Brevet FR2085558A1 — publié le 19711224

la présente invention est relative à un nouveau circuit électronique et plus particulièrement à un nouveau circuit comparateur de signaux. les appareils de contrôLe et de surveillance sont de plus en plus utilisés du fait de la complexité croissante de l'appareillage de commande de vol automatique dans les avions modernes. les signaux relatifs aux différents paramètres sort comparés soit avec des signaux de référence soit avec des signaux de mamie nature fournis par un système redondant. Ces appareils de controle et de surveillance doivent étre excessivement précis et sûrs pour éviter toute alarme intempestive. Ils doivent être en outre auto-surveillés pour provoquer le déclenchement d'une alarme dans le cas ou ils tombent euz-memes en panne. Un dispositif antérieurement fabriqué et satisfaisant à ces exigences comprend un réacteur saturable excité par les signaux continus qu'il s'agit de comparer de telle façon que le flux magnétique engendré par l'un des signaux annule le flux magnétique créé par l'autre signal et le réacteur ne se sature pas. Un signal en courant alternatif est appliqué au réacteur et le réacteur fournit un signal de sortie en courant alternatif our exciter un relais qui ferme ses contacts. Une différence entre les signaux comparés amène le réacteur à saturation et le relais est désexcité. le niveau de saturation dun tel réacteur est difficile à régler et la sensibilité du circuit est limitée. Il en résulte que ce dispositif de l'art antér eur n'a ni la précision ni la souplesse d'emploi requises par l'appareillage des avions modernes. En outre, un tel dispositif a un poids et des dimensloils excessifs du fait de l'utilisation du réacteur saturable. La présente invention permet d'éviter ces inconvénients. Suivant l'invention, le circuit comparateur chargé de détecter une différence prédéterminée entre les amplitudes de deux signaux en courant continu qui utilise une source de signal en courant alternatif et un amplificateur opérationnel ayant une entrea inverseuse et une entrée non inverseuse est caractérisé en ce que le signal en courant alternatif est superpose a l'un des signaux en courant continu pour être appliqué à l'une des entrées de l'am- plîficateur opérationnel, tandis que le second signal en courant continu est appliqué à l'autre entrée de l'amplificateur opération- nel et en ce que la sortie del'amplificateur opérationnel est reliée à un dispositif d'alarme par l'intermédiaire d'un condensateur. Avantageusement, le signal en courant @ernatif a une valeur de crête égale au niveau de déclenchement de l'amplificateur opérationnel. Lorsque la différence entre les ampl@tudes des deux signaux en courant conti@u est @é@ieure à la valeur de crête du signal en courant alternatif@ le signal à la sortie de l'amplificateur opératicnnel est un @ignal alternatif qui est transmis par le condensateur au dispositif d' alarme. tandis que lorsque la différence entre les amplitudes des deux signaux Ea courant continu est supérieure à cette valeur de crete.J'amplificateur se sature sur une polarité et le signal à sa sortie est un signal de polarité vonstante qui est bloqué par Le condensateur. Le comparateur de l'invention Présente donc un @iveau de déclenchement qui est précis, sensible et réglable. D'autres caracteristiques ressortiront de la description qui va suivre et qui n'est donnée qu'à titre d'exemple. E cet effet, on se reportera au dessin joint illustrant un mode de réalisation non limitatif de l'invention, Suivant le mode de réalisation illustré au dessin, deux signaux a et b en courant continu sont fournis par deux sources A et B respectivement.Ils excitent un relais l lorsque la différence entre leurs amplitudes est inférieure à un niveau de déclenchement prédéterminé. le signal u est appliqué à l'entrée non inverseuse d'un amplificateur opérstionnel 3 à gain élevé par l'intermédiaire d'une résistance 5 et le signal b est appliqué à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 3 par l'intermédiaire d'une résistance 7. Une tension continue positive e E et une tension continue négative - h sont appliquées à l'amplificateur 3 pour l'exciter. L'am- plificateur 3 est un amplificateur a gain élevé et il se sature Lorsque la différence entre les signaux appliqués à ses entrées est différente de zéro.L'amplificateur 3 a une sortie 11, fournissant un signal dont la polarité est déterminée par celle de la différence entre les signaux appliqués à. ses entrées inverseuse et non inverseuse. Une source de signal E R fournit un signal en courant alternatif eR ayant une amplitude de crête égale au niveau de déclenchement prédéterminé. La source ER est reliée à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur 3 par une résistance 9 pour ajouter le signal eR au signal a. Lorsque la différence entre les signaux a et b est inférieure à la valeur de crête du signal eR, la polarité de la différence entre les signaux sur les entrées de l'amplificateur 3 alterne, amenant le signal de sortie à être de nature alternative. Lorsque les signaux a et b diffèrent d'une quantité égale ou supérieure à l'amplitude de crête du signal alternatif ou niveau de déclenchement, la polarité de la différence entre les signaux à 11 entrée reste constante et le signal de sortie est unipolaire. Une tension positive + E est appliquée à des circuits de polarisation comprenant des résistances 13 et 15, les résistances 5 et 7 et les impédances des sources A et B pour fournir des tensions de polarisation égales à chaque entrée de l'amplificateur 3. Si une source de signal tombe en panne parce quelle est en court circuit ou en circuit ouvert, l'atténuation du circuit de polarisation associé change et la tension de polarisation varie d'une quantité suffisante pour amener l'amplificateur à se saturer sur une polarité déterminée et par conséquent, à fournir un signal de sortie unipolaire, même si l'autre source de signal fournit un signal nul. Un transistor 17 a sa base reliée à la sortie 11 par l'intermédiaire de la connexion en série d'un condensateur 19 et d'une résistance 21. Une tension positive +V est fournie au collecteur du transistor 17 par l'intermédiaire du primaire 22 d'un transformateur 23. Be transistor 17 a son émetteur d'une part à la masse en 25, d'autre part connecté 9 l'anode d'unediode 27. La diode 27 a sa cathode reliée à la base du transistor 17 pour prévenir les tensions inverses excessives sur la jonction base-émetteur du transistor. Lorsqu'un signal alternatif apparaît sur la sortie 11 de l'amplificateur, il est transmis à la base du transistor par le condensateur 19 et la résistance 21 amenant le transistor à conduire d'une manière alternative et une tension alternative se développe dans l'enroulement primaire 22 du transformateur 23. Lorsque la différence entre les signaux a et b dépasse le niveau de déclenchement, l'amplificateur 3 se sature sur une polarité déterminée et le signal à la sortie 11 de l'amplificateur est de nature unipolaire. Il est bloqué par le condensateur 19, ne parvient donc pas au transistor 17 et aucune tension ne se développe dans le primaire 22 du transformateur 23. Be transformateur 23 a un secondaire 24 relié à une diode 29 et à un condensateur 31. Une tension alternative est induite dans le secondaire 24. Cette tension alternative est redressée par la diode 29, qui développe une tension continue au travers du condensateur 31. le relais 1 comprend une bobine 33 reliée aux bornes du condensateur 31 et qui est excitée par la tension continue. Des contacts 35 sont maintenus dans la position fermée tant que la bobine 33 est excitée. Les contacts 35 relient une source de tension V à une ampoule 37 pour fournir une indication d'un fonctionnement normal. Lorsque le transistor est bloqué, le relais 33 est désexcité amenant les contacts 35 à s'ouvrir ; la lampe 37 est coupée de la source de tension V, ce qui indique une faute ou une panne. le niveau de déclenchement peut être modifié en agissant sur la valeur de la résistance 9, ce qui modifie l'amplitude du signal eR, qui est ajouté au signal a. La sensibilité du circuit peut également être réglée par le choix des valeurs des résistances 5 et 7. Des moyens extérieurs de réglage de la valeur des signaux a, b et eR peuvent encore être utilisés pour régler la sensibilité et le niveau de déclenchement. L'invention n'est pas limitée à l'utilisation avec un relais. 'le signal de sortie alternatif peut être utilisé pour faire fonctionner tout type d'indicateur ou de commutateur indiquant une condition telle que "partez - ne partez pas". le relais utilisé dans la présente invention peut servir à déconnecter une source de signal fautive lorsque le niveau de déclenchement est dépassé. le circuit de l'invention fournit donc une indication lorsque la différence entre les deux signaux continus dépasse un niveau de déclenchement prédéterminé. Be circuit est auto-surveillé par le fait que toute panne de système ou de circuit est détectée. le circuit possède un niveau de déclenchement très sûr et très précis, qui est facilement réglé en modifiant une seule résistance. Be circuit a, en outre, les avantages d'être léger et de dimensions réduites. REVENDICATIONS 3 ) - Circuit comparateur permettant de détecter une différence prédéterminée entre les amplitudes de deux signaux en courant continu utilisant une source de signal en courant alternatif et un amplificateur opérationnel ayant une entrée inverseuse et une entrée non inverseuse, caractérisé en ce que le signal en courant alternatif est superposé à l'un des signaux en courant con- tinu pour être appliqué à l'une des entrées de l'amplificateur opérationnel, tandis que le second signal n courant continu est appliqué à l'autre entrée de l'amplificateur opérationnel et en ce que la sortie de l'amplificateur opérationnel est reliée à un disposi- tif d'alarme par l'intermédiaire d'un condensateur. 2) - Circuit comparateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que cet amplificateur opérationnel a un gain éle- vé, en ce qu'il est saturable, en ce qu'il a un niveau de déclenchement égal à l'amplitude de crête du signal en courant alternatif et en ce que l'amplificateur se sature sur une polarité et y reste lorsque la différence entre les signaux en courant continu est égale ou supérieure au niveau de déclenchement. ) - Circuit comparateur suivant l'une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la source de signal en courant alternatif et l'une des sources de signal en courant con- tinu sont additionnées à l'entrée non lnverseuse rie l'amplificateur opérationnel par l'intermédiaire d'un réseau de résistances. 4) - Circuit comparateur suivant l'une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'à l'amplificateur opérationnel est associé un circuit de polarisation compor@ant des résistances reliées respectivement entre une source de tension fixe et chacune des entrées de l'amplificateur opérationnel et les impédances des sources de signaux en courant continu, de façon à four- nir des tensions de polarisation égales à chaque entrée de l'ampli- ficateur opérationnel. 5) - Circuit comparateur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sortie de l'amplificateur opérationnel est connectée au dispositif d'alarme par l'intermédiaire de la connexion en série du condensateur, d'une résistance et de la jonction base-collecteur d'un transistor ayant on collecteur à la masse e t une diode connectée entre son émetteur et sa base.