opposition. The device according to the invention furthermore comprises a second inductor mounted in series with a switch and in parallel with said first inductor, means for measuring the phase difference between the intensity of the current and the voltage delivered by the emitter and a loop. servo, which automatically controls the closures of said switch, during a portion of each half-wave of the current through said first inductor, so that the inductance value of the two inductors connected in parallel varies in the direction which tends to cancel said phase shift. Preferably, the switch is composed of two thyristors mounted in opposition.

Un dispositif selon-l'invention comporte un comparateur de phase qui mesure le déphasage entre l'intensité et la tension et qui délivre une tension continue proportionnelle à ce déphasage, un générateur d'une tension qui croît linéairement depuis une valeur nulle à partir de chaque passage à zéro de l'intensité du courant à travers la première self, un comparateur qui compare ladite tension constante à ladite tension à variation linéaire et qui émet un signal lorsque latension croissante est supérieure à ladite tension constante, un monos table qui émet un signal lors de chaque front montant du signal émis par ledit comparateur et des circuits qui aiguillent les impulsions dudit monostable alternativement vers l'un ou l'autre desdits thyristors.  A device according to the invention comprises a phase comparator which measures the phase difference between the intensity and the voltage and which delivers a DC voltage proportional to this phase shift, a generator of a voltage which increases linearly from a zero value from each zero crossing of the intensity of the current through the first inductor, a comparator which compares said constant voltage with said linearly variable voltage and which emits a signal when the increasing voltage is greater than said constant voltage, a monoset which emits a signal at each rising edge of the signal emitted by said comparator and circuits which direct the pulses of said monostable alternately to one or the other of said thyristors.

Selon un mode de réalisation préférentiel, un dispositif selon l'invention comporte un premier capteur qui mesure l'intensité du courant émis par l'émetteur, un deuxième capteur qui mesure l'intensité du courant à travers la première self, deux circuits comparateurs, qui transforment les tensions émises par lesdits capteurs en créneaux rectangulaires, une porte "ou exclusif" sur les deux entrées de la quelle les sorties desdits comparateurs sont connectées, un filtre passe bas et un troisième comparateur qui compare la tension continue émise par ledit filtre à une tension référence et qui émet une tension constante proportionnelle audit déphasage. According to a preferred embodiment, a device according to the invention comprises a first sensor which measures the intensity of the current emitted by the transmitter, a second sensor which measures the intensity of the current through the first inductor, two comparator circuits, which transforms the voltages emitted by said sensors into rectangular slots, an "exclusive" gate on the two inputs from which the outputs of said comparators are connected, a low pass filter and a third comparator which compares the DC voltage emitted by said filter to a reference voltage and which emits a constant voltage proportional to said phase shift.

Le dispositif comporte, en outre,un troisième capteur qui mesure la tension aux bornes de ladite première self, un quatrième com paradeur qui compare la tension émise par ledit troisième capteur à un seuil et qui transforme ladite tension en un créneau rectangulaire, un circuit "ou exclusif" dont les deux entrées sont connectées aux sorties desdits deuxième et quatrième comparateurs, un transistor dont la base est connectée sur la sortie dudit circuit "ou exlcusif", un intégrateur qui intègre une tension constante et qui est commandé par ledit transistor et un cinquième comparateur qui compare la tension intégrée fournie par ledit intégrateur et la tension constante délivrée par ledit troisième comparateur et qui émet une tension lorsque la tension intégrée est supérieure à la tension constante. The device further comprises a third sensor which measures the voltage across said first inductor, a fourth comparator which compares the voltage emitted by said third sensor to a threshold and converts said voltage into a rectangular slot, a circuit. or "exclusive" whose two inputs are connected to the outputs of said second and fourth comparators, a transistor whose base is connected to the output of said circuit "or exlcusif", an integrator which integrates a constant voltage and which is controlled by said transistor and a fifth comparator which compares the integrated voltage supplied by said integrator and the constant voltage delivered by said third comparator and emits a voltage when the integrated voltage is greater than the constant voltage.

De préférence, la première self a une impédance Lu qui est calculée pour compenser la réactance du transducteur lorsque l'émet- teur émet sur la fréquence la plus faible de la bande de fréquence utilisée. Preferably, the first inductor has an impedance Lu which is calculated to compensate for the reactance of the transducer when the transmitter is transmitting on the lowest frequency of the frequency band used.

L'invention a pour résultat de nouveaux moyens pour adapter automatiquement l'impédance d'un transducteur afin de maintenir celle-ci entre certaines limites admissibles pour l'émetteur et de réduire les pertes par énergie réactive. The invention results in new means for automatically matching the impedance of a transducer to maintain it between certain permissible limits for the transmitter and to reduce reactive energy losses.

Les moyens selon l'invention étant basés sur une boucle d'asservissement qui est pilotée par une tension proportionnelle au déphasage, on obtient une correction automatique quelles que soient les causes de variation de l'impédance du transducteur. En particulier, on peut adapter l'impédance du transducteur aux variations de fréquence ce sur une large bande, par exemple sur une bande d'émission modulée en fréquence à l'intérieur d'une octave. On peut également corriger les variations d'impédance dues aux variations de propriété du transducteur, ou aux facteurs liés au milieu dans lequel on l'utilise. The means according to the invention being based on a control loop which is controlled by a voltage proportional to the phase shift, an automatic correction is obtained regardless of the causes of variation of the impedance of the transducer. In particular, the impedance of the transducer can be adapted to variations in frequency over a wide band, for example on a frequency-modulated transmission band within an octave. It is also possible to correct the impedance variations due to variations in the property of the transducer, or to factors related to the medium in which it is used.

L'utilisation d'un transducteur équipé d'un dispositif d'adaptation automatique d'impédance selon l'inveation, avec un émetteur à tension constante ou à courant constant, permet d'obtenir un niveau d'émission sonore optimum à l'intérieur d'une large bande de fréquences. The use of a transducer equipped with an automatic impedance matching device according to the inveation, with a constant voltage or constant current emitter, makes it possible to obtain an optimum level of noise emission inside. a wide band of frequencies.

Les dispositifs d'adaptation automatique d'impédance selon l'invention sont des dispositifs entièrement statiques, qui peuvent être réalisés en circuits intégrés, donc des circuits robustes et peu encombrants, qui peuvent être associés à une antenne émettrice de sonar actif embarquée sur un bateau ou sur un engin sous-marin.  The automatic impedance matching devices according to the invention are entirely static devices, which can be made in integrated circuits, and thus robust and space-saving circuits, which can be associated with an active sonar transmitting antenna on board a boat. or on an underwater vehicle.

La description suivante se réfère aux dessins annexés qui representent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention. The following description refers to the accompanying drawings which show, without any limiting character, an exemplary embodiment of a device according to the invention.

La figure I représente le schéma équivalent d'un transducteur piézo-électrique monté en parallèle avec une inductance. Figure I shows the equivalent diagram of a piezoelectric transducer connected in parallel with an inductor.

La figure 2 est un diagramme en coordonnées polaires montrant les variations de l'impédance du circuit selon la figure i en fonction de la fréquence. FIG. 2 is a polar coordinate diagram showing the variations of the impedance of the circuit according to FIG. 1 as a function of frequency.

La figure 3 est un schéma d'un dispositif selon l'invention
La figure 4 est un schéma sous forme de bloc diagramme de la boucle d1asservissement d'un dispositif selon l'invention.
FIG. 3 is a diagram of a device according to the invention
FIG. 4 is a diagram in the form of a block diagram of the control loop of a device according to the invention.

La figure 5 est un diagramme montrant les variations de l'intensité du-courant dans les deux selfs d'un dispositif selon l'invention. FIG. 5 is a diagram showing the variations of the intensity of the current in the two inductors of a device according to the invention.

La figure 6 est un schéma d'un mode de réalisation des circuitsd'asservissement d'un dispositif selon l'invention. FIG. 6 is a diagram of one embodiment of the circuits for controlling a device according to the invention.

La figure 7 est un diagramme montrant les signaux en divers points du circuit selon la figure 6. FIG. 7 is a diagram showing the signals at various points of the circuit according to FIG. 6.

Les figures 8, 9 et 10 sont des courbes relevées à 1' oscillographe. Figures 8, 9 and 10 are curves taken at one oscillograph.

La figure I représente schématiquement l'amplificateur de sortie d'un émetteur, qui est un oscillateur électronique, qui est connecté à travers un transformateur de couplage 2 sur un transducteur piézo-électrique 3, représenté par un rectangle en pointillés. On a représente à l'intérieur du rectangle le schéma équivalent du transducteur qui se compose en parallèle d'une capacité Co, d'une résistance Ro qui correspond aux pertes diélectriques et d'un ensemble monté en série d'une résistance RM qui correspond aux pertes mécaniques et à l'énergie rayonnée, d'une capacité CM é quivalente à la rigidité du matériau et d'une inductance LM équivalente à la masse du matériau.Dans ce schéma équivalent, la capacité
Co est prépondérante, de telle sorte que le transducteur présente une impédance très réactive, voisine de celle d'une capacité pure.
Figure 1 shows schematically the output amplifier of a transmitter, which is an electronic oscillator, which is connected through a coupling transformer 2 to a piezoelectric transducer 3, represented by a dashed rectangle. The equivalent diagram of the transducer, which is composed in parallel of a capacitance Co, of a resistance Ro corresponding to the dielectric losses, and of a series-connected assembly of a resistor RM corresponding to each other, is represented inside the rectangle. mechanical losses and radiated energy, with a CM capacity equivalent to the rigidity of the material and an LM inductance equivalent to the mass of the material.
Co is preponderant, so that the transducer has a very reactive impedance, close to that of a pure capacitance.

Si on ne corrige pas cette impédance, une grande partie de l'énergie consommée par l'émetteur est perdue en énergie réactive. If this impedance is not corrected, a large part of the energy consumed by the transmitter is lost in reactive energy.

Lorsque l'émetteur émet dans une bande étroite fo (wo), on adapte l'impédance du transducteur 3 en montant en parallèle avec celle-ci une self ayant une inductance L dont la valeur est accordée pour qu'à la fréquence fo, l'impédance équivalente à la self et au transducteur montés en parallèle soit équivalente à une résistance pure. When the emitter emits in a narrow band fo (wo), the impedance of the transducer 3 is adapted by mounting in parallel therewith a choke having an inductance L whose value is given so that at the frequency fo, Impedance equivalent to the self and transducer connected in parallel is equivalent to pure resistance.

La figure 2 représente en coordonnées polaires, les variations de l'impédance de la self L et du transducteur 3 en paral lèle dans un exemple où la fréquence de l'émetteur 1 varie à l'intérieur d'une octave, par exemple entre 2,5 KHz et 5 KHz et où la self L a une inductance calculée pour que l'impédance soit e-qui- valente à une résistance pure (argument O = o) pour une fréquence fo = 3 KHz. On voit sur ce diagramme que l'impédance est inductive (0 > o) pour les fréquences comprises entre 2,5 lCHz et 3 KHz et capacitive (O < o) pour les fréquences comprises entre 3 KHz et 5 KHz. FIG. 2 represents, in polar coordinates, the variations of the impedance of the inductor L and of the transducer 3 in parallel in an example where the frequency of the emitter 1 varies within an octave, for example between 2 , 5 KHz and 5 KHz and where the inductor L has an inductance computed so that the impedance is e-equivalent to a pure resistance (argument O = o) for a frequency fo = 3 KHz. We see on this diagram that the impedance is inductive (0> o) for the frequencies between 2.5 lCHz and 3 KHz and capacitive (O <o) for the frequencies between 3 KHz and 5 KHz.

Les émetteurs électroniques sont construits de telle façon qu'ils doivent débiter sur une impédance située entre certaines limites pour délivrer leur puissance nominale. L'argument de cette impédance doit être situé à l'intérieur d'une plage comprise entre + 40", dont on a représenté les limites par des lignes en traits mixtes OMI et OM2 sur la figure 2. On voit sur la figure 2 que si l'on utilise un dispositif adaptateur d'impédance composé par une inductance L, la plage dans laquelle l'émetteur pourrait fonctionner irait de F'1 = 2670 Hz à F'2 = 3370 Hz. Electronic transmitters are constructed in such a way that they must charge on an impedance located between certain limits to deliver their nominal power. The argument of this impedance must be within a range of + 40 ", the limits of which have been represented by phantom lines OMI and OM2 in Figure 2. It can be seen in Figure 2 that if an impedance adapter device composed of an inductor L is used, the range in which the transmitter could operate would be from F'1 = 2670 Hz to F'2 = 3370 Hz.

L'objectif de l'invention est de procurer des moyens qui permettent d'adapter l'impédance d'un transductenr en adjoignant à celui-ci un circuit dont l'impédance varie automatiquement pour que l'impédance totale du transducteur et du circuit de corrections se rapproche d'une résistance pure et reste dans des limites où la plus grande partie de la puissance de 1' émetteur est convertie en énergie acoustique et cela à l'interieur d'une plage de fréquence dont l'étendue peut être egale ou supérieure à une octave. The objective of the invention is to provide means for adapting the impedance of a transducer by adding thereto a circuit whose impedance varies automatically so that the total impedance of the transducer and the circuit of corrections is close to pure resistance and remains within limits where most of the power of the transmitter is converted into acoustic energy and within a frequency range whose extent may be equal or greater than one octave.

La figure 3 représente les circuits de puissance d'un dispositif selon l'invention. FIG. 3 represents the power circuits of a device according to the invention.

On retrouve sur cette figure l'émetteur 1, le transformateur de liaison 2, le transducteur 3 et l'inductance fixe L. This figure shows the transmitter 1, the connection transformer 2, the transducer 3 and the fixed inductor L.

Une inductance variable Lv est montée en série avec un interrupteur qui est composé par exemple de deux thyristors Thl et
Th2 montés tête bêche. Ces deux thyristors peuvent être remplacés par un circuit de type alternistor ou par tout autre interrupteur de puissance pouvant fonctionner dans les deux sens du courant à travers la self L
v
Le dispositif comporte > en outre, des circuits électroniques 4 de commande des interrupteurs, des capteurs qui sont reliés à ces circuits et des conducteurs N et M qui commandent automatiquement les fermetures des thyristors Thl et Th2.
A variable inductance Lv is connected in series with a switch which is composed for example of two thyristors Th1 and
Th2 mounted head to tail. These two thyristors can be replaced by an alternistor type circuit or any other power switch that can operate in both directions of the current through the self-L
v
The device further comprises electronic circuits 4 for controlling the switches, sensors which are connected to these circuits and N and M conductors which automatically control the closures of thyristors Th1 and Th2.

Les capteurs sont un capteur 5, du type tore placé autour de la sortie du transformateur 2, qui délivre une tension proportionnelle et en phase avec I'intensité IE délivrée par l'émetteur; un diviseur de tension 6 qui délivre une tension VL proportionnelle et en phase avec la tension VE délivrée par l'émetteur, un autre capteur 7 du type tore placé autour du circuit qui traverse l'inductance L, qui délivre une tension proportionnelle et en phase avec l'intensité IL à travers la self L et un capteur 8, du type tore, qui est placé autour du circuit qui traverse la self L et
v qui délivre une tension proportionnelle et en phase avec l'intensité 1Lv qui traverse la self L
v
Les circuits de commande 4 comportent une boucle d'asservissement qui compare la différence de phase Qf entre la tension VL et l'intensité IE délivrées par le générateur 1 et qui tend à maintenir automatiquement cette difference de phase égale ou voisine de zéro en laissant passer le courant à travers l'inductance L pendant
v une partie de chaque alternance seulement. Le temps de passage du courant à travers L ou angle de passage 9' du courant modifie la
v valeur efficace du courant à travers l'inductance et permet de faire varier l'inductance équivalente aux deux inductances L et L montées
v en parallèle et de corriger cette inductance équivalente dans le sens qui tend à annuler la différence de phase A.
The sensors are a torus-type sensor 5 placed around the output of the transformer 2, which delivers a voltage proportional and in phase with the intensity IE delivered by the transmitter; a voltage divider 6 which delivers a voltage VL proportional and in phase with the voltage VE delivered by the transmitter, another torus-type sensor 7 placed around the circuit which passes through the inductor L, which delivers a proportional voltage and in phase with the intensity IL through the self-L and a sensor 8, of the torus type, which is placed around the circuit which passes through the self-L and
v which delivers a proportional voltage and in phase with the intensity 1Lv which crosses the self L
v
The control circuits 4 comprise a control loop which compares the phase difference Qf between the voltage VL and the intensity IE delivered by the generator 1 and which tends to automatically maintain this phase difference equal to or close to zero by passing through the current through the inductance L during
v part of each alternation only. The passage time of the current through L or angle of passage 9 'of the current changes the
v rms value of the current through the inductor and makes it possible to vary the inductance equivalent to the two inductances L and L mounted
v in parallel and correct this equivalent inductance in the direction that tends to cancel the phase difference A.

La figure 4 est un schéma synoptique en forme de bloc diagramme qui représente les parties essentielles d'une boucle d'asservissement selon l'invention. On retrouve sur cette figure l'émetteur 1, 2, le transducteur 3, la self fixe L et la self variable L montée en série avec un interrupteur I
v n
Le bloc 9 représente un comparateur de phase qui mesure l'écart de phase + entre la tension VL et l'intensité IE et qui délivre une tension e qui est proportionnelle à cet écart de phase.
FIG. 4 is a schematic block diagram showing the essential parts of a servo loop according to the invention. This figure shows the transmitter 1, 2, the transducer 3, the fixed inductor L and the variable inductor L connected in series with a switch I
vn
Block 9 represents a phase comparator which measures the phase difference + between voltage VL and intensity IE and delivers a voltage e which is proportional to this phase difference.

Le bloc 10 représente un comparateur qui compare la tension e à une tension de référence eO. Dans le cas où l'on veut maintenir l'écart de phase entre VL et IE égal à zéro, cette tension de référence e est nulle. Le comparateur 10 délivre une tension
o el qui est proportionnelle à la différence e - e .
Block 10 represents a comparator which compares the voltage e with a reference voltage eO. In the case where it is desired to maintain the phase difference between VL and IE equal to zero, this reference voltage e is zero. The comparator 10 delivers a voltage
o which is proportional to the difference e - e.

Le bloc 11 représente un circuit qui délivre des signaux périodiques dont la fréquence est le double de celle de l'intensité IE et qui sont produits à un temps t après chaque passage par zéro du courant IL à travers la self L, le temps t étant proportionnel à la tension el délivrée par le comparateur 10. The block 11 represents a circuit which delivers periodic signals whose frequency is twice that of the intensity IE and which are produced at a time t after each zero crossing of the current IL through the inductor L, the time t being proportional to the voltage el delivered by the comparator 10.

Les signaux périodiques délivrés par le circuit 11 comman- dent les fermetures de l'interrupteur I et déterminent donc la du rée de conduction de la self L au cours de chaque demi-alternance
v du courant.
The periodic signals delivered by the circuit 11 control the closures of the switch I and thus determine the conduction of the self-inductance L during each half-cycle.
v current.

La figure 5 représente en abscisses le temps, et en ordonnées, les tensions ou les courants. On a représenté sur cette figure en pointillés, la tension VL proportionnelle à VE et, en traits pleins, l'intensité IL à travers la self fixe L. Ces deux courbes sont sinusoidales et la tension aux bornes de la self est en avance de phase de 90 sur l'intensité à travers la self. Figure 5 shows the abscissa time, and ordinate, the voltages or currents. This dashed figure shows the voltage VL proportional to VE and, in solid lines, the intensity IL through the fixed inductor L. These two curves are sinusoidal and the voltage across the inductor is in advance of phase 90 on the intensity through the self.

Les courbes en traits mixtes ILvl et 1Lv2 représentent les variations de l'intensité du courant à travers la self Lv. tl et t2 sont les temps délivrés par le circuit 11 de la figure 4. Avant le temps tl, les deux thyristors Thl et Th2 sont ouverts, aucun courant ne traverse la self L . Au temps tl le signal émis
v par le circuit 11 commande la fermeture de Thl. Un courant ILvl se met à circuler dans la self Lv et croît jusqu'à ce que la tension VL aux bornes de la self devienne nulle. Pendant cette période, la self emmagasine de l'énergie réactive qu'elle restitue ensuite jusqu'a ce que le courant ILv1 devienne nul. A ce moment, Th1 s'ouvre automatiquement.Au début de la deuxième demi-alternance de IL, les deux thyristors sont ouverts. Au bout d'un temps t2, après le passage par zéro de IL, le circuit 11 commande la fermeture de
Th2. Un courant ILv2, de sens inverse du précédent, se met à circuler dans la self L et la valeur absolue de ce courant croit
v jusqu'au passage par zéro de la tension VL, puis decrolt.
The phantom curves ILv1 and 1Lv2 represent the variations in the intensity of the current through the inductor Lv. t1 and t2 are the times delivered by the circuit 11 of FIG. 4. Before the time t1, the two thyristors Th1 and Th2 are open, no current passes through the self-L. At the time tl the signal emitted
v by the circuit 11 controls the closing of Th1. A current ILv1 starts to flow in the self Lv and grows until the voltage VL at the terminals of the self becomes zero. During this period, the self stores reactive energy which it then restores until the current ILv1 becomes zero. At this time, Th1 opens automatically. At the beginning of the second half-wave of IL, the two thyristors are open. After a time t2, after the zero crossing of IL, the circuit 11 commands the closing of
Th2. A current ILv2, of opposite direction of the preceding one, starts to circulate in the self L and the absolute value of this current increases
v until the voltage VL crosses zero, then decrolt.

On voit sur la figure 5 que l'évolution du courant ILv dans la self L est sensiblement parallèle à l'évolution du cou
v rant IL dans la self L. On a représenté sur la figure 5 I'angle
O' de passage du courant dans t . Cet angle varie entre 0 lorsque
v la self Lv n'est pas utilisée jusqu'a 180 lorsque la self L
v v reste contamment en service.
It can be seen in FIG. 5 that the evolution of the current ILv in the inductor L is substantially parallel to the evolution of the neck
IL in the self L. The angle in FIG.
O 'of current flow in t. This angle varies between 0
v the self Lv is not used until 180 when the self L
vv always stays in service.

La valeur de l'angle #' de passage du courant a travers la deuxième self Lv, au cours de chaque demi-alternance, détermine la valeur du courant efficace à travers la self et par là la valeur efficace de l'inductance Lv. The value of the current passing angle # 'through the second inductor Lv, during each half-cycle, determines the value of the rms current through the inductor and hence the rms value of the inductance Lv.


Une self dont l'inductance est k prend la valeur L
q v pour un angle 0' = 1800 et des valeurs de plus en plus élevées lorsque 0' decroît pour atteindre une valeur infinie pour 0' = 0.

A choke whose inductance is k takes the value L
qv for an angle 0 '= 1800 and higher and higher values when 0' decreases to reach an infinite value for 0 '= 0.

Il en résulte que l'inductance totale des deux selfs L et Lv, montées en parallèle, décroît d'une valeur égale à L pour 0' = O à L.Lv une valeur égale à L+Lv pour #' = 180 . As a result, the total inductance of the two inductors L and Lv, connected in parallel, decreases by a value equal to L for 0 '= 0 to L.Lv a value equal to L + Lv for #' = 180.

La figure 6 représente un mode de réalisation des circuits de commande 4 de la figure 1 sous la forme d'une boucle d'asservissement selon la figure 4. FIG. 6 represents an embodiment of the control circuits 4 of FIG. 1 in the form of a control loop according to FIG. 4.

On retrouve sur le côté gauche de la figure les capteurs 5, 6 et 7, qui délivrent respectivement des tensions proportionnelles à IE, VL et
Ces tensions sinusoidales sont mises en forme par trois circuits écrêteurs 12, 13, 14 qui délivrent des signaux VLe > ILe et
IEe ayant la forme de créneaux rectangulaires. Les circiuts 12, 13 et 14 sont par exemple des comparateurs à seuil.
On the left side of the figure are the sensors 5, 6 and 7, which respectively deliver voltages proportional to IE, VL and
These sinusoidal voltages are shaped by three limiter circuits 12, 13, 14 which deliver signals VLE> ILe and
IEe having the form of rectangular slots. Circuits 12, 13 and 14 are for example threshold comparators.

Le comparateur de phase 9 comporte un circuit logique ou exclusif" 15 sur les deux entrées duquel sont connectées les sorties des sécréteurs 13 et 14. Ce circuit reçoit donc les signaux en creneaux ILe et IEe. On remarquera que ILe correspond à l'intensité à travers la self fixe L qui est en quadrature de phase avec la tension VL. The phase comparator 9 comprises a logic or exclusive circuit "15 on the two inputs of which are connected the outputs of the secretors 13 and 14. This circuit therefore receives the signals in crenellals ILe and IEe.It will be noted that ILe corresponds to the intensity at through the fixed inductor L which is in phase quadrature with the voltage VL.

La sortie du circuit 15 est connectée sur un filtre passe bas 16. The output of the circuit 15 is connected to a low-pass filter 16.

Si IL et IE sont en quadrature de phase, c'est-à-dire si IE et VL sont en phase, les créneaux obtenus à la sortie de la porte "ou exclusif" 15 sont de même largeur et on obtient à la sortie du filtre une composante continue nulle. If IL and IE are in quadrature phase, that is to say if IE and VL are in phase, the slots obtained at the exit of the "exclusive" gate 15 are of the same width and are obtained at the output of the filters a null DC component.

Si, au contraire un déphasage apparaît entre la tension VL et le courant IE, les créneaux délivrés par le circuit 15 n'ont plus la même largeur et le filtre 16 délivre un courant continu dont la valeur est proportionnelle au déphasage. If, on the other hand, a phase difference occurs between the voltage VL and the current IE, the slots delivered by the circuit 15 no longer have the same width and the filter 16 delivers a direct current whose value is proportional to the phase shift.

La sortie du filtre 16 est connectée sur une entrée d'amplificateur différentiel 17 dont la deuxième entrée est connectee sur une tension de référence qui est égale à zéro dans cet exemple de réalisation. L'amplificateur différentiel 17 est équivalent au bloc 10 de la figure 4. La sortie de l'amplificateur 17 est connectée sur une borne d'entrée d'un amplificateur comparateur 18. The output of the filter 16 is connected to a differential amplifier input 17 whose second input is connected to a reference voltage which is equal to zero in this embodiment. The differential amplifier 17 is equivalent to the block 10 of FIG. 4. The output of the amplifier 17 is connected to an input terminal of a comparator amplifier 18.

Les sorties des écrêteurs 12 et 13 sont connectées sur les deux entrées d'un deuxième circuit "ou exclusif" 19. The outputs of the clippers 12 and 13 are connected to the two inputs of a second "exclusive" circuit 19.

On rappelle que VL et IL sont en quadrature et l'on obtient, à la sortie du circuit 19 des créneaux rectangulaires dont les fronts descendants correspondent aux passages par zéro du courant IL dans la self L. La sortie du circuit 19 est connectée sur la base d'un transistor 20 qui commande un circuit intégrateur 21 qui intègre une tension continue délivrée par une source 22. It will be recalled that VL and IL are in quadrature and rectangular slots are obtained at the output of the circuit 19, the falling edges of which correspond to the zero crossings of the current IL in the self-L. The output of the circuit 19 is connected to the base of a transistor 20 which controls an integrator circuit 21 which integrates a DC voltage delivered by a source 22.

Les fronts descendants des créneaux délivrés par le circuit 19, qui correspondent aux passages à zéro du courant 1L1 commandent le debout d'une intégration à partir de laquelle le circuit 21 délivre une tension qui croît linéairement. Les fronts montants des créneaux délivrés par le circuit 19 commandent le début de la décharge du condensateur 21a à partir de laquelle la tension délivrée par l'intégrateur 21 décroît linéairement. The falling edges of the slots delivered by the circuit 19, which correspond to the zero crossings of the current 1L1 control the upright of an integration from which the circuit 21 delivers a voltage that grows linearly. The rising edges of the slots delivered by the circuit 19 control the start of the discharge of the capacitor 21a from which the voltage delivered by the integrator 21 decreases linearly.

La sortie du circuit intégrateur 21 est connectée sur la deuxième entrée du comparateur 18 qui compare la tension variable délivrée par l'intégrateur 21 à la tension continue délivrée par le comparateur 17. The output of the integrator circuit 21 is connected to the second input of the comparator 18 which compares the variable voltage delivered by the integrator 21 to the DC voltage delivered by the comparator 17.

A partir de l'instant où la tension intégrée commence à croître, instant qui coïncide avec un passage par zéro du courant IL, le temps t nécessaire pour que la tension intégrée soit égale à la tension continue délivrée par le comparateur 17 est proportionnel à cette tension continue puisque la tension intégrée croît proportionnellement au temps. Le comparateur 18 émet un signal logique qui change de signe chaque fois que la tension intégrée est égale à la tension continue délivrée par le comparateur 17. La sortie du comparateur 18 est connectée sur une entrée d'une porte ET 23. La sortie de la porte 23 est connectée sur un monos table 24. From the moment when the integrated voltage begins to increase, an instant which coincides with a zero crossing of the current IL, the time t necessary for the integrated voltage to be equal to the DC voltage delivered by the comparator 17 is proportional to this DC voltage since the integrated voltage increases proportionally to the time. The comparator 18 transmits a logic signal that changes sign each time the integrated voltage is equal to the DC voltage delivered by the comparator 17. The output of the comparator 18 is connected to an input of an AND gate 23. The output of the gate 23 is connected to a monos table 24.

La deuxième entrée de la porte ET 23 est connectée, à travers un inverseur 25, sur la sortie du circuit 19. The second input of the AND gate 23 is connected through an inverter 25 to the output of the circuit 19.

La sortie du monos table 24 est connectée en parallèle sur des entrées de deux portes ET 26 et 27, dont les sorties sont connectées à travers deux circuits inverseurs 28 et 29 sur les bases de deux transistors M et N montés en interrupteurs, qui commandent, à travers des transformateurs de couplage 30 et 31, les gâchettes de fermeture des thyristors Thl et Th2,
La figure 7 est un diagramme qui représente en abscisses le temps et en ordonnées, sur différentes lignes, les signaux en divers points du circuit de la figure 6 repérés par des lettres.
The output of the monos table 24 is connected in parallel to inputs of two AND gates 27 and 27, whose outputs are connected through two inverter circuits 28 and 29 on the bases of two M and N transistors mounted in switches, which control, through coupling transformers 30 and 31, the closing gates of thyristors Th1 and Th2,
FIG. 7 is a diagram which represents on the abscissa the time and on the ordinates, on different lines, the signals at various points of the circuit of FIG. 6 identified by letters.

La ligne 1 représente les créneaux rectangulaires IL délivrés par le circuit écreteur 13. Line 1 represents the rectangular slots IL delivered by the nibbler circuit 13.

La ligne 2 représente les créneaux VLe délivrés par le circuit 12. Line 2 represents the slots VLe delivered by the circuit 12.

La ligne 3 représente les créneaux au point A situés à la sortie du circuit "ou exclusif" 19 qui reçoit sur ses deux en trées les creneaux ILe et VLe, qui sont en quadrature de phase. Line 3 represents the slots at point A located at the exit of the "exclusive" circuit 19 which receives on its two in tren slots ILe and VLe, which are in quadrature phase.

La ligne -4 représente les signaux au point B à la sortie de l'inverseur 25. Line -4 represents the signals at point B at the output of the inverter 25.

La ligne 5 représente en traits pleins la tension intégrée délivrée au point D par le circuit 21,
On voit que la pente décroissante est plus forte que la pente croissante. On a egalement représenté sur la figure 5, par deux traits horizontaux en pointillés, les tensions continues Vbî et Vb2 délivres par le comparateur 17 lorsque le déphasage entre VE et IE est voisin respectivement de - 100 et de + 100. Ces deux-li- mites correspondent à la plage dans laquelle l'asservissement agit et le déphasage doit donc rester entre ces deux limites.
Line 5 represents in solid lines the integrated voltage delivered at point D by the circuit 21,
We see that the decreasing slope is stronger than the increasing slope. FIG. 5 also shows, by two horizontal dashed lines, the DC voltages Vb 1 and Vb 2 delivered by the comparator 17 when the phase shift between VE and IE is close to -100 and +100, respectively. mites correspond to the range in which the servo-control acts and the phase-shift must therefore remain between these two limits.

La ligne 6 correspond aux signaux délivrés au point F par le comparateur 18 chaque fois que la tension intégrée est égale à la tension Vbî
La ligne 7 correspond aux signaux au point H, à la sortie de la porte ET 23, qui combine les signaux F et B, La porte 23 est une porte inverseuse, Les fronts montants du signal F sont transformés par cette porte en fronts descendants qui commandent le monostable 24. La ligne 8 représente en traits pleins les signaux émis par le monostable lors des fronts descendants du signal 7,
Au démarrage de l'installation, lorsque l'asservissement n'a pas encore ramené le déphasage dans la plage comprise entre Vbl et Vb2, Si le déphasage est inférieur à - 100, la tension intégrée est toujours supérieure à Vbî et le signal F a une valeur positive constante.La porte ET 23 suit alors les variations du signal B et commande donc le monostable lors de chaque passage par zéro du courant IL, L'inductance L est en service en permanence jusqu'à
v ce que le déphasage devienne supérieur à - 100 et que l'asservissement entre en service.
Line 6 corresponds to the signals delivered at point F by comparator 18 whenever the integrated voltage is equal to voltage VBI.
Line 7 corresponds to the signals at point H, at the output of the AND gate 23, which combines the signals F and B. The gate 23 is an inverting gate. The rising edges of the signal F are transformed by this gate into falling fronts which control the monostable 24. The line 8 represents in full lines the signals emitted by the monostable during the falling edges of the signal 7,
At the start of the installation, when the servocontrol has not yet reduced the phase shift in the range between Vbl and Vb2, If the phase shift is less than -100, the integrated voltage is always greater than Vb1 and the signal F has a constant positive value. The AND gate 23 then follows the variations of the signal B and therefore controls the monostable during each zero crossing of the current IL. The inductor L is in operation permanently until
that the phase shift becomes greater than -100 and that the servo becomes operational.

Si, au contraire, le déphasage initial est supérieur à + 100, la tension intégrée 5 est toujours inférieure à Vu2, le signal 6 est toujours nul et la porte ET reste constamment fermée. Dans ce cas, la self variable L est mise hors circuit en permanence
v jusqu'à ce que le déphasage devienne inférieur à + 1Q0.
If, on the other hand, the initial phase shift is greater than +100, the integrated voltage 5 is always smaller than Vu2, the signal 6 is always zero and the AND gate remains constantly closed. In this case, the variable choke L is permanently switched off.
v until the phase shift becomes less than + 1Q0.

Les lignes 9 et 10 représentent les signaux envoyés sur les bases des transistors M et N. Lines 9 and 10 represent the signals sent on the bases of transistors M and N.

La ligne 11 représente, en traits pleins, un signal IEe en quadrature de phase avec IL et en traits pointillés le même signal 1E en avance ou en retard par rapport à un signal en quadrature de phase,
La ligne 12 représente en traits pleins le signal au point
C à la sortie du circuit "ou exclusif" 15, lorsque 1E et VE sont en phase et en pointillés le signal au point C lorsque IE et VE présentent un écart de phase.
Line 11 represents, in solid lines, a signal IEe in quadrature of phase with IL and in dotted lines the same signal 1E in advance or in delay with respect to a signal in quadrature phase,
Line 12 represents in full lines the signal at the point
C at the output of the circuit "or exclusive" 15, when 1E and VE are in phase and dotted the signal at point C when IE and VE have a phase difference.

La ligne 13 représente la tension continue délivrée par le circuit de filtrage 16. On a représenté en pointillés les tensions continues Vbî et V obtenues pour des déphasages respectifs de
b2 - 100 et de + 100 Le gain de la boucle d'asservissement est réglé par exemple pour maintenir le déphasage entre ces deux limites,
On choisit une valeur de l'inductance fixe L telle qu'elle compense la réactance du transducteur pour une fréquence F comprise dans la plage de fréquence de l'émetteur. De préférence, on choisit la valeur L pour compenser la réactance correspondant à la frequence F1 la plus faible. Ainsi, pour de faibles fréquences, l'inductance variable L ntintervient pas.Au contraire, pour les fréquences
v les plus fortes, voisines de F2, l'impédance variable L est
v- constamment en service, c'est-à-dire que l'angle 0' de passage du courant est voisin de 1800. Il en résulte qu'il n'ya pas de distorsion aux deux extrémités de la plage de fréquence et les signaux acoustiques sont sinusoldaux. Par contre, pour des fréquences inter médiaires, l'inductance Lv sera mise en circuit pendant une partie de chaque demi-alternance (o < 0' < 1800).
Line 13 represents the DC voltage delivered by the filter circuit 16. The dc voltages Vb 1 and V obtained for respective phase shifts of FIG.
b2 - 100 and + 100 The gain of the servo loop is adjusted for example to maintain the phase shift between these two limits,
A value of the fixed inductance L is chosen such that it compensates the reactance of the transducer for a frequency F within the frequency range of the transmitter. Preferably, the value L is chosen to compensate for the reactance corresponding to the lowest frequency F1. Thus, for low frequencies, the variable inductance L does not intervene. On the contrary, for the frequencies
v the strongest, close to F2, the variable impedance L is
v- constantly in use, that is to say that the current passage angle 0 'is close to 1800. As a result, there is no distortion at both ends of the frequency range and the Acoustic signals are sinusoldals. On the other hand, for intermediate frequencies, the inductance Lv will be switched on during part of each half-cycle (o <0 '<1800).

lIais, par construction, on émet généralement dans une bande de fréquence qui encadre la fréquence propre ou fréquence de résonance du transducteur. Il en résulte qu'au centre de la bande de fréquence, le transducteur forme un filtre mécanique qui corrige la distorsion. However, by construction, it is generally transmitted in a frequency band which frames the natural frequency or resonant frequency of the transducer. As a result, at the center of the frequency band, the transducer forms a mechanical filter that corrects the distortion.

La figure 8 illustre bien cette correction. Cette figure correspond à des courbes réelles relevées à l'oscillographe. La courbe sinusoldale supérieure représente les variations de la tension VE. La deuxième courbe représente les variations du courant 1E La troisième courbe représente le courant ILv à travers l'inductance
L dans un cas moyen ou l'angle 0' de passage du courant est de
v l'ordre de 900 et où la fréquence Fo est de l'ordre de 3 KHz pour une bande d'émission allant de 2,5 KHz à 5 KHz. La quatrième courbe P est celle de la pression sonore émise par le transducteur.
Figure 8 illustrates this correction well. This figure corresponds to real curves recorded on the oscillograph. The upper sinusoidal curve represents the variations of the voltage VE. The second curve represents the variations of the current 1E The third curve represents the current ILv through the inductance
L in an average case where the angle O 'of current flow is
v the order of 900 and where the frequency Fo is of the order of 3 KHz for a transmission band from 2.5 KHz to 5 KHz. The fourth curve P is that of the sound pressure emitted by the transducer.

On voit clairement sur cette figure que VE et IE sont en phase, que i est fortement distordu, mais que le signal acoustique P est parfaitement sinusoïdal.It is clearly seen in this figure that VE and IE are in phase, that i is strongly distorted, but that the acoustic signal P is perfectly sinusoidal.

Les figures 9 et 10 sont des diagrammes du meme type relevés à l'oscillographe dans le cas où l'émetteur émet sur une fréquence légèrement inférieure à F2 qui est la fréquence la plus élevée de la bande d'émission. FIGS. 9 and 10 are diagrams of the same type recorded on the oscillograph in the case where the emitter transmits on a frequency slightly lower than F2 which is the highest frequency of the emission band.

La figure 9 représente le phénomène dans le cas où l'on n'a pas mis en service la boucle d'asservissement (c'est-à-dire
ILv = o). On voit que la tension VE et le courant IE sont fortement déphasés et presque en quadrature.
FIG. 9 represents the phenomenon in the case where the servocontrol loop (that is to say
ILv = o). It can be seen that the voltage VE and the current IE are strongly out of phase and almost in quadrature.

La figure 10 représente le phénomène lorsqu'on met en service la boucle d'asservissement. Dans ce cas, l'angle et de passage du courant à travers l'inductance variable L est voisin
v de 1800, comme le montre la courbe IL . La tension VE et le courant IE sont en phase. Il n'y a pas de distorsion du signal sonore P.
Figure 10 shows the phenomenon when putting the servo loop into service. In this case, the angle and current flow through the variable inductance L is close
v from 1800, as shown in curve IL. The voltage VE and the current IE are in phase. There is no distortion of the sound signal P.

La figure 10 correspond à un fonctionnement de l'émetteur à puissance plus faible que dans le cas de la figure 9 où l'énergie réactive est consommée. Figure 10 corresponds to a lower power transmitter operation than in the case of Figure 9 where the reactive energy is consumed.

On a représente en pointillés sur la figure 6 des parties de circuit facultatives qui comportent un filtre passe bas 32 sur lequel est connectée la sortie du capteur 8, un amplificateur différentiel 33 et un amplificateur comparateur et écrêteur 34 dont les deux entrées sont connectées l'une sur la sortie de l'amplificateur différentiel 33 et l'autre sur la sortie du capteur 7. Divided in FIG. 6 are optional circuit portions which comprise a low-pass filter 32 to which is connected the output of the sensor 8, a differential amplifier 33 and a comparator and limiter amplifier 34, the two inputs of which are connected to one another. one on the output of the differential amplifier 33 and the other on the output of the sensor 7.

Ces circuits permettent d'utiliser pleinement l'inductance
L en évitant que le courant IL qui circule dans celle-ci ne compor
v Lv te une composante continue si les signaux de fermeture des thyristors au cours des demi-alternances successives ne sont pas symétriques dans le temps. Dans ce cas, on élimine la composante continue en déplaçant la référence du comparateur 34 qui delivre un signal en forme de créneau ILvl et c'est ce signal ILyl qui est connecté sur une entre de la porte "ou exclusif" 19 au lieu du signal ILe, comme on l'a représenté en pointillés sur la figure 6.
These circuits make full use of the inductor
L avoiding that the current IL which circulates in it does not compor
v Lv te a continuous component if the closing signals of the thyristors during the successive half-cycles are not symmetrical in time. In this case, the DC component is eliminated by moving the reference of the comparator 34 which delivers a slot-shaped signal ILv1 and it is this signal ILyl which is connected to an input of the "exclusive or" gate 19 instead of the signal ILe, as shown in dashed lines in Figure 6.

Les maxima de la tension intégrée délivrée par l'intégra- teur 21 (signal D) varient inversement proportionnellement à la fréquence, mais ceci n'est pas gênant car les parties hautes ne sont utilisées qu'à faible fréquence. Toutefois, pour remédier à tout risque de mauvais fonctionnement, on utilise avantageusement une tension D dont la pente croît lorsque la fréquence augmente. The maxima of the integrated voltage delivered by the integrator 21 (signal D) vary inversely with the frequency, but this is not a problem since the high parts are only used at low frequencies. However, to remedy any risk of malfunction, is advantageously used a voltage D whose slope increases when the frequency increases.

On obtient facilement cette variation de pente en utilisant comme source de tension constante 22 un convertisseur de fréquence en une tension constante proportionnelle à la fréquence et en connectant la sortie du circuit de mise en forme 12 sur ce convertisseur pour obtenir le signal de fréquence selon la liaison representée en pointillés sur la figure 6. This slope variation is easily obtained by using as a constant voltage source 22 a frequency converter in a constant voltage proportional to the frequency and by connecting the output of the shaping circuit 12 to this converter in order to obtain the frequency signal according to FIG. link shown in dashed lines in FIG.

Le dispositif d'adaptation de l'impédance d'un transducteur qui vient d'être décrit procède par mesure du déphasage entre la tension et l'intensité du courant délivrés par l'émetteur et par une boucle d'asservissement comportant une inductance variable dont la valeur est corrige automatiquement pour ramener ce déphasage vers zéro et pour le maintenir autour de zéro. The device for adapting the impedance of a transducer which has just been described proceeds by measuring the phase difference between the voltage and the intensity of the current delivered by the emitter and by a control loop comprising a variable inductance of which the value is automatically corrected to reduce this phase shift to zero and maintain it around zero.

Du fait que ces dispositifs procèdent par asservissement du déphasage, ils ont l'avantage de corriger automatiquement l'impe- dance du transducteur non seulement en fonction de la fréquence, mais quelles que soient les raisons qui nécessitent une telle correction telles que par exemple les variations de 11 impédance propre du transducteur dues au vieillissement ou aux paramètres physiques du milieu ambiant : pression, salinité, température. Due to the fact that these devices operate by phase shift control, they have the advantage of automatically correcting the impedance of the transducer not only as a function of the frequency, but whatever the reasons that require such a correction, such as for example the variations of the transducer's own impedance due to aging or to the physical parameters of the ambient medium: pressure, salinity, temperature.

Dans le cas où 11 émetteur est à tension constante, les dispositifs selon l'invention permettent d'utiliser au mieux la puissance de l'émetteur. Dans le cas où l'émetteur est à courant constant, ils permettent d'obtenir un niveau d'émission sonore en fonction de la fréquence sensiblement constant. In the case where the emitter is at constant voltage, the devices according to the invention make it possible to best use the power of the emitter. In the case where the transmitter is at constant current, they make it possible to obtain a sound emission level as a function of the substantially constant frequency.

Les figures 3, 4 et 6 représentent un mode de réalisation dans lequel les selfs L et L sont montées en parallèle avec le
v transducteur.
Figures 3, 4 and 6 show an embodiment in which the inductors L and L are connected in parallel with the
v transducer.

On pourrait monter également une self constante et une self variable en parallèle entre elles et en serie avec le transducteur. It would also be possible to mount a constant self and a variable inductor in parallel with each other and in series with the transducer.

On a décrit un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention composé de circuits analogiques. Bien entendu, on pourrait utiliser également des circuits numériques qui rempliraient les mêmes fonctions.  An embodiment of a device according to the invention composed of analog circuits has been described. Of course, one could also use digital circuits that fulfill the same functions.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1 - Procédé pour adapter automatiquement l'impédance d'un transduc1 - Method for automatically matching the impedance of a transducer teur électro-acoustique qui est excité par un émetteur électroni electroacoustic transmitter which is excited by an electronic transmitter que, selon lequel on place une première self en parallèle ou en that, according to which a first self is placed in parallel or in série avec ledit transducteur, caractérisé en ce que l'on monte series with said transducer, characterized in that one ascends une deuxième self en serine avec un interrupteur et on place ladite a second self in serine with a switch and place said deuxième self et ledit interrupteur en parallèle avec la première second self and said switch in parallel with the first self, on mesure en continu le déphasage entre l'intensité (IE) du self, we measure continuously the phase difference between the intensity (IE) of the courant et la tension (VE) délivrés par ledit émetteur et on com  current and voltage (VE) delivered by said transmitter and mande automatiquement les fermetures dudit interrupteur par une automatically controls the closures of said switch by a boucle d'asservissement pendant une partie de chaque demi-alternan servo loop during part of each half-alternation ce du courant (IL) à travers ladite première self telle que l'on this of the current (IL) through said first self as one tend à annuler ledit déphasage. tends to cancel said phase shift. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on 2 - Process according to claim 1, characterized in that one convertit le déphasage entre l'intensité (IE) et la tension (VE) converts the phase difference between the intensity (IE) and the voltage (VE) en une durée (t) proportionnelle à ce déphasage, on détecte in a duration (t) proportional to this phase shift, it detects les passages par zéro de l'intensité du courant (ZL) dans ladite the zero crossings of the current intensity (ZL) in said première self et on commande les fermetures dudit interrupteur first self and one controls the closures of said switch au bout d'un temps (t) après chacun desdits passages par zéro. after a time (t) after each of said zero crossings. 3 - Dispositif pour adapter automatiquement l'impédance d'un transduc3 - Device for automatically matching the impedance of a transducer teur électro-acoustique (3) qui est excité par un émetteur électro electro-acoustic transmitter (3) which is excited by an electro transmitter nique (1) du type comportant une première self (t) place er, paral nique (1) of the type comprising a first self (t) place er, paral lèle ou en série avec ledit transducteur, caractérisé en ce qu'il or in series with said transducer, characterized in that comporte une deuxième self (Lv) montée en série avec un interrup has a second self (Lv) connected in series with an interrup teur (Thl, Th2) et en parallèleavec ladite première self, des (Th1, Th2) and in parallelwith said first self, moyens (9) pour mesurer le déphasage entre I'intensité.(IE) du means (9) for measuring the phase difference between the intensity (IE) of the courant et la tension (VE) délivrés par ledit émetteur et une current and voltage (VE) delivered by the transmitter and a boucle d'asservissement (9, 10, 11) qui commande automatiquement servo loop (9, 10, 11) which automatically controls les fermetures dudit interrupteur (Thl, Th2) pendant une partie the closures of said switch (Th1, Th2) during a game de chaque demi alternance du courant à travers ladite première of each half-wave of the current through said first self, de telle sorte que la valeur de l'inductance des deux selfs self, so that the value of the inductance of the two selfs montées en parallèle varie dans le sens qui tend à annuler ledit mounted in parallel varies in the direction that tends to cancel said déphasage. phase shift. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit4 - Device according to claim 3, characterized in that said interrupteur est composé de deux thyristors (Thl, Th2) montés en switch is composed of two thyristors (Th1, Th2) mounted in opposition. opposition. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il 5 - Device according to claim 4, characterized in that comporte un comparateur de phase (9) qui mesure le déphasage entre comprises a phase comparator (9) which measures the phase difference between l'intensité (IE) et la tension (VE) et qui delivre une tension the intensity (IE) and the voltage (VE) and which delivers a voltage continue proportionnelle à ce déphasage, un générateur (11) d'une continuous proportional to this phase shift, a generator (11) of a tension qui croît linéairement depuis une valeur nulle à partir voltage that grows linearly from a zero value from de chaque passage à zéro de l'intensité (IL)du courant à travers of each zero crossing of the intensity (IL) of the current through la première self (L), un comparateur (8) qui compare ladite ten the first self (L), a comparator (8) which compares said ten sion constante à ladite tension à variation linéaire et qui émet constant voltage at said linearly variable voltage and which emits un signal lorsque la tension croissante est supérieure à ladite a signal when the increasing voltage is greater than said tension constante, un monostable (24) qui remet un signal lors de constant voltage, a monostable (24) which gives a signal when chaque front montant du signal semis par ledit comparateur (18) et each rising edge of the signal seeded by said comparator (18) and des circuits (26, 27, 28 et 29) qui aiguillent les impulsions remises circuits (26, 27, 28 and 29) which direct the pulses delivered par ledit monostable alternativement vers l'un ou l'autre desdits by said monostable alternately to one or the other of said thyristors. thyristors. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il6 - Device according to claim 5, characterized in that comporte un premier capteur (5) qui mesure l'intensité du courant has a first sensor (5) which measures the intensity of the current (IE) semis par l'émetteur, un deuxième capteur (7) qui mesure (IE) seeded by the transmitter, a second sensor (7) that measures l'intensité du courant (IL) à travers la première self, deux cir the intensity of the current (IL) through the first self, two cir cuits comparateurs (13 et 14), qui transforment les tensions émi cookers comparators (13 and 14), which transform the vol ses par lesdits capteurs en créneaux rectangulaires, une porte its by said sensors in rectangular slots, a door "ou exclusif" (15) sur les deux entrées de laquelle les sorties "or exclusive" (15) on the two inputs from which the outputs desdits comparateurs (13 et 14) sont connectees, un filtre passe said comparators (13 and 14) are connected, a filter passes bas (16) et un comparateur (17) qui compare la tension continue base (16) and a comparator (17) which compares the DC voltage émise par ledit filtre à une tension de référence et qui remet transmitted by said filter to a reference voltage and which gives une tension constante proportionnelle audit déphasage. a constant voltage proportional to said phase shift. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il7 - Device according to claim 6, characterized in that comporte un troisième capteur (6) qui mesure la tension (VL) aux comprises a third sensor (6) which measures the voltage (VL) at bornes de ladite première self, un comparateur (12) qui compare terminals of said first self, a comparator (12) which compares la tension remise par ledit troisième capteur à un seuil et qui the voltage delivered by said third sensor to a threshold and which transforme ladite tension en un créneau rectangulaire, un circuit transforms said voltage into a rectangular slot, a circuit "ou exclusif" (19) dont les deux entrées sont connectees aux "exclusive" (19) whose two entries are connected to the sorties desdits comparateurs (12, 13), un transistor (20) dont outputs of said comparators (12, 13), a transistor (20) whose la base est connectée sur la sortie dudit circuit "ou exclusif" the base is connected to the output of said "or exclusive" circuit (19), un intégrateur (21) qui intègre une tension constante et (19), an integrator (21) which integrates a constant voltage and qui est commandé par ledit transistor et un comparateur (18) qui which is controlled by said transistor and a comparator (18) which compare la tension intégrée fournie par ledit intégrateur (21) et compares the integrated voltage supplied by said integrator (21) and la tension constante délivre par ledit comparateur (17) et qui the constant voltage delivered by said comparator (17) and which remet une tension lorsque la tension intégrée est supérieure à la resets when the integrated voltage is greater than the tension constante.  constant voltage. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 78 - Device according to any one of claims 3 to 7 destiné à adapter l'impédance d'un transducteur électro-acoustique for adapting the impedance of an electro-acoustic transducer qui est excité par un émetteur électronique qui remet une fréquen who is excited by an electronic transmitter that delivers a frequency ce modulée dans une large bande de fréquence comprise entre une this modulated in a broad frequency band between a limite inférieure (F1) et une limite supérieure (F2) situées de lower limit (F1) and an upper limit (F2) of part et d'autre d'une fréquence (Fo) qui correspond à la fréquence on both sides of a frequency (Fo) corresponding to the frequency propre dudit transducteur, caractérisé en ce que l'impédance (L) of said transducer, characterized in that the impedance (L) de ladite première self est calculée pour compenser la réactance of said first self is calculated to compensate the reactance dudit transducteur correspondant à la fréquence (F1) la plus faible.  said transducer corresponding to the lowest frequency (F1).
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