FR2531541A1 - Oscillateur a boucle verrouillee en phase a large bande pour radioaltimetre - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN OSCILLATEUR 21 A BOUCLE VERROUILLEE EN PHASE, POUR UN RADIOALTIMETRE A MODULATION DE FREQUENCEONDE ENTRETENUE, QUI COMPREND UN OSCILLATEUR 26 COMMANDE PAR LA TENSION, UN COMPARATEUR DE PHASES 25 POUR COMPARER LA PHASE DU SIGNAL D'ALTITUDE SUR LAQUELLE L'OSCILLATEUR DOIT SE VERROUILLER DYNAMIQUEMENT A CELLE DU SIGNAL DE L'OSCILLATEUR COMMANDE PAR LA TENSION ET UN AMPLIFICATEUR 27 DE SIGNAL D'ERREUR POUR APPLIQUER LE SIGNAL DE SORTIE DU COMPARATEUR DE PHASES, SOUS LA FORME D'UNE TENSION DE COMMANDE, A L'OSCILLATEUR COMMANDE PAR LA TENSION. DES COMBINAISONS DE CONDENSATEURS 36-45, 52-54 SONT INSEREES SEQUENTIELLEMENT SOUS LA COMMANDE D'UN MICROPROCESSEUR 23 DANS LE CIRCUIT DE L'OSCILLATEUR POUR FAIRE VARIER SA FREQUENCE PROPRE ET SABANDE PASSANTE PAR ECHELONS DISCRETS JUSQU'A CE QU'IL SOIT ACCROCHE SUR LA FREQUENCE DU SIGNAL D'ALTITUDE.

Description

-1 2531541

OSCILLATEUR A BOUCLE VERROUILLEE EN PHASE A LARGE

BANDE POUR RADIO-ALTIMETRE

La présente invention se rapporte, d'une manière géné-

rale, aux radio-altimètres à modulation de fréquence/onde entretenue et plus particulièrement à un oscillateur à

boucle verrouillée en phase à large gamme muni d'une com-

mande par micro-processeur utilisé en tant que conditionneur de signal dans un radio-altimètre à modulation de fréquence/

onde entretenue.

Les radio-altimètres à modulation de fréquence/onde en-

tretenue sont des instruments utilisés dans les aérodynes pour déterminer la hauteur effective de l'aérodyne au-dessus du sol Le principe de base du fonctionnement de ces instruments est bien connu et est décrit dans des documents,tels que les

brevets des EUA no 2 247 662 et N O 3 341 849 Très briève-

ment, un signal constitué par une onde continue modulée en fréquence est émis par l'aérodyne en direction du sol et la réflexion par le sol du signal émis reçue par l'aérodyne est mélangée avec le signal de sortie pour produire un signal

d'altitude dont la fréquence est proportionnelle à l'alti-

tude relative de l'aérodyne On obtient l'indication d'alti-

tude relative de l'aérodyne en mesurant la fréquence du si-

gnal d'altitude.

Le traitement du signal d'altitude pour fournir une indication d'altitude relative est compliqué par le fait que le signal d'altitude comprend, en fait, un spectre de fréquences à bande unilatérale dont la composante de crête

représente avec précision l'altitude relative del'aérodyne.

Dans la demande de brevet français N O FR-82-16194 (Publica-

tion N O 2 513 831) au nom de la demanderesse, intitulée "Filtre d'accord dynamique pour radio-altimètre " on a

décrit un filtre ayant des caractéristiques variables com-

mandé en fonction du signal d'altitude pour améliorer les performances de l'altimètre La présente invention permet d'obtenir de nouvelles améliorations des performances d'un

radio-altimètre en réalisant un oscillateur à boucle ver-

rouillée en phase capable de s'accorder automatiquement et dynamiquement ou à auto-réglage sur un large intervalle de fréquences ce qui permet à l'oscillateur de se verrouiller sur la composante principale du signal de sortie du filtre de réglage dynamique et de fournir de ce fait un signal pur n'ayant qu'une seule fréquence qui peut être compté avec

précision par le processeur de signaux numériques de l'alti-

mètre. Dans un mode de réalisation spécifique de la présente invention, on a choisi une constante d'étalonnage de 262,5 Hz/m environ Pour un intervalle de O à 762 m de l'altimètre,

l'oscillateur à accord auto-réglable dynamique doit être ca-

pable de suivre un signal ayant une gamme de fréquences al-

lant d'environ 1 k Hz jusqu'à plus de 200 k Hz Il existe un décalage de fréquence à la hauteur zéro étant donné que les antennes de l'altimètre sont situées à une certaine distance du sol lorsque l'aérodyne repose sur le sol Un oscillateur à boucle verrouillée en phase est capable de s'accrocher ou de maintenir son verrouillage sur un signal d'entrée ayant une gamme de fréquences d'environ 20 % de la fréquence

propre de l'oscillateur commandé par la tension de l'oscil-

lateur à la boucle verrouillée en phase Il est évident que la tension propre de l'oscillateur commandé par la tension

doit être programmée pour couvrir l'intervalle de fonction-

nement requis de l'oscillateur à auto-réglage dynamique

étant donné que le réglage de la fréquence propre de l'oscil-

lateur commandé par la tension à la fréquence d'entrée la

plus basse d'environ 1 k Hz limiterait l'oscillateur à auto-

réglage dynamique à une plage allantd'environ 800 Hz à envi-

ron 1,2 k Hz et que le réglage de la fréquence propre de l'os-

cillateur commandé par la tension à la plus haute fréquence d'entrée limiterait la plage de l'oscillateur auto-réglable dynamique à un intervalle compris entre environ 160 k Hz et

environ 240 k Hz.

A la plus faible fréquence d'entrée appliquée à l'oscil-

lateur à auto-réglage dynamique, on ne peut changer la fré-

quence propre de l'oscillateur commandé par la tension que par incréments d'environ 0,2 k Hz tandis que la fréquence

propre de l'oscillateur commandé par la tension la plus éle-

vée requise est d'environ 200 k Hz Un programme de recherche linéaire nécessiterait 1000 incréments pour couvrir la plage

de fonctionnement de l'oscillateur à auto-réglage dynamique.

Traduit en temps, chaque cycle de programme de l'altimètre prend environ 25 millisecondes,ce qui a pour effet que le temps de recherche pourrait atteindre une durée de 25 se- condes avec une programmation linéaire et pourrait être égal à plusieurs fois cette durée si la validation de données est requise Un temps de cette durée pour l'acquisition d'un signal d'altimètre ne peut pas être toléré dans unaérodyne dans lequel il n'est pas rare que des vitesses de descente

de plusieurs centaines de mètres à la minute soient rencon-

trées. L'un des buts de la présente invention est de réaliser

un oscillateur à auto-réglage dynamique conçu pour être uti-

lisé dans un radio-altimètre à modulation de fréquence/onde entretenue qui est capable de s'accrocher et de s'accorder dynamiquement sur un signal d'entrée qui varie à l'intérieur

d'une large gamme de fréquences.

Un autre but de l'invention est de réaliser un oscilla-

teur à auto-réglage dynamique du type à boucle verrouillée

en phase qui comporte des moyens de commande de réglage nu-

mériques à action rapide pour assurer une acquisition rapide d'un signal d'altimètre dans un radio-altimètre à modulation

de fréquence/onde entretenue.

Encore un autre but de l'invention est de réaliser un oscillateur a autoréglage dynamique à boucle verrouillée en phase pour un radioaltimètre à modulation de fréquence/onde entretenue qui comporte des moyens numériques pour ajuster la fréquence propre de l'oscillateur lorsque la différence entre la fréquence naturelle de l'oscillateur et la fréquence du signal d'altimètre qui est suivi dynamiquement s'approche

du point o le verrouillage sur le signal peut être perdu.

Sommairement, la présente invention a pour objet un os-

cillateur à boucle verrouillée en phase qui comporte,formés en un unique circuit intégré,un oscillateur commandé par la tension, un comxparateur de phases pour comparer la phase du signal de sortie de l'oscillateur commandé par la tension à la phase d'un signal d'altitude appliqué et un amplificateur de signal d'erreur pour appliquer le signal de sortie du comparateur à l'oscillateur commandé par la tension afin de faire varier la fréquence de ce dernier La fréquence propre de l'oscillateur commandé par la tension et la bande pas- sante de l'amplificateur de signal d'erreur sont déterminées par des condensateurs externes connectés au circuit intégré par l'intermédiaire de moyens de commande numériques Les

moyens de commande numériques utilisent une table de consul-

tation ayant des entrées de données numériques pour vingt-

cinq échelons d'éaccord grossier de la fréquence propre de

l'oscillateur commandé par la tension qui couvrent l'inter-

valle de 1 à 200 k Hz environ, les données relatives aux huit échelons de fréquence inférieurs étant reproduites en double

dans des rangées d'index adjacentes de la table laquelle com-

porte au total trente trois rangées d'index Les moyens de commande numériques utilisent des sous-routines de programme de recherche et de réglage fin et grossier exécutées par le micro-processeur de l'altimètre permettant à une recherche de fréquence d'être effectuée sur l'ensemble de la gamme de fonctionnement de l'oscillateur en un maximum de trente trois

cycles de programmes dont le total prend moins d'une seconde.

D'autresbuts, caractéristiques et avantages de l'inven-

tion apparaîtront à la lecture de la description qui va

suivre et à l'examen des dessins annexés dans lesquels:

la Fig 1 est un schéma-bloc fonctionnel d'un radio-

altimètre à modulation de fréquence/onde entretenue qui uti-

lise la présente invention; la Fig 2 est une représentation,en partie sous forme de schéma électrique en partie sous forme de schéma-bloc,

de l'oscillateur à boucle verrouillée en phase de l'inven-

tion; la Fig 3 est un graphique qui montre les fréquences de

l'oscillateur couvertes par les vingt-cinq échelons de ré-

glage grossier des moyens de commande numériques; la Fig 4 A est un graphique qui représente la relation entre la variation de la tension du signal d'erreur et la phase pour différentes fréquences du signal appliqué et une fréquence propre de l'oscillateur dans un oscillateur à boucle verrouillée en phase; la Fig 4 B est un graphique semblable à celui de la Fig 4 A qui représente le signal de sortie d'un comparateur de phases qui reçoit sur ses entrées un signal appliqué et le signal d'un oscillateur verrouillé en phase sur le signal appliqué et déphasé de 90 ; les Fig 5 A-5 C sont des diagrammes de forme d'onde qui

représentent respectivement le signal de sortie d'un oscilla-

teur à boucle verrouillée en phase, la tension aux bornes du

condensateur de minutage et le signal de sortie de l'oscilla-

teur déphasé de 90 ; la Fig 6 est une table qui montre les données mises en mémoire dans la mémoire du microprocesseur pour la commande de l'oscillateur de l'invention et qui montre les valeurs du condensateur de minutage, des condensateurs de fixation de bande passante, les fréquences propres de l'oscillateur

et les fréquences d'accrochage haute et basse pour les di-

verses rangées de données de commande;

la Fig 7 est un organigramme qui représente la sous-

routine de RECHERCHE utilisée dans l'invention;

la Fig 8 est un organigramme qui représente la sous-

routine OBVP utilisée dans l'invention; et

les Fig 9 A et 9 B,une fois assemblées,forment un orga-

nigramme qui illustre la sous-routine APFO utilisée dans l'invention. On a représenté sur la Fig 1 d'une manière générale, sous forme d'un schémabloc,un radio-altimètre à modulation de fréquence/onde entretenue qui comporte l'oscillateur à auto-réglage dynamique à boucle-verrouillée en phase de la présente invention Un émetteur 10 fournit de l'énergie à

une antenne 11 montée dans un aérodyne pour émettre un fais-

ceau radio en direction de la terre L'émetteur 10 produit

un signal constitué par une onde entretenue qui est linéaire-

ment modulée en fréquence par le signal de sortie d'un géné-

rateur d'onde triangulaire 12 appliqué à un modulateur 13.

Les réflexions renvoyées par le sol du faisceau émis sont reçues par une antenne 14 et appliquées à une entrée d'un récepteur-mélangeur 15 Une partie du signal émis prélevée par un coupleur 16 est appliquée à une seconde entrée du mélangeur 15 et le signal de sortie de ce dernier, qui est constitué par un signal de battement dont la fréquence est égale à la différence entre les fréquences instantanées des signaux émis et reçusest amplifié par un pré-amplificateur

à large bande 17.

Pour assister la sélection de la composante correcte du signal en vue du traitement, le pré-amplificateur 17 est

suivi d'un filtre 18 d'accord dynamique qui est d'une ma-

nière générale du type passe-bande conçu pour supprimer ou

réduire les composantes du signal à des fréquences corres-

pondant aux altitudes supérieures à l'altitude probable de

l'aérodyne Les signaux transmis par le filtre 18 sont limi-

tés par un limiteur 19, puis sont appliqués à une entrée

d'un oscillateur 21 à auto-réglage dynamique à boucle ver-

rouillée en phase qui fait l'objet de la présente invention.

L'oscillateur 21 à auto-réglage dynamique est conçu pour choisir la composante la plus saillante parmi le spectre

-présenté à son entrée et pour se verrouiller sur cette compo-

sante et la suivre, produisant un signal d'une seule fré-

quence à sa sortie.

La fréquence du signal de sortie de l'oscillateur 21 à auto-réglage dynamique est mesurée par un compteur 22 de fréquence, dont les données sont traitées arithmétiquement

par un micro-processeur 23 pour produire une indication d'al-

titude sous un format numérique L'information d'altitude

produite à la sortie du micro-processeur 23 peut être affi-

chée visuellement sur un cadran indicateur 24 ou conservée sous un format numérique en vue d'être utilisée en d'autres

points de l'aérodyne.

On peut apporter des perfectionnements à l'altimètre qui permettent d'obtenir une précision et une fiabilité accrues du fonctionnement en utilisant le micro-processeur

23 comme élément de commande du générateur 12 d'onde trian-

gulaire, du modulateur 13 et du filtre 18 d'accord dynamique.

Ces perfectionnements ont été décrits dans les demandes de brevet français suivantes, toutes au nom de la demanderesse:

FR-82-13848 (publiée sous le N O 2 511 159) intitulée "Radio-

altimètres à modulation de fréquence et onde entretenue per-

fectionnés"; N O FR-83-02213, intitulée "Modulateur de fré- quence linéaire pour un radio-altimètre à onde entretenue et modulation de fréquence; et N O FR-82-16194 (publiée sous le no 2 513 831) intitulée "Filtre d'accord dynamique pour

radio-altimètre", déj 4 citée.

Un mode de réalisation spécifique de la présente inven-

tion incorporé à un altimètre ayant une portée de O à 762 m a été représenté sur la Fig 2 Cet altimètre particulier a une constante d'étalonnage d'approximativement 262,5 Hz/m ( 80 Hz/pied)(un pied est égal à 0,3048 cm) La portée de

l'altimètre et sa constante d'étalonnage imposent à lloscil-

lateur à auto-réglage dynamique une gamme de fréquences de fonctionnement comprise entre environ 1 k Hz et plus de 200

k Hz Les éléments de base del'oscillateur 21 àboucle ver-

rouillée en phasequi sont un comparateur de phases et amplifica-

teur d'erreur 25,un oscillateur 26 commandé par latension et un amplificateur opérationnel 27,peuvent être obtenus dans le

commerce de diverses sources sous la forme d 'un unique cir-

cuit intégré Un circuit intégré spécifique qui convient pour être utilisé ici est le circuit type XR-215 fabriqué par la société Exar Integrated Systems, Sunnyvale, Californie, EUA La fréquence propre de l'oscillateur 26 commandé par-la

tension est déterminée par la capacité d'un ou de plusieurs-

condensateurs connectés à l'extérieur du circuit intégré entre-des conducteurs 28 et 29 Le signal de sortie d'erreur du comparateur de phases 25 qui commande le réglage de la

fréquence de l'oscillateur 26 commandé par la tension appa-

rait entre des-conducteurs 31 et 32 La commande en boucle fermée d'un oscillateur à boucle verrouillée en phase est capable de faire varier la fréquence de l'oscillateur 26 commandé par la tension jusqu'à ce qu'elle soit alignée sur la fréquence d'un signal appliqué lorsque l'a fréquence du signal appliqué est comprise à l'intérieur d'une certaine valeur, appelée la fréquence d'accrochage Fc* Chaque fois

que l'oscillateur 26 commandé par la tension est synchroni-

sé avec un signal appliqué, la commande en boucle fermée

maintient la fréquence de l'oscillateur commandé par la ten-

sion égale à la fréquence du signal appliqué jusqu'à ce qu'une certaine fréquence limite, appelée la fréquence de verrouillage F 1, soit atteinte La plage de fréquences de

verrouillage est plus grande que la plage de fréquences d'ac-

crochage La plage de fréquences d'accrochage dépend, d'une part, de la caractéristique de bande passante d'un filtre passe-bas de signal d'erreur qui fait partie intégrante du comparateur de phases 25 Le signal de sortie du filtre est disponible à l'extérieur du circuit intégré sur des

conducteurs 31 et 32 ce qui permet de modifier la bande pas-

sante du filtre en connectant des condensateurs externes

entre ces conducteurs Le signal de l'oscillateur 26 comman-

dé par la tensionqui est également le signal de sortie de

l'oscillateur 21 à boucle verrouillée en phase,est réinjec-

té par l'intermédiaire d'un condensateur 33 à une entrée du comparateur de phases 25 Le signal de sortie d'altitude du limiteur 19 (Fig 1) est transmis par un conducteur 34 au comparateur de phases 25 en tant que signal d'entrée sur la fréquence duquel l'oscillateur 21 à boucle verrouillée en

phase doit s'accorder dynamiquement.

La fréquence propre F de l'oscillateur 26 commandé par o la tension varie en fonction de la valeur du condensateur ou

des condensateurs connectés entre les lignes 28 et 29 approxi-

mativement conformément à la formule F (Hz)= 200/C(mf) Le condensateur 35, connecté en permanence entre les conducteurs

28 et 29,établit la fréquence propre maximale de l'oscilla-

teur 26 commandé par la tension Le conducteur 28 se prolonge

pour former une connexion commune à des condensateurs 36 à 45.

Le conducteur 29 se prolonge pour former une ligne commune

de contact de commutateurs numériques 46 et 47 Comme schéma-

tiquement représenté, les commutateurs numériques 46 et 47 connectent sélectivement les condensateurs 36 à 45 entre les conducteurs 28 et 29 selon la valeur des signaux d'entrée DBO-DB 9 et (DBO), (DB 1) des commutateurs Les commutateurs

-46 et 47 utilisent une logique négative de sorte que l'ap-

plication d'un " 1 " logique à leur entrée provoque l'ouver-

ture d'une connexion du commutateur tandis que l'application d'un " O " logique provoque la fermeture d'une connexion du

commutateur Le condensateur 35 a une valeur de 0,001 mf.

Les condensateurs 36-45 qui peuvent être sélectivement con-

nectés en parallèle avec le condensateur 35 par les commutateurs 46 et 47 ont des valeurs croissantes sensiblement en ordre bi-

naire de 110 pf à 0,1 mf, La valeur minimale de la capacité con-

nectée entre les conducteurs 28 et 29 est de 0,001 mf, ce qui

donne une fréquence F maximale de l'oscillateur d'approxima-

tivement 200 k Hz tandis que la valeur maximale de la capacité qui peut être connectée entre les conducteurs 28 et 29 par la fermeture de tous les contacts des commutateurs 46 et 47 est de

0,1887 mf,ce qui donne une fréquence F minimale de 1 k Hz.

On peut modifier la largeur de bande du filtre de signal

d'erreur du comparateur de phases en connectantdes condensa-

teurs externes entre les conducteurs 31 et 32 Le filtre a les caractéristiques d'un filtre RC passe-bas du premier ordre dans lequel R est constitué par l'impédance de sortie

du comparateur de phases 25 et C est la capacité externe con-

nectée entre les conducteurs 31 et 32 Un condensateur ex-

terne 51 ayant une valeur de 470 pf est connecté en perma-

nence entre les conducteurs 31 et 32 Des condensateurs ex-

ternes 52 à 54 peuvent être sélectivement connectés en paral-

lèle avec le condensateur 51 au moyen d'un commutateur numé-

rique 55 à 5 bits Le commutateur 55, qui a une construction

semblable à celle des commutateurs 46 et 47, reçoit des si-

gnaux d'entrée logique DB 5-DB 7 d'un bus de données 56 à 8

bits qui fournit également les signaux d'entrée logique DBO-

DB 7 au commutateur 46 Les signaux d'entreée logiques (DBO)et

(DB 1) sont fournis au commutateur 55 par des lignes de don-

nées séparées 57 et 58 qui fournissent également les signaux

d'entrée logiques (DBO) et (DB 1) au commutateur 47.

Les signaux d'entrée logiques DBO-DB 7 appliqués au com-

mutateur 46 sont déterminés par les données de sortie du micro-processeur 23 qui apparaissent momentanément sur le bus de données 61 Les données momentanément présentes sur le

bus 61 sont maintenues sur le bus de données 56, par une bas-

cule de mémoire 62 de 8 bits actionnée par un signal d'échan-

tillonnage STB 1 produit sur une ligne 63 Les signaux d'entrée logique (DBO) et (DB ) appliqués aux commutateurs 47 et 55 sont déterminés par la valeur des bits de données DBO et DB 1 présents sur le bus de données 61 au moment o un signal d'échantillonnage STB 2 apparait sur la ligne 64 Les signaux logiques (DB 0) et (DB 1) sont maintenus sur les lignes 57 et 58 par une bascule de mémoire à 2 bits qui est constituée par

des bascules bistables de type D qui reçoivent le signal d'é-

chantillonnage STB 2 de la ligne 64 sur leur entrée d'horloge.

On doit noter que les signaux logiques (DB 0) et (DB 1) sont indépendants des signaux logiques DBO et DB 1 maintenus par

la bascule de mémoire 62 sur le bus de données 56.

Le réglage de la fréquence propre F de l'oscillateur

26 commandé par la tension et de sa bande passante est effec-

tué par les commutateurs 46, 47 et 55 conformément aux si-

gnaux de sortie du micro-processeur 23 appliqués sur le bus

de données 61 et qui sont obtenus d'une table de consulta-

tion et ajustés, si nécessaire, par le micro-processeur, au

cours de l'exécution de sous-routines que l'on décrira ulté-

rieurement Les sous-routines utilisent des signaux de con-

dition VER BVP,ETAT BVP et SENS BVP Le signal VER BVP in-

dique par un niveau " 1 " logique que l'oscillateur 21 s'est

verrouillé en fréquence sur la fréquence fondamentale du si-

gnal d'altitude Le signal ETAT BVP est un signal analogique dont la grandeur indique la différence entre la fréquence de verrouillage à laquelle fonctionne l'oscillateur 21 et la fréquence propre F à laquelle l'oscillateur est alors o

réglé Un " 1 " logique du signal SENS BVP indique que la fré-

quence de verrouillage de l'oscillateur 21 est inférieure à la fréquence propre F O à laquelle l'oscillateur 21 est alors réglé tandis qu'un " O " logique indique la condition inverse, c'est-à-dire que la fréquence de verrouillage est supérieure

à la fréquence propre.

L'oscillateur 21 à boucle verrouillée en phase (dit éga-

lement oscillateur OBVP) peut suivre le signal d'altitude du

limiteur 19 et s'accorder dynamiquement sur lui sur un inter-

valle allant d'environ 1 k Hz jusqu'à environ 200 k Hz au

moyen d'une programmation de la fréquence propre de l'oscil-

lateur 26 commandé par la tension (dit également oscillateur OCT) et de la bande passante de l'amplificateur de signal d'erreur de ce dernier par échelons discrets qui couvrent la gamme de fréquences du signal appliqué La Fig 3 montre la fréquence propre F O et la fréquence d'accrochage Fc pour échelons de réglage discrets qui couvrent la plage allant

de 1 k Hz à 200 k Hz A chacun de ces échelons une combinai-

son particulière de signaux de données maintenue appliquée sur le bus de données 56 et sur les lignes de données 57, 58 commande les commutateurs 46, 47 et 55 de manière qu'ils insèrent une combinaison de condensateurs 36-45 et 52-54

pour produire la fréquence propre F de l'oscillateur com-

o

mandé par la tension et les fréquences d'accrochage F re-

c

présentées par cet échelon La gamme de fréquences d'açcro-

chage de chaque échelon de programme chevauche les gammes de fréquences d'accrochage des échelons adjacents Les données de commande des commutateurs qui déterminent les valeurs des

condensateurs pour les 25 échelons de la Fig O 3 sont conte-

-nues dans une table de consultation de 34 rangées enregis-

trées dans la mémoire morte du micro-processeur 23 Les don-

nées relatives aux échelons O à 7 sont contenues dans les rangées 0 à 15 de la table, les données de chaque échelon étant reproduites dans la rangée suivante En d'autres termes, les données de l'échelon zéro sont contenues dans les rangées O et 1 de la table, l'échelon 1 est contenu dans les rangées 2 et 3 etc, jusqu'à l'échelon 7 qui est contenu dans les rangées 14 et 15 Au-dessus de l'échelon 7, les données de chaque échelon sont contenues dans une seule des rangées successives de la table de sorte que l'échelon 8 correspond à la rangée 16, l'échelon 9 correspond à la rangée 17 etc jusqu'à l'échelon 25 qui correspond à la

rangée 33 Dans une sous-routine du micro-processeur 23,dé-

signée OBVP, le micro-processeur se réfère tout d'abord à la table de consultation dont il adresse la rangée O et l'adresse est ensuite incrémentée à chaque cycle successif

du programme ou, initialement,il adresse la table de consul-

tation à la rangée 33 qui correspond à l'échelon 25 et il décrémente ensuite l'adresse à chaque cycle successif du programme jusqu'à ce que le signal de condition VER BVP soit reçu Le programme sort alors de la routine de recherche

OBVP et il exécute une sous-routine APFO qui provoque l'exé-

cution de fins réglages de la valeur des condensateurs de minutage 36-45 de l'oscillateur commandé par la tension pour rapprocher davantage la fréquence propre F de l'oscillateur

commandé par la tension de la fréquence du signal d'altitude.

Les doubles entrées de données utilisées pour les rangées O à 15 de la table de consultation ont pour but de fournir un temps supplémentaire pour que là boucle de commande puisse

accrocher et stabiliser la fréquence de l'oscillateur comman-

dé par la tension aux plus basses fréquences du signal d'al-

titude Pour les fréquences du signal d'altitude supérieures

à environ 8 k Hz, la période d'un cycle de programme, à sa-

voir 25 ms, est suffisante pour que la boucle de commande de l'oscillateur à boucle verrouillée en phase s'accroche sur la fréquence appliquée et se verrouille de manière stable

sur cette fréquence.

La Fig 4 A est un graphique qui représente le signal de sortie d'erreur du comparateur de phases 25 par rapport à la différence de phase entre le signal d'entrée Fi appliqué sur le conducteur 34 et le signal de sortie de l'oscillateur 26 commandé par la tension lorsque cet oscillateur 26 est verrouillé en synchronisme avec le signal d'entrée Lorsque la fréquence du signal d'entrée est égale à la fréquence propre de l'oscillateur 26, le signal d'erreur est égal à

zéro et il existe un déphasage de 90 entre le signal d'en-

* trée et le signal de l'oscillateur 26 Lorsque l'oscillateur 26 est verrouillé sur le signal d'entrée et que la fréquence du signal d'entrée est inférieure à la fréquence propre de

l'oscillateur 26, le signal d'erreur croit dans le sens posi-

tif à mesure que la différence entre les fréquences F et Fi

s'accroit et la différence de phase entre le signal de l'os-

cillateur commandé par la tension et le signal d'entrée s'ap-

proche de zéro Lorsque l'oscillateur 26 est verrouillé sur le signal d'entrée et que la fréquence du signal d'entrée est supérieure à la fréquence propre de l'oscillateur 26, le signal d'erreur devient de plus en plus négatif à mesure que la différence entre la fréquence du signal d'entrée et la fréquence propre de l'oscillateur 26 s'accroit et la dif-

férence de phase entre le signal d'entrée et le signal de sortie de l'oscillateur 26 s'approche de 180 La polarité du signal d'erreur du comparateur de phases 25 indique,par

conséquent,que la fréquence du signal d'entrée est supé-

rieure ou inférieure à la fréquence propre de l'oscillateur

26 commandé par la tension.

Le signal SENS BVP est engendré à partir du signal de

sortie d'erreur du comparateur de phases 25 par l'amplifica-

teur opérationnel 27 Le condensateurde réaction 67 connecté entre la sortie de l'amplificateur opérationnel 27 et son

entrée inverseuse fait fonctionner l'amplificateur en inté-

grateur qui garde en mémoire pendant une période de durée limitée la polarité du signal d'erreur Une résistance de polarisation 68 et une diode de Zéner 69 convertissent le signal de sortie d'amplitude variable de l'amplificateur 25

à des niveaux logiques "O"VI et " 1 " selon la polarité du si-

gnal de sortie de l'amplificateur.

Le signal d'altitude transmis par le limiteur 19 est un signal à forme d'onde rectangulaire qui possède un spectre riche en composantes harmoniques et sous-harmoniques

impaires La routine OBVP balaye la fréquence de l'oscilla-

teur 26 commandé par la tension à partir d'une valeur soit supérieure soit inférieure à la fréquence fondamentale du signal d'altitude en direction de la fréquence du signal

d'altitude jusqu'à ce que le signal VER BVP soit reçu Pen-

dant le balayage de fréquence de l'oscillateur 26 des harmo-

niques ou sous-harmoniques de la fréquence du signal d'alti-

tude sont rencontrés avant la fréquence de l'altitude fon-

damentale Une composante harmonique d'une grandeur suffisante

peut provoquer l'accrochage et le verrouillage de l'oscilla-

teur à boucle verrouillée en phase sur cette composante Si

le balayage de fréquence de l'oscillateur à boucle verrouil-

lée en phase est interrompu à ce point, le signal de sortie

d'altitude calculé de l'altimètre sera grossièrement erroné.

Les circuits servant à engendrer le signal VER BVP,que l'on décrira ciaprès, ne répondent que lorsque l'oscillateur à

boucle verrouillée en phase est verrouillé sur la fondamen-

tale du signal d'altitude. Sur la Fig 4 A à laquelle on se référera à nouveau, on a représenté la variation du signal d'erreur dans le cas o l'oscillateur à boucle verrouillée en phase est verrouillé à une fréquence légèrement supérieure ou inférieure à trois fois la fréquence propre de l'oscillateur 26 commandé par la

tension La grandeur du signal d'erreur varie entre les li-

mites de +V/3 et -V/3 tandis que la différence de phase entre le signal de sortie de l'oscillateur à boucle verrouillée en phase et l'harmonique troisième du signal appliqué varie entre 60 et 1200 La relation entre la tension du signal d'erreur et la différence de phase lorsque la fréquence du

signal appliqué est le sous-harmonique troisième de la fré-

quence propre de l'oscillateur 26 est semblable à celle re-

présentée pour l'harmonique troisième.

La Fig 4 b représente le résultat de la comparaison de la phase du signal d'altitude appliqué avec le signal de

sortie de l'oscillateur à boucle verrouillée en phase,ver-

rouillé sur le signal appliqué,après le déphasage du signal

de l'oscillateur à boucle verrouillée en phase de 90 Lors-

que l'oscillateur à boucle verrouillée en phase est verrouil-

lé sur la fondamentale du signal appliqué, le signal de sor-

tie du comparateur de phases varie dans un seul sens entre un niveau de zéro volt et un niveau de tension positive de

+V, le signal de sortie maximal se produisant lorsque la fré-

quence du signal appliqué est égale à la fréquence propre de l'oscillateur 26 La différence de phase entre le signal de sortie de l'oscillateur verrouillé et le signal appliqué varie entre 0 et 90 lorsque la fréquence du signal appliqué est inférieure à la fréquence propre de l'oscillateur 26 et

entre 900 et 1800 pour les fréquences du signal appliqué su-

périeures à la fréquence propre de l'oscillateur 26 Lorsque l'oscillateur à boucle verrouillée en phase est verrouillé sur l'harmonique ou le sous harmonique troisième du signal appliqué le signal de sortie du comparateur de phases varie de la même manière mais avec un signal de sortie maximal qui n'est égal qu'au tiers de la valeur atteinte lorsque l'oscillateur est verrouillé sur la fondamentale du signal appliqué Au moyen d'une détection du signal de sortie du comparateur de phases par comparaison à un niveau de seuil Vt qui est supérieur à V/3 on engendre un signal VER BVP qui est à l'abri des réponses erronées provoquées par le verrouillage de l'oscillateur à bande verrouillée en phase

sur unharmonique ou sous harmonique du signal appliqué.

Comme représenté sur la Fig 2 à laquelle on se réfé-

rera à nouveau, un comparateur de phases 71 reçoit le signal.

d'altitude du limiteur 19 sur une entrée 72 et un signal qui est équivalent au signal de sortie de l'oscillateur 21 à boucle verrouillée en phase déphasé de 900 sur une entrée 73 Un déphasage de 90 du signal de sortie de l'oscillateur 21 à boucle verrouillée en phase qui est- produit sur toute la plage de fréquences de l'oscillateur est produit par un amplificateur différentiel 74 qui reçoit ses signaux d'entrée

des conducteurs d'entrée 28 et 29 de l'oscillateur 26 com-

mandé par la tension L'amplificateur 74 est suivi d'un déte-

teur 75 de franchissement du zéro et d'un limiteur 76.

Les Fig 5 A à 5 C représentent le fonctionnement du cir-

cuit déphaseur Le signal de sortie de l'oscillateur 26 est la forme d'onde carrée de la Fig 5 A La forme d'onde de la tension aux bornes des condensateurs de minutage connectés entre les conducteurs 28 et 29 de l'oscillateur 26 est la forme d'onde triangulaire de la Fig 5 B Les crêtes de la forme d'onde 5 B se produisent au point à O et à 1800 de la

forme d'onde 5 A,la moitié positive de la forme d'onde trian-

gulaire occupant la phase de 90 a 2700 de la forme d'onde A Au point de phase de 900 de la forme d'onde 5 A, la forme

d'onde 5 B passe de la polarité négative à la polarité posi-

tive et le détecteur 75 de franchissement du zéro se sature à un niveau positif et le reste jusqu'au point à 270 o la forme d'onde triangulaire redevient négative Le signal de sortie positif du détecteur 75 a son amplitude limitée par le limiteur 76 pour produire la forme d'onde de la Fig 5 C

qui constitue le signal de l'oscillateur à boucle verrouil-

lée en phase déphasé appliqué à l'entrée du comparateur de

phases 71.

Le signal de sortie du comparateur de phases 71, repré- senté sur la Fig 4 B est transmis par l'intermédiaire d'un

amplificateur différentiel 77 pour supprimer toute polari-

sation en mode commun qu'il peut contenir puis il-est compa-

ré par un amplificateur 78 à une valeur de seuil fixée à un niveau Vt par un réseau 79 Le signal de sortie filtré du

détecteur 78 est le signal de condition VER BVL qui a la va-

leur " 1 " logique chaque fois que l'oscillateur 21 verrouillé

en phase est verrouillé sur la fréquence fondamentale du si-

gnal d'altitude.

Le signal de sortie de l'amplificateur différentiel 77 est le signal de condition ETAT BVL qui a une forme analogue à la différence entre la fréquence du-signal d'altitude et la fréquence propre F O de l'oscillateur 26 commandé par la tension et dont la grandeur est inversement proportionnelle à cette différence Le signal ETAT BVL est utilisé par le

micro-processeur 23 dans une sous-routine APFO que l'on dé-

crira ultérieurement pour ajuster la fréquence propre F de

l'oscillateur 26 à des valeurs intermédiaires entre les va-

leurs programmées indiquées sur la Fig 3 et sur la table de

consultation de la Fig 6.

Les commutateurs 46, 47 et 55 sont commandés par le

micro-processeur 23 conformément aux sous-routines représen-

tées sur les organigrammes des Fig 7 à 9 Une fois au cours de chaque cycle de programme la routine RECHERCHE de la Fig. 7 est appelée Cette routine avance méthodiquement d'un bout

à l'autre des 34 positions d'index de la table de consulta-

tion de la Fig 6 pour provoquer le balayage par l'oscilla-

teur 21 à boucle verrouillée en phase de la gamme de fré-

quences représenté sur la Fig 3 Lorsque la condition VER

BVP est détectée la sous-routine APFO est appelée pour ef-

fectuer des réglages précis de l'accord de l'oscillateur 21 de façon que la fréquence du signal d'altitude puisse

être suivie régulièrement sans qu'il se produise des varia-

tions de fréquence transitoires dues à des changements

brusques de la fréquence centrale de l'oscillateur.

Comme représenté sur la Fig 7 à laquelle on se réfé-

rera, lorsque la sous-routine RECHERCHE est appelée pendant le cycle de programme du micro-processeur 23, le signal de

condition VER BVP est examiné au cours de l'étape de déci-

sion 110 pour déterminer si l'oscillateur 21 est à ce moment

verrouillé sur le signal d'altitude Si l'on admet que l'os-

cillateur 21 n'est pas verrouillé, un registre 100 du micro-

processeur est incrémenté au cours de l'étape d'instruction 111 Le registre 100 est utilisé pour compter le nombre des cycles de programme pendant lesquels l'oscillateur à boucle verrouillée en phase n'a pas été verrouillé La valeur du nombre contenu dans le registre 100 est contrôlée au cours de l'étape de décision 112 pour déterminer s'il est égal ou supérieur à 64 Initialement, on peut admettre que le nombre contenu dans le registre 100 est supérieur à 64 de sorte qu'une instruction 113 est donnée de mettre le registre 100 égal à 64 suivie de l'instruction 114 de mettre l'indicateur Aucune Donnée Calculée (ADC) et de l'instruction 115 de

mettre l'indicateur BVP non verrouillée Ensuite, l'instruc-

tion 116 appelle la sous-routine OBVP de la Fig 8 Lorsque le microprocesseur sort de la sous-routine OBVP, il appelle à l'étape 117 une sous-routine DDUP, La sous-routine DDUP

fournit les données valides relatives à la fréquence du si-

gnal d'altitude obtenues et mises en mémoire au cours d'un

cycle de programme précédent à l'unité arithmétique du micro-

processeur 23 Si l'indicateur ADC n'est pas mis, le micro-

processeur suit une sous-routine CALT 118 pour calculer et afficher l'information d'altitude à partir des données de

fréquence du signal d'altitude Après achèvement de la sous-

routine, le programme retourne à l'étape 110 pour une répé-

ition de la sous-routine RECHERCHE pendant le cycle de pro-

gramme suivant.

Si l'oscillateur 21 a été verrouillé sur le signal d'al-

titude puis perd ce verrouillage, l'étape de décision 136 qui suit l'étape de décision 112 détermine si quatre cycles de programme ou davantage,jusqu'à soixante trois cycles de

programme, ont expiré depuis la dernière fois qu'un ver-

rouillage a été obtenu Dans l'affirmative, l'indicateur de BVP non verrouillée est mis à l'étape 115 et la sous-routine OBVP est appelée Si le nombre des cycles de programmation depuis que l'oscillateur 21 a été verrouillé pour la dernière fois sur le signal d'altitude est de deux ou trois, l'étape de décision 137 appelle la sous-routine OBVP 116 sans mettre

l'indicateur OBVP Si un cycle seulement du programme a ex-

piré, l'étape de décision 137 émet l'instruction 138 de mettre en mémoire le signal SENS BVP avant d'appeler la sous-routine OBVP Les étapes de décision 112, 136 et 137 permettent l'utilisation des données de fréquence du signal

d'altitude mises en mémoire valides pour le calcul et l'af-

fichage de l'information d'altitude si le verrouillage sur

le signal est temporairement perdu mais limitent l'utilisa-

tion de telles données mises en mémoire à une période de

soixante trois cycles de programme soit approximativement-

1 seconde et demi.

Comme représenté sur la Fig 8 à laquelle on se référe-

ra, lorsque l'instruction 116 est donnée d'appeler la sous-

routine OBVP, le micro-processeur 23 vérifie le signal de condition SENS BVP au cours de l'étape de décision 121 pour déterminer le sens du réglage qui doit être apporté à la

fréquence de l'oscillateur 21 à boucle verrouillée en phase.

Si l'oscillateur 21 n'est pas parvenu à se verrouiller en fréquence sur le signal d'altitude, le réseau logique 68, 69

(Fig 2) met le signal SENS BVP égal par exemple à " 1 " lo-

gique La branche gauche de l'étape de décision 121 est alors suivie L'instruction 122 est donnée de décrémenter un registre 102 du microprocesseur 23 utilisé uniquement pour fournir l'index de rangée o un accès est effectué dans la mémoire morte,rangée qui contient les bits de données DBO-DB 7 (DB 0) et (DB 1) de la table de consultation On peut admettre que le registre 102 contient initialement un nombre quelconque supérieur à 33 Par conséquent, après l'étape de

décision 123, l'instruction 124 est donnée de mettre le re-

gistre 102 égal à 33 Le résultat est que la table de la Fig 6 est accédée à l'index 33 de sorte que la recherche

commence à l'extrémité haute fréquence de la gamme de fré-

quences de l'oscillateur 27 Les données de la table de la

Fig 6 sont contenues dans une mémoire morte du micro-

processeur 23 à une adresse décalée qui est accédée en char-

geant dans un accumulateur du micro-processeur 23 le nombre contenu dans le registre 102 et en ajoutant un nombre fixe pour l'adresse décalée, à l'étape 125 Les bits de données DBO-DB 7, (DBO) et (DB 1) obtenus à l'adresse décalée sont chargés dans un registre 106 ayant une capacité de 10 bits du micro-processeur 23 par l'instruction 126 L'instruction

127 transfère le contenu DBO-DB 7 du registre 106 à la bas-

cule de mémoire 62 et les bits (DBO) et (DB 1) aux bascules et 66 provoquant le réglage des commutateurs 46, 47 et 55

aux valeurs spécifiées par la table de la Fig 6 Le pro-

gramme sort alors de la sous-routine OBVP pour reprendre

la sous-routine RECHERCHE.

Retournant à l'étape 121, si le signal SENS BVP est au niveau logique "" lors de l'entrée dans la sous-routine

OBVP, la branche droite partant de la case 121 est suivie.

L'instruction 128 est donnée d'incrémenter le registre in-

dex 102 A l'étape de décision 129, si le nombre contenu dans le registre 102 est inférieur à 33, l'instruction 125 est donnée suivie des instructions 126, 127 et de la sortie Il en résulte que les commutateurs 46, 47 et 55 sont réglés aux valeurs listées dans la rangée d'index immédiatement supérieure à celle du réglage existant Si le registre 102

contient le nombre 33 au moment o l'instruction d'incré-

mentation 128 est donnée, l'étape de décision 129 émet l'instruction 131 qui provoque la remise à zéro du registre

102,le réglage de plus basse fréquence de l'oscillateur 21.

Les réglages de fréquence de l'oscillateur s'effectuent en-

suite à partir du réglage basse fréquence en direction de

l'extrémité supérieure de l'intervalle de fréquences.

Comme représenté sur la Fig 7, à laquelle on se référe-

ra à nouveau, si la vérification du signal de condition VER BVP de l'étape 110 indique que l'oscillateur 21 est parvenu à se verrouiller en fréquence sur le signal d'altitude, le signal de sortie d'un détecteur de rapport signal/bruit (non représenté) pour le signal d'altitude est vérifié à l'étape 133 pour confirmer la validité du signal VER BVP Si une bonne intensité du signal est indiquée, les instructions 134 sont données de remettre à zéro le registre 100 de cycles non verrouillés, de remettre à zéro l'indicateur ADC et de

remettre à zéro l'indicateur BVP non verrouillée La sous-

routine APFO est alors appelée, à l'étape 135, pour effec-

tuer un accord précis de la fréquence propre F de l'oscilla-

teur 21 à une valeur intermédiaire entre la valeur de la ran-

gée d'index de la Fig 6 choisie par-la sous-routine OBVP et la valeur de la rangée d'index immédiatement supérieure ou

inférieure.

Comme représenté sur la Fig 9 à laquelle on se réfé-

rera, à la suite de l'entrée dans la sous-routine APFO, l'é-

tape de décision 140 détermine si le nombre contenu dans le registre d'index 102 est égal ou supérieur à 16 Si le nombre contenu dans le registre 102 est égal ou supérieur à 16, l'instruction 142 est donnée de mettre un registre 104

égal à 1 Si le nombre contenu dans le registre 102 est in-

férieur à 16, des instructions 141 sont données de charger dans un accumulateur le nombre contenu dans le registre 102, de complémenter ce chiffre, de masquer les quatre bits les plus significatifs du nombre complémenté, d'incrémenter le complément et de charger le résultat dans le registre

104 Cette opération, comme on le verra ultérieurement, per-

met au nombre de données de 10 bits qui commande les commu-

tateurs 46, 47 et 55 d'être incrémenté ou décrémenté 16-n fois, N étant l'index de rangée de la table contenu dans

le registre 102, à chaque cycle du programme La différence-

entre les données de sortie pour les rangées d'index adja-

centes de la table au-dessous de la seizième est considéra-

blement plus grande que la différence correspondante au-

dessus de la seizième rangée d'index L'opération du bloc

d'instructions 141 tend par conséquent à égaliser les vi-

tesses de balayage d'accord précis entre les basses et

hautes fréquences.

Après que le registre 104 a été mis à 1 par l'instruc-

tion 142 ou à 15 ou moins par l'instruction 141, une sous-

routine 143 est appelée La sous-routine 143, que l'on ne décrira pas en détail, a pour but de convertir le signal de condition analogique ETAT BVP en une valeur numérique Comme

représenté sur la Fig 4 B à laquelle on se référera, le si-

gnal ETAT BVP varie conformément à la fonction désignée

"Fondamentale" avec une valeur de crête de 4,0 volts L'é-

chelle de conversion est 0,04 V = 1 Si la grandeur du signal ETAT BVP est supérieure à un seuil de 2,52 V, le réglage de la fréquence propre F O de l'oscillateur 21 est considéré suffisamment proche de la fréquence du signal d'altitude pour ne pas nécessiter d'ajustement La sous-routine 143 détermine si le signal ETAT BVP est compris à l'intérieur d'une telle tolérance en soustrayant l'équivalent numérique

de 2,52 V,en utilisant le complément à 2, de l'équivalent nu-

mérique du signal ETAT BVP La soustraction engendre un re-

port = 1, si la grandeur du signal ETAT BVP est égale ou su-

périeure à 2,52 V.

A l'achèvement de la sous-routine 143, l'étape de déci-

sion 144 détermine si un report a été engendré Dans l'affir-

mative, le programme sort de la sous-routine APFO et la rou-

tine RECHERCHE est reprise à l'instruction 118 Si aucun re-

port n'a été engendré, l'étape de décision 145 vérifie si le signal de condition SENS BVP pour déterminer si la fréquence F de l'oscillateur 21 doit être accrue ou diminuée Si la o fréquence F doit être accrue, l'instruction 146 est donnée o d'incrémenter un registre de données 106 Ensuite, le nombre contenu dans le registre 102 est chargé dans un accumulateur et incrémenté,à l'étape 147, de sorte que l'accumulateur

pointe alors la rangée d'index de la Fig 6 immédiatement su-

périeure à la rangée d'index à laquelle l'oscillateur 21 est alors réglé Les données provenant de la table pointée par

l'accumulateur sont extraites en ajoutant l'adresse de déca-

lage de la table, à l'étape 148, puis elles sont chargées dans un registre 108 pour y être conservées temporairement, à l'étape 149 Le contenu du registre de données 106 est alors comparé à celui du registre 108 au cours de l'étape

de décision 151 pour déterminer s'ils sont ou non égaux.

Si les contenus des registres 106 et 108 sont égaux, une

instruction 152 est donnée de remplacer le contenu du re-

gistre d'index 102 par le contenu de l'accumulateur moins

l'adresse de décalage ajoutée par l'instruction 148 Le re-

gistre 104 contenant un nombre compris entre 1 et 15,comme déterminé par l'instruction 141 ou l'instruction 142, est décrémenté, à l'étape 153, et vérifié, à l'étape 154, pour déterminer s'il est ou non égal à zéro Si le registre 104 n'est pas égal à zéro, un retour est effectué à l'étape de décision 145 et les étapes 146 à 154 sont répétées jusqu'à ce que le contenu du registre 104 soit égal à zéro A ce

moment, l'instruction 155 est donnée de transmettre en sor-

tie le contenu du registre de données 106 aux bascules de mémoire 62, 65 et 66 et le programme quitte la sous-routine

pour reprendre la routine RECHERCHE à l'instruction 118.

Si, à l'étape 145, le signal SENS BVP indique que la fréquence F O doit être réduite le processus exécuté est semblable à celui décrit par l'accroissement de la fréquence

F O sauf que les instructions 156 et 157 provoquent la décré-

mentation du contenu du registre de données 106 et la compa-

raison du contenu décrémenté du registre 106 avec les don-

nées contenues dans la rangée d'index immédiatement suivante

de la table de la Fig 6 par rapport à celle à laquelle l'os-

cillateur 21 est alors réglé.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1 Un oscillateur à auto-réglage dynamique à boucle ver-

rouillée en phase à large bande conçu pour être utilisé

dans un radio-altimètre à modulation de fréquence/onde entre-

tenuecaractérisé en ce qu'il comporte: un oscillateur( 21)à boucle verrouillée en phase comportant un oscillateur ( 26) commandé par la tension, un comparateur de phases ( 25) pour

comparer la phase du signal de sortie de l'oscillateur com-

mandé par la tension à la phase d'un signal d'altitude dont

la fréquence doit être suivie dynamiquement et un amplifica-

teur ( 27) de signal d'erreur pour appliquer le signal de sortie du comparateur de phases à l'oscillateur commandé par la tension pour faire varier la fréquence de ce dernier, l'oscillateur commandé par la tension comprenant un circuit ( 28, 29, 35) ayant une borne d'entrée et un condensateur de minutage connecté à la borne d'entrée,le circuit servant à engendrer un signal de sortie ayant une fréquence propre

(F) qui dépend de la capacité du condensateur ( 35) de minu-

tage; des moyens ( 19) appliquant un signal d'altitude au comparateur de phases;-un micro-processeur ( 23); une série

de condensateurs ( 36-45); des moyens de commutation numé-

riques ( 46, 47) pour connecter des combinaisons des conden-

sateurs à la borne d'entrée de l'oscillateur commandé par la tension pour déterminer la fréquence propre de ce dernier; les moyens de commutation numériques fonctionnant en réponse à un signal de sortie numérique du micro-processeur; des moyens ( 71-78) pour détecter-une condition de verrouillage de phase entre le signal de sortie de l'oscillateur commandé

par la tension et le signal d'altitude appliqué au compara-

teur de phases; une mémoire contenant sous forme d'une table

(Fig 6) une série d'ensembles de signaux de commande numé-

riques pour lesdits moyens de commutation,chaque ensemble de

signaux étant conçu pour déterminer une fréquence propre dis-

crète de l'oscillateur commandé par la tension, lesdits en-

sembles étant conçus pour fournir une gamme des fréquences propres qui couvre l'intervalle de fréquences utile du signal

d'altitude; et un programme pour commander le micro-proces-

seur ( 23) de manière qu'il accède à la mémoire et applique

les signaux numériques aux moyens de commutation séquentiel-

lement,ensemble par ensemble,jusqu'à ce que les moyens de détection du verrouillage de phase indiquent une condition de verrouillage de phase.

2 Un oscillateur à auto-réglage dynamique selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des

moyens ( 67-69) fournissant un signal de direction qui in-

dique si la fréquence propre de l'oscillateur doit être ac-

crue ou diminuée pour devenir égale à la fréquence du signal

d'altitude et en ce que le programme agit en réponse au si-

gnal de direction pour appliquer séquentiellement les en-

sembles de signaux numériques de manière à accroître ou,

respectivement, diminuer la fréquence propre de l'oscilla-

teur commandé par la tension en conformité avec le signal

dé direction.

3 Un oscillateur à auto-réglage dynamique selon la reven-

dication 2, caractérisé en ce que le programme agit, en outre, en réponse au signal de direction pour incrémenter ou, respectivement, décrémenter les signaux numériques de l'un desdits ensembles afin d'accroître ou, respectivement, de diminuer la fréquence propre de l'oscillateur commandé par

la tension en conformité avec le signal de direction.

4 Un oscillateur à auto-réglage dynamique selon la reven-

dication 3, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des

moyens ( 74-77) fournissant un signal d'état dont la gran-

deur est fonction de la différence entre la fréquence propre

(F 0) de l'oscillateur ( 26) commandé par la tension etlafré-

quence (F) du signal d'altitude lorsque l'oscillateur com-

mandé par la tension est dans une condition de verrouillage

de phase avec le signal d'altitude; des moyens pour détermi-

ner une condition de grandeur excessive du signal d'état qui indique une différence excessive entre la fréquence propre de l'oscillateur commandé par la tension et la fréquence du signal d'altitude; et des moyens de décision pour commander le programme de manière qu'il incrémente ou décrémente les signaux numériques dudit ensemble conformément au signal de direction chaque fois que la grandeur du signal d'état est

considérée comme étant excessive.

Un oscillateur à auto-réglage dynamique selon la reven- dication 4, caractérisé en ce que les moyens fournissant un signal d'état comprennent des moyens ( 74, 75) pour déphaser le signal de sortie de l'oscillateur ( 26) commandé par la tension de l'oscillateur ( 21) à boucle verrouillée en phase; et un second comparateur de phases ( 71) pour comparer la phase de signal de sortie des moyens de déphasage avec la

phase du signal d'altitude.

6 Un oscillateur à auto-réglage dynamique selon la reven-

dication 5, caractérisé en ce que le circuit précité ( 28,

29, 35) de-l'oscillateur ( 26) commandé par la tension fonc-

tionne de manière à engendrer un signal périodique ayant

une forme d'onde triangulaire à la borne d'entrée dudit os-

cillateur et le signal de sortie périodique a une forme d'onde carrée; et en ce que les moyens servant à déphaser le signalde sortie comporte ntun détecteur de franchissement du zéro ( 75) pour détecter les transitions de la forme d'onde triangulaire d'une polarité à la polarité opposée et pour

engendrer un signal de sortie à forme d'onde carrée synchro-

nisé, à ses transitions de haut à bas niveau et de bas à haut

niveau, avec les franchissements du zéro de la forme trian-

gulaire.

7 Un oscillateur à auto-réglage dynamique selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que les moyens servant à détec-

ter la condition de verrouillage de phase comprennent: des

moyens ( 74-76) pour déphaser le signal de sortie de l'oscil-

lateur ( 28) commandé par la tension d'une quantité égale à un quart du cycle du signal de sortie; des seconds moyens comparateurs de phases ( 71) pour comparer la phase du signal

de sortie des moyens de déphasage à celle du signal d'alti-

tude; et un détecteur de seuil ( 78, 79) pour détecter si le niveau du signal de sortie des seconds moyens comparateurs

de phases dépasse un seuil fixe, le seuil fixe étant supé-

rieur au niveau de sortie maximal des seconds moyens compa-

rateurs de phases chaque fois que la fréquence du signal

d'altitude est égale à un harmonique ou à un sous-harmo-

nique quelconque de la fréquence propre de l'oscillateur

commandé par la tension.

8 Un oscillateur à auto-réglage dynamique conçu pour être utilisé dans un radio-altimètre à modulation de fréquence/

onde entretenue, caractérisé en ce qu'il comporte: un os-

cillateur ( 21) à boucle verrouillée en phase comportant un oscillateur ( 26) commandé par la tension, un comparateur de phases ( 25) pour comparer la phase du signal de sortie de l'oscillateur commandé par la tension à la phase d'un signal d'altitude dont la fréquence doit être suivie dynamiquement et un amplificateur ( 27) de signal d'erreur pour appliquer le signal de sortie du comparateurde phases à l'oscillateur commandé par la tension pour faire varier la fréquence de ce dernier,l'oscillateur commandé par la tension ayant une borne ( 28, 29) et un condensateur de minutage ( 35) connecté à ladite borne pour déterminer la fréquence propre (F 0) de l'oscillateur commandé par la tension, l'amplificateur de

signal d'erreur ayant une borne et un condensateur ( 51) dé-

terminant la bande passante étant connecté à ladite borne pour déterminer la bande passante de l'amplificateur de signal d'erreur; une première série de condensateurs ( 35-45); un premier commutateur numérique ( 46, 47) fonctionnant en réponse à des premiers signaux de commande numériques pour connecter des combinaisons de condensateurs dela première série en circuit avec le condensateur de minutage de façon à faire varier la fréquence propre (F) de l'oscillateur commandé par la tension, chaque combinaison de condensateurs

étant déterminée par une valeur particulière du premier si-

gnal de commande numérique; une seconde série de condensa-

teurs ( 52-54); un second commutateur numérique ( 55) fonc-

tionnant en réponse à des seconds signaux de commande numé-

riques pour connecter des combinaisons de condensateurs de la seconde série en circuit avec le condensateur de fixation de bande passante de façon à faire varier la bande passante

de l'amplificateur de signal d'erreur; des moyens ( 19) ap-

pliquant un signal d'altitude au comparateur de phases; un microprocesseur ( 23); des moyens de mémoire pour mettre en mémoire sous la forme d'une table de consultation (Fig. 6) une série d'ensembles de signaux de commande numériques,

chacun des ensembles comprenant les premiers signaux de com-

mande numériques pour le premier commutateur et les seconds signaux de commande numériques pour le second commutateur,

les ensembles étant agencés pour fournir une-séquence de va-

leurs de la fréquence propre de l'oscillateur commandé par

la tension réparties sur l'ensemble de l'intervalle de fonc-

tionnement utile du signal d'altitude et pour fournir une

valeur de bande passante pour l'amplificateur de signal d'er-

reur de sorte que les fréquences d'accrochage pour l'oscil-

lateur à boucle verrouillée en phase pour les paires adja-

centes d'ensembles comprennent des valeurs de fréquence com-

munes; un programme pour commander le micro-processeur de fa-

çon qu'il accède aux moyens de mémoire pour choisir des en-

sembles séquentiels des signaux de commande numériques, des moyens ( 62, 65, 66) pour appliquer les signaux de commande numériques choisis par le micro-processeur aux premier et second commutateurs; et des moyens ( 7179) pour détecter une condition de verrouillage de phase entre le signal de sortie de l'oscillateur à boucle verrouillée en phase et le signal d'altitude, le programme fonctionnant en réponse au signal de sortie des moyens détecteurs de verrouillage de phase

pour arrêter la sélection séquentielle des signaux de com-

mande numériques à un ensemble desdits signaux qui produit

la condition de verrouillage de phase.

9 Un oscillateur à auto-réglage dynamique selon la reven-

dication 8, caractérisé en ce que les moyens de mémoire con-

tiennent des ensembles doubles des signaux de commande numé-

riques pour les ensembles de signaux de commande numériques qui correspondant aux valeurs inférieures de la fréquence

propre de l'oscillateur ( 26) commandé par-la tension.

Un oscillateur à auto-réglage dynamique selon-la reven-

dication 8, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des

moyens ( 67-69) qui fournissent un signal de direction indi-

quant si la fréquence propre de l'oscillateur ( 26 > commandé par la tension est supérieure ou inférieure à la fréquence du signal d'altitude, le programme fonctionnant en réponse

au signal de direction en accédant à des ensembles de si-

gnaux de commande numériues dans la mémoire'suivant une sé-

quence qui correspond soit à des valeurs croissantes soit à

des valeurs décroissantes de la fréquence propre de l'oscil-

lateur commandé par la tension, conformément au signal de direction.

il Un oscillateur à auto-réglage dynamique selon la reven-

dicati'on 10, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des moyens ( 7177) fournissant un signal d'état dont la grandeur est fonction de la différence entre la valeur absolue de la fréquence propre de l'oscillateur commandé par la tension et celle de la fréquence du signal d'altitude; un registre pour mettre en mémoire les signaux de commande numériques

de l'ensemble de -tels signaux appliqués aux premier et se-

cond commutateurs ( 46, 47, 55) lorsque le verrouillage de phase est détecté; des moyens pour déterminer une grandeur du signal d'1 état qui indique une dif férence supérieure à

une différence tolérable entre la fréquence propre de l'os-

cillateur ( 26) commandé par-la tension et la fréquence du signal d'altitude; et

des moyens compris dans le programme pour incrémen-

ter ou décrémenter,en conformité avec le signal de direc-

tion, les signaux de commande mis en mémoire dans le re-

gistre afin de réduire le signal d'état à une valeur tolé-

rable, les moyens servant à appliquer les signaux de com-

mande aux premier et second commutateurs appliquant les si-

gnaux de commande mis en mémoire par le registre.

12 Un oscillateur à auto-réglage dynamique selon la reven-

dication 11, caractérisé en ce que les moyens-servant à four-

nir un signal d'état comprennent: des moyens ( 74, 75) pour déphaser le signal de sortie de l'oscillateur ( 26) commandé par la tension; et un second comparateur de phases ( 71 > pour

comparer la phase-de sortie du déphaseur au signal d'altitude.

13 Un oscillateur à auto-réglage dynamique selon la reven-

dication 12, caractérisé en ce que le second comparateur de phases ( 71) produit un signal de sortie analogique et en

ce que les moyens servant à déterminer une grandeur supé-

rieure à une grandeur tolérable du signal d'erreur com-

prennent: des moyens pour convertir le signal de sortie du second comparateur de phases de signal analogique en si- gnal numérique; et des moyens pour soustraire une constante

numérique du signal de sortie numérique des moyens conver-

tisseurs.

14 Un oscillateur à auto-réglage dynamique selon la reven-

dication 12, caractérisé en ce que le second comparateur de phases ( 71) produit un signal de sortie analogique et en ce

que les moyens qui servent à détecter une condition de ver-

rouillage de phase comprennent un détecteur à seuil ( 78, 79) qui produit un-signal de sortie indiquant une condition de verrouillage de phase chaque fois que le signal de sortie

analogique dépasse un seuil prédéterminé.