FR2536606A1 - Generateur d'onde triangulaire - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES GENERATEURS DE SIGNAUX. LE GENERATEUR DE L'INVENTION PRODUIT UN SIGNAL TRIANGULAIRE AYANT UNE AMPLITUDE CONSTANTE ET UNE FREQUENCE PROPORTIONNELLE A UN SIGNAL DE TENSION D'ENTREE. IL COMPREND ESSENTIELLEMENT UN OSCILLATEUR COMMANDE PAR TENSION 42, UN AMPLIFICATEUR POLARISE 43, UN CIRCUIT DE COMMUTATION 60 ATTAQUE PAR LES SIGNAUX DE SORTIE DE L'OSCILLATEUR COMMANDE PAR TENSION ET DE L'AMPLIFICATEUR POLARISE, ET UN INTEGRATEUR DIFFERENTIEL 52 DONT LES DEUX ENTREES RECOIVENT LES SIGNAUX DE SORTIE RESPECTIFS DU CIRCUIT DE COMMUTATION. APPLICATION A LA COMMANDE DES MOTEURS DE FORTE PUISSANCE.

Description

La présente invention concerne un générateur d'onde triangulaire à

fréquence variable et à amplitude

constante destiné à l'utilisation dans un système de com-

mande de moteur par modulation d'impulsions en largeur.

Il n'y a pas eu jusqu'à maintenant une grande activité dans le domaine des circuits onduleurs de forte puissance employant des transistors de forte puissance, capables de commuter 1250 ampères sous 400 volts, pour alimenter en énergie électrique alternative des moteurs à vitesse variable de 260 k W et plus Pour fonctionner à ces niveaux de puissance élevés, on a développé un circuit de commande pour des transistors parallèles non

appariés qui permet d'utiliser des transistors non appa-

riés sans avoir à se préoccuper d'une destruction des transistors par échauffement excessif à cause de durées -de conduction différentes, par nature Le brevet US 4 356 408 a résolu le problème de la destruction des transistors par échauffement excessif et a conduit à ce qu'on pense être à l'heure actuelle le moteur à onduleur ayant la densité de puissance la plus élevée qui ait

jamais été réalisée.

On a atteint jusqu'à présent une densité de puissance de l'ordre de 1,65 k W/kg L'invention décrite ci-après constitue, en partie, un élément essentiel d'un

moteur électrique à vitesse variable à modulation d'im-

pulsions en largeur pour lequel on a prouvé une densité de puissance d'environ 3,3 k W/kg On connaît parfaitement dans les systèmes de commande de moteur par modulation d'impulsions en largeur de l'art antérieur, la technique consistant à utiliser un oscillateur commandé par tension pour produire une fréquence sous la dépendance d'un niveau de tension On obtient normalement une onde carrée Il est également bien connu que si on applique une onde carrée à

un intégrateur, on obtient une onde triangulaire On uti-

lise de façon caractéristique une onde triangulaire pro-

duite de la façon qu'on vient de décrire, en tant que source de modulation pour l'unité de commande de moteur

par modulation d'impulsions en largeur Dans les condi-

tions dans lesquelles le niveau de tension, c'est-à-dire VIN, est proportionnel à une vitesse de moteur comman-

dée, et dans lesquelesla vitesse du moteur est relative-

ment constante, peu de problèmes apparaissent Cependant, lorsque la vitesse commandée du moteur varie de zéro à une vitesse maximale pour donner la puissance maximale,

comme par exemple dans un système de propulsion de tor-

pille, on a trouvé que l'amplitude de l'onde-triangulai-

re diminuait en proportion directe de l'augmentation de

la fréquence Du fait que l'amplitude de l'onde triangu-

laire est directement proportionnelle au gain de boucle dans un système de commande à modulation d Jimpulsions en

largeur de l'art antérieur, le gain de boucle varie direc-

tement en fonction de la vitesse Ceci est extrêmement indésirable et ce gain de boucle indésirable et son effet sur la commande d'erreur de la modulation d'impulsions en

largeur seront décrits ci-après de façon plus complète.

L'invention décrite ci-après produit une onde

triangulaire de fréquence variable et d'amplitude constan-

te, pour l'utilisation dans un système de commande de mo-

teur par modulation d'impulsions en largeur.

Des efforts ont été faits précédemment pour pro-

duire des ondes triangulaires de fréquence variable ayant-

une amplitude plus ou moins constante Le brevet U S

3 440 448 est caractéristique de tels efforts et il mon-

tre un circuit particulier destiné à produire des ondes

triangulaires symétriques sous la dépendance d'une ten-

sion d'entrée variable Le circuit de ce brevet apparaît

donc être l'équivalent fonctionnel, du point de vue entrée-

sortie,du système de l'invention qui sera décrit par la suite. Le générateur de signal du brevet U S 3 440 448

concerne un circuit destiné à produire un signal triangu-

laire symétrique de cadence de répétition variable, qui comporte un circuit intégrateur 9, 11 connecté de façon à recevoir les courants provenant d'une paire de sources de courant qui sont commutées à des niveaux d'amplitude

fixés de l'onde triangulaire produite Le circuit inté-

grateur 9, 11 comporte une sortie connectée à un compa-

rateur On fait varier la cadence de répétition du si-

gnal triangulaire en modifiant l'amplitude des deux sources de courant, dans un rapport fixe L'invention décrite ci-après ne nécessite pas un comparateur connecté à la sortie de l'intégrateur pour inverser la source de

courant connectée à l'entrée de l'intégrateur La pré-

sente invention utilise un oscillateur commandé par ten-

sion (OCT) de type standard, connecté à un intégrateur

différentiel, pour produire l'onde triangulaire d'ampli-

tude constante, et elle fait en outre en sorte que la fréquence fondamentale soit établie par l'OCT, et non par l'onde triangulaire produite, comme dans le brevet

U S 3 440 448.

Le brevet U S 3 610 952 est un autre brevet pertinent qui porte sur un dispositif destiné à convertir automatiquement un signal d'entrée-carré en un signal de sortie triangulaire d'amplitude constante, indépendamment

des variations de l'amplitude ou de la fréquence du si-

gnal d'entrée carré Dans ce brevet, on accomplit ceci en

utilisant un dispositif à résistance variable pour rece-

voir un signal d'entrée carré et pour transférer un si-

gnal d'entrée vers un circuit intégrateur rapide qui con-

vertit le signal carré en un signal triangulaire en sortie

de l'intégrateur Un étage séparateur supprime toute compo-

sante continue dans le signal triangulaire de la sortie de

1 îrintégrateur et le transforme en un signal de sortie trian-

gulaire Un circuit d'écrêtage de signal qui peut compren-

dre une diode Zener connectée à la sortie du séparateur

applique une partie écrêtée du signal de sortie triangu-

laire à un circuit intégrateur lent, en compagnie d'un signal de polarisation Le signal du circuit intégrateur lent, qui constitue un signal, de commande, réagit aux différences de tension entre le signal écrêté par une dio- de Zener et le signal de polarisation fixe (mais qui peut être commandé) Le signal de sortie de l'intégrateur lent est transmis de-façon à commander le dispositif à résistance variable, afin d'augmenter ou de diminuer la 1 O constante de temps du circuit intégrateur rapide qui

fait varier l'amplitude du signal triangulaire de la sor-

tie de l'intégrateur et qui maintient donc le signal de

sortie triangulaire à une amplitude constante.

L'invention décrite ci-après atteint des objec-

tifs similaires à ceux du brevet U S 3 610 952, mais avec une configuration de circuit considérablement plus simple, qui ne nécessite pas de composants de circuits

tels que: "un élément à résistance variable, un intégra-

teur rapide, un intégrateur lent, etc".

L'invention porte plus précisément sur un géné-

rateur d'onde triangulaire destiné à produire un signal sous forme d'onde triangulaire d'amplitude constante,

ayant une fréquence proportionnelle à un signal de ten-

sion d'entrée Le générateur d'onde triangulaire comprend

un circuit de génération de signal carré destiné à pro-

duire un signal carré ayant une fréquence proportionnelle

au signal de tension d'entrée.

Il existe un circuit amplificateur polarisé qui comporte une entrée et une sortie L'entrée du circuit

amplificateur polarisé reçoit le signal de tension d'en-

trée et la sortie de l'amplificateur polarisé est connec-

tée à un circuit de commutation.

Le circuit de commutation est connecté au cir-

cuit de génération de signal carré pour recevoir le si-

gnal carré et pour appliquer une paire de signaux carrés

à des bornes d'entrée positive et négative d'un intégra-

teur différentiel L'un des signaux carrés de la paire

est le complément de l'autre.

L'intégrateur différentiel fournit le signal triangulaire à amplitude constante qui a une amplitude constante et une fréquence proportionnelle à la tension d'entrée.

Un but essentiel de l'invention est donc de pro-

curer un générateur d'onde triangulaire qui utilise en com-

binaison un circuit amplificateur polarisé, un générateur

d'onde triangulaire, un-circuit de commutation et un inté-

grateur différentiel, pour produire un signal triangulai-

re à amplitude constante qui a une amplitude constante et

une fréquence proportionnelle à la tension d'entrée appli-

quée au circuit amplificateur polarisé et au générateur

d'onde carrée.

Un autre but de l'invention est de procurer un générateur d'onde triangulaire qui utilise un oscillateur

commandé par tension (OCT) de type standard, en combinai-

son avec un circuit de commutation à transistors, qui applique à un amplificateur opérationnel connecté pour former un intégrateur différentiel,une paire de signaux

carrés, dont l'un est le complément de l'autre, pour pro-

duire ainsi à la sortie de l'intégrateur différentiel un signal triangulaire d'amplitude constante, ce signal ayant une fréquence proportionnelle à une tension d'entrée

appliquée à l'OCT.

Un but final de l'invention est de procurer un

circuit destiné à l'utilisation dans une commande de mo-

teur par modulation d'impulsions en largeur, qui permette une commande de la tension du moteur avec un paramètre

volts-secondes par cycle constant, et qui permette au mo-

teur de réagir à un signal d'entrée de commande de vitesse variable. Pour atteindre les buts précédents, l'invention

X 460 *

porte sur un générateur d'onde triangulaire destiné à produire un signal triangulaire à amplitude constante

qui a une fréquence proportionnelle à un signal de ten-

sion d'entrée Le générateur d'onde triangulaire com-

prend, en combinaison, un oscillateur commandé par-ten- sion (OCT) destiné à produire un signal carré ayant une

fréquence proportionnelle au signal de tension d'entrée.

Des premier et second circuits de commutation à transis-

tors sont connectés à l'OCT pour recevoir le signal car-

ré. Le générateur comporte un circuit amplificateur

polarisé qui a une entrée et une sortie L'entrée de l'am-

plificateur polarisé reçoit le signal de tension d'entrée et sa sortie est connectée aux premier et second circuits de commutation à transistors L'amplificateur polarisé

est conçu de façon à produire un signal de sortie prédé-

terminé lorsque son signal d'entrée est égal à zéro Le composant final de la combinaison est un amplificateur opérationnel connecté de façon à former un intégrateur

différentiel ayant des bornes d'entrée positive et néga-

tive. Le premier circuit de commutation à transistors

applique un signal carré à la borne positive de l'inté-

grateur différentiel Le second circuit de commutation à transistors applique à la borne négative de l'intégrateur

différentiel un signal carré qui est le complément du si-

gnal carré provenant du premier circuit de commutation à transistors. Finalement, l'intégrateur différentiel produit le signal triangulaire qui a une amplitude constante et

une fréquence proportionnelle à la tension d'entrée.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de

la description qui va suivre d'un mode de réalisation et

en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma synoptique montrant un générateur de signal carré et de signal triangulaire de l'art antérieur, en combinaison avec un comparateur à modulateur d'impulsions en largeur, la figure 2 représente, aux lignes A à H, un diagramme séquentiel de signaux se rapportant à la fi- gure 1,

la figure 3 est un diagramme séquentiel de si-

gnaux correspondant à un signal triangulaire désiré et à un signal associé à modulation d'impulsions en largeur qui résultent de l'invention,

la figure 4 est un schéma synoptique du cir-

cuit matérialisant l'invention, la figure 5 est un diagramme portant sur deux ensembles de conditions de fonctionnement,

la figure 6 est un diagramme séquentiel de si-

gnaux représentant des conditions de signaux du circuit dans une situation de fonctionnement correspondant à un Cas n O 1, représenté sur la figure 5, et

la figure 7 est un diagramme séquentiel de si-

gnaux représentant des conditions de signaux du circuit

dans un Cas N O 2.

On va maintenant considérer la figure 1 qui est un schéma synoptique d'une configuration de circuit de

l'art antérieur qui montre le problème que résout l'in-

vention On voit sur la figure 1 que le circuit contient deux composants principaux, tous deux étant représentés dans un cadre en pointillés Le premier composant est un

générateur de signal 11 et le second composant est un com-

parateur à modulateur d'impulsions en largeur, 13 L'en-

semble de la configuration de circuit comporte une ten-

sion d'entrée continue VIN sur le conducteur 12, et un si-

gnal de sortie consistant en un train d'impulsions à modu-

lation d'impulsions en largeur, sur le conducteur 24 Le générateur de signal 11 comprend un oscillateur commandé par tension (OCT) 16 qui produit sur le conducteur 14 un signal de sortie appliqué à un intégrateur 17 L'OCT 16

fonctionne d'une manière entièrement classique, en appli-

quant sur son conducteur de sortie 14 un train d'impul-

sions carrées qui est représenté juste au-dessus du con-

ducteur 14 Le train d'impulsions carrées est également présent sur un conducteur 14 a, et le train d'impulsions

carrées sur le conducteur 14 a est appliqué de façon carac-

téristique à un circuit logique à trois phases associé

à un onduleur, pour produire la fréquence du moteur.

L'intégrateur 17, qui est un amplificateur opérationnel classique, transforme le train d'impulsions carrées en

un train d'impulsions triangulaires, comme il est repré-

senté au-dessus du conducteur de sortie 18.

Pour apprécier le problème auquel l'invention

apporte une solution, on décrira la configuration de cir-

cuit de la figure 1 et son fonctionnement dans deux ensem-

bles différents de conditions de fonctionnement Ces con-

ditions-de fonctionnement seront envisagées en relation avec la figure 1 sous les dénominations: "Cas N O 1 " et "Cas N O 2 " Une fonction de transfert pour l'OCT 16 et le Cas N O 1 est représentée à gauche du générateur de signal

11- Une fonction de transfert pour le Cas N O 2 est repré-

sentée au-dessous du Cas N O 1 En étudiant les fonctions de transfert précitées, on note que dans le Cas N O 1 si, par hypothèse, VIN est de 3 volts, le signal de sortie de

l'OCT a une fréquence de 10 k Hz Dans le Cas N O 2, lors-

que la tension est doublée et portée à 6 volts pour VIN, la fréquence du signal de sortie de l'OCT est doublée et

devient 20 k Hz.

Sur la figure 2, les lignes A et B représentent les signaux de sortie entièrement classiques de l'OCT 16, et la version intégrée du signal carré de la ligne A, qui forme le signal triangulaire de la ligne B, apparaît sur le conducteur 18 provenant de l'intégrateur 17 Les lignes C et D de la figure 2 mettent en évidence le signal carré et le signal triangulaire qui résultent d'un doublement

de VIN, entraînant un doublement de la fréquence du si-

gnal carré sur le conducteur 14 ainsi que du signal

triangulaire sur le conducteur 18 Il est particulière-

ment important de noter que le doublement de la fréquen-

ce du signal carré réduit automatiquement de moitié l'am-

plitude du signal triangulaire, comme le montre la ligne

D L'importance de la réduction de moitié de l'ampli-

tude, et les problèmes liés à la réduction d'amplitude

seront expliqués en considérant le fonctionnement du com-

parateur à modulateur d'impulsions en largeur, 13.

Le comparateur à modulateur d'impulsions en

largeur 13 comprend de façon classique un circuit de som-

mation de signal 19 qui r'eçoit le signal triangulaire présent sur le conducteur 18 Le circuit de sommation de signal 19 reçoit de façon caractéristique sur le conducteur 21 un signal d'entrée d'erreur, qui peut être un signal d'erreur sur le paramètre volts-secondes/cycle, provenant

d'un circuit de génération de signal d'erreur (non repré-

senté) qui est connecté à un moteur (également non repré-

senté), de façon à recevoir un signal de réaction de ten-

sion du moteur et un signal d'ordre de vitesse.

On va maintenant considérer la ligne E de la fi-

gure 2, sur laquelle on voit un signal triangulaire 26 re-

présentant le signal de sortie de l'intégrateur 17 dans la situation du Cas N O 1 On voit également à la ligne E de la figure 2 la tension de signal d'erreur 27 qui serait

présente sur le conducteur 21 allant vers le circuit de som-

mation de signal 19 D'une manière entièrement classique, le circuit comparateur 23 reçoit le signal de sortie du circuit de sommation de signal 19, sur le conducteur 22,

et il produit sur le conducteur 24 le signal de sortie car-

ré en modulation d'impulsions en largeur Le conducteur 24 et le signal en modulation d'impulsions en largeur qu'il porte sont appliqués de façon caractéristique au circuit logique à trois phases mentionné précédemment, qui est

associé à un onduleur, ces deux éléments n'étant pas re-

présentés, comme indiqué précédemment La ligne F de la figure 2 représente le signal en modulation d'impulsions en largeur 28 qui apparait sur le conducteur 24 pour com-

mander le fonctionnement du moteur.

Le problème que l'invention permet de résoudre se manifeste lorsque l'ordre de vitesse d'entrée pour le moteur demande un doublement de la vitesse du moteur

par rapport à la condition du Cas N O 1 Le Cas N O 2 con-

duirait à un doublement de VIN, passant à 6 volts, avec le doublement correspondant de la fréquence de sortie de l'OCT 16, entraînant une diminution de moitié de

l'amplitude du signal triangulaire La ligne G de la fi-

gure 2 montre un signal triangulaire 29 ayant la même configuration qu'à la ligne D La ligne G de la figure 2

montre également le signal correspondant à la ligne de si-

gnal d'erreur 27, envisagéeci-dessus en relation avec la condition N O 1 La situation des signaux électriques qui est représentée à la ligne G de la figure 2 a été choisie à dessein dans le but de mettre en évidence la variation effective de gain ou la perte d'utilité du

signal d'erreur 27 lorsque la fréquence du signal trian-

gulaire 29 est doublée Ainsi, en observant la ligne G de la figure 2, on remarque que la ligne de signal d'erreur 27 touche juste les crêtes 30, 32 de la courbe du signal triangulaire 29 Lorsque la condition qu'on vientde décrire existe dans le circuit de sommation de signal 19, le signal de sortie en modulation d'impulsions en largeur présent sur le conducteur 24 est celui de la ligne H de la figure 2, c'est-à-dire un signal de sortie

qui ne fournit aucune information de correction d'erreur.

L'invention qu'on va décrire résout complètement ce problème en produisant, comme le montre la ligne A de la figure 3, un signal triangulaire 31 qui a la même il fréquence doublée que le signal triangulaire 29 de la ligne G de la figure 2, mais dont l'amplitude demeure égale à celle du signal triangulaire 26 de la ligne E de

la figure 2 Lorsqu'on utilise l'invention-qu'on va dé-

crire, l'aire sous la courbe 28, désignée par la réfé-

rence 33, est égale à la somme des aires 34, 35 du si-

gnal de sortie en modulation-d'impulsions en largeur de la ligne B de la figure 3, ce qui est souhaitable compte

tenu du doublement de fréquence.

On va maintenant considérer la figure 4 qui re-

présente le mode de réalisation préféré de l'invention.

On-voit sur la figure 4 un-générateur de signal 40 qui

prend la place du générateur de signal 11 dans la confi-

guration décrite en relation avec la figure 1 On notera que le générateur de signal 40 est associé à des signaux

d'entrée et de sortie qui correspondent aux signaux d'en-

trée et de sortie du générateur de signal 11 de la figu-

re 1 Ainsi, un signal de commande de vitesse variable représenté par VIN est présent sur le conducteur 41 Un signal de sortie carré dirigé vers le circuit logique à trois phases associé à un onduleur est présent sur le

conducteur 44 b, tandis qu'un signal de sortie triangulai-

re est présent sur le-conducteur de sortie 53 Un compa-

rateur à modulateur d'impulsions en largeur, 54, qui correspond au comparateur à modulateur d'impulsions en largeur 13 de la figure 1 est également représenté Le

comparateur à modulateur d'impulsions en largeur 54 don-

ne un signal en modulation d'impulsions en largeur sur le conducteur 55 Le générateur de signal 40 comporte un circuit qui produit une onde triangulaire Ce circuit du générateur de signal 40 qui produit l'onde triangulaire

est appelé générateur d'onde triangulaire et la descrip-

tion qui suit montrera que le générateur d'onde triangu-

laire produit un signal triangulaire d'amplitude constante ayant une fréquence proportionnelle à un signal de tension d'entrée Le générateur d'onde triangulaire comprend un oscillateur commandé par tension 42 qui reçoit un signal de vitesse variable sous la forme d'un signal d'entrée de tension continue variable VIN, qui est présent sur le conducteur 41 dirigé vers l'OCT 42 L'OCT 42 est de fa- çon caractéristique un dispositif standard qui produit un signal carré sur le conducteur 44 Le signal carré sur

le conducteur 44 a une fréquence proportionnelle au si-

gnal de tension d'entrée VIN.

Dans la description qui suit, on pourra mieux

comprendre la contribution qu'apporte l'invention, en

sachant que les signaux présents dans le circuit à n'im-

porte quel instant donné sont représentés sur les dia-

grammes séquentiels de signaux des figures 6 et 7 pour ce qu'on appellera respectivement ci-après le Cas n O 1 et le Cas N O 2 Ainsi, on notera que la figure 6 comporte des lignes désignées par A à G, et que sur la figure 4, le signal présent par exemple sur le conducteur 41, qui est désigné par la lettre A-, est le signal représenté sur la ligne A de la figure 6 Un examen visuel du reste du circuit représenté sur la figure 4 fera apparaître les lettres de référence restantes et, en se référant aux figures 6 et 7, on peut déterminer instantanément la configuration dusignal présent sur chaque conducteur

électrique, sans exception, selon-le mode de fonctionne-

ment, c'est-à-dire le Cas N O 1 ou le Cas N O 2, qu'on dé-

crira ultérieurement de façon plus complète.

En retournant à la figure 4, on voit que le si-

gnal de sortie carré de l'OCT 42, sur le conducteur 44, est appliqué simultanément à un élément de commutation à transistors 49, par le conducteur 44, à l'inverseur 46-par les conducteurs 44, 44 a, et au circuit logique à

trois phases, comme l'indique la figure 4, par les conduc-

teurs 44, 44 b L'inverseur 46 applique le signal carré inversé que produit l'OCT 42 à un élément de commutation

à transistors 48, par l'intermédiaire du conducteur 47.

* Les éléments de commutation à transistors 49 et 48 sont couplés par une paire de signaux de sortie présents sur les conducteurs 50 et 51 aux bornes positive et négative d'un intégrateur différentiel 52 L'inverseur 46, l'élé-

ment de commutation à transistors 48 et l'élément de com-

mutation à transistors 49 constituent ce qu'on appellera de temps à autre ci-après des circuits de commutation ou des moyens de commutation Un amplificateur polarisé 43 est représenté connecté électriquement au conducteur 41 par l'intermédiaire du conducteur 41 a, et par cette connexion, l'amplificateur polarisé 43 reçoit le signal de tension variable VIN' L'amplificateur polarisé 43 est connecté aux éléments de commutation à transistors 48 et

49 par les conducteurs électriques respectifs 45, 45 a.

L'intégrateur différentiel 52 applique sur le conducteur 53 le signal triangulaire d'amplitude constante qui a

une fréquence proportionnelle au signal de tension d'en-

trée VIN L'intégrateur différentiel est simplement un amplificateur opérationnel connecté de façon à former un intégrateur différentiel, et ses détails ne sont donc

pas représentés, du fait que les intégrateurs différen-

tiels de ce type sont classiques.

On va maintenant considérer la figure 5 qui re-

présente une table dont un simple examen permet de compren-

dre la signification La table porte sur ce qu'on appelle le Cas N O 1 et le Cas N O 2, et elle indique qu'au point A dans le circuit, lorsque le signal VIN est égal à zéro, l'amplificateur polarisé 43 applique au point C, sur le conducteur 45, un niveau de tension de 7,5 volts L'OCT 42 réagit comme le montre de façon évidente une étude de la fonction de transfert représentée au-dessous de l'OCT 42 sur la figure 4 Par conséquent, lorsque VIN est égal à zéro, la fréquence du signal carré sortant de l'OCT 42 est de 10 k Hz Dans le Cas N O 2, lorsque le signal VIN est de 1 volt, la tension de sortie de l'amplificateur polarisé 42 est doublée et passe de 7,5 volts à 15 volts, tandis que la fréquence du signal carré sur le conducteur de sortie 44 de l'OCT 42 est doublée et passe de 10 k Hz à 20 k Hz. Comme on l'a indiqué précédemment, les figures

6 et 7 sont des diagrammes séquentiels de signaux et re-

présentent dans le cas de la figure 4 les conditions des

divers signaux tels qu'ils apparaissent de façon dynami-

que dans le circuit correspondant à l'invention La figu-

re 6 se comprend d'elle-même dans la mesure o les lignes A à G de cette figure représentent les signaux qui sont générés, et la ligne G montre une courbe 61 représentant le signal de sortie de l'intégrateur différentiel, qui apparaît sur le conducteur 53 Le lecteur est maintenant invité à étudier et à comparer les transitions de signaux qui se produisent lorsque la configuration de circuit de la figure 4 est dans la situation désignée ci-dessus comme étant le Cas N O 2, c'est-à-dire la situation dans laquelle VIN passe de O à 1 volt, ce qui s'accompagne d'un doublement de la fréquence du signal carré sur le conducteur 44 provenant de l'OCT 42, ce doublement étant

le même que celui envisagé en relation avec l'art anté-

rieur, sur la figure 1 On peut voir que les moyens de commutation ou le circuit 60 qui sont connectés à l'OCT

42, de la manière décrite, fournissent une paire de si-

gnaux carrés, représentés aux lignes E et F de la figure 7, sur les conducteurs respectifs 50 et 51 Les signaux

représentés sur les lignes E et F de la figure 7 sont res-

pectivement appliqués à une borne positive et une borne né- gative de l'intégrateur différentiel 52 L'intégrateur dif-

férentiel 52 intègre l'aire Y représentée à la ligne E de la figure 7, qui donne le côté de sens positif, 62, de

l'onde triangulaire 64 représentée à la ligne G de la fi-

gure 7 L'intégration de l'aire désignée par Z à la ligne F de la figure 7 donne le côté de sens négatif, 63, du

signal triangulaire 64, comme il est représenté à la li-

gne G de la figure 7 On voit aisément que le signal

triangulaire désiré d'amplitude constante, 64, qui résul-

te de l'invention décrite est exactement celui qui a été

décrit en relation avec la figure 3 et le signal triangu-

laire 31 Le signal triangulaire 64 a une fréquence qui

est proportionnelle à la tension d'entrée.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté,

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1 Générateur d'onde triangulaire ( 40) destiné à produire un signal triangulaire d'amplitude constante

ayant une fréquence proportionnelle à un signal de ten-

sion d'entrée, caractérisé en ce qu'il comprend: un géné- rateur de signal carré ( 44) destiné à produire un signal carré ayant une fréquence proportionnelle au signal de tension d'entrée, un amplificateur polarisé ( 43) ayant une entrée et une sortie, l'entrée recevant le signal de tension d'entrée tandis que la sortie est connectée à des moyens de commutation ( 60), ces moyens de commutation ( 60) étant connectés au générateur de signal carré ( 42)

pour recevoir le signal carré et pour appliquer une pai-

re de signaux carrés à une borne d'entrée positive et une borne d'entrée négative d'un intégrateur différentiel ( 52), l'un des signaux de la paire étant le complément de l'autre, et l'intégrateur différentiel ( 52) fournissant le

signal triangulaire d'amplitude constante ayant une am-

plitude constante et une fréqut *e proportionnelle à la

tension d'entrée.

2 Générateur d'onde triangulaire selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce que le générateur de si-

gnal carré est un oscillateur commandé par tension ( 42).

3 Générateur d'onde triangulaire selon la re-

vendication 2, caractérisé en ce que l'amplificateur po-

larisé ( 43) a un signal de sortie prédéterminé lorsque

la tension d'entrée est égale à zéro.

4 Générateur d'onde triangulaire selon la re-

vendication 3,,caractérisé en ce que les moyens de commu-

tation ( 60) comprennent des premier et second éléments de commutation ( 49, 48) qui sont connectés à l'oscillateur

commandé par tension ( 42) pour recevoir le signal carré.

Générateur d'onde triangulaire selon la re-

vendication 4, caractérisé en ce que les premier et se-

cond éléments de commutation ( 49, 48) sont des éléments

de commutation du type à transistors.

6 Générateur d'onde triangulaire selon la re-

vendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un inver-

seur ( 46) branché entre l'oscillateur commandé par ten-

sion ( 42) et le second élément de commutation à transis-

tors ( 48), pour appliquer ainsi au second élément de com-

mutation à transistors le signal carré appartenant à la paire de signaux qui est le complément du signal carré

issu de l'oscillateur commandé par tension ( 42).

7 Générateur d'onde triangulaire selon la re-

vendication 6, caractérisé en ce que l'intégrateur dif-

férentiel ( 52) est un amplificateur opérationnel connec-

té de façon à former un intégrateur différentiel.

8 Générateur d'onde triangulaire ( 40) destiné à produire un signal triangulaire d'amplitude constante

ayant une fréquence proportionnelle à un signal de ten-

sion d'entrée, caractérisé en ce qu'il comprend: un géné-

rateur de signal carré ( 42) destiné à produire un signal carré ayant une fréquence proportionnelle au signal de

tension d'entrée, des premier et second éléments de com-

mutation ( 49, 48), chacun d'eux étant branché au généra-

teur de signal carré ( 42) de façon à recevoir le signal carré, un amplificateur polarisé ( 43) ayant une entrée et une sortie, l'entrée recevant le signal de tension d'entrée tandis que la sortie est connectée aux premier

et second éléments de commutation ( 49, 48), un amplifica-

teur opérationnel ( 52) connecté de façon à former-un inté-

grateur différentiel ayant des bornes d'entrée positive et

négative, le premier élément de commutation ( 49) appli-

quant un signal carré à la borne positive de l'intégra-

teur différentiel ( 52), tandis que le second élément de

commutation ( 48) applique à la borne négative de l'inté-

grateur différentiel ( 52) un signal carré qui est le com-

plément de celui qui est appliqué sur la borne positive, et l'intégrateur différentiel ( 52) produisant le signal triangulaire d'amplitude constante qui a une amplitude constante et une fréquence proportionnelle à la tension d'entrée.

9 Générateur d'onde triangulaire selon la re-

vendication 8, caractérisé en ce que le générateur de si-

gnal carré est un oscillateur commandé par tension ( 42).

Générateur d'onde triangulaire selon la re-

vendication 9, caractérisé en ce que les premier et se-

cond éléments de commutation ( 49, 48) utilisent des élé-

ments de commutation du type à transistors.

11 Générateur d'onde triangulaire selon la re-

vendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend un in-

verseur ( 46) branché entre l'oscillateur commandé par

tension ( 42) et le second élément de commutation à tran-

sistors ( 48), pour produire ainsi en sortie du second élément de commutation à transistors le signal carré qui est le complément du signal carré issu de l'oscillateur

commandé par tension ( 42).

12 Générateur d'onde triangulaire selon la re-

vendication 11, caractérisé en ce que l'amplificateur

polarisé ( 43) a un signal de sortie prédéterminé lors-

que la tension d'entrée est égale à zéro.