CH537666A - Oscillateur à quartz à compensation thermique - Google Patents

Description

  
 



   La présente invention a pour objet un oscillateur à quartz à compensation thermique pour applications non horlogères, selon le brevet principal, c'est-à-dire dont le circuit comprend une capacité variable, formée d'une capacité fixe et d'un amplificateur variable lui-même constitué par un amplificateur fixe et par un atténuateur variable, ce dernier étant formé d'un réseau de résistances fixes et de thermistances, le tout de manière que l'oscillateur soit au moins partiellement thermiquement compensé.



   Comme cela a été dit dans le brevet principal, les quartz basse fréquence de coupe X +   fo,    ou similaires, ont une dérive parabolique (fig. 1) de leur fréquence propre f en fonction de la température, donnée par
 f    = 1 - q #ê (1)
 fO
 #t
 où q 1x10-5, = - , (at), = 16"C.   



   (At)o
 Le schéma électrique équivalent, dans les conditions normales d'utilisation, est celui d'un circuit R, L, C série (fig. 2),
   où (2zf)2 L C =    1. (2)
 Des considérations d'ordre physique conduisent à la conclusion que c'est C, et non L, qui varie avec la tempéravariable, alors que L, qui est l'équivalent d'un moment d'inertie, ne peut varier que par des effets de dilatation qui sont très faibles. R, qui est l'équivalent des pertes,   n'intervient    pas dans f (équation 1) mais varie cependant beaucoup.



   Si on pose L =   L    = constante, alors l'équation (2), en tenant compte de (1), donne   
 Co CO
 C-   
   (l-q2)2      1 - 2ql2    (3)
 où   CO    est la valeur de C pour T = O. (L'approximation est très bonne car
   T < 1 et q    =   10-5,    de sorte que    q 2ll442qt2).   



   Si on met une capacité de compensation   C' en    série avec C de façon que C et C' en série présentent une capacité constante r, on a:
 1   +    1   =      1    = constante (4)
 C C'    r   
 En introduisant dans (4) la valeur approchée de C donnée par (3) on obtient pour C'
 C'   C' = - (5)
 1+2q'#2   
EMI1.1     

 Ainsi, pour obtenir une compensation correcte de la fréquence du quartz en fonction de la température, la capacité de compensation   CS    doit être reliée à T par l'équation (5).



   Dans le brevet principal il a été proposé d'utiliser la capacité d'entrée du bloc Ci, représenté ici à la fig. 3, comme capacité de compensation.



   Dans le bloc Ci, G est un amplificateur variable constitué par un amplificateur fixe G et par un atténuateur variable à
NTC Gt. Les tensions à l'entrée et à la sortie de cet amplificateur variable G sont en phase.



   Si la résistance d'entrée de l'amplificateur Go est infinie, et si la résistance de sortie de l'atténuateur   G    est nulle, alors Ci est une capacité pure et vaut
 Ci =   C(1-G)    où G = GoXGt et Gt =   Bol2,      Bo    étant un facteur constant (facteur d'atténuation).



   Il en résulte que
 Ci = C(1-GoBotê) (7)
 On voit que Ci, comme   Cz,    diminue lorsque   T    augmente, mais suivant des lois différentes. Si on remplace   C' par    Ci, la courbe de compensation a l'allure indiquée à la fig. 4.



   Le but de la présente invention est d'améliorer cette compensation.



   L'oscillateur suivant l'invention est caractérisé par le fait qu'une contre-réaction est appliquée sur l'amplificateur variable, afin d'amérliorer la compensation thermique produite par celui-ci.



   Il est à remarquer qu'il est connu de réaliser la compensation thermique d'un oscillateur à quartz à l'aide d'une tension continue, variable avec la température, qui modifie la valeur d'une capacité. La tension continue peut être considérée comme étant produite par la variation du gain d'un amplificateur, mais en pratique il s'agit d'un atténuateur variable suivi d'un amplificateur à gain constant.



   Dans la présente disposition, la capacité compensatrice est synthétisée, c'est-à-dire réalisée par une capacité constante et par un amplificateur à gain variable de sorte que la capacité compensatrice varie directement avec le gain de cet amplificateur (effet Miller), sans passer par l'intermédiaire d'une tension continue.



   Il est connu que la dérive d'un amplificateur continu est beaucoup plus difficile à éliminer que celle d'un amplificateur  alternatif. Dans la présente disposition, l'absence de toute amplification en continu est donc la garantie d'une compensation stable dans le temps.



   En appliquant une contre-réaction sur l'amplificateur G, au moyen d'un déphaseur 1800 D, comme indiqué à la fig. 5, on obtient le montage représenté à la fig. 6. Ce dernier correspond au montage de la fig. 3, mais avec l'adjonction du dépha seur D.

 

     Gi,    gain de l'amplificateur G avec la contreréaction, vaut:
 G
   01=    (8)
 1+G
La capacité d'entrée C'i du montage de la fig. 6 vaut:
 G C    C'i = C(l-G') = C(l- 1+G = = 1+G
 1+G   
 C    1+GoBo#ê   
 puisque G =   GoBo#ê.   



   On voit que   C1j    donné par l'équation (9) a exactement la
 forme voulue par l'équation (5), de sorte qu'il suffit de régler
 Go de façon telle que
 2q   C'0       Go * (10)   
   Bo    Co
 pour obtenir une compensation correcte. 

Claims (1)

1. REVENDICATION

   Oscillateur à quartz à compensation thermique pour applications non horlogères, dont le circuit comprend une capacité variable, formée d'une capacité fixe et d'un amplificateur variable lui-même constitué par un amplificateur fixe et par un atténuateur variable, ce dernier étant formé d'un réseau de résistances fixes et de thermistances, caractérisé par le fait qu'une contre-réaction est appliquée sur l'amplificateur -variable, afin d'améliorer la compensation thermique produite par celui-ci.