Circuit oscillant à piézo-oscillateur. La présente invention se rapporte à un circuit oscillant à piézo-oscillateur.
Il est connu qu'un cristal piézo-électrique, pour des fréquences proches de sa fréquence de résonance, peut être considéré comme l'équivalent d'un circuit de résonance cons titué par une capacité, une inductance et une résistance insérées en série; dans le cristal a donc lieu le phénomène de la réso nance de courant.
Dans la technique des piézo-oscillateurs et des filtres piézo-électriques, on a cepen dant souvent besoin de circuits stabilisés à l'aide de cristal, qui possèdent une résonance de tension.
Cette invention a pour but de réaliser dans un circuit oscillant à piézo-oscillateur, la possibilité d'obtenir une résonance de ten sion à une fréquence qui correspond exacte ment à la fréquence propre du cristal.
La fig. 1 du dessin annexé, donné à titre d'exemple, montre le circuit équivalent d'un cristal à proximité de sa fréquence propre. CI, Lq et Bq sont des grandeurs fictives qui, dans leur ensemble, représentent le système oscillant du cristal. C. est la capacité inter- électrodique du cristal qui normalement a des valeurs très basses et qui, dans la plu part des cas, peut être négligée.
La fig. 2 montre les courbes ou diagram mes de résonance d'un cristal de quartz à proximité de la fréquence propre du cristal, et cela en a, l'allure de l'amplitude -du cou rant en fonction de la fréquence en mainte nant constante la tension appliquée aux électrodes du quartz, et en b, l'allure de la différence de phase entre courant et tension en fonction de la fréquence. De ces dia grammes, on relève que pour l'amplitude de courant maximum, la différence de phase entre courant et tension est nulle; le quartz se comporte donc comme une résistance pure ment ohmique (Rq).
Pour obtenir une résonance de tension à l'aide d'un circuit oscillant stabilisé par cristal, il est connu d'insérer, @ comme indiqué sur la fig. 3, un cristal t9,1 en série avec une des branches d'un circuit oscillant compre nant une capacité C et une inductance L reliés en parallèle entre elles.
Un circuit de ce type a cependant l'in convénient que le cristal, au lieu de se maintenir rigoureusement au point de phase nulle (fig. 2s), tend à fonctionner comme une inductance ou comme une capacité selon la nature, respectivement inductive ou capacitive, de la branche de circuit dans laquelle il est inséré; dans la fig. 2b le point de fonction nement se déplacera de 0 vers L ou vers C selon le cas. Il s'ensuit donc que la fréquence de fonctionnement ne sera plus la fréquence de résonance du cristal, mais une fréquence légèrement plus élevée ou plus basse.
Or, l'invention a pour but, dans un cir cuit oscillant du genre envisagé, d'éliminer cet inconvénient par ce fait que l'une des prises du circuit oscillant est dérivée en un point qui se trouve au potentiel moyen du piézo-oscillateur.
A cet effet, dans une forme d'exécution de l'objet de l'invention représentée, à titre d'exemple, sur la fig. 4, le circuit comporte en parallèle avec le cristal Q une résistance R et une des deux prises du circuit est déri vée au point médian de cette résistance.
On a trouvé qu'à l'aide d'un tel circuit la fréquence de résonance du circuit oscillant stabilisé correspond exactement à la fréquence propre du cristal et qu'elle est complètement indépendante de la valeur de la résistance R. De plus, les deux côtés de la courbe de résonance du circuit sont symétriques par rapport à la fréquence de résonance.
On a trouvé aussi que l'amplitude de la tension de résonance de ce circuit, ou, en d'autres termes, son aptitude à se laisser contrôler ou piloter par le cristal, change avec les variations de la résistance R et atteint un optimum pour la valeur
EMI0002.0012
Dans les formes d'exécution des fig. 5 et 6, la résistance R de l'exemple précédent est remplacée par une inductance Li (fig. â) ou par deux condensateurs Ci et Ca ayant des capacités égales (fig. 6).
Ces deux cir cuits auront une fréquence de résonance qui correspondra exactement à celle du cristal; en accordant les deux circuits, on devra tou tefois tenir compte des valeurs de Li et respectivement de Ci et Cr.
Dans le cas de la fig. 7, la résistance R susmentionnée est remplacée par un circuit accordé constitué par un condensateur Ci et une inductance Li. Cette disposition est particulièrement appropriée lorsque l'on rie veut pas négliger la valeur de la capacité inter-électrodique Cp. Dans ce cas, les cir cuits seront réglés de façon que la fréquence de résonance du circuit constitué par l'induc tance L et par la capacité C soit égale celle du circuit constitué par l'inductance Li et par les capacités Ci et Cp en parallèle.
On arrive de cette façon à annuler complè tement l'effet de la capacité Op et la fré quence de résonance exacte de l'ensemble sera précisément celle découlant des valeurs fictives du cristal: Lq, Cq et 12q.
Dans les circuits de la fig. 5 et de la fig. 7, il est tout particulièrement utile de coupler étroitement entre elles les deux branches de l'inductance Li comme indiqué en S. On obtient ainsi que cette inductance n'oppose aucune impédance à la tension appli quée aux extrémités du circuit, car les flux dans les deux branches s'annulent, étant de sens contraire.
La fig. 8 montre une disposition équiva lente à celle de fig. 5. Dans une telle dispo sition l'ensemble comportant le cristal et l'impédance avec prise centrale est remplacé par un piézo-oscillateur composé de deux cristaux Qi et Qs ayant des caractéristiques égales et qui sont insérés, l'un, dans la branche inductive et, l'autre, dans<B>la</B> branche capacitive du circuit de résonance, une prise du circuit étant établie en un point situé entre les deux cristaux Qi et Qx.