[RF/Radioelec] Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz
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Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz



  1. #1
    Canneberge

    Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz


    ------

    Bonjour,
    J'aimerai réaliser un VCO avec un oscillateur à quartz, le problème, c'est que j'ai lu qu'ils étaient très stable en fréquence, je ne pense donc pas qu'il soit possible de le réaliser avec des diodes varicaps.
    Je me suis alors penché sur la cellule de gilbert pour mélanger le signal du modulant avec la porteuse.
    Pensez vous que cela est réalisable ou existe t'il de meilleures solutions ?

    Merci d'avance pour votre aide

    -----

  2. #2
    penthode

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    avec une cellule de gilbert , tu fera de la modulation d'amplitude.

    fabriquer de la FM de maniére stable n'est pas trivial !

    la voie royale est de passer par une boucle PLL
    [b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]

  3. #3
    Gwinver

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    Bonsoir.

    Tout dépend de l'excursion en fréquence recherchée et de la fréquence centrale.
    Une recherche avec le terme VCXO (Voltage Controled X pour cristal Oscillator) devrait permettre de se faire une idée des possibilités.
    Par exemple : https://www.electronics-notes.com/ar...oscillator.php

  4. #4
    Canneberge

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    Bonjour,
    Merci à tous pour vos réponses, je vais me pencher sur les pll et les vcxo comme vous me l'avez conseillé.
    Sinon, je pensais à me procurer un circuit déjà fait pour la pll mais j'aurai aimé savoir: dans le milieu professionnel, les personnes fabricant par exemple des émetteurs radio choisissent il en général un circuit de pll déjà tout fait, ou bien prennent ils le temps de la réaliser eux même complètement en s'occupant des différentes parties (comparateur de phase,filtre, vco) ?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    penthode

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    en FM broadcast , où le swing est élevé : 75 kHz en Europe, le VXO est inutilisable.

    quand je bossait dans le milieu , la soluce PLL était universelle , j'ignore ce qu'il en est maintenant.

    en secouant GOGOL , surtout en anglais , y'aura des réponses.
    [b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]

  7. #6
    Gwinver

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    Bonsoir.

    Au niveau professionnel, il y a autant de choix que de situations.
    Pour un produit à performances standard à délai court et en faible quantité, on privilégie les circuits tout faits.
    Pour un produit à spécifications hors du commun, on peut être amené à faire son propre design si on ne trouve pas sur catalogue.
    Pour une production en grande série et éventuellement un coût aussi bas que possible on peut faire son propre design. Il peut arriver de réaliser une fonction en composants discrets plutôt qu'acheter un circuit intégré.

    Pour le choix d'une PLL plutôt qu'un VCXO, tout est fonction des prestations recherchées. Avant de choisir, il faut rédiger un mini cahier des charges. En particulier, le choix entre PLL et VCXO dépend de l'agilité en fréquence recherchée. Une PLL permet assez facilement de produire une gamme de fréquence avec un pas assez fin, un VCXO permet de produire une fréquence continument ajustable avec une certaine agilité.
    Donc en premier lieu identifier la fonction recherchée.

  8. #7
    lpt1com2

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    Citation Envoyé par Canneberge Voir le message
    Bonjour,
    Merci à tous pour vos réponses, je vais me pencher sur les pll et les vcxo comme vous me l'avez conseillé.
    Sinon, je pensais à me procurer un circuit déjà fait pour la pll mais j'aurai aimé savoir: dans le milieu professionnel, les personnes fabricant par exemple des émetteurs radio choisissent il en général un circuit de pll déjà tout fait, ou bien prennent ils le temps de la réaliser eux même complètement en s'occupant des différentes parties (comparateur de phase,filtre, vco) ?
    A une époque j’avais travaillé sur ce genre de matériel, où tout était fabriqué. Mais maintenant, je pense que les fabricants d’émetteurs se fournissent en PLL/VCO tout faits. Par contre, c’est une fréquence intermédiaire qui est modulée (10,7 MHz), et additionnée à la fréquence porteuse issue d’un synthétiseur (- la FI) pour fournir la fréquence finale. Un des (nombreux) avantages est que l’excursion de fréquence est constante quelle que soit la fréquence finale.
    Il vaut mieux être le deuxième mari d'une veuve, que le premier

  9. #8
    jiherve

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    Bonsoir,
    On peut très bien tirer sur un "quartz" avec une varicap, variation cependant faible qqs kHz.J'ai un montage de ce genre qui vole depuis presque 40 ans.
    Autrement un VCO (le Hartley comme base c'est bien) et un comparateur de phase qui pilote des varicap(au passage les 1N400X fonctionnent bien aussi dans ce mode).
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  10. #9
    Canneberge

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    Bonjour à tous, et merci de partager avec moi votre expérience !
    Je vois que le choix d'un oscillateur est bien plus compliqué que ce que j'aurai cru.
    En fait, je cherche à réaliser un petit emetteur fm avec une portée d'une dizaine de mètres mais avec une qualité audio assez bonne.

    Pour revenir sur l'oscillateur, j'avais écarté dans un premier temps un oscillateur de type colpitts (avec un montage à transistor en amplificateur à base commune) car les valeurs des capas du circuit oscillant étaient influencés par les capas parasites du transistor, ce qui changeait un peu la fréquence d'oscillation.
    A partir de ces observations, je m'étais alors dit que dans le domaine professionelle on privilégeait les oscillateurs à quartz qui ne possèdent pas ce problème.
    Sauf qu'une fois encore il semble que je me trompais car comme me l'a expliqué penthode dans l'un de ces postes, avec un vxo, le swing est bien plus faible, ce qui voudrait dire si je ne me trompe pas, une qualitée audio de moins bonne qualité.
    De plus avec un quartz, étant donné que je souhaitais une fréquence d'oscillation de 100MHz, je devais passé par une pll pour multiplier la fréquence de l'oscillateur qui avait à la base une fréquence de 10MHz.

    A cause de toutes ces raisons j'avoue que je ne suis plus sûr du type d'oscillateur qui conviendrait le mieux à mon application.
    Pour le moment, je pense utiliser une pll afin de permettre la modulation. Cela me permettrait si je ne dit pas de bêtises d'utiliser un oscillateur à quartz qui irait à l'entrée de la PLL (donc une fréquence de porteuse précise) et d'avoir mon signal modulant qui arriverait avant le vco de la pll(ce qui peremettrait d'avoir un swing plus important que si j'utilisais des varicaps).

    Pensez vous qu'il s'agisse d'une bonne idée ?

  11. #10
    gwgidaz
    Animateur Électronique

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    Citation Envoyé par Canneberge Voir le message

    En fait, je cherche à réaliser un petit emetteur fm avec une portée d'une dizaine de mètres mais avec une qualité audio assez bonne.

    A cause de toutes ces raisons j'avoue que je ne suis plus sûr du type d'oscillateur qui conviendrait le mieux à mon application.
    Pour le moment, je pense utiliser une pll afin de permettre la modulation. Cela me permettrait si je ne dit pas de bêtises d'utiliser un oscillateur à quartz qui irait à l'entrée de la PLL (donc une fréquence de porteuse précise) et d'avoir mon signal modulant qui arriverait avant le vco de la pll(ce qui peremettrait d'avoir un swing plus important que si j'utilisais des varicaps).

    Pensez vous qu'il s'agisse d'une bonne idée ?
    Bonjour,

    Vous avez les deux solutions :

    1- Vous pouvez moduler un oscillateur à quartz en fréquence. Pour obtenir le maximum possible d'excursion, il faut deux conditions essentielles:
    - un quartz en " mode fondamental" de fréquence assez élevée . Par exemple un quartz "fondamental" de 33 ,3 MHz.
    -Il faut un oscillateur 33 MHz avec varicap , ayant un maximum de self et un minimum de capacité , par exemple une self assez importante accordée par une dizaine de pf de la varicap . On arrive ainsi à une excurssion de l'ordre de 25 KHz à 33 MHz. Il suffit alors de multiplier la fréquence par 3 avec un transistor en classe C.
    La mis au point d'un tel circuit demande un peu de feeling en RF....Avantage : peu de composants.

    2- Solution avec Un pLL avec VCO sur 100 MHz, solution beaucoup plus classique, mais plus compliquée,( il faut savoir calculer une boucle PLL) . La boucle PLL ne doit stabiliser que les variations lentes . Par exemple un boucle qui coupe au delà de 20 Hz. Ainsi vous pourrez avec la varicap, moduler votre VCO en Audio, aux fréquences supérieures à 20 Hz.

    ............ Il y a d'autres solutions, plus complexes.....
    Dernière modification par gwgidaz ; 27/10/2018 à 22h12.

  12. #11
    f6exb

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    Et un transmetteur FM allume-cigare, ça ne ferait pas l'affaire ?
    https://www.comparatifgps.fr/accesso...ransmetteur-fm
    Dernière modification par f6exb ; 27/10/2018 à 22h17.
    Seuls les faucons volent. Les vrais restent au sol.

  13. #12
    penthode

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    [b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]

  14. #13
    azad

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    Comme le dit jiherve, on peut faire dériver de quelques kHz un oscillateur à quartz. Jadis l'astuce était de partir d'une fréquence de quartzbeaucoup plus basse que celle souhaitée et de faire suivre l'oscillateur par une chaine de multiplicateurs de fréquences. Par exemple un oscillateur centré sur 10 Mhz suivi d'un ampli centré sur l' harmonique 2, suivi à son tour par un amplificateur de l'harmonique 4 et par un autre sur l'harmonique 2 donnait finalement 160 Mhz avec une excursion en fréquence égal à 16 fois l'excursion initiale. A raison d'un transistor par étage, l'idée peut encore servir.

  15. #14
    penthode

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    oui et non....

    une multiplication de fréquence ne fera pas varier le rapport d'excursion (swing)

    "autrefois" on mélangeait un oscillateur libre bien chiadé et thermostaté , avec un oscillateur à quartz pour obtenir la bonne porteuse.
    [b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]

  16. #15
    f6bes

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    Citation Envoyé par Canneberge Voir le message
    Bonjour,
    J'aimerai réaliser un VCO avec un oscillateur à quartz, le problème, c'est que j'ai lu qu'ils étaient très stable en fréquence,
    Pensez vous que cela est réalisable ou existe t'il de meilleures solutions ?

    e
    Bjr à toi,
    Déjà il serait bon d'indiquer sur quelle fréquence devrait fonctionner ton montage.
    Les réponses qui ont été apportées concerne la FM brodcast ...classique.
    Donc excursion élevée.
    Pas aisé de vouloir swinger "large" avec un quartz.
    On peut aussi faire de la "FM" à bande étroite ( NBFM ) que font généralement tous
    les talkis walkis. (12.5 khz de swing...voire moins).
    Tu veux en faire quel usage de ton montage ?
    Bonne journée
    Dernière modification par f6bes ; 28/10/2018 à 08h15.

  17. #16
    penthode

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    à la vue du niveau supposé de demandeur , il cause de WBFM , seule recevable sur une radio courante.

    inutile de compliquer le schmilblick , ce qui est une habitude ici.
    [b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]

  18. #17
    penthode

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    en cherchant un peu , on trouve des réalisations autour du TSA 5511 , qui eut son heure de gloire, et qu'on trouve encore.
    [b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]

  19. #18
    azad

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    Citation Envoyé par penthode Voir le message

    une multiplication de fréquence ne fera pas varier le rapport d'excursion (swing)
    Es-tu certain de ce que avances là ? J'ai des doutes en regardant le spectre dune onde modulée en fréquence.

  20. #19
    f6bes

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    Citation Envoyé par penthode Voir le message
    à la vue du niveau supposé de demandeur , il cause de WBFM , seule recevable sur une radio courante.

    inutile de compliquer le schmilblick , ce qui est une habitude ici.
    Remoi,
    Ca pourrait etre le cas,mais autant le préçiser.
    qq réponses portent sur de la FM brodcat.
    C'est donc pas d'une évidence.....évidente.

    Bonne journée

  21. #20
    gwgidaz
    Animateur Électronique

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    Citation Envoyé par azad Voir le message
    Es-tu certain de ce que avances là ? J'ai des doutes en regardant le spectre dune onde modulée en fréquence.
    En multipliant la fréquence , on conserve le rapport delta F / F . Donc si on double F, on double aussi l'excursion delta F.

    Le problème, c'est qu'avec un quartz, il est difficile d'obtenir des excursions élevées. Cepedant, comme expliqué plus bas, on arrive à obtenir des excursions compatibles avec celles de la radio difusion;
    - en prenant un quartz de fréquence fondamentale assez élevée, autour de 30 Mhz , pas d'overtone !
    - en utilisant un oscillateur dans lequel le quartz est n série avec le circuit accordé,
    - en mettant beaucoup de self et peu de capa
    - en accordant le circuit plus bas que la fréquence du quartz.

    Dans ces conditions, on peut atteindre l'excursion qu'on veut ! notamment les excursions broadcast 100 MHz, en faisant suivre l'oscillateur 30 Mhz d'un tripleur....;
    Bien sur, plus on décale la fréquence, moins on est stable. Si on décale de plusieurs MHz, on n'a plus du tout la stabilité du quartz....

    Un circuit qui marche bien, c'est circuit LC série ( C = varicap) entre base et masse, quartz en série dans ce circuit, pont capacitif base -emetteur -masse et collecteur découplé.

  22. #21
    penthode

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    la plupart de quartz autour de 30 mégas sont en overtone...
    [b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]

  23. #22
    gwgidaz
    Animateur Électronique

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    Citation Envoyé par penthode Voir le message
    la plupart de quartz autour de 30 mégas sont en overtone...
    Eh oui, c'est pour ça qu'il faut bien préciser à l'achat. Il doit me rester dans mes tiroirs des quartz 32 MHz fondamentale qui m'avaient permis de faire ces manips ....

  24. #23
    Canneberge

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    Bonjour à tous,
    Une fois encore merci pour tous vos conseils, malheureusement, je n'ai pas eu le temps de me penché sur mon projet aujourd'hui.
    Je pense que pendant les prochains jours, je vais me penché sur la solution utilisant la pll et voir si j'aurai les compétences pour réaliser cette méthode.
    En attendant si vous connaissez des schémas ou des articles traitant de cela sur internet, je suis preneur

  25. #24
    penthode

    Re : Modulation de fréquence avec oscillateur à quartz

    quelles sont tes expériences en réalisations ?
    [b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]

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