B
B
BT
T
TS
S
S
1
1
19
9
99
9
91
1
1.
..d
d
do
o
oc
c
c
BTS 1991.doc Page 3 sur 7
avec : C
o
= 31 pF: capacité de la diode pour V
P
= 0,
C
D
: capacité de la diode pour une tension V
P
,
y . exposant qui dépend du type de jonction utilisée (ici on prendra y = 0,62).
Calculer les valeurs de γ' pour V
P
= 3,0 V et V
P
= 6,0 V.
On admet que la variation de γ' en fonction de la polarisation de la diode varicap est linéaire sur
l'intervalle de tension utilisé. Ainsi, si la tension de polarisation V
P
varie de δV
P
, la capacité
équivalente γ' va varier de δγ’ et on pourra écrire : δγ' = α.δV
P
.
Calculer α et en déduire la variation δγ' de la capacité équivalente lorsque la tension de
polarisation V
P
augmente de δV
P
lors du passage d'un canal au canal suivant.
B-4 : La variation δγ’ provoque une variation δf
L
de la fréquence de résonance de l'oscillateur.
Etablir l'expression de δf
L
en fonction de f
L
, γ' et δγ'.
Application numérique : Calculer δf
L
.
B-5 : Le VCO peut être représenté par le schéma-bloc de la figure 6, avec δV
P
comme
grandeur d'entrée, et δω
L
comme grandeur de sortie. Montrer que δω
L
= K.δV
P
.
Application numérique : Calculer K.
C : ETUDE DE LA BOUCLE
Pour les grandeurs v
A
et v
B
de la figure 1, on pose :
v
A
(t) = V
A
cos(ϕ
A
(t)) v
B
(t) = V
B
cos(ϕ
B
(t))
La pulsation instantanée de v
A
(t) est ω
A
(t), celle de v
B
(t) est ω
B
(t) La tension de sortie du
comparateur de phase peut se mettre sous la forme : v
c
(t) = (V
cc
/2π)(ϕ
A
- ϕ
B
) + v'
c
(t)
On ne tiendra pas compte du terme v'
c
(t) excepté dans la question C-1 Le schéma du
filtre passe-bas est donné figure 7 dans laquelle A
1
représente un amplificateur
d'amplification égale à 2,4 , d'impédance d'entrée infinie et d'impédance de sortie nulle
Le VCO délivre une tension : v
L
(t) = V
L
cos(ϕ
L
(t))
Dans cette partie, on linéarise la caractéristique du VCO et on suppose donc que sa
pulsation ω
L
est proportionnelle à la tension v
P
(t) fournie par le filtre passe-bas :
ω
L
(t) = K v
P
(t) avec K = 6,7.10
6
rad.s
-1
.V
-1
La pulsation du signal de sortie du diviseur est : ω
B
(t) = ω
L
(t)/N
On notera Φ
A
(p), Φ
B
(p), Φ
L
(p), Ω
A
(p), Ω
B
(p), Ω
L
(p), V
c
(p), V
P
(p) les transformées de
Laplace respectives des grandeurs ϕ
A
(t), ϕ
B
(t), ϕ
L
(t), ω
A
(t), ω
B
(t), ω
L
(t), v
c
(t), v
P
(t).
C-1 : Exprimer la transmittance complexe H
1
(jω) = V
P
/V
C
du filtre passe-bas.
Lorsque la boucle est verrouillée, le signal v'
c
(t) est de la forme :
v'
c
(t) = V'
c
cos(2ω
A
t) avec V'
c
= 4 V et f
A
= 12,500 kHz.
Déterminer l'amplitude du signal v'
P
(t) correspondant ; en déduire le rôle du filtre.
On ne tiendra plus compte du terme v'
c
(t) dans la suite du problème.
Exprimer la transmittance opérationnelle H
1
(p) du bloc filtre, d'entrée V
c
(p) et de sortie
V
P
(p).
C-2 : Déterminer la transmittance opérationnelle du bloc d'entrée Ω
B
et de sortie Φ
B
.
C-3 : Représenter le schéma-bloc de la boucle à verrouillage de phase d'entrée Φ
A
et de
sortie Ω
L
en y affichant clairement :
• les différentes grandeurs,
• les transmittances opérationnelles des différents blocs.
C-4 : Montrer que si on considère Ω
A
comme grandeur d'entrée, on peut se ramener au schéma-
bloc de la figure 8 avec :
( )
2
1
0
p1p H
)p(H ω+
=
dans lequel on identifiera H
0
et ω
1
.