Brevet FR2041207A1 — publié le 19710129

Les oscillateurs par impulsions, du type RC, sont le plus souvent connectés sous la forme d'un multivibrateur astable. Ce genre de multivibrateur comprend deux circuits RC qui déterminent la fréquence et le coefficient d'utilisation des impulsions. Les condensateurs de ce circuit RC sont connectés, alternativement, 5 à l'électrode de sortie de l-'un et à l'électrode d'entrée de l'autre des éléments amplificateurs, de telle sorte qu'aux deux armatures du condensateur correspondant on .applique des tensions différentes de la tension de fonctionnement. ' Dans les circuits intégrés monolithiques, les capacités sont, en fait, réalisables, mais leur valeur absolue est réduite. Plus particulièrement des conden-10 sateurs avec des valeurs, de capacités éleiées peuvent être réalisé^ seulement à grands frais, parce que les grandes capacités nécessitent de grandes surfaces r ' En réalisant le concept du circuit pour des circuits intégrés monolithiques, on est contraint, en conséquence, pour des raisons d'économie, de réaliser des valeurs de capacité aussi faibles que possible. Les capacités élevées doivent être 15 connectées aux circuits intégrés à partir de l'extérieur.- Si, dans un circuit à intégrer, il y a des condensateurs qui sont montés entre des points de tension différents, la borne extérieure de e implique que le circuit intégré pour chaque condensateur nécessite deux bornes de connexion. Toutefois, des efforts ont été faits pour réduire au minimum les 20 bornes de sortie nécessaires et, d'autre part, seulement un nombre réduit de ' zones de contact peuvent être disposées sur la longueur marginale réduite du cristal semiconducteur du circuit intégré. Des efforts sont faits pour développer des circuits contenant' de petits condensateurs qui sont absolument nécessaires. En outre, des efforts sont faits pour laisser seulement Hans le cir-25 cuit les condensateurs qui, avec une armature, peuvent-être connectés au potentiel de référence ou à la source d'alimentation» selon le cas. • Pour les raisons indiquées ci-dessus, le type classique mentionné précédecment de circuits multivibrateurs astablesvn'est, la plupart du temps, pas convenable " pour la réalisation des circuits intégrés monolithiques. L'invention a,., en consé-30 quence, pour objet^de .proposer un- autre moyen d'engendrer des impulsions. La présenté invention concerne un: oscillateur par impulsions, du type RC, intégrable monolithiquement,. comprenant seulement une capacité déterminant la fréquence, dont un pôle est relié au potentiel de référence.. A cette fin, la présente invention a pour objet de. proposer un. oscillateur 35 par • impulsions du type EC, engendrant une tension en delta, (c'est-à-dire-de forme triangulaire) et une tensionr-rectangulaire, dans lequel, de plus, la . . fréquence des impulsions et le- facteur d'utilisation, des impulsions sont réglables .. - dans de grandes, limites, et dans lequel, également, les impulsions, rectangulaires. ' présentent" des durées ' de . montée- et" de; descente: très-, courtes.... - - ' .. - " La présente invention résoud ces- problèmes,- remédie aux. inconvénients 15290 2041207 2 indiqués précédemment et est caractérisée en ce que : - on connecte un circuit de charge à la tension d'alimentation et au pôle du condensateur qui n'est pas porté au potentiel de référence ; - on connecte à ce pôle du condensateur et à la tension de référence, un circuit de décharge, capable d'être commuté périodiquement en service et hors service ; - le pôle du condensateur qui n'est pas porté au potentiel de référence, est relié à l'entrée d'un circuit à seuil comprenant deux seuils de conmutation pour mettre en service le circuit de décharge aussitôt que la tension du condensateur atteint le seuil de conmutation supérieur, et pour mettre hors service le circuit de décharge aussitôt que la tension du condensateur atteint le niveau de conmutation inférieur ; - la sortie du circuit à seuil est reliée à l'entrée d'un étage de sortie. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description. détaillée ci-dessous». Bien, entendu la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure unique du dessin représente, de manière schématique, un exemple de réalisation d'un oscillateur selon l'invention. : Le condensateur qui, avec son premier pôle, ou armature, est porté au potentiel de référence, est relié avec son autre armature au circuit de charge 15, au circuit de décharge ES, et au commutateur à seuil SWS. Le circuit de charge est relié à la tension d'alimentation 11^, de telle sorte que le condensateur C est alimenté par un courant provenant du circuit de charge. Par suite de ceci, la tension au point A augmente graduellement. Le circuit de décharge ES est relié au potentiel de référence par l'intermédiaire du commutateur représenté S. Dès la fermeture du commutateur S, le condensateur C se décharge par 11 intermédiaire du circuit de décharge, pourvu, toutefois, que dans la condition de mise en service du circuit de charge LS, le courant de décharge Le commutateur S est commandé par le commutateur à seuil SWS. Dans .un circuit intégré monolithique, naturellement, ceci est effectué électroniquement. Le commutateur à seuil SWS se met en service et actionne ainsi le commutateur S, aussitôt que la tension au point A et., en conséquence, la tension du condensateur atteint la valeur de la tension du seuil de conmutation supérieur du commutateur à seuil. La tension du condensateur chute ensuite jusqu'à atteindre la tension du seuil de' conmutation inférieur. A partir de ce moment, le commutateur à seuil revient de nouveau à. son état initial, de telle sorte que le commutateur S est réouvert et que le"circuit de décharge est déconnecté, ce qui permet ainsi^au cycle de redémarrer^ ' • _ la. forine de l'onde de la tension qui .apparaît'au point A dépend totalement dé la construction du circuit de charge et du circuit de décharge, et suit d,e COPY 70 15290 2041207 3 manière fragmentaire la courbe des fonctions exponentielles, ou approche une forme d'onde triangulaire avec une augmentation ou une diminution linéaire. Une tension de forme triangulaire au point A peut être avantageusement obtenue quand à la fois les circuits de charge et de décharge sont réalisés, respectivement, 5 comme des sources de courant constant; de telle sorte que le condensateur C peut être chargé avec un courant constant et peut être déchargé avec un autre courant constant. Il est particulièrement avantageux d'utiliser des transistors pour ces sources de courant constant; en particulier, il est bon d'utiliser,respectivement, "dans ïe circuit de décharge et le circuit de charge, des transistors qui sont 10 complémentaires l'un de l'autre. Le commutateur à seuil, par suite de l'exemple de réalisation avantageux qui vient d'être décrit, présente un comportement de fonctionnement sûr. Aussitôt que la tension du condensateur atteint/seuil de réponse supérieur en changeant ainsi la position du commutateur à seuil, l'impulsion résultante est utilisée 15 pour faire passer, dans le commutateur à seuil lui-même, le seuil de fonctionnement à une valeur plus faible. Cette valeur plus faible, est .avantageusement identique au seuil de fonctionnement ou de réponse plus faible. Ceci est obtenu avantageusement, quand la tension du seuil de. fonctionnement supérieur, est déterminée par un diviseur de tension. Si maintenant, en parallèle avec les deux 20 résistances partielles,on connecte une résistance aux bornes d'ion transistor de commutation, quand on ouvre ou débloque ce transistor au moyen de l'impulsion de sortie du "commutateur à seuil, on provoque une variation de la tension àu point de prisé du diviseur de tension. Quand la tension du condensateur atteint ce seuil de fonctionnement inférieur, le transistor de commutation se débloque 25 au moment de la commutation et elle est ramenée au seuil de fonctionnement supérieur. Eh déplaçant en synchronisme le seuil de fonctionnement, on assure un bon comportement de commutation, de telle sorte que l'impulsion de sortie du commutateur à seuil présente des flancs abrupts. Les impulsions de sortie du commutateur à seuil sont appliquées à l'étage de 30 sortie AS qui, par 'exemple, peut être réalisé comme un étage de puissance, de telle" sorte que lés impulsions apparaissant à la sortie de ces étages peuvent être utilisées pour alimenter d'autres portions du circuit d'un appareil d'un équipement plus grand. La fréquence et le coefficient d'utilisation des impulsions engendrées 35 peuvent, tous les deux, être réglés dans le circuit selon l'invention» sans faire varier lè circuit déterminant la fréquence, c'est-à-dire en particulier le condensé teur C, dans de grandes limites. A cette fin, le circuit de charge contient une entrée de commande E^ et le circuit de décharge contient une entrée de comir.-iide Egg ; de la même manière, le commutateur à seuil contient une entrée de commande ^JO '.Par" lès entrées dé "commande des circuits de charge et de décharge, il est copy' 70 15290 2041207 4 possible de faire varier, à la fois, l'intensité du courant de charge et l'intensité du courant de décharge. De cette manière, il est possible de- régler indépendamment l'une de l'autre, à la fois la durée de charge et la durée de décharge. Si, d'autre part, on souhaite seulement faire varier la fréquence des impulsions 5 pendant que le coefficient d'utilisation des" impulsions est supposé rester constant, le circuit de charge et le circuit de décharge sont, à la "fois, commandés d'une manière telle par l'intermédiaire de leurs 'entrées de commande, que lé rapport du courant de charge au courant de décharge reste constant. Une autre possibilité pour effectuer la variation de la fréquence et du 10 coefficient d'utilisation des impulsions, réside dans le déplacement absolu et relatif des deux seuils de fonctionnement du commitateur à seuil, ce. qui est réalisé par l'intermédiaire de leurs entrées de commande Cette possibilité supplémentaire de réglage est avantageuse en particulier dans le cas ou, en plus * » * de la composante alternative de courant de: 1 oscillation résultante de forme ...; 15 triangulaire, la composante de courant continu est également supposée être variable. Les entrées de conmande des circuits de charge et de décharge affectent seulement la composante de tension alternative, tandis que l'entrée de commande. * du commutateur à seuil fait varier la tension alternative ainsi que la composante de tension continue de la tension en delta résultante. De cette manière on obtient 20 un circuit oscillateur à grande souplesse d'emploi et réglable universellement, ce qui est extrêmement intéressant, en particulier pour les fabricants de composants qui souhaitent présenter un composant intégré universellement utilisable. L'oscillateur par impulsions, selon 1'invention, peut également être modifié d'une manière telle qu'une résistance R est insérée entre le condensateur Ç et le 25 point de connexion A. Au lieu du commutateur S qui, dans ce cas particulier, est remplacé par un court-circuit, on monte au point de connexion A un circuit permettant d'effectuer une commutation en fonction des instructions- du-commutateur à seuil, entre le circuit de charge et le circuit de décharge, la liaison entre la résistance R et l'entrée du commutateur à*seuil n'étant pas interrompue. La 30 résistance R, au cours de la charge ainsi qu'au cours de la décharge, détermine le courant s'écoulant vers le ou à partir du condensateur C, respectivement. Cet; •exemple de réalisation de l'invention, qui est simplifié en ce qui concerne les possibilités de réglage de la fréquence et du coefficient d'utilisation des impulsions, est approprié " pour être utilisé dans, les cas où la fréquence et le. 35 coefficient d'utilisation des impulsions, sont, supposés devoir varier eh comman- .£_• dant ' les " seuils de fonctionnement et .le commutateur, à seuil seulement. -• - Afin.de s'affranchir de la condition" de"restriction mentionnée, ci-dessus, 40 cessus" de décharge, le circuit de charge n'arrive pas sur le condensateur;/ Par. . •- - ' "• - -- • "r V ■ J 70 15290 2041207 5 exemple ceci peut être réalisé quand le circuit de charge est déconnecté de la tension d'alimentation ou bien est déconnecté du condensateur, ou bien encore quand le transistor se comportant comme une source à courant constant est bloqué au cours de la décharge. 5 Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec un exemple particulier de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portéé de l'invention. 70 15290 2041207 6 REVENDICATIONS 1°)- Oscillateur par impulsions du type RC, intégrable monolithiquement, comprenant seulement une capacité déterminant la fréquence dont un pôle est porté au potentiel de référence, caractérisé en ce que : 5 - on connecte un circuit de charge, à la tension d'alimentation et au pôle du condensateur, non relié au potentiel de référence ; - on connecte un circuit de décharge à ce pôle du condensateur et au potentiel de référence ; - le pôle du condensateur non relié au potentiel de référence est connecté à 10 l'entrée d'un circuit à seuil comprenant deux seuils de commutation pour mettre en service le circuit de décharge dès que la tension du condensateur atteint le seuil de commutation supérieur et pour mettre hors service le circuit de décharg aussitôt que - la tension du condensateur a atteint le seuil de conmutation inférieur ; 15 - la sortie du circuit à seuil est reliée, à l'entrée d'un étage de sortie. 2°) Oscillateur selon la revendication I, caractérisé en ce que les circuits de charge et de décharge comportent, chacun, une entrée de commande pour contrôler l'intensité du courant. * 3°) Oscillateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans le cas 20 d'une intensité variable, à la fois dans les circuits de charge et de décharge, le rapport entre les deux courants est constant. 4°) Oscillateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les circuits de charge et de décharge sont constitués, chacun, par une source de courant constant. 25 5°) Oscillateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la source de courant constant comporte au moins un transistor. 6°) Oscillateur selon la revendication 5* caractérisé en ce que le transistor de la source du courant de charge constant est. complémentaire de celui de la source du courant de décharge constant. 30 7°) Oscillateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une résistance est insérée entre le pôle du condensateur non relié au potentiel de référence et le point de connexion des circuits de charge et de décharge. •8°) Oscillateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que : - le circuit à seuil contient un diviseur de tension qui détermine la tension 35 du seuil de fonctionnement supérieur ; - au moment du fonctionnement du circuit à; seuil", on connecte, en parallèle avec une résistance partielle, une autre résistance qui est déconnectée aussitôt que la tension du condensateur atteint le-seuil de commutation inférieur résultant. 9°} Oscillateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit .40 à seuil comporte une entrée .de-, commande pour régler la. tension.., du. niveau âe seuil de-commutation. vT:i