Brevet FR2003047A1 — publié le 19691107

i 2003047 Xi a présente invention concerne les dispositifs de traitement de signaux électriques et a trait plus particulièrement"è un dispositif doté d'une grande souplesse d'adaptation et susceptible de traiter de diverses manières un ou plusieurs signaux d'entrée» 5 Toutefois, dans son aspect le plus large, l'invention a pour objet un dispositif de traitement de signaux électriques comprenant un circuit amplificateur qui présente une entrée et une sortie , la sortie étant reliée à l'entrée dJun convertisseur tension fréquence,une "boucle de-réaction reliant la sortie du convertis-10 seur à l'entrée du circuit amplificateur,1a "boucle de réaction comportant un moyen propre à engendrer un signal de réaction dont la valeur est déterminée par la fréquence d'un signal de sortie du convertisseur et l'agencement étant tel que la réaction soit une contre-réaction,de sorte que la fréquence de sortie du con-15 vertisseur est déterminée par la valeur d'un signal appliqué à l'entrée du circuit amplificateur. Un tel dispositif assure la conversion stable de la grandeur d'un signal d'entrée en un signal de sortie de fréquence correspondante. De préférence, la "boucle de réaction comprend une entrée de si-20 gnal de référence (qui peut être variable) et un moyen qui,sous l'action du signal de sortie du convertisseur,règle le passage d'un courant de réaction de ladite entrée de signal de référence vers l'entrée du circuit amplificateur,d'après la fréquence du signal de sortie du convertisseur. Il est alors évident que,si le 25 signal de référence est une variable, la fréquence de sortie est proportionnelle au signal d'entrée, mais inversement proportionnelle au' signal de référence. Le dispositif suivant un mode de réalisation préféré,qu'on décrira plus loin,comprend un second circuit amplificateur qui pré-30 sente une entrée et une sortie,une seconde boucle de réaction reliant la sortie à l'entrée de ce circuit amplificateur, et un moyen propre à régler un signal de réaction,appliqué à l'entrée du second circuit amplificateur à partir de la seconde boucle de réaction,d'après la fréquence du signal de sortie du convertisseur 35tension-fréquence,1'agencement étant tel que la réaction soit une contre-réacbion. On montrera ci-dessous que ce montage agit en multiplicateur-diviseur, fournissant à la sortie du second circuit amplificateur un signal proportionnel au quotient du produit (signal d'entrée appliqué au second circuit amplificateur) (signal 40de référence) par le signal d'entrée appliqué au premier circuit 69 05463 a 2003047 amplificateur. La sortie du second circuit amplificateur peut être reliée à l'entrée du premier circuit amplificateur. Le dispositif assure alors l'extraction de la racine carrée du signal d'entrée ajjp'li-5 qué au second circuit amplificateur,sous ferme soit analogique, soit de fréquence puisée. De préférence ,1a liaison est assurée par un interrupteur qu'on peut ouvrir eu fermer,ce qui j>ern;et d'utiliser le dispositif suivant l'un ou l'autre des deux modes de fonctionnement. 10 Po\:r faire plus clairement comprendre 1 ' invention,on va maintenant en décrire & titre d'exemple un. mode de réalisation préféré, en se référant aux dessins schématiques annexés,sur lesquels: Fig.l est un schéma symbolique d'un dispositif suivant l'in-vention; 15 Fig.2 est un schéma de montage des éléments situés à droite du trait interrompu porté sur la figure 1; Fig.5 est un schéma de montage des éléments situés à gauche du trait interrompu porté sur la figure 1; Fig.4 est un schéma d'un montage de sortie convenable, et 20 Fig.5 est un schéma d'un montage convertisseur tension-fréquence utilisable dans le dispositif. On va maintenant considérer la figure 1: en fonctionnement, un signal d'entrée V est appliqué à la borne 1, reliée, à travers un interrupteur 20 et une résistance 17, à l'entrée d'un amplifica-25 teur 11. La sertie de l'amplificateur 11 est reliée, à travers un interrupteur 21,à une jonction commune 2, sur laquelle apparaît un signal de tension,qu'on appellera ZI. La sortie de l'amplificateur 11 est aussi reliée,par une boucle de réaction 10a, à l'entrée d'un circuit de commutation 10. La sortie de ce circuit 10 -30 est reliée à l'entrée de l'amplificateur 11. Ou voit que la boucle 10a et le circuit 10 fonctionnent en contre-réaction. Un signal de réglage est appliqué à une entrée de commande du circuit de commutation 10 par un circuit de réglage 15, dont on décrira ci-après la structure et le rôle. 35 La borne d'entrée 1 est aussi reliée, à travers un contacteur 19,1a jonction commune 2 et la résistance 18, à l'entrée -d'un amplificateur 13» La sortie de l'amplificateur 13 est reliée à l'entrée d'un convertisseur tension-fréquence 14. La sortie du convertisseur 14 est reliée au circuit de réglage 15,dont la sortie est 40reliée à une entrée de réglage d'un second circuit de commutation BAD ORIGINAL 69 05468 ? 2003047 12,ainsi qu'au premier circuit de commutation lO.Une entrée du circuit de commutation 12 est reliée à l'entrée de l'amplificateur 13 et une source de signal de référence ER est reliée à une seconde entrée du circuit commutateur 12. Les circuits de régla-5 ge 15 et de commutation 12 font partie d'une boucle de contre-réaction reliant la sortie du convertisseur 14 à l'entrée de l'amplificateur 13,comme on l'exposera plus en détail. Un circuit de sortie 16 est relié à une sortie du circuit de réglage 15» Les commutateurs 19, 20 et 21 ne sont pas indispensables ,mais 10 permettent de passer aisément de l'un à l'autre des modes de fonctionnement du dispositif: en convertisseur linéaire tension-fré-quence et en montage intégrateur de racine carrée. On peut prévoir d'autres agencements de commutation pour assurer,comme on l'exposera, l'exécution d'autres fonctions. Les commutateurs 19, 20 et 15 21 occupant les positions représentées, le signal d'entrée V s'applique à travers la résistance 17 à l'entrée de l'amplificateur 11 et à -une entrée du circuit de commutation 10. La sortie de 1'amplificateur 11 est reliée à travers l'interrupteur 21 à la jonction commune 2, de sorte que le signal ZI présent sur cette 20 jonction s'applique, à travers la résistance 18, à une entrée du circuit de commutation 12 et est, en outre, renvoyé à une entrée du circuit de commutation 10 par la boucle de réaction 10a. Dans cet état , le dispositif dérive l'intégrale de la racine carrée de la tension V. 25 En variante,on peut donner des positions inverses aux commutateurs 19, 20 et 21, par exemple par excitation d'un enroulement de relais (non représenté), le signal d'entrée Y appliqué à la borne 1 étant dirigé, dans ce cas, par le contacteur 19 et la résistance 18, sur l'amplificateur 13 et le circuit de commutation 12,de 30 sorte que la tension V est linéairement convertie en fréquence à la sortie du convertisseur 14. On va maintenant exposer brièvement le fonctionnement d'ensemble du dispositif avant d'amorcer une description plus détaillée. Tout d'abord et en se référant à la partie droite de la figure 1, 35 si un signal ZI est appliqué à l'amplificateur 13 à partir de la borne 2,l'amplificateur fournit un signal d.e sortie qui détermine la fréquence de sortie du convertisseur 14» Le circuit de réglage 15 répond au signal de sortie du convertisseur 14 en connectant alternativement un condensateur,incorporé au circuit de commutation 4012, à la source de tension de référence ER et à l'entrée de l'am- 8AD ORIGINAL 69 05468 4 2003047 plificateur 13, les alternances correspondant à la demi-fréquence de sortie du convertisseur. Il s'applique ainsi à l'entrée de l'amplificateur 13 un courant de contre-réaction,réglé par les circuits 15 et 12 d'après la fréquence de sortie du convertisseur 5 14. La "boucle fermée assure, d'une manière qu'on exposera,son propre équilibrage, de sorte que la fréquence de sortie a une valeur stable, pour laquelle le courant de réaction équilibre le signal d'entrée ZI et qui est donc déterminée-par la valeur de ce signal. — -- 10 La partie gauche du dispositif agit de manière analogue, l'amplificateur 11 et le circuit de commutation 10 étant semblables à l'amplificateur 13 et au circuit de commutation ^.Toutefois, le circuit de commutation 10 règle le renvoi de courant de réaction de la sortie à l'entrée de l'amplificateur 11,mais ceci 15 encore sous l'action et en fonction de la fréquence de sortie du " convertisseur 14 qui gouverne le circuit de réglage 15,lequel règle lui-même la fréquence de transfert capacitif dans le circuit de commutation 10. Il s'agit, là encore, d'une contre-réaction et l'amplificateur 11 prend un état d'équilibre pour lequel son si-20 gnal de sortie,qui est le signal ZI appliqué à la jonction 2, est proportionnel au signal d'entrée appliqué à 1'amplificateur 11 à partir de la borne 1 et inversement proportionnel à la fréquence . ■ de sortie du convertisseur 14. On exposera plus loin en détail ' comment il en résulte que la-fréquence de sortie du convertisseur 25 14 est proportionnelle .à .la-jcaeinâ.- caEcée.-.dtuaigna-1-t.d '-entrée ap- . •' plique sur la borne 1„ - On peut utiliser une imité do sorties 1-6 de comptage ou d'intégration d'impulsions,commandée par le circuit de réglage 15' et qui opère donc le comptage ou l'intégration à 3a demi-fréquence 30- de sortie du convertisseur 14,1e résultat global du comptage ou de l'intégration étant néanmoins conforme ou proportionnel au nom-' bre total d'impulsions de-sortie du convertisseur 14i On va maintenant considérer la. figure 2, qui est un schéma de montage des éléments situés, sur la figure 1, à droite du trait 35interrompu. Le signal ZI s'applique,on l'a dit, à une jonction commune 2 située à une extrémité de la résistance 18. L'extrémité opposée de la résistance 18 est reliée, à travers line borne Dl, à l'entrée inversée de l'amplificateur 13 et à l'émetteur d'un transistor 30. L'entrée non inversée de l'amplificateur 13 est mise 40à la masse à travers une résistance 51 prévue pour compenser le 69 05468 5 2003047 courant de polarisation de l'amplificateur ~1~3,qui est; un amplificateur opérationnel "totalisant; 1f;s intensités des courants d'entrée qui lui sont appliqués. Si l'on examine maintenant le second circuit de coTcrratsl'ion 12, 5 la borne D1 est aussi reliée à l'émetteur d'un transistor 30, dont le collecteur est mis à la masse à travers un condensateur de précision 34 et relié à l'émetteur d'un transistor 31«Le collecteur du transistor 31 est mis à la masse à travers une .source de tension 35» Cette source 35 j représentée sous forme d'accumu-10 la/teur,fournit le potentiel de référence ER précité,par exemple de + 5 volts. La base du transistor 31 est mise à la masse à. travers une diode 32 polarisée d.e manière à laisser le courant passer de 1' émetteur vers la base du transistor 30. En outre ,1 ' émetteur du transistor 30 est mis à-la masse à une borne Cl, à tra-15 v=rs un condensateur 33» La base du transistor. 30 est en outre reliée, à travers une résistance 38, uxi condensateur 40 et une résistance 48 montés en série, à une borne B1 d'ane bascule monostable différée ou univi-brateur 70 incorporé au-circuit de réglage 15« La base du tran-20 sistor 31 est reliée, à travers une résistance 37, -ua condensateur 39 et une résistance 47 montés en série, à. la borne Al de l'univibrateur 70» Les bornas Al et El sont des bornes de sortie complémentaires de 1'univibrâteur 70, de sorte que selon l'état de ce dernier, l'un ou l'autre des transistors 30 ou 31 devient 25 conducteur,mal s non les deux. La jonction entre le condensateur 40 et la résistance 48 est reliée par un condensateur 42 à une jonction entre'une résistance 45 et l'anode d'une diode 43. La cathode de la diode 43 et l'autre borne de la résistance-45 sent mises à la masse. En outre,la 30 jonction entre le condensateur 39 et la résistance 47 eet reliée par un condensateur 41 à une jonction commune à l'anode d'une diode 44 et à une borne d'une résistance 4SoL'autre borne de la résistance 46 et la cathode de la diode 44 sont mises à la masse. Pour ce qui est du convertisseur tension-fréquence 14, la 35sortie de L'amplificateur 13 est reliée à travers une résistance 51 à la base du transistor 53 dont l'émetteur est mis à la masse à travers une rssistance 52 et dont le collecteur est relié par un condensateur 64 à une source de tension,par exemple de + 12. volts. Le collecteur du tr&nsistor 53 est aussi relié au collecteur d'un 40transistor 56 dont 1'émetteur est mis à la masse à traders une SM$($ft!QiNAÙ 69 05468 6 2003047 résistance 55» Une diode coimùsnàée ou tbyristor 63 présente une anode reliée à la source + 12 volts à travers une résistance 62, sa cathode étant reliée au collecteur du transistor 56» TJn ci.rouit diviseur de tension,co:nprenant des résistances 57, 5 58, 59 et 60 est monté entre la source + 12 volts et la masse. Une prise variable nénagée sur la résistance 59 est reliée à la base du transistor 56,1a jonction entre les résistances 58 et 59 étant reliée à travers une diode 54 à la base du transistor 53»La jonction cos'sune aux résistances 57 et 58 est connectée à travers 10 la résistance 72 à la grille du thyristor 63» L'émetteur du transistor 67 est relié à la source + 12 volts nt une résistance 66 est montéo entre 1'émetteur et la base de ce transistor 67» Un condensateur 65 est monté entre l'anode du thyristor 63 et la base du transistor 67,dont le collecteur est nis 15à la masse s travers une résistance 61. Le collecteur du transistor 67 est aussi relié à une entrée de déclenchement de l'univibrât eur 70, à laquelle des signaux émanant d_u convertisseur ten-sion-fD'équence 14 s'appliquent poux- activer alternativement les sorties Al et El de 1'univibrâteur 70« 20 La sortie Al de 1*univibrateur 70 est reliée à travers un condensateur 71 au collecteur d'un transistor 68 dont l'émetteur est Kis à la masse et dont la base est reliée à la jonction oonurm-.■_e entre une extrémité d'une résistance 49 et l'anode de la diode 50. L'autre extrémité de la résistance 49 est reliée à la sortie 25de l'amplificateur 13, tandis que la cathode de la diode 50 est mise à la 3aasse. Le collecteur du transistor 68 est relié par une résistance 69 à une source de tension de référence,par exemple de - 12 volts, ainsi qu'au circuit de sortie 16,coinsie on l'e:xposera jjIus loin« 30 En fonctionnement,!'amplificateur 13 opère en amplificateur opérationnel pour additionner les intensités II et 12 appliquées a oon entrée,cocrae indiqué- sur la figure 2, à travers une jonction comEime Dl. L'intensité II est définie par l'éauaticn: I1 = — bis u; 35R1 é i.ant la valeur o liai que de la résistance 18. La valeur moyenne de l'intensité 12 est donnée par l'équation : . ^ I2-C34 eR f (2) F éo&nt J-& fréquence a laquelle les transistors 30 et 31 subissent bad original 69 05468 n { 2003047 des commutations alternées sous l'action de l'univibrateur 70}en réponse au signal de sortie alternatif d\t convertisseur tension-fréquence 14, Cl étant la capacité du condensateur 34 et ER la valeur de la tension de référence appliquée par la source 35» 5 On "va maintenant étudier le fonctionnement du montage repré senté sur la figux*e 2: l'simplificateur 13 tend, de manière connue, à ajuster son signal de sortie de manière à maintenir une égalité entre le signal de contre-réaction 12 et le signal d'entrée II.De l'équation (2) ci-dessus, il ressort que le signal de contre-réac-10 tion 12 est proportionnel à la fréquence de sortie du convertisseur tension-fréquence 14,qui est lui-même proportionnel au signal continu de sortie de l'amplificateur 13 (ainsi qu'on l'exposera ci-dessous). En conséquence, à mesure que l'amplificateur 13 règle son signal de sortie pour équilibrer en continu son signal 15 d'entrée, la Séquence du signal émis par le convertisseur tension-fréquence 14 doit varier en proportion,puis que c'est cette fréquence qui assure le réglage du signal de réaction.Autrement dit,l'amplificateur 13 maintient 12 égale à II de sorte que,d'après les équations ci-dessus : 20 * ° 'ma 5 Z1 On va maintenant décrire plus en détail le fonctionnement du circuit de réaction. Le signal de sortie de l'amplificateur 13 s'applique à la base du transistor 53 et commande ainsi sa conduction,ce qui déter-25mine la vitesse à laquelle le condensateur 64 se charge à travers la résistance 52 et le transistor 53» En conséquence ,1a tension appliquée à la cathode du thyristor 63 subit une baisse, équivalant sensiblement à un signal à pente linéaire,car on fait en sorte que le transistor 53 ait une résistance relativement élevée. 30Quand la tension présente sur la cathode du thyristor 63 devient égale à la tension de polarisation déterminée appliquée à la grille du thyristor à travers le circuit diviseur- de tension 57-60,le thyx-iator 63 se mot a débiter, ce qui assure la décharge du condensateur 64'et annule la tension aux bernes de ce dernier«Une fois le 35condensateur complètement déchargé, le thyristor 63 cesse de débiter du fait de l'absence d'une tension d'entretien, Le condensateur 64 peut amorcer comme précédemment un nouveau cycle de charge. Chaque fois que le thyristor 63 se met à débiter,la résistance 62 est traversée par un courant d'intensité assez importante, 40de sorte qu'il apparaît à ses bornes une tension relativement fc-r- 8AD ORIGINAL 69 05468 '8 2003047 te0En conséquence,1e potentiel de la base du transistor 67 baisse temporairement, ce qui rend le transistor conducteur,une tension relativement élevée s'appliquant ainsi à travers son collecteur à l'entrée de l'univibrateur 70»La décharge du condensa-5 teur 64 étant très rapide et la mise à l'état non condiicteur du ' thyristor 63 étant également rapide ,1e transistor 67 ne débite que pendant un temps bref, de sorte que les signaux appliqués à l'entrée de déclenchemat de_ 11 uni vibrât eur 70 sont à front raide. On conçoit que ces signaux assurent l'excitation alternée des 10 bornes Al et B1 de l'univibrateur 70 et font donc débiter alternativement les transistors 31 et 30 à travers les connexions respectives , 47, 39s 37 e"b 38, aboutissant à leurs bases «Chaque fois que le transistor 31 débite,le signal de référence émanant de la source 35 s'applique aux bornes du condensateur 34,qui 15 est un condensateur de précision. Chaque-fois que c'est le transistor 30 qui débite,le condensateur 34 lui est relié à travers la jonction D1 et l'entrée de l'amplificateur 13 et lui applique donc le courant d'intensité 12. Bien.que le condensateur 34 ne'se décharge que périodiquement,1e courant 12 est filtré par le con-20 densateur 33 et l'on conçoit que,si la tension de référence a une valeur constante,la valeur moyenne de 12;! présente une relation linéaire avec la fréquence F des impulsions de sortie du transistor 67,tandis que si l'on fait varier la tension de référence,elle est aussi proportionnelle à cette dernière,comme l'indique l'équa-25tion (2) ci-dessuso La sortie Al de l'univibrateur 70 est reliée à travers un condensateur 71 à l'unité de sortie 16,qui peut être un compteur indicateur propre à compter les signaux arrivant de l'univibrateur 70 et à afficher convenablement le résultat,. Ainsi,le montage re-30présenté s.ur la figure 2 agit sur son signal d'entrée ZI à la manière d'un convertisseur tension-fréquence linéaire, en ce qui concerne l'impulsion de sortie du transistor 67 et de l'univibrateur 70, et/ou en intégrateur linéaire si l'unité de sortie 16 comporte un compteur „ 35 Le transistor 56 a pour effet de fournir au condensateur 64 un courant de polarisation d'intensité minimale. Autrement dit,si la fréquence I" des signaux appliqués à l'univibrateur 70 est assez basse pour que la vitesse de fonctionnement des transistors 30 et 31 soit très faible,1'amplificateur 13 engendre un signal de sor-40tie relativement négatif qui rapproche le transistor 53 de l'état 69 05468 9 2003047 de "blocage. Du fait; qu'il débite, le transi s tor 56 fournit alors au condensateur 64 un-courant d'intensité minimale» Quand l'amplificateur 13 émet un signal de sortie égal ou inférieur à une certaine valeur minimale,1e transistor 68 se met à débiter,ce qui 5 met la sortie de l'univibrateur 70 à la masse . On interrompt ainsi le fonctionnement de l'unité de sortie 16 quand la fréquence de fonctionnement est inférieure à une certaine valeur de coto-pure. On notera qu'aux transistors 30 et 31»qui assurent simplement 10 des commutations alternées,on peut substituer d'autres moyens de commutation»On peut, par exemple, utiliser d'autres dispositifs semi-conducteurs (tels que transistors à effet de champ). On peut en variante utiliser des relais,par exemple à lame vibrante .Dans ce dernier cas,on relie les sorties Al et B1 de l'univibrateur 15 70 aux enroulements de relais pour assurez* les commutations 'alternées» Suivant une autre variante,qui supprime le transistor 67 et son couplage d'entrée, on peut relier l'entrée de déclenchement de l'univibrateur 70 à la jonction entre le collecteur du transis-20 tor 53 et le condensateur 64-,en interposant une résistance (non représentée) entre le collecteur du transistor 53 et la cathode du thyristor 63 pour assurer une bonne isolation. On va maintenant se reporter à la figure 3 qui reproduit plus en détail la partie de la figure 1 située à gauche du trait 25 interrompu,à l'exclusion des commutateurs 19 et 21. Le signal d'entrée désigné par Z2 équivaut au signal indiqué en U sur la figure 1. Ce signal s'applique à travers la résistance 17 et une jonction D2 à une entrée de l'amplificateur 11 . L'autre entrée de l'amplificateur 11 est mise à la masse à travers une résistance 93-30La résistance 93 sert à compenser le courant de polarisation de 11 amplifieateur 11. La sortie de l'amplificateur 11 est reliée à la base d'un transistor- 95 assurant une isolation . Le collecteur du transistor 95 est mis à un potentiel de référence convenable , par exemple de -12 volts,1'émetteur de ce transistor état relié, à 35travers une résistance 94, à la masse et, directement,à la jonction sur laquelle apparaît le signal ZI» L'émetteur du transistor 95 est relié par la boucle de réaction 10a au collecteur d'un transistor 75 incorporé au circuit de commutation 10. Comme le montre une comparaison des figures 2 et 3, 4©le circuit de commutation 10 est semblable au circuit de commuta 69 05468 10 2003047 tion 12 dont on a déjà décrit en détail la structure et le fonctionnement , sous les réserves suivantes: d'une part, alors que le transistor 75 du circuit 10 reçoit comme signal d'entrée le signal de réaction présent sur la "boucle 10a,le transistor corres-5 pondant 31 du circuit 12 reçoit le signal de référence émanant de la source 35; d'autre part, dans le circuit 10, les organes semi-conducteurs ont tous des polarités inversées, parce que la. tension de fonctionnement est positive. On s'abstiendra donc de décrire en détail le circuit 10«" 10 Le fonctionnement du circuit de commutation 10 est aussi sem blable à celui du circuit de commutation 12» Comme précédemment, les signaux alternativement présents sur les bornes Al et B1 de l'univibrateur" 70 déclenchent alternativement les transistors 75 et 7SjCe qui provoque l'application sur la jonction D2 d'un cou-15 rant de réaction proportionnel à la fréquence F de basculement de l'univibrateur 70 et à la tension appliquée aux transistors 75 et 76 débitant alternativement,qui est maintenant la tension de sortie ZI et non plus la tension de référence fournie par l'accumulateur 35»comme dans le cas du circuit 12.. 20 Ici, encore, l'amplificateur 11'fonctionne en amplifica teur opérationnel,totalisant les intensités des courants appliqués, à travers la résistance 17 et le transistor 76 et engendrant un signal de sortie qui commande le fonctionnement du transistor de couplage 95 et, ainsi, la valeur du signal Zl,ce dernier détermi-25nant lui-même l'intensité du courant de réaction qui traverse la ' boucle 10a et les transistors 75 et 760 Ainsi,le montage amplificateur et commutateur représenté sur la figure 3 fournit un signal de sortie ZI qui est fonction du signal d'entrée Z2, de la fréquence de fonctionnement du premier 30circuit de commutation 12,de la valeur de la résistance d'entrée 17 et de la capacité du condensateur de précision 79. En effet,peur le montage de la figure 3sla tension de sortie ZI est.donnée par l'équation : „ ZI =.- (4) 35 °?9R17F F étant la fréquence de sortie du convertisseur 14, El7 la valeur ohmique de la résistance 17 et C79 là capacité du condensateur 79. Cette équation est obtenue-de la même manière que l'équation de fréquence pour le montage représenté sur la figure 2. 69 05468 11 2003047 Quand les montages indiqués sur les figures 2 et 3 sont accouplés comme représenté sur la figure 1 et que les commutateurs 19 à 21 y occupent les positions indiquées, ZI a la même valeur dans les équations (3) et (4) et, en l'éliminant des deux équations, 5 on a (5) ou,si tous les autres termes sont constants, ï = K \f~Z2 . (6) où K est une constante. 10 Si l'unité de sortie 16 comprend un compteur,1e compte total représente alors : £ / fil .at (7) • cette expression étant utile pour indiquer le débit total d'un fluide quand Z2 représente une variable proportionnelie à la ra-15 cine carrée du débit. Par élimination de E entre les équations (3) et (4), on constate que : ZI = K' Z2 (8) où K1 est une constante. Ainsi,le montage peut aussi assurer,avec 20 la même configuration,!1 extraction d'une racine carrée sur un signal d'entrée Z2, si l'on prend ZI pour signal de soi'tie. Si l'on déconnecte la sortie de l'amplificateur 11 de la jonction 2, en ouvrant l'interrupteur 21,et qu'on appelle Zl,le signal de sortie de l'amplificateur 11,"- ZI étant un signal d'en-25 trée indépendant appliqué à l'amplificateur 13 et ER et Z2 étant aussi des signaux d'entrée variables,on peut démontrer d'après les équations (3) et (4) que : Zi» -C Ç^18 v Z2m (9) G79E17Z1 jQLe signal d'entrée Z2 pouvant subir une inversion de signe^Le montage agit alors en multiplicateur-diviseur à deux quadrants. En changeant les positions des trois commutateurs 19 à 21,on voit qu'on met hors d'action l'amplificateur 11 et le circuit de commutation 10 et la partie droite du montage assure seulement la 33«onversion du signal d'entrée présent sur la borne 1 en signal de fréquence correspondant,qui peut constituer le signal de sortie et/ou être intégré comme décrit par une imité de sortie 16 convenable . On va maintenant examiner la figure 4, qui montre une unité 40de sortie 16 de type particulier et, en outre,le transistor 68,1a 69 05468 12 2003047 résistance 69 et le condensateur 71 incorporés au circuit de commande 15 qui excite l'unité 16« ïïn diviseur de tension formé par des résistances 103 et 104 est interposé entre une sortie d'un univibrateur 7O1 et la masse, 5 la jonction commune des résistances 103 et 104 étant reliée à la base d'un transistor 105» Des résistances 102 et 113 forment aussi un diviseur de tension entre une autre sortie de-1'univibrateur 70' et la masse,et la base d'un transistor 106 est reliée à la jonction de ces résistances-102 et 113- Les collecteurs de tran-10 sistors 105 et 106 sont connectés aux extrémités opposées du bobinage 109 d'excitation d'un moteur à impulsions 110. Un compteur 111 présente avec l'arbre de ce moteur 110 un accouplement indiqué en traits interrompus. Les anodes des diodes 107 et 108 ,de protection contre les surcharges,sont reliées ensemble,les catho-15 des respectives étant reliées chacune au collecteur d'un des transistors 105 et 106 .La jonction commune des anodes de diode est reliée à une prise médiane 114 ménagée sur l'enroulement 109 et à la cathode d'un tube régulateur de tension .112. Cette jonction commune est aussi reliée à la source —12 volts. L'anode du tube 112 20 est reliée à la jonction commune des-émetteurs des transistors • 105 et 106,qui est, en outre, mise à la masse. ' En fonctionnement,on suppose qu'initialement,1e transistor 68 ne débite pas. Des signaux du type à front raide parviennent de l'univibrateur 70, à travers le condensateur 715 à l'univibrateur 25701 , auquel ils font émettre alternativement sur ses deux sorties ■ des signaux à onde carrée de sens opposés. Les signaux émis par l'univibrateur 70'' sont appliqués aux bases des transistors 105 et 106 respectivement. Si l'on suppose qu'initialement un signal de sortie positif est appliqué à la base du transistor 105 à travers 301a résistance 103, ce transistor ne débite pas. Réciproquement,un signal relativement négatif est appliqué alors à travers la résistance 102 à la base du transistor 106,ce qui fait débiter ce dernier. Quand le transistor 106 débite ,du courant traverse la moitié correspondante de l'enroulement 109,de sorte que le moteur à impulsions 110 est entraîné et que le compteur 111 enregistre une variation ou une unité. Une impulsion ultérieure traversant le condensateur 71 change l'état de l'univibrateur 70',de sorte que le signal appliqué à la base du transistor 105 à travers la résistance 103 devient un signal ^Orelativement négatifjce qui fait débiter le transistor 105,et un 69 05468 i? 2003047 signal positif est appliqué à travers la résistance 102 à la base du transistor 106 pour rendre ce dernier non conducteur.Du courant traverse alors la seconde moitié de l'enroulement 109,1e moteur à impulsions 110 est à nouveau entraîné et le compteur 5 111 enregistre une nouvelle variation.Ainsi,1a fréquence de sortie du convertisseur tension-fréquence 14 détermine la fréquence d'alternance de l'univibrateur 70* et d'application de signaux au moteur 110 et, ainsi, la vitesse de comptage du compteur 111.L'indication fournie par le compteur 111 représente donc une intégra-10 tion des signaux de fréquence fournis par le convertisseur tension-fréquence» Il est à noter que la fréquence est divisée par deux au niveau de l'univibrateur 70;si cette division est indésirable,est peutrelier directement pour la supprimer,le condensateur 71 à la 15 sortie du convertisseur tension-fréquence 14. On peut au contraire ajouter'des univibrateurs si l'on désire - diviser encore la fréquence. Un circuit d'étalonnage,comprenant la. combinaison d'un condensateur 101 et d'une résistance 100 montés en série,est monté en-20 tre une borne de l'univibrateur 70* et la source -12 volts.Les bornes d'étalonnage sont connectées à la source -12-volts et"~à la jonction entre la résistance 100 et le condensateur 101.Bien en-tendu,on pourra à volonté modifier ou supprimer ce circuit d'étalonnage. 25 Si l'on se reporte maintenant à la figure 5s011 y voit un schéma d'un montage différent propre à constituer le convertisseur tension-fréquence 14<>Dans ce montage ,1a base d'un transistor 201 est reliée à une borne d'entrée 200,destinée à être connectée à 1s. sortie de l'amplificateur 13«Le collecteur du transistor 201 est re-30 lié directement,à la base du transistor 202, à travers une résistance 203, à une source +12 volts et, à travers la z'ésiatance 203 et un condensateur 204,au collecteur du transistor 202.Le transistor 202 a son émetteur mis à la masse à travers une'résistance 219 et son collecteur est en outre relié au collecteur d'un transistor 35203,dont l'émetteur est connecté à la source + 12 volts. La base du transistor 205 est reliée à l'anode d'une diode 207 dont la ca- ' thode est connectée à la source + 12 voltsc La jonction entre la base du transistor 205 et la diode 207 est reliée à une source positive représentée par la borne 209 et aussi, à travers une résistance 23 5,au collecteur d'un transistor 218 ' 69 05468 14 2003047 dont 1? émetteur est mis à la masse.La "base du transistor 218 est reliée au collecteur d'un transistor 211,dont la base est reliée à travers une résistance 206 au collecteur du transistor 202.En outre,la base du transistor 211 est reliée,à travers une résis-5 tance 216 et un condensateur 217 montés en série,au collecteur du transistor 218. Une diode 208 a son anode reliée à la base du transistor 211 et sa cathode reliée à la source +12 volts.Le collecteur du transistor 212 est mis à la masse.Les émetteurs des transistors 211 et 212 sont reliés ensemble ainsi qu'à une extré-10 mité d'une 'résistance 210,dont l'autre extrémité est reliée à la source + 12 volts. Le circuit diviseur de tension,qui comprend des résistances 213 et 214 ,est interposé entre la source + 12 volts et la masse.La jonction commune des résistances 213 et 214 est reliée à la base du transistor 212o 15 Le convertisseur tension-fréquence représenté sur la figure 5 a été simplifié par suppression du circuit d'intensité minimale, mais on peut,si besoin est, lui incorporer un tel circuit,semblable à celui décrit à propos de la figure 2. Le fonctionnement du montage de la figure 5 est tout à fait 20 analogue à celui du montage porté de la figure 2.Toutefois ,1e -condensateur 204 se décharge non plus à travers le thyristor 63,qui est supprimé,mais à travers le transistor 205.Dans ce montage,les transistors 201 et 202 sont montés en générateur de courant de Darlington complémentaire,servant à commander la charger du con-25 densafeeur 204. Les transistors 211 et 212 sont montés ensemble en comparateur différentiel et décèlent l'instant où la tension à pente ascendante du condensateur 204, telle qu'appliquée à la base du transistor 211 à travers la résistance 206,atteint une valeur donnée dé— 30 terminée par les résistances 213efc 214^ LLe-..transistor 211 se met alors à débiter et applique à la base du transistor 218 un signal assurant une réaction car, en débitant,le transistor 218 fait très rapidement débiter le transistor 205,ce qui assure une décharge très rapide du condensateur 204.Quand ce condensateur est déchargé 351e montage repasse à l'état initial,les transistors 211,218 et 205 cessant de débiter. Le signal de sortie à fréquence variable,prèle vé sur le collecteur du transistor 218,s'applique à l'univibrateur 70 représenté sur la figure 2. 69 05468 15 2003047 -REVENDICATIONS - 1.Dispositif de traitement de signaux électriques caractérisé en ce qu'il comprend un circuit amplificateur qui présente une entrée et une sortie,la sortie étant reliée à l'entrée d'un convertisseur tension-fréquence,une boucle de réaction reliant la sortie 5 du.convertisseur à l'entrée du circuit amplificateur, cette boucle de réaction comportant un moyen propre à engendrer un signal de réaction dont la valeur est déterminée par la fréquence d'un signal de sortie du convertisseur et l'agencement étant tel que la réaction est une contre-réaction,de sorte que la fréquence de 10 sortie du convertisseur est déterminée par la valeur d'un signal appliqué à l'entrée du circuit amplificateur. 2. Dispositif selon la revendication 1,caractérisé en ce que la boucle de réaction comprend une -entrée de signal de référence pouvant être variable et un moyen qui ,sous l'action du signal de 15 sortie du convertisseur, règle le passage d'un courant de réaction de ladite entrée -de signal de référence vers l'entrée du.circuit amplificateur,d'après la fréquence du signal de sortie du convertisseur. 3. Dispositif selon la revendication 1 .ou 2,caractérisé en 20ce qu'il comprend un second-circuit.-amplificateur qui présente une entrée et une sortie,une seconde -boucle de réaction reliant la sortie à l'entrée de ce circuit amplificateur, et un moyen propre à régler un-signal de réaction appliqué- à-l'entrée du second circuit simplificateur, à partir de la seconde boucle de réaction,d*a-25près la fréquence du signal de sortie du convertisseur tension-fréquence, l'agencement étant tel que la réaction est une contre-réaction. 4. Dispositif selon la -revendication 3,caractérise en ce que la seconde boucle de réaction-présente une entrée reliée à la sor-30tie du second circuit amplificateur,et comprenant.un moyen sensible au signal de sortie du convertisseur pour régler le passage d'un courant de réaction entre ladite entrée de la seconde boucle de réaction et l'entrée du second circuit amplificateur d'après la fréquence du signal de sortie du convertisseur. 55 5« Dispositif selon la revendication 3 ou 4-,caractérisé en ce que la sortie dû second circuit amplificateur est reliée à l'entrée du premier circuit amplificateur. - 6.Dispositif selon la revendication 5jCaractérisé en ce que la sortie du second circuit amplificateur est reliée à l'entrée du 69 05463 16 2003047 premier circuit amplificateur par un interrupteur manoeuvrable. 7,Dispositif selon la revendication 3 ou ^caractérisé en ce que la ou chaque boucle de réaction comporte un moyen capacitif et commutateur intervenant pour connecter alternativement la ca-5 pacité à l'entrée de la boucle de réaction respective■et à l'entrée du circuit amplificateur respectif et dans lequel il est prévu un circuit de réglage sensible au signal de sortie du convertisseur pour assurer ce fonctionnement alterné du ou de chaque moyen commutateur„ 10 8« Dispositif selon les revendications 1 à 7 caractérisé en ce.que le convertisseur tension-fréquence comprend une capacité montée dans-un circuit de charge,un régulateur d'intensité incorporé au circuit de charge et relié à la sortie du premier circuit amplificateur,ce régulateur d-'intensité étant-de-nature à régler 15 la vitesse de charge de la capacité d'après la valeur du signal de sortie du premier circuit amplificateur, un moyen propre, à déceler l'instant où la tension appliquée à ladite capacité atteint " une valeur déterminée et un moyen-assurant, .en réponse à cette détection,la décharge de la capacité-et l'apparition d'une impul-20 sion de sortie à la sortie du convertisseur, 9,Dispositif selon les revendications 1 à-8 caractérisé en. ce qu'il comprend un moyen compteur ou intégrateur d'impulsions,monté pour assurer un comptage ou une intégration d-'après le nombre total d'impulsions de sortie du convertisseur tension-iréquence. 25