FR2546692A1

FR2546692A1 - Circuit comparateur de phase

Info

Publication number: FR2546692A1
Application number: FR8408161A
Authority: FR
Inventors: Taiwa Okanobu
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1983-05-25
Filing date: 1984-05-24
Publication date: 1984-11-30
Also published as: NL8401661A; US4629914A; DE3419653A1; CA1210084A; DE3419653C2; US4659949A; FR2546692B1; GB2140993A; NL192361B; JPH0556049B2; JPS59218036A; GB8413269D0; NL192361C; GB2140993B

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN CIRCUIT COMPARATEUR DE PHASE. CE CIRCUIT COMPORTE ESSENTIELLEMENT UN CONVERTISSEUR 11, Q11, Q12, Q13 QUI CONVERTIT UN SIGNAL PILOTE EN UN PREMIER SIGNAL DE REFERENCE ET EN UN SECOND SIGNAL DE REFERENCE DE POLARITE OPPOSEE, UN GENERATEUR DE SIGNAL DE BASE 12, Q14, Q19, UN GENERATEUR DE SIGNAL DE DIFFERENCE DE PHASE 30 QUI ETABLIT ALTERNATIVEMENT DES CIRCUITS DE COURANT ENTRE LES SIGNAUX DE BASE ET LES SIGNAUX DE REFERENCE POUR EN ELIMINER LES COMPOSANTES CONTINUES ET UN GENERATEUR DE SIGNAL DE COMMANDE 50 REPRESENTANT LA DIFFERENCE DE PHASE ENTRE UN SIGNAL D'ENTREE ET UN SIGNAL PILOTE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A DES BOUCLES A VERROUILLAGE DE PHASE EN CIRCUIT INTEGRE.

Description

L 6692

La présente invention concerne un circuit comparateur de phase, et plus particulièrement un circuit comparateur de phase destiné à une boucle à verrouillage

de phase.

Un circuit de boucle à verrouillage de phase est utilisé pour produire un signal de sortie qui

est synchronisé avec un signal pilote de fréquence connue.

Par exemple, un circuit de boucle à verrouillage de phase est utilisé dans un circuit de démodulation stéréophonique d'un récepteur à modulation de fréquence pour produire un signal de sous-porteuse de 38 K Hz synchronisé avec un signal pilote de 19 K Hz Un circuit de boucle à verrouillage de phase comporte généralement un circuit comparateur de phase qui compare les phases du signal de sortie verrouillé en phase ou un de ses multiples, et d'un

signal pilote pour maintenir ces deux signaux synchronisés.

Le circuit comparateur de phase délivre un signal de commande qui est amplifié et utilisé pour commander un oscillateur commandé par tension produisant le signal de

sortie.

Les circuits de boucle à verrouillage de

phase connus posent des difficultés pour leur incorpo-

ration dans un circuit intégré Dans un circuit de boucle à verrouillage de phase connu, des transistors du circuit comparateur de phase nécessitent des courants de base qui, pour obtenir une résistance suffisamment réduite des transistors lorsqu'ils sont débloqués, doivent être si intenses que le circuit intégré ne peut éviter une fuite de courant entre les différents éléments de circuit intégré Pour obtenir un gain en boucle suffisamment grand, il est également nécessaire d'appliquer le signal pilote avec un niveau de courant suffisamment élevé afin de supprimer le décalage continu à la borne d'entrée de l'amplificateur utilisée dans la boucle à verrouillage de phase, ce qui conduit au même problème de fuite de courant. Une autre configuration d'une boucle à

verrouillage de phase existe pour pallier ces problèmes.

Mais cette configuration utilise une paire de résistances qui doivent être obtenues avec presque exactement la même valeur La réalisation des résistances dans des circuits intégrés avec la précision requise pour cette solution est difficile Pour éliminer cette déficience, une commande séparée doit être utilisée pourégaliser les résistances Mais, cette commande séparée est néfaste pour la formation de la boucle à verrouillage de phase sur un

circuit intégré.

Un objet de l'invention est donc d'éliminer ces inconvénients des circuits comparateurs de phase de

la technique antérieure.

UN autre objet de l'invention est de propo-

ser un circuit comparateur de phase qui convient pour une boucle à verrouillage-de phase pouvant être formée comme

un circuit intégré.

Selon un aspect, l'invention concerne donc un circuit comparateur de phase destiné à produire un signal de commande qui représente la différence de phase entre un signal d'entrée et un signal pilote Le

circuit comparateur de phase comporte un circuit conver-

tisseur qui convertit le signal pilote en un premier signal de référence et en un second signal de référence déphasé de 1800 par rapport au premier, et un générateur de signal de base qui produit un premier et un second signaux de

base ayant un niveau continu prédéterminé qui est pra-

tiquement le même que le niveau continu des signaux de référence Le circuit comparateur de phase comporte également un générateur de signal de différence de phase

qui, en réponse au signal d'entrée, établit alternati-

vement un premier et un second circuits de courant connectant le premier signal de base et le second signal de référence pour en annuler les composantes continues et établissant alternativement un troisième et un quatrième circuits de courant connectant le second signal de base et le premier signal de référence pour en annuler les

composantes continues, le premier et le troisième cir-

cuits de courant et le second et le quatrième circuits

de courant étant formés ensemble: le circuit compara-

teur de phase comporte également un générateur de signal de commande qui comprend un circuit de courant de signal de commande connectant le premier et le troisième circuits de courant avec le second et le quatrième circuits de courant, et avec deux-bornes de sortie de signaux de commande, deux résistances connectées en série entre les bornes de sortie des signaux de commande et une borne de

polarisation entre les résistances pour recevoir un po-

tentiel de polarisation.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la

description qui va suivre de plusieurs modes de réali-

sation et en se référant aux dessins annexés sur les-

quels: La figure 1 représente schématiquement un circuit antérieur de boucle à verrouillage de phase qui soulève un problème de fuite de courant s'il est incorporé dans un circuit intégré, La figure 2 est un schéma d'un second type de boucle à verrouillage de phase qui résoud le problème associé avec le circuit de la figure 1, mais qui nécessite une commande séparée pour étalonner des résistances, La figure 3 est un schéma d'une boucle à verrouillage de phase comprenant un circuit comparateur de phase selon un premier mode de réalisation, La figure 4 est un schéma de circuit de boucle à verrouillage de phase de la figure 3, comprenant un circuit comparateur de phase modifié selon un second

mode de réalisation de l'invention.

Pour mieux comprendre les avantages et caractéristiques de l'invention, deux configurations antérieures de la boucle à verrouillage de phase seront

d'abord examinées.

Comme le montre la figure 1, une boucle à verrouillage de phase antérieure comporte un oscillateur commandé par tension 1 qui délivre un signal de sortie verrouillé en phase, déterminé par le niveau d'un signal de verrouillage qui lui est appliqué La fréquence voulue du signal de sortie verrouillé en phase produit par l'oscillateur 1 est 76 K Hz, Un diviseur de fréquence 2 divise la sortie de l'oscillateur 1 par moitié et produit un signal de 38 K Hz Ce signal est à nouveau divisé par moitié dans un diviseur 3 de fréquence et de phase Le diviseur 3 délivre un signal d'entrée 53 comme un premier

signal de commutation + 53 et un second signal de commu-

tation -53 de polarité opposée à celle du premier signal de commutation + 53, autour du niveau continu du signal d'entrée Le signal d'entrée a une fréquence "nominale" de 19 K Hz Les signaux de commutation + 53 et -53 sont

de préférence produits comme des signaux -rectangulaires.

Un générateur de signal pilote 5 délivre un signal pilote à une fréquence connue de 19 K Hz D Les signaux de commutation sont appliqués à un circuit comparateur de phase 41 Dans le circuit comparateur de phase 41, la phase du signal d'entrée 53 est comparée avec la phase du signal pilote SS Le signal pilote-55 consiste en deux composantes pilotes, une première composante pilote + 55 et une seconde composante pilote -55 qui- est déphasée de 1800 par rapport à la première composante pilote + 550 Les signaux pilote + 55 et -55 sont également appliqués au circuit comparateur de phase 41 comme des signaux rectangulaires. Le circuit comparateur de phase 41 comporte un premier et un second transistors bipolaires Qi et Q 2 de type NPN et deux résistances-R 1 et R 2 les signaux de commutation + 53 et -53 sont appliqués respectivement aux bases des transistors bipolaires Ql et Q 2 Les collecteurs des deux transistors bipolaires sont connectés ensemble et reçoivent la seconde composante pilote -55 Les émetteurs des deux transistors bipolaires Qi et Q 2

reçoivent la première composante pilote + 55 par les résis'-

tances Rl et R 2 respectivement Un signal de commande est -appliqué aux émetteurs des transistors bipolaires Qi et Q 2 et il est fourni par un filtre de boucle 6 à un amplificateur différentiel 7 Le filtre de boucle 6 convertit le signal de commande en un signal continu et l'amplificateur différentiel 7 produit le signal de verrouillage de l'oscillateur commandé 1 La fréquence produite par l'oscillateur commandé 1 varie en fonction du

niveau du signal de verrouillage produit par l'amplifica-

teur différentiel 7 La sortie constante à 38 K Hz du diviseur de fréquence 2, qui est verrouillé en synchronisme avec le signal pilote, est appliquée à une borne de sortie 8 o elle peut être utilisée, par exemple comme un signal de sous-porteuse dans un récepteur stéréophonique

à modulation de fréquence.

La boucle à verrouillage de phase représentée

sur la figure 1 nécessite que la résistance collecteur-

émetteur des transistors bipolaires Qi et Q 2 soit basse quand ces transistors sont débloqués par le signal de commutation 53 Par conséquent, l'intensité du signal d'entrée doit être relativement élevée En outre, pour que le gain en boucle de la boucle à verrouillage de phase de la figure 1 soit suffisamment grand, le décalage continu à la borne d'entrée de l'amplificateur différentiel 7 doit être aussi faible que possible Le niveau du signal pilote doit donc également être assez important Des niveaux élevés des courants entraînent une fuite de courant

entre les composants d'un circuit intégrés et la configu-

ration de boucle à verrouillage dephase de la figure 1 ne convient donc pas de façon idéale pour l'utilisation dans

un circuit intégré.

Certains des problèmes de la boucle à verrouillage de phase de la figure 1 sont résolus dans le circuit antérieur de boucle à verrouillage de phase de la figure 2 La boucle à verrouillage de phase de la figure 2 comporte également un oscillateur commandé par tension 1, un diviseur de fréquence 2, un diviseur de fréquence et de phase 3, un générateur de signal pilote 5, un filtre de boucle 6, un amplificateur différentiel 7 et une borne d'entrée 8, remplissant tous les mêmes fonctions que celles décrites en regard de la figure 1 Le circuit comparateur de phase 41 de la boucle à verrouillage de phase de la figure 1 est remplacé par le circuit compa-

rateur de phase 42 de la figure 2.

Le circuit comparateur de phase 42 de la figure 2 comporte deux transistors bipolaires Q 3 et Q 4 de type NPN connectés en amplificateurs différentiels avec leurs émetteurs connectés en commun à une source 9 de courant de référence Le circuit comparateur de phase 42 comporte en outre deux autres groupes de transistors bipolaires NPN qui sont connectés différentiellement La première paire de transitors connectés différentiellement

Q 5 et Q 6 ont leurs émetteurs connectés en commun au collec-

teur du transistor Q 30 La base du transistor Q 3 reçoit la première composante pilote + 55 La seconde paire de transistors connectés différentiellement Q 7 et Q 8 ont leurs émetteurs connectés en commun au collecteur du transistor Q 4 dont la base reçoit la seconde composante pilote -55 o Les bases des transistors Q 6 et Q 7 reçoivent le second signal de commutation -53 et les bases des transistors Q 5 et Q 8 reçoivent le premier signal de commutation + 53 o Les collecteurs des transistors Q 5 et Q 7 sont connectés ensemble et, par la résistance R 3, à une borne T 1 qui reçoit une tension de référence provenant d'une source d'alimentation +Vcco Les collecteurs des transistors Q 6 et Q 8 sont également connectés ensemble, et, par une résistance R 4, à la borne Tl Les collecteurs des transistors Q 5 et Q 6 forment une borne de sortie de signal de commande et les collecteurs des transistors Q 6 et Q 8 forment une seconde borne de sortie de signal de commande Le -signal de commande apparaît à ces bornes de sortie et il est converti en un signal continu par le

filtre de boucle 6 comme décrit en regard de la figure 1.

Le circuit comparateur de phase 42 ne présente pas les inconvénients de la boucle à verrouillage

= 246692

-de phase de la figure 1 Mais étant donné qu'il est nécessaire qu'un courant continu circule à tout moment pour réduire suffisamment la composante continue de

l'amplificateur différentiel 7, les valeurs des résis-

tances R 3 et R 4 doivent être identiques Mais la diffi- culté pour obtenir des valeurs identiques pour deux résistances dans un circuit intégré oblige à utiliser une commande séparée pour étalonner les valeurs de l'une au moins des résistances R 3 et R 4 La nécessité de prévoir une commande séparée est nuisible pour la réalisation

d'une boucle à verrouillage de phase en un circuit intégré.

La boucle à verrouillage de phase repré-

sentée sue la figure 3 comporte un circuit comparateur de phase 43 qui élimine les problèmes associés avec les boucles à verrouillage de phase représentées sur les figures 1 et 2 Selon les figures 1 et 2, la boucle à

verrouillage de phase de la figure 3 comporte un oscil-

lateur commandé par tension 1, un diviseur de fréquence 2, un diviseur de fréquence et de phase 3, un générateur

de signal pilote 5, un filtre de boucle 6 et un amplifi-

cateur différentiel 7 ainsi qu'une borne de sortie 8.

L'amplificateur différentiel 7 produit un signal de

verrouillage pour l'oscillateur commandé 1 qui en déter-

mine la fréquence de sortie La fréquence voulue du

signal de sortie verrouillé en phase produit par l'oscil-

lateur commandé est 76 K Hz Il est divisé par moitié par le diviseur de fréquence 2 et appliqué au diviseur de fréquence et de phase 3 et à la borne de sortie 8 Le diviseur de fréquence et de phase 3 produit le signal d'entrée 53 comme un premier signal de commutation + 53 et un second signal de commutation -53 Le premier

signal de commutation + 53 et le second signal de commuta-

tion -53 ont des polarités inverses par rapport à la composante continue du signal d'entrée 53 Ces signaux sont produits comme des signaux rectangulaires par le diviseur de fréquence et de phase 3, avec chacun un rapport d'impulsions de 50 QP Autrement dit, + 55 et -55 ont des polarités opposées et alternent entre le niveau "haut" et le niveau "bas" à intervalles réguliers, l'un étant au niveau haut pendant que l'autre est au niveau bas Le générateur de signal pilote 5 produit un signal pilote 55 contenant une première composante pilote + 55

et une seconde composante pilote -55 de "polarité opposée".

Les composantes pilotes sont représentées par les équa-

tions suivantes: + 55 = I + i = I i o I représente le niveau ou la composante continue du

signal pilote 55 et i représente la composante alterna-

tive du signal pilote-55 Il faut noter en regard de ces équations que les composantes pilote -:55 et -55 ont des polarités inversées par rapport au niveau continu du

signal pilote.

Le circuit comparateur de phase 43

représenté sur la figure 3 comporte un circuit convertis-

seur et un générateur de signal de base, utilisant les composantes pilote pour produire des signaux de référence

et des signaux de base respectivement.

Le convertisseur comporte une première source de courant constant 11 pour convertir la première composante pilote + 55 en un premier signal de référence I = i La première source de courant constant 11 comporte

un premier miroir de courant convertisseur avec un transis-

tor d'entrée Qil qui reçoit à son collecteur la première composante pilote + 55 La base du transistor d'entrée Qil

est connectée à son collecteur et à la base d'un transis-

tor de sortie de signal de base Q 12 ainsi qu'à la base d'un premier transistor de sortie de signal de référence Q 13 Le premier signal de référence est produit au

collecteur du transistor 013 Les émetteurs et transis-

tors Qil, Q 12 et Q 13 sont à la masse.

Le générateur de signal de base comporte une seconde source de courant constant 12 qui comprend un premier miroir de courant de signal de base avec

un transistor d'entrée Q 14 Le collecteur du transis-

tor de sortie de signal de base Q 12 est connecté au collecteur du transistor d'entrée Q 14 La base du transistor d'entrée Q 14 est connectée à son collecteur et à la base d'un transistor de sortie Q 15 Le transistor de sortie Q 15 du premier miroir de courant de signal de base produit le premier signal de base I + i à son collecteur, identique au premier signal de

référence.

La seconde composante pilote -55 est appliquée à une troisième source de courant constant

13 qui comprend un second miroir de courant convertis-

seur avec un transistor d'entrée Q 21, un second transis-

tor de sortie de signal de base Q 22 et un second transis-

tor de sortie de signal de référence Q 23 dont les bases sont toutes interconnectées La base du transistor-Q 21

est connectée à son collecteur Les émetteurs des transis-

tors Q 21, Q 22 et Q 23 sont connectés à la masse La seconde composante pilote -55 est appliquée au collecteur du transistor Q 21 et le second signal de référence I + i apparaît au collecteur du transistor Q 23 en réponse à

la seconde composante pilote -55.

Le collecteur du second transistor de sortie de signal de base Q 22 est connecté à une quatrième source de courant constant 14 comprenant le second miroir de courant de signal de base Son transistor d'entrée Q 24 reçoit à son collecteur, qui est connecté à la base, la sortie du transistor Q 22 et le second transistor de sortie de miroir de courant de signal de base Q 25 produit le second signal de base I + i, identique au second signal de référence Les émetteurs des transistors Q 14,

Q 15, Q 24 et Q 25 sont tous connectés à une borne de réf 6-

rence Tii à laquelle est appliquée une tension de réfé-

rence + vcc.

Il faut noter que le premier signal de base et le premier signal de référence sont pratiquement identiques et que le second signal de référence et le second signal de base sont aussi pratiquement identiques mais de polarité inversée par rapport à leurs niveaux continus, comparativement au premier signal de base et au premier signal de référence Les sources de courant

constant 11 et 13 constituent ainsi un dispositif conver-

tisseur qui convertit le signal pilote en un premier signal de référence et en un second signal de référence de

polarité opposée à celle du premier signal de référence.

Les sources de courant constant 12 et 14 constituent un générateur de signal de base qui produit un premier et un second signaux de base ayant un niveau continu prédéterminé pratiquement le même que le niveau continu du signal de

référence.

La boucle à verrouillage de phase représentée sur la figure 3 comporte ungénérateur 30 de signal de différence de phase qui fonctionne en réponse au signal d'entrée 53 Le générateur de signal de différence de phase comporte 8 transistors bipolaires Un premier transistor bipolaire Q 31 et un second transistor bipolaire Q 32 sont des transistors de type NPN dont les émetteurs sont connectés ensemble et au collecteur du transistor Q 13 Le troisième et le quatrième transistors Q 33 et Q 34 sont des transistors de type PNP dont les émetteurs sont connectés aux collecteurs du transistor Q 13 Le cinquième et le sixième transistors du type NPN, Q 35 et Q 36 ont leurs émetteurs connectés ensemble et au collecteur du transistor Q 23 Les émetteurs du septième et du huitième transistors de type PNP, Q 37 et Q 38 sont connectés ensemble et au collecteur du transistor Q 25 Les bases du

premier, du troisième, du sixième et du huitième transis-

tors Q 31, Q 33, Q 36 et Q 38 sont connectés ensemble pour recevoir le premier signal de commutation + 53 Les , bases du second, du quatrième, du cinquième et du septième transistors Q 32, Q 34, Q 35 et Q 37 sont connectées pour

recevoir le second signal de commutation de + 53.

Les collecteurs du premier, du troisièmes du cinquième

et du septième transistors Q 31, Q 33, Q 35 et Q 37 sont -

connectés de la même manière que les collecteurs du second, du quatrième, du sixième et du huitième transistors Q 32, Q 34, Q 36 et Q 38.

La boucle à verrouillage de phase repré-

sentée sur la figure 3 comporte en outre un générateur de signal de commande 50 qui comprend un circuit de courant de signal de commande L 01 et L 02 connectant les collecteurs du premier, du troisième, du cinquième et du septième transistors avec les collecteurs du second, du quatrième, du sixième et du huitième transistors Le générateur de signal de commande comporte deux bornes de sortie de signal de commande entre lesquelles sont connectées en série deux résistances R 11 et R 12 Une source de tension

de polarisation Ell est connectée à une borne de polari-

sation entre les résistances R 11 et R 12 Les bornes de sortie de signal de commande produisent le signal de

commande pour l'amplificateur différentiel 7, pàr l'inter-

médiaire du filtre de boucle 6.

La boucle à verrouillage de phase représen-=

tée sur la figure 3 fonctionne de la manière suivante.

Le générateur 30 de signal de différence de phase établit alternativement un premier et un second circuits de courant connectant le premier signal de base et le second signal de référence et alternativement, un troisième et un quatrième circuits de courant connectant le second signal de base et le premier signal de référence, annulant les composantes continues des signaux de référence et de base Le premier et le troisième circuits de courant sont établis ensemble, de même que le second et le quatrième circuits de courant, en réponse au signal

d'entrée 53.

Plus particulièrement, si + 53 est au niveau bas, ou " O " et -53 au niveau haut ou " 1 ", les transistors Q 33 et Q 35 sont débloqués pour établir un premier circuit de courant connectant le collecteur du transistor Q 15 o apparaît le premier signal de base avec le collecteur du transistor Q 23 o apparaît le second signal de référence En même temps, les transis tors Q 34 et Q 36 sont bloqués, bloquant ainsi le second circuit de courant entre le premier signal de base et le second signal de référence Egalement en même temps, les transistors Q 32 et Q 38 sont débloqués, établissant le troisième circuit de courant qui connecte le second

signal de base et le premier signal de référence, permet-

tant au courant 2 i de circuler comme le montrent les pointillés sur la figure 3 car le premier et le troisième circuits de courant sont connectés par le générateur de signal de commande 50 Le quatrième circuit de courant, par les transistors Q 31 et Q 37 n'est pas établi car

-15 + 53 = O et -53 = 1 bloquent ces transistors.

Si + 53 = V'1 et -53 = 1 10 w', les états de tous les transistors Q 31 à Q 38 sont inversés, établissant ainsi le second et le quatrième circuits de courant et interrompant le premier et le troisième circuits de courant Le courant 2 i circule-alors par le générateur de signal de commande 50 comme le montrent les traits

pleins sur la figure 3.

Il apparaît ainsi que le premier et le troisième circuits de courant ne sont établis ne sont établis que lorsque le second et le quatrième sont interrompus, et réciproquement Le courant 2 i est produit dans le générateur de signal de commande 50 car un circuit de courant de signal de commande est établi connectant le premier et le troisième circuits de courant et le second et le quatrième circuits de courant du

générateur 43 du signal de différence de phase La teri-

sion de sortie comparée en phase, ou signal de commande, est ainsi développée aux bornes des résistances R 11

et R 12 et représente la comparaison des phases de 53 et 55.

Bien entendu, le signal de commande dans le circuit de courant de signal de commande peut varier en fonction des différences de phase entre le signal pilote et le signal d'entrée et les variations sont converties par l'amplificateur en un signal de verrouillage pour commander la fréquence du signal de sortie verrouillé en phase de l'oscillateur commandé 1. En outre, étant donné que le circuit comparateur de phase 43,est attaqué en courant, la tension du potentiel de référence +Vcc peut être aussi basse que 1,8 V, niveau établi dans des expériences

avec l'invention.

Si par exemple, la composante continue I du signal pilote 5 est la même que le niveau continu utilisé dans le circuit comparateur de phase antérieur 42 de la figure 2 D le courant de sortie du mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 3 est double de celui du circuit antérieur La tension de sortie comparée en phase du générateur de signal de commande 50 ou la sensibilité du circuit peut être augmentée en augmentant la valeur des résistances R 11

et R 12 Mais, dans le circuit de la figure 2, l'augmen-

tation de la valeur des résistances R 3 et R 4 pour obtenir une augmentation de la tension comparée en phase impose

une augmentation de la tension de référence +Vcc.

Bien entendu, selon l'invention, étant donné que seule la partie 2 i du signal pilote est produite pour les résistances R 1 l et R 12, une tension de sortie comparée

en phase relativement importante peut encore être obte-

nue avec un faible potentiel de référence +Vcc.

Un autre avantage de l'invention résulte de l'absence de la tension de décalage continu appliquée à l'amplificateur 7, qui permet d'augmenter le gain en boucle du circuit de boucle à verrouillage de phase O En outre, si les caractéristiques des transistors PNP et NPN du générateur de signal de différences de phase 30 sont similaires, l'efficacité du circuit comparateur de phase représentée sur la figure 3 peut encore être augmentée. Dans tous les cas, étant donné que le signal de commande aux bornes de sortie du générateur de signal de commande 50, c'est-à-dire aux bornes des résistances R 11 et R 12 ne contient pas la composante continue du signal pilote 55, le potentiel à l'entrée de l'amplificateur 7 est déterminé uniquement par le potentiel de polarisation Ell Autrement dit, seul le

potentiel de polarisation Ell établit la tension conti-

nue du signal appliqué à l'amplificateur 7 de sorte que le niveau continu aux entrées inverseuse et non-inverseuse

de l'amplificateur 7 est le même.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, le signal pilote et le signal d'entrée sont comparés en phase entre eux Etant donné que les miroirs de courant 11-14 sont utilisés pour former les signaux de base et de référence à partir des signaux pilote, aucun courant continu ne peut atteindre les résistances R 11 et R 12 Et même si les composantes continues ne sont pas complètement éliminées en raison de déséquilibres des miroirs de courant, elles sont encore suffisamment

faibles selon l'invention pour que les valeurs des résis-

tances R 11 et R 12 soient effectives avec les tolérances

normalement trouvées dans les circuits intégrés.

Ainsi, étant donné que les seuls autres composants du circuit sont des transistors connectés symétriquement, le circuit comparateur de phase de la figure 3 peut être

réalisé facilement sous forme de circuit intégré.

La figure 4 représente un autre mode de réalisation d'un circuit comparateur de phase 44 selon l'invention Les références numériques qui sont les

mêmes que celles de la figure 3 désignent les mêmes élé-

ments Selon la figure 4, les signaux de base sont produits par une sourcede courant constant 12 ' qui reçoit un courant continu de référence I provenant d'une source de courant de référence 10 Le courant de référence I a le même niveau continu que le signal pilote La source de courant constant 12 D comporte un miroir de courant de signal de base avec un transistor d'entrée Q 14 ' dont le collecteur est connecté à la source de courant 10 La base du transistor Q 14 ' est connectée à son collecteur et aux bases des deux tran- sistors de sortie Q 151 et Q 25 ' auxquelles sont produits

respectivement le premier et le second signaux de base.

Les émetteurs des transistors Q 141, Q 15 ' et Q 25 ' sont connectés à la borne Tii à laquelle est appliqué le

potentiel de référence +Vcc.

Comme le montre la figure 4, le courant qui circule dans le circuit de courant de signal de commande de ce mode de réalisation est i, plutôt que 2 i dans le mode de réalisation de la figure 3 Bien que le courant soit plus faible, le mode de réalisation de la figure 4 permet d'utiliser moins de transistors tout en offrant les mêmes avantages que le mode de réalisation de la figure 3 En particulier, les transistors de sortie de signal de base Q 12 et Q 22 et le transistor d'entrée Q 24 du second miroir de courant du signal de base de la figure 3 peuvent être supprimés Le mode de réalisation de la figure 4 fonctionne de la même manière

que celui de la figure 3.

Ainsi, l'invention,permet de réaliser un

circuit comparateur de phase qui ne nécessite aucun ré-

glage et qui est extrêmement sensible aux différences de phase du signal de sortie et du signal pilote Il peut également-fonctionner avec de bas potentiels de référence et n'a aucune tension de décalage continu dans sa tension de sortie comparée en phase En outre, il peut être formé comme un circuit intégré ou comme une partie d'une boucle à verrouillage de phase en circuit

semi-conducteur intégré.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux modes de réalisation décrits et illustrés à titre d'exemples

nullement limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1 Circuit comparateur de phase destiné à produire un signal de commande représentant la différence de phase entre un signal d'entrée et un signal pilote-, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit convertisseur ( 11,Q 11, Q 12, Q 13) qui convertit le signal pilote en un premier signal de référence et en un second signal de référence de polarité opposée à celle dudit premier signal de référence, un générateur de signal de base ( 12, Q 14,Q 15) qui produit un premier et

un second signaux de base ayant un niveau continu prédé-

terminé pratiquement le même que le niveau continu desdits signaux de référence, un générateur de signal de dif férence de phase ( 30) qui, en réponse au signal d'entrée, établit alternativement un premier et un second circuits de courant connectant ledit premier signal de base et ledit second signal de référence pour en annuler les composantes continues et produisant alternativement un troisième et un quatrième circuits de courant connectant ledit second signal de base et ledit premier signal de référence pour en annuler les composantes continues, ledit premier et ledit troisième circuits de courant et ledit second et ledit quatrième circuits de courant étant établis ensemble, et un générateur de signal de commande ( 50) comprenant un circuit de courant de signal de commande qui connecte ledit premier et ledit troisième circuits de courant avec ledit second et ledit quatrième circuits de courant et avec deux bornes de sortie de signal de commande, deux résistances connectées en série entre lesdites bornes de sortie du signal de commande et une borne de polarisation entre lesdites résistances pour

recevoir un potentiel de polarisation.

2 Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit générateur de signal de différence de phase ( 30) comporte plusieurs transistors bipolaires (Q 31-Q 38) dont la conductivité est commandée

par le signal d'entrée.

3 Circuit selon la revendication 2,.

caractérisé en ce que le signal d'entrée contient un premier signal de commutation et un second signal de commutation de polarité opposée à celle du premier signal

de commutation.

4 Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits plusieurs transistors bipolaires (Q 31-Q 38) sont au moins au nombre de huit et comprennent un premier, un second, un cinquième et un sixième transistors d'un type et un troisième, un quatrième, un septième et un huitième transistors d'un autre type, les émetteurs dudit premier et dudit second transistors, dudit troisième et dudit quatrième transistors, dudit cinquième et dudit sixième transistors et dudit septième et dudit huitième transistors étant connectés pour recevoir respectivement ledit premier signal de référence, ledit premier signal de base, ledit second signal de référence et ledit second signal de base, les collecteurs dudit premier, dudit troisième, dudit cinquième et dudit septième transistors étant connectés à l'une desdites bornes de sortie de signal de commande et les collecteurs dudit second, dudit quatrième, dudit sixième et dudit huitième transistors étant connectés à l'autre desdites bornes de sortie de s 4 gnal de commande, et les bases dudit premier, dudit troisième, dudit sixième et dudit huitième transistors

étant connectées pour recevoir l'un des signaux de commu-

tation tandis que les bases dudit second, dudit quatrième, dudit cinquième et dudit septième transistors sont

connectées pour recevoir l'autre signal de commutation.

Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier signal de référence et ledit premier signal de base sont pratiquement identiques et en phase et ledit second signal de

référence et ledit second signal de base sont prati-

quement identiques et en en phase.

6 Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que le signal pilote contient une première composante pilote et une seconde composante pilote de polarité opposée à celle de la première composante pilote et ledit circuit convertisseur et ledit générateur de signal de base comprenant plusieurs sources de courant constant ( 11-14) pour produire ledit premier signal de référence et ledit premier signal de base en réponse à la première composante pilote, et produisant ledit second signal de référence et ledit second signal

de base en réponse à la seconde composante pilote.

7 Circuit selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit circuit convertisseur comprend un premier miroir de courant convertisseur avec un transistor d'entrée (Q 11) pour recevoir la première composante -pilote et un premier transistor de sortie de signal de référence (Q 13) pour produire ledit premier

signal de référence et un second miroir de courant conver-

tisseur avec un transistor d'entrée pour recevoir la seconde composante pilote et un second transistor de sortie de signal de référence pour produire ledit second signal de référence et ledit générateur de signal de base comprenant un premier et un second transistors de sortie de signal de base dans lesdits miroirs de courant convertisseurs respectifs, et le premier et le second miroirs de courant de signal de base étant connectés avec ledit premier et ledit second transistors de sortie du signal de base pour produire respectivement ledit premier et ledit second signaux

de base.

8 Circuit selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un potentiel de référence d'environ 1,8 V est appliqué audit premier et audit second miroirs

de courant de signal de base.

9 Circuit selon la revendication 6, caractérisé en ce que le signal d'entrée contient un premier signal de commutation et un second signal de commutation de polarité opposée à celle du-premier signal de commutation, ledit générateur de signal de

différence de phase comprenant au moins huit transis-

tors bipolaires ( 31-38), comprenant un premier, un second, un cinquième et un sixième transistors d'un type et un troisième, un quatrième, un septième et un huitième transistors de l'autre type, les émetteurs dudit premier et dudit second transistors et dudit troisième et dudit quatrième transistors, dudit cinquième et dudit sixième transistors et dudit septième et dudit huitième transistors respectivement sont connectés pour recevoir ledit premier signal de référence, ledit premier signal de base, ledit second signal de référence et ledit second signal de base, les collecteurs dudit premier, dudit troisième, dudit cinquième et dudit septième transistors étant connectés à l'une des bornes de sortie de signal de commande et les collecteurs dudit second,

dudit quatrième, dudit sixième et dudit huitième transis-

tors étant connectés à l'autre borne de sortie de signal de commande et les bases dudit premier, dudit troisième, du-dit sixième et dudit huitième transistors étant connectées pour recevoir l'un des signaux de commutation tandis que les bases dudit second, dudit quatrième, dudit cinquième et dudit septième transistors sont connectées

pour recevoir l'autre signal de commutation.

10 Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier et ledit second signaux de base consistent en un signal continu ayant pratiquement le même niveau que le niveau continu du

signal pilote.

11 Circuit selon la revendication 10, caractérisé en ce que le signal pilote contient une première composante pilote et une seconde composante

pilote de polarité opposée à celle de la première compo-

sante pilote, ledit circuit convertisseur comprenant plusieurs sources de courant constant ( 11-14) pour produire ledit premier et ledit second signaux de référence en réponse à ladite première et ladite seconde composantes pilote et le générateur de signal de base comprenant une source de courant constant pour produire ledit premier et ledit second signaux de base en réponse à une source de courant de référence. Circuit selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit circuit convertisseur comporte un premier miroir de courant convertisseur avec transistor d'entrée (Q 11) pour recevoir la première composante pilote et un transistor de sortie (Q 13) pour produire ledit premier signal de référence et un second miroir de courant convertisseur avec un transistor d'entrée pour recevoir ladite seconde composante pilote et un transistor de sortie pour produire ledit second signal

de référence et ledit générateur de signal de base compre-

nant un miroir de courant de signal de base avec un

transistor d'entrée pour recevoir le courant de réfé-

rence et un premier et un second transistors de sortie-

pour produire lesdits signaux de base respectifs.

13 Circuit selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'un potentiel de référence d'environ 1,8 V est appliqué audit miroir de courant de signal de base. 14 Circuit selon la revendication 11, caractérisé en ce que le signal d'entrée contient un premier signal de commutation et un second signal de commutation déphasé de 1800 par rapport au premier signal de commutation, ledit générateur de signal de différence de phase comprenant au moins huit transistors bipolaires (Q 31-Q 38) comprenant un premier, un second, un cinquième et un sixième transistors d'un type et un troisième, un quatrième, un septième et un huitième transistors d'un autre type, les émetteurs dudit premier et dudit second transistors, dudit troisième et dudit quatrième

transistors, dudit cinquième et dudit sixième transistors.

et dudit septième et dudit huitième transistors étant connectés pour recevoir respectivement ledit premier signal de référence, ledit premier signal de base, ledit second signal de référence et ledit second signal de base, les collecteurs dudit premier, dudit troisième, dudit cinquième et dudit septième transistors étant connectés à l'une desdites bornes de sortie de signal de commande et les collecteurs dudit second, dudit quatrième, dudit sixième et dudit huitième transistors étant connectés à l'autre desdites bornes de sortie de signal de commande, et les bases dudit premier, dudit troisième, dudit sixième et dudit huitième transistors étant connectés pour recevoir l'un desdits signaux de commutation et les bases dudit second, dudit quatrième,

dudit cinquième et dudit septième transistors étant con-

nectées pour recevoir ledit-autre signal de commutation.

150 Circuit de boucle à verrouillage de phase pour produire un signal de sortie verrouillé en phase synchronisé avec un signal pilote comprenant une première composante pilote et une seconde composante pilote de polarité opposée à celle de la première composante pilote, circuit caractérisé en ce qu'il comporte un oscillateur commandé par tension ( 1) pour produirta le signal de sortie verrouillé en phase à une fréquence déterminée par un signal de veroruillage, un générateur de signal d'entrée -qui produit un signal

d'entrée synchronisé avec ledit signal de sortie ver-

rouillé en phase, un circuit convertisseur ( 11) destiné à convertir la première composante pilote en un premier signal de référence en phase avec la première composante pilote et ayant un niveau continu prédéterminé, et convertissant la seconde composante pilote en un second signal de référence en phase avec la seconde composante pilote et ayant ledit niveau continu prédéterminé, un générateur de signaldeibase ( 12) qui produit un premier et un second signaux de base ayant ledit niveau continu prédéterminé, un générateur de signal de différence de phase ( 30) , qui, en réponse audit signal d'entrée, établit alternativement un premier et un second circuits de courant connectant ledit premier signal de base et ledit second signal de référence pour en annuler les composantes continues et établissant alternativement

un troisième et un quatrième circuits de courant connec-

tant ledit second signal de base et ledit premier signal de référence pour en annuler les composantes continues, ledit premier et ledit troisième circuit de courant et ledit second et ledit quatrième circuits de courant étant établis ensemble, un générateur de signal de commande ( 50) comprenant un circuit de courant de signal de commande connectant ledit premier et ledit troisième circuits de courant avec ledit second et ledit quatrième circuits de courant et comprenant deux bornes de sortie de signal de commande, deux résistances connectées en série entre lesdites bornes de sortie de signal de commande et une borne dé polarisation entre lesdites résistances

pour recevoir un potentiel de polarisation et un amplifi-

cateur ( 7) connecté à ladite première-et ladite seconde bornes de sortie de signal de commande pour produire ledit signal de verrouillage en réponse audit signal de commande. 16 Circuit selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un filtre de boucle ( 6) connecté entre lesdites bornes de sortie de signal de commande et ledit amplificateur pour produire

ledit signal de commande sous forme d'un signal continu.

17 Circuit selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit amplificateur ( 7) comprend un amplificateur différentiel avec une entrée inverseuse et une entrée non-inverseuse pour recevoir les signaux

desdites bornes de sortie de signal de commande respec-

tives. 18 Circuit selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit générateur de signal de différence de phase ( 30) comporte plusieurs transistors bipolaires (Q 31-Q 38) dont la conductivité est commandée

parledit signal d'entrée.

19 Circuit selon la revendication 18; caractérisé en ce que ledit signal d'entrée contient un premier signal de commutation et un second signal de commutation de polarité opposée à celle du premier signal de commutation, lesdits plusieurs transistors bipolaires (Q 31-Q 38) étant au moins au nombre de huitet comprenant un premier, un second, un cinquième et un sixième transistors d'un type et un troisième, un quatrième, un septième et un huitième transistors d'un autre type, les émetteurs dudit premier et dudit second transistors, dudit troisième et dudit quatrième transistors, dudit cinquième et dudit sixième transistors et dudit septième

et dudit huitième transistors étant connectés pour rece-

voir respectivement ledit premier signal de référence, ledit premier signal de base, ledit second signal de référence et ledit second signal de base, les collecteurs dudit premier, dudit troisième, dudit cinquième et dudit septième transistors étant donnectés à l'une desdites bornes de sortie du signal de commande et les collecteurs dudit second, dudit cinquième, dudit sixième et dudit huitième transistors étant connectés à l'autre desdites bornes de sortie de signal de commande et les bases dudit premier, dudit troisième, dudit sixième et dudit huitième transistors étant connectées pour recevoir l'un desdits signaux de commutation tandis que les bases dudit second, dudit quatrième, dudit cinquième et dudit septième transistors sont connectées pour recevoir ledit autre

signal de commutation.

Circuit selon la revendication 19,

caractérisé en ce qu'il consiste en un circuit intégré.