Brevet FR2027426A1 — publié le 19700925

4.4109 i 2027426 La présente invention est relative aux amplificateurs à fonctionnement intermittent dont la stabilisation à l'égard des dérives est réalisée en appliquant alternativement à l'amplificateur considéré tin signal d'entrée, au cours d'une phase active, et un signal de référence 5 tel que la masse, au cours d'une phase de correction. On connaît déjà des amplificateurs à fonctionnement intermittent dans lesquels une borne d'entrée est connectée à l'entrée de l'amplificateur par l'intermédiaire d'un commutateur d'entrée et d'un condensateur. D'autres commutateurs permettent de porter par intermittence la 10 borne d'entrée au potentiel de référence et, simultanément, de court-cir-cuiter la sortie de l'amplificateur et son entrée afin d'établir une tension de correction de la dérive à travers le condensateur, ceci pendant la phase de correction durant laquelle le commutateur d'entrée est ouvert. Pendant la phase active, le commutateur d'entrée est fermé pour appliquer 15 la tension d'entrée à l'amplificateur, tandis que les autres commutateurs précédents sont au contraire ouverts. Bien qu'ils corrigent la dérive de tension, de tels montages présentent cependant 1'inconvénient que la dérive de courant d'entrée correspondante subsiste et, en conséquence, pendant la phase active, un courant de déséquilibre (offset) doit être fourni 20 par la source de signal d'entrée. Si l'impédance de cette source est élevée les effets de cet appel de courant peuvent être très néfastes. En outre le commutateur d'entrée, constitué de façon typique par un transistor à effet de champ, peut avoir une impédance non infinie lorsqu'il est ouvert, et le courant de fuite intervient alors dans la charge du condensateur 25 d'entrée. La présente invention a pour but de réduire ce genre de difficultés et elle a pour objet un amplificateur à fonctionnement intermittent comportant î un dispositif permettant d'appliquer alternativement à l'entrée d'un amplificateur, par l'intermédiaire d'une impédance d'entrée 30 un signal électrique d'entrée, en provenance d'une borne d'entrée, et ira signal de référence, en provenance d'une source de référence, au cours de phases actives et de phases de correction successives; une résistance ayant une extrémité connectée à l'entrée de cet amplificateur et l'autre à l'une des bornes d'un condensateur dont l'autre borne est reliée à la 35 source de référence; et un commutateur monté entre la sortie de l'amplifi- 69 44109 2. 2027426 cateur et la jonction de la résistance et du condensateur, ce commutateur obéissant, lors du fonctionnement, à des moyens de commande de commutation, de façon à s'ouvrir pendant la.phase active et à se fermer durant la phase de correction afin de charger le condensateur à un niveau fonction de la 5 . valeur du courant de déséquilibre (offset) de l'amplificateur. Grâce à cette disposition, à la fin de la phase de correction la tension de la jonction précitée est telle que la chute de potentiel à travers la résistance fournisse le courant de déséquilibre (offset), et, à condition que le condensateur additionnel possède une capacité suffisante, 10 ce courant continue d'être délivré pendant toute la durée de la phase active suivante. L'appel de courant sur la source de signal se trouve par conséquent éliminé. L'invention peut s'appliquer à différents types de montages d'amplificateurs. Dans le cas où l'amplificateur est un amplificateur opé-15 rationnel direct, l'adjonction d'un condensateur d'entrée classique tel que mentionné plus haut peut s'avérer nécessaire ou non suivant les cas pour la correction de la tension d'offset. Dans les montages différentiel et potentiométrique, ce condensateur d'entrée est normalement nécessaire; dans le montage différentiel ce dernier peut d'ailleurs être connecté à la 20 deuxième entrée de l'amplificateur si la résistance et le condensateur en série sont reliés à la première. Dans le montage potentiométrique, une première et une deuxième borne de sortie sont respectivement connectées à la sortie de l'amplificateur et à la source de référence, tandis que deux bornes d'entrée 25 sont connectées l'une, par l'intermédiaire d'un condensateur d'entrée conventionnel, à l'entrée de l'amplificateur à laquelle sont reliés la résistance et le condensateur en série, et l'autre à un point intermédiaire d'un diviseur potentiométrique connecté entre les bornes de sortie. Un perfectionnement êupplémentaire peut être obtenu dans ce 50 montage en intercalant un commutateur de sortie entre la sortie de l'amplificateur et la première borne de sortie, ce commutateur étant ouvert pendant la phase de correction, et en connectant un autre condensateur en parallèle avec le diviseur potentiométrique. En conséquence, durant la phase de correction, la tension de sortie aux bornes du diviseur potentio-35 métrique est maintenue et il n'est alors plus nécessaire de prévoir le commutateur d'entrée pour isoler cette entrée durant cette phase de correc 69 44109 3 2027426 tion. Cependant on Interpose de préférence à sa place une résistance d'entrée afin de limiter le courant de charge initial. Dans ce dernier cas, on préfère également monter entre le condensateur préoédent et le diviseur potentiométrique, un amplificateur 5 tampon de gain voisin de l'unité tel que, par exemple, un transistor monté en collecteur commun. L'invention sera maintenant décrite de façon plus détaillée et à titre d'exemple en référence aux dessins annexés - la figure 1 est un schéma d'un amplificateur à fonction-10; nement intermittent connu dans l'art antérieur, et - les figures 2 et 3 sont des schémas de deux modes de réalisation de la présente invention. Dans le montage connu de la figure 1, une première borne d'entrée 10 est connectée à l'entrée positive (+) d'un amplificateur différen-15 tiel 12 par l'intermédiaire d'un condensateur dont la capacité peut être de 0,1/u.F. La sortie de l'amplificateur est connectée à une première borne de sortie 14. L'entrée négative (-) de l'amplificateur 12 et la deuxième borne de sortie 16 sont connectées à la masse. Un diviseur poten- 20 tiométrique formé de résistances et R^ est connecté entre les bornes 14 et 16 et la deuxième borne d'entrée 18 est reliée à la Jonction de R^ et Rg. La valeur de la résistance doit être sensiblement plus grande que celle de Rg, par exemple R^ » 99 K et Rg » 1 K. Un premier commutateur 20 est monté entre la borne d'entrée 10 et la masse. Un deuxième commutateur 22 est monté entre la sortie de 25 l'amplificateur et l'entrée +. Ces deux commutateurs, ainsi d'ailleurs que tous ceux qui sont mentionnés, peuvent consister en des transistors à effet de champ, comme représenté sur les dessins. Un commutateur d'entrée 24 est intercalé entre la borne d'entrée 10 et le condensateur afin d'isoler l'entrée pendant la phase de correction. Les commutateurs sont com-30 mandés de toute manière convenable en sorte que les phases actives, pendant lesquelles le commutateur 24 est fermé et les commutateurs 20 et 22 sont ouverts, alternent avec les phases de correction, pendant lesquelles 24 est ouvert, et 20 et 22 sont au contraire fermés. Comme le montrent les dessins, le commutateur 24 est commandé à partir de la sortie Q, d'un multi-35 vibrateur astable 26 tandis que les commutateurs 20 et 22 sont commandés à partir de la sortie Q .Ainsi, les deux états du multivibrateur déterminent 69 44109 4 2027426 respectivement la phase active et la phase de correction. Il est nécessaire d'employer les techniques de circuits classiques pour faire en sorte que le commutateur 24 se ferme après que les commutateurs 20 et 22 s'ouvrent, et que 20 et 22 se ferment après que 24 s'ouvre. Péndant la phase de correction, la tension à la sortie de l'amplificateur est égale à sa dérive à l'entrée, et le condensateur se charge en conséquence. Durant la phase active, la dérive ramenée à l'entrée est réduite dans le rapport + Rg / Rg. Cette disposition présente ce-10 pendant les inconvénients déjà signalés. Une grande partie des modes de réalisation de l'invention qui vont être décrits à présent est déjà représentée sur la figure 1 et les mêmes numéros de référence sont utilisés. Dans la description suivante l'attention est plus particulièrement attirée sur les différences qu'ils 15 présentent par rapport au schéma de la figure 1. Ainsi, sur la figure 2, une résistance R^ et un condensateur Cg en série ont été ajoutés entre les entrées + et - de l'amplificateur 12 (cette dernière entrée - étant à la masse). Le montage du commutateur 22-a été légèrement modifié et il est maintenant connecté entre la sortie de 20 l'amplificateur et la jonction 28 de la résistance R^ et du condensateur Cg. Ainsi qu'il a déjà été exposé d'une façon générale, pendant la phase de correction Cg se charge pour porter la jonction 28 à un potentiel tel que Rj fournisse Juste le courant de déséquilibre (offset) dû à la dérive. La capacité du condensateur Cg est suffisante, par exemple 1yuF pour 25 « 100 K, pour délivrer ce courant pendant toute la durée de la phase active suivante. Ce courant peut atteindre 1 nA. Dans le mode de réalisation plus perfectionné représenté sur la figure 3, le commutateur d'entrée 24 a été supprimé et remplacé par une résistance R^. Un commutateur de sortie 29 est branché entre la sortie de 30 l'amplificateur et la borne 14, et est commandé en opposition de phase avec 20 et 22 à partir de la sortie Q, du multivibrateur 26. Un condensateur C, 3 est monté en parallèle avec le diviseur potentiométrique R^, Rg, mais il en est séparé par un transistor tampon 30 monté en collecteur commun. Durant la phase de correction, le commutateur 29 isole la sor- 35 tie de l'amplificateur par rapport au condensateur C_ lequel maintient le 3 potentiel de sortie aux bornes de R^ et Rg par l'intermédiaire de l'amplificateur tampon 30, de sorte qu'il devient possible de s'affranchir de l'usage du commutateur d'entrée 24 des figures 1 et 2. 69 44109 5 2027426 REVENDICATIONS 1. Amplificateur à fonctionnement intermittent comportant un dispositif permettant d'appliquer alternativement à l'entrée d'un amplificateur, par l'intermédiaire d'une impédance d'entrée, un signal électrique d'entrée, en provenance d'une borne d'entrée, et un signal de référence, en 5 provenance d'une source de référence, pendant des phases actives et des phases de correction alternées, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une résistance ayant une extrémité connectée à l'entrée de cet amplificateur et l'autre à l'une des bornes d'un condensateur dont l'autre borne est reliée à la source de référence, un commutateur monté 10 entre la sortie de l'amplificateur et la jonction de la résistance et du condensateur et une commande de commutation propre à ouvrir ce commutateur en phase active et à le fermer en phase de correction. 2. Amplificateur selon la revendication 1 caractérisé en ee que l'impédance d'entrée est constituée par un condensateur. 15 "3. Amplificateur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la borne d'entrée et la source de référence" sont connectées à l'impédance d'entrée par l'intermédiaire de commutateurs respectifs soumis à la commande de commutation de façon à s'ouvrir et à se fermer en opposition de phase l'un par rapport à l'autre. 20 4. Amplificateur selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la borne d'entrée est connectée à l'impédance d'entrée par l'intermédiaire d'une résistance d'entrée et que la source de référence est connectée à l'impédance d'entrée à travers un commutateur soumis à la commande de commutation de façon à se fermer pendant la phase de correc-25 tion. 5. Amplificateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une première et une deuxième borne de sortie sont respectivement connectées à la sortie de l'amplificateur et à la source de référence, et qu'une première et une deuxième borne d'entrée sont respectivement 69 44109 6 2027426 connectées à l'impédance d'entrée et à un point intermédiaire d'un diviseur potentiométrique connecté entre les bornes de sortie. 6. Amplificateur selon la revendication 5 caractérisé en ce que la sortie de l'amplificateur est connectée à la première borne de sortie par l'in- 5 termédiaire d'un commutateur de sortie soumis à la commande de commuta tion de façon à s'ouvrir durant la phase de correction, et en ce qu'un autre condensateur est branché en parallèle avec le diviseur potentiométrique. 7. Amplificateur selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'un amplifi-10 cateur tampon est branché entre cet autre condensateur et le diviseur potentiométrique.