Dephaseur independant de la fréquence

[invitebbd10dea]

Bonjour,
Je m'échine à réaliser un montage déphaseur d'un signal sinus 100 kHz variable de+/-15 kHz(1Vpp stable) pour régler sa phase de 0 à 90° et que ce déphasage soit indépendant de la fréquence.
Il faut par exemple que le signal à 100 kHz s'il est déphasé de 80 degrés par ce déphaseur ait le même dephasage si la fréquence monte à 115 kHz (le déphasage reste de 80 degrés quelque soit la fréquence autour de 100 kHz).
S'il existe un génial lecteur de ce post qu'il m'apporte son secours.

Merci de votre éventuelle aide

Mibemol
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[Tropique]

Hello,

Ca ne devrait pas être trop difficile à réaliser, puisque dans un problème un peu différent, on arrive à générer un déphasage de 90° quasi constant sur un bon nombre d'octave: lorsqu'on a besoin de signaux I Q pour de la synthèse de fréquence ou des modulations type SSB, on utilise différents types de réseaux pour obtenir ce déphasage. Dans ton cas, il y a deux adaptations à effectuer: la fréquence de base qui peut facilement être modifiée en mettant à l'échelle les composants réactifs, et la valeur du déphasage, qui est variable. Ce n'est pas un problème non plus, puisque si tu disposes de deux signaux déphasés de 90°, tu peux les sommer dans n'importe quelle proportion et toujours obtenir le même module de racine de deux en sortie.
Je connais trois types de réseaux qui font ce type de déphasage:

Le réseau "aléatoire", qui est un filtre totalement passif, avec des valeurs optimisées à la main, et qui est utilisé depuis de nombreuses années par tous les amateurs qui font de la SSB.

La soustraction de signaux de filtres actifs du second ordre, décalés en fréquence.

Et enfin, celui que je trouve le plus élégant, le réseau polyphase, qui est à la fois très déterministe, et permet d'obtenir une plage de fréquence, et/ou une précision arbitrairement élevée, avec des composants n'ayant pas de tolérances serrées.
Voici une introduction à ce type de réseau accompagnée d'une spreadsheet pour le design:
http://home.planet.nl/~niess153/Poly...works_V3.5.pdf
Et quelques liens en vrac sur le sujet:
http://www.google.be/search?hl=en&as...i=&safe=images

A+

[invitebbd10dea]

Bonjour,

Merci de votre réponse.
Si j'ai bien compris le pdf du premier lien que vous m'avez donné, je peux utiliser ce type de réseau RC (celui à 1 entrée cf page 11 du pdf) en cascade avec des valeurs RC réparties sur la gamme de fréquence dans laquelle mon signal varie.
Dans mon cas de 85 à 115 kHz. Donc : un premier réseau au valeurs R1C1 et mon énième réseau aux valeurs RnCn. Est-ce bien un déphaseur réglable car dans ce cas, je ne vois pas où se niche le réglage de phase. J'ai fixé les fréquences et les atténuations des bandes latérales qu'en est-il de ma phase réglable ?

Merci encore de l'intérêt que vous avez porté à ma question.
Toujours un peu égaré, mais un peu moins perdu !
Mibemol

[DAUDET78]

un montage déphaseur d'un signal sinus 100 kHz variable de+/-15 kHz(1Vpp stable) pour régler sa phase de 0 à 90° et que ce déphasage soit indépendant de la fréquence.

Avec toutes ces conditions .... ce n'est pas un problème bateau. Alors, avant de se lancer dans des élucubrations : Quel est le but, l'usage de cette tension de phase réglable et de fréquence variable ?

La fréquence de référence est elle externe? a t on le droit de la générer (avec sa copine déphasée) ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebbd10dea]

Bonjour,
Merci de ce nouvel intérêt pour ma question.
Il s'agit de traiter 2 signaux issus de la modulation d'un laser pour réaliser un asservissement de position d'un miroir.
L'un est en sinw1t.sinw2t, l'autre en cosw1t.sinw2t. Où le terme en w1 est dû aux mouvements du miroir alors que w2 est une fréquence fixe 100 kHz et avec w2>>w1
Le but est de réaliser la somme de ces deux signaux après avoir mis en quadrature les termes en w2. De sorte d'obtenir :
sinw1t.sinw2t et cosw1t.cosw2t
Il me faut donc déphaser l'un des 2 signaux afin de réaliser cette condition (quadrature) et seulement un seul de ces 2 signaux : celui provenant du signal cosw1t.sinw2t. La somme de ces signaux en quadrature me donnera un signal qui ne dépendra que de la différence w2-w1.
Espérant vous avoir éclairé sur la destination de ce déphaseur, je vous remercie de participer à ce thread.
Mibemol

[invitebbd10dea]

Bonjour,

Me relisant, je constate que je n'ai pas été assez rigoureux dans mon écriture de signaux car j'ai omis un terme de phase qui ne m'est pas connu raison pour laquelle mon déphasage doit être réglable. J'aurais dû écrire sinw1t.sinw2t pour le premier signal et cosw1t.sin(x2t+phi) pour le second.

Pardon pour ce post correctif

Mibemol

[DAUDET78]

Ok,
Sans avoir regardé l'approche avec un déphaseur 90° pour transformer cosw1t.sinw2t en cosw1t.cosw2t, je pense qu'il faut regarder et faire un peu de calcul trigo en partant du principe qu'il est facile de disposer de sinw2t et cosw2t qui est une fréquence fixe et donc facile à déphaser (ou au besoin de partir d'une fréquence quadruple 4*w2 et avec deux bascules "D") pour obtenir w2 sous forme de deux fréquences en quadrature parfaites, l'une pour moduler le Laser, l'autre pour récupérer les bons signaux. Ce ne sont que des pistes ...

PS: j'ai lu ton post #6 après écriture de cette réponse. Tu peux détailler la méthode de mesure de la position de ton miroir?

[invitebbd10dea]

Bonjour,

Certes, des déphaseurs actifs simples déphasent aisément un signal fixe et ne me pose pas de problème particulier mais pour en revenir à mon signal la fréquence dite fixe (100 kHz) varie sur une plage de quelques kHz et un déphaseur de ce type me montre un déphasage variable sur cette plage. C'est pourquoi, je m'obstine à trouver un déphaseur indépendant de la fréquence. L'écriture de mes signaux montre que w2 se décale de w1 (c'est un peu de la BLU ou SSB anglosaxonne).
Désolé de mon manque de rigueur dans mes explications.

PS: erreur, un x a pris la place d'un w dans l'expression du signal du post #6
Encore merci de considérer mon souci comme le tien.
Mibemol

[DAUDET78]

Ton déphaseur indépendant de la fréquence ... je n'y crois pas.
Par contre, ta mesure de position du miroir avec un laser modulé à 100 Khz, tu ne l'a pas inventée? C'est un truc qui doit être classique dans le domaine où tu expérimentes (CNRS ?). Si tu pouvais un peu expliciter ta méthode de mesure et le but final de ta manip ......

[invitebbd10dea]

Bonjour,


La méthode de mesure repose sur un instrument qu'il me serait difficile d'expliquer correctement ici. mais pour simplifier disons qu'un laser me fourni un signal sin(wD) qui dépend de la position D d'un miroir (cf interféromètres) ce signal laser est modulé en amplitude sin(w2t) par une fréquence f2=100 kHz. Le signal laser résultant est mis par un détecteur sous forme de tension. Les variations de D provoque un shift de la fréquence f2 (en ne prenant qu'une aile du signal dans l'espace des fréquences) car on peut ecrire D=Vt ce sont ces signaux dont je parle d'un point de vue électronique dans mes posts. L'écart en fréquence constitue pour moi l'écart du miroir.

Pour isoler le problème déphaseur, j'ai préféré parler uniquement de 2 signaux w1 et w2 peut-être fut-ce un tort. Car je me disais que peut-être, sur ce forum, quelqu'un pour une autre application avait utilisé ce type de déphaseur.

Amicalement,
Mibemol

[DAUDET78]

Là, je pédale dans la choucroute .....
- Ton laser est modulé à F2= 100 Khz
- Ton miroir "vibre" à la fréquence F1 (<<<F2)

Si tu passes le faisceau réfléchi par un détecteur (de tension), tu obtiens directement la position de ton miroir par démodulation du signal ?
Si tu ne donnes pas la configuration de ta manip (avec un schéma et la nature des éléments), c'est pas la peine de continuer à discuter.

[invitebbd10dea]

Bonjour,

Je ne cherche pas la position de mon miroir ! Tu t'éloignes de mon problème en voulant répondre à d'autres questions. Ma manip est complexe ; la détailler davantage brouillerai ma question. Je te l'assure dans des proportions que tu n'imagines pas. Le but ne relève pas d'une problématique simple
Désolé que mon problème de déphaseur ne puisse être isolé de son contexte.


Je ne suis pas seulement égaré désormais mais définitivement perdu !
Au revoir, peut-être...
mibemol

[calculair]

bonjour,
Je pense savoir faire un dephaseur independant de la frequence aux alentours de 100kHz

Reste à definir la variation de phase recherchée ( de 0 à 90° c'est ok)

[invitebbd10dea]

Bonjour,

Oui, c'est exactement ce que je recherche. Peut-être ne suis-je pas définitivement perdu alors !

Merci de vous intéreesser à mon souci.

Mibemol

[calculair]

Bonjour,
Mille excuses, je me suis avancé trop vite.

Mais une piste tout de même:
il faut disposer du signal et du même signal dephasé de 90°.
Il faut dephasé de 90° de façon independante de la frequence

Apres tu ajoutes le signal 1 avec une proportion du signal dephasé.

Reste ensuite à corriger l'amplitude si necessaire

[invitebbd10dea]

Re bonjour,

Oups..., 90 degrés seraient parfaits mais même 60 degrés me conviendraient.

Pardon de répondre en deux temps.

mibemol

[calculair]

bonjour,

J'ai une solution:

Ton signal à 100KHz legèrement variable, sert à moduler une porteuse

Tu etablis un retard sur la transmission de la porteuse en utilisant un coaxial de longueur adequat

en démodulant le 100 KHz transmis et en l'aditionnant au 100 kHz avant transmission dans le coax, tu fais ton dephaseur

Qu'en penses tu ?

[DAUDET78]

100Khz, c'est une longueur d'onde de 3Km, sans compter le coefficient de vélocité du coax, un déphasage de 60°, c'est environ 500 mètres de ficelle ....

[calculair]

100Khz, c'est une longueur d'onde de 3Km, sans compter le coefficient de vélocité du coax, un déphasage de 60°, c'est environ 500 mètres de ficelle ....

Cela s'en roule bien
On peut faire une ligne à retard (self /capa ) ou une ligne accoustique, mais la bobine de coax j'aime bien aussi....

Un petit coax V = 180 000 km/s à 200 000km/s ou 200 m /µs

[calculair]

100Khz, c'est une longueur d'onde de 3Km, sans compter le coefficient de vélocité du coax, un déphasage de 60°, c'est environ 500 mètres de ficelle ....

bonjour,

avec un coax de petit diametre la vitesse est de 200 m/ µs
avec 500 m tu fais 90°

tu peux faire une ligne a retard, avec self et capa, ou utiliser peut être une ligne accoustique

[Tropique]

Bonjour,

Merci de votre réponse.
Si j'ai bien compris le pdf du premier lien que vous m'avez donné, je peux utiliser ce type de réseau RC (celui à 1 entrée cf page 11 du pdf) en cascade avec des valeurs RC réparties sur la gamme de fréquence dans laquelle mon signal varie.
Dans mon cas de 85 à 115 kHz. Donc : un premier réseau au valeurs R1C1 et mon énième réseau aux valeurs RnCn. Est-ce bien un déphaseur réglable car dans ce cas, je ne vois pas où se niche le réglage de phase. J'ai fixé les fréquences et les atténuations des bandes latérales qu'en est-il de ma phase réglable ?

Merci encore de l'intérêt que vous avez porté à ma question.
Toujours un peu égaré, mais un peu moins perdu !
Mibemol

Je reprends où j'en étais, avec une petite parenthèse: ta manip ne semble pas absolument limpide, et il est probable qu'une approche différente permettrait des simplifications, aussi bien au niveau du calcul que de la méthode. Et nous sommes capable de comprendre des choses relativement compliquées, donc il ne faut pas avoir peur d'entrer dans les détails. Et pour ma part, je ne travaille plus dans le domaine des lasers actuellement, mais j'ai quand même une expérience de quelques années dans ce domaine, qui peut toujours resservir.
Quoiqu'il en soit, puisque c'est ce que tu souhaites, je vais répondre à ton problème au sens étroit.
Donc tu réalises le réseau pour ta plage de fréquence, mais avec une marge copieuse de part et d'autre, parce que ça ne va pas te coûter grand chose et que ça te permettra d'améliorer la stabilité de phase, tu l'attaques et tu le termines correctement (amplis phase et antiphase), et là, il faudra réfléchir un peu à l'implémentation effective: le réseau va te donner deux signaux en quadrature l'un par rapport à l'autre. Pour créer un signal ayant une phase intermédiaire, il suffit d'entrer ces signaux sur un sommateur ayant des coéfficients variables pour chaque entrée: p.ex., pour créer 80°, tu mets 0.174 sur l'entrée 0°, et 0.985 sur l'entrée 90°.
Cela suppose que tu utilises la sortie 0° du réseau comme nouvelle référence de 100KHz, puisque le déphasage de l'entrée par rapport à la sortie n'est en principe pas pris en compte. Bien que s'il n'y a pas d'autre solution, il soit peut-être possible d'approfondir cette piste, mais à priori, il vaut mieux utiliser le réseau "normalement", càd de la façon que j'ai décrite.

[invitebbd10dea]

Bonjour,

Merci pour vos réponses, je vais tenter la méthode du réseau polyphasé.
Un "Merci" de plus, vous faites vivre ce forum avec talent.

Mibemol