Brevet FR2071982A1 — publié le 19710924

460^1 1 2071982 le concept de l'intégration à double phase dans le cadre de la conversion analogique-numérique de signaux est connu dans la technique antérieure. Selon l'invention, on utilise un convertisseur analogique-numérique d'intégration à double 5 phase en combinaison avec un générateur de fonction exponentielle et un circuit logique supplémentaire qui sont connectés de manière à fournir un signal numérique représentant le colo-garithme de l'amplitude d'un signal inconnu. Un tel appareil est particulièrement utile pour les techniques chimiques et bio-10 médicales qui ont souvent besoin d'un affichage visuel ou d'un autre signal utilisable, sous forme numérique, représentant la concentration ou l'activité ionique d'une solution aqueuse. Par exemple, le détecteur type d'activité ionique est une électrode qui, lorsqu'elle est plongée dans une solution, engendre 15 un potentiel matérialisant le logarithme de cette activité ionique. On peut afficher la valeur de ce potentiel au moyen d'appareils ordinaires de mesure analogique du potentiel qui peuvent être étalonnés de façon à fournir directement les indications en unités d'activité ionique particulière au moyen d'une 20 échelle de mesure non linéaire. Lorsqu'on utilise un appareil numérique, il est souvent intéressant de déterminer la concentration ou l'activité ionique particulière d'une solution étudiée et dans ce cas il faut convertir la valeur obtenue à l'aide de tables de logarith-25 me, d'une règle à calcul ou analogue» Un appareil de mesure numérique pouvant être utilisé avec un détecteur de pH ainsi que d'autres électrodes de détection d'ions pour fournir un signal de sortie indiquant la concentration ou l'activité ionique d'une solution directement, au lieu d'indiquer son pH ou une 30 valeur en millivolts, présenterait une grande utilité dans un certain nombre de domaines de recherches scientifiques. Un tel appareil supprime la nécessité de calculs manuels et mécaniques qui sont approximatifs et fastidieux et permet d'économiser beaucoup de temps dans de nombreux cas. 35 L'invention a donc pour objet un générateur de fonc tion cologarithmique d'intégration, capable d'une grande précision et dans lequel des signaux analogiques de valeur inconnue peuvent être convertis en signaux numériques représentant le cologarithme de cette valeur et fournissant les avantages in-40 diqjiés ci-dessus. 70 46041 2 2071982 En bref, selon l'invention, un générateur de fonction cologarithmique d'intégration comprend un convertisseur analogique-numérique. Ce convertisseur engendre une première période de temps proportionnelle à un potentiel inconnu qui est appli-5 qué à son entrée. Un dispositif fournit une tension qui décroît exponentiellement à partir d'une valeur prédéterminée selon —t/RC l'équation V = YQe ' où V est la tension décroissant exponentiellement, VQ est la valeur prédéterminée de la tension fournie, t est une seconde période de temps égale à une période 10 fixe moins la première et est également engendrée par le convertisseur, et R0 est la constante de temps qui détermine le taux de décroissance. La tension obtenue est le cologarithme du potentiel inconnu. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-15 tion apparaîtront au cours de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 représente un schéma électrique d'un mode de réalisation préféré du générateur de fonction cologarith-20 mique d'intégration de l'invention; la figure 2 est un diagramme des temps montrant l'état des divers composants du circuit de la figure 1 pendantune séquence de fonctionnement type du générateur de fonction cologarithmique d'intégration de l'invention. 25 Une séquence de fonctionnement complète du circuit de la figure 1 comprend deux phases d'intégration. Pendant la première phase d'intégration, deux potentiels différents sont appliqués successivement à un intégrateur 10. Le premier potentiel présente une valeur initialement inconnue et il est four-30 ni par une source de signaux analogiques 12 et la représentation numérique de son cologarithme doit être déterminée selon l'invention. Le second potentiel de valeur prédéterminée et de polarité opposée à celle du premier est fourni par une source de signaux de référence 14. La première phase d'intégration 35 a pour but de déterminer un intervalle de temps représentant la valeur du potentiel inconnu E fourni par la source 12. Pendant la seconde phase d'intégration qui suit, deux potentiels séparés sont appliqués de même à l'intégrateur 10. Le premier potentiel, appelé ci-après potentiel cologa-40 rithmique, est engendré dans une autre partie du circuit pen 70 46041 3 2071982 dant la première phase d'intégration, comme expliqué ci-après. Ce potentiel correspond au cologarithme de la valeur du potentiel inconnu fournie par la source 12. le second potentiel appliqué à l1intégrâteur 10 pendant la seconde phase d'intégration 5 est de nouveau le potentiel fourni par la source de signaux de référence 14. La seconde phase d'intégration a pour "but de déterminer un intervalle de temps représentant la valeur du potentiel cologarithmique qui peut être convertie ensuite en un signal numérique équivalent pour être affiché ou utilisé. 10 Le circuit de la figure 1 comprend un générateur d'impulsions 16, tel qu'un multivibrateur astable ou autre dispositif équivalent bien connu, afin d'engendrer une série d'impulsions 17 équidistantes dans le temps. Un compteur d'impulsions successives 18 de type ordinaire est destiné à fournir, 15 en permanence ou sous 1*action" d'une commande appropriée, un signal numérique à la sortie 20 qui indique le nombre d'impulsions appliquées à l'entrée 22 par le générateur 16 depuis le début du cycle de comptage le plus récent. Un cycle de comptage est constitué par une série d'impulsions enregistrées successi-20 vement dans le compteur 18 ou par le temps écoulé qui lui correspond et commençant à un compte d'impulsions prédéterminé, passant par ion compte maximum et se terminant juste avant le rétablissement du compte prédéterminé. Un dispositif d'affichage convenable 24 ou autre dispositif d'utilisation de signaux 25 numériques est connecté à la sortie 20. Le compteur 18 comporte également une sortie pleine déviation 26 sur laquelle apparaît une impulsion, appelée ci-après impulsion pleine déviation, à la fin de chaque cycle de comptage qui coïncide avec le compte maximum d'impulsions enregistré dans le compteur 18. 30 Le compteur 18 peut être conçu de manière à revenir de lui-même automatiquement à ion compte de départ prédéterminé, tel que zéro ou tout autre nombre commode, à la fin de chaque cycle de comptage. Selon une variante, le compteur 18 peut être remis à un compte de départ prédéterminé après chaque cycle 35 de comptage par un dispositif externe, non représenté. La remise automatique à zéro du compteur n'est indiquée dans le présent mode de réalisation qu'à titre d'exemple. La transmission d'un train d'impulsions du générateur 16 à l'entrée 22 peut être continue, comme dans le présent 40 exemple, de sorte que le compteur 18 compte en permanence en 70 46041 4 2071982 passant par une série de cycles qui ne sont pas interrompus pair les changements d'états du circuit externe associé, la combinaison du générateur 16 et du compteur 18 fonctionne ainsi en horloge numérique qui peut servir à commander avec précision 5 les événements apparaissant dans le circuit externe au moyen des impulsions pleine déviation qui apparaissent à intervalles réguliers à la sortie 26. Une bascule de minutage principale 28 commute de son état normal à l'état opposé chaque fois qu'une impulsion 10 pleine déviation est reçue de la sortie 26. Lorsque la bascule 28 a commuté, elle reste dans le nouvel état jusqu'à réception de la prochaine impulsion pleine déviation et revient alors à l'état opposé. La sortie 30 de la bascule 28 présente un potentiel élevé pour un cycle sur deux du compteur 18 et un 15 potentiel bas pendant les autres. Les expressions "élevé" et "bas" sont utilisées pour décrire l'état, c'est-à-dire le niveau de potentiel relatif, des sorties des divers dispositifs numériques décrits. La bascule de minutage principale 28 commande la du-20 rée de chacune des deux phases d'intégration séparées et distinctes qui sont effectuées en partie par le circuit d'intégration ou intégrateur 10..La nature de ces deux phases est décrite ci-après en même temps qu'une séquence de fonctionnement type du circuit d'un mode de réalisation de l'invention. L'in-25 tégrateur 10 est constitué de préférence par un amplificateur opérationnel 32, un condensateur de réaction 34 connecté entre la sortie et l'entrée de l'amplificateur 32 et une résistance 36 en série avec l'entrée de l'amplificateur 32. Comme il est bien connu des spécialistes, l'intégrateur ou le circuit d'in-30 tégration fournit à sa sortie 38 un potentiel qui varie dans le temps et qui matérialise l'intégrale par rapport au temps d'un potentiel appliqué à son entrée 4-0. Tout circuit remplissant cette fonction peut être utilisé comme intégrateur 10. Un comparateur de niveau de tension 42 connecté à 35 la sortie 38 de l'intégrateur est destiné à surveiller le niveau de tension à la sortie 38 de l'intégrateur 10 pendant chacune des phases d'intégration sus-mentionnées. Cette surveillance se traduit par le fait que le comparateur 42 engendre un potentiel élevé à la sortie 44 au passage par un seuil 40 déterminé et dans un sens donné du signal recueilli à la sortie 70 46041 5 2071982 38. Le signal de potentiel élevé ainsi engendré à la sortie 44 subsiste jusqu'à ce que le signal de sortie de l'intégrateur repasse par le seuil dans le sens inverse et il devient alors "bas. La sortie 44 du comparateur 42 est à son tour connectée 5 en relation d'excitation à une entrée d'une porte ET 46 de déclenchement du compteur et une entrée d'une porte d'entrée de référence 48. La "bascule 50 permet au circuit de déterminer la phase d'intégration à exécuter pendant un stade donné de sa sé-"10 quence de fonctionnement» La "borne d'entrée 52 des impulsions d'horloge de la bascule 50 est connectée à la sortie 30 du "basculeur 28. La sortie 54 du basculeur 50 commute du dernier état occupé haut ou bas, à l'état opposé chaque fois que le signal apparaissant à la sortie 30 du basculeur 28 passe de 15 haut à bas. Toutefois, le niveau du signal apparaissant à la sortie 54 ne change pas lorsque le signal apparaissant à la sortie 30 du basculeur 28 passe de bas à haut. Ainsi, la fréquence de changement d'état du basculeur 50 est égale à la moitié exactement de celle du basculeur 28. Le basculeur 50 cons-20 titue ainsi un diviseur de fréquence pour la fréquence de fonctionnement du basculeur de minutage principal 28. Par conséquent, la sortie 54 est baisse pendant le premier et le second cycles du compteur 18, ce qui permet à la première phase d'intégration de s'effectuer. Pendant le troisième et le quatrième 25 cycles du compteur 18, la sortie 54 est haute, ce qui permet à la seconde phase d'intégration de s'effectuer. La sortie 54 du basculeur 50 est connectée à une entrée d'une porte d'entrée des signaux analogiques 56, à une entrée d'une porte d'intégration de cologarithme 58 et à une 30 entrée d'une porte ET de remise à zéro de cologarithme 60. La sortie 54 est connectée également à line entrée d'une porte de déclenchement de compteur 46. On verra ci-après que la source de signaux analogiques 12 n'est connectée électriquement à l'entrée 40 de l'intégrateur 10 que pendant l'intervalle de 35 temps où la sortie 30 du basculeur 28 et la sortie 54 du basculeur 50 sont simultanément basses, ces deux conditions étant nécessaires pour déclencher la porte d'entrée des signaux analogiques 56. Ces conditions n'existent que pendant le premier des quatre cycles de la séquence de fonctionnement du circuit. 40 De même, on notera que le signal cologarithmique n'est appliqué 70 46041 6 2071982 par l'intermédiaire du commutateur 62 à l'entrée 40 que pendant l'intervalle de temps où la sortie 30 du basculeur 28 est "basse et la sortie 54 du "basculeur 50 haute, ces deux dernières conditions étant nécessaires pour déclencher la porte d'intégra-5 tion cologarithmique 58. la dernière condition n'existe que pendant le troisième des quatre cycles de la séquence de fonctionnement. le commutateur 62 et les commutateurs 64, 66, 68 et 70 peuvent être des transistors à effet de champ pour assurer une vitesse de fonctionnement rapide; toutefois, on peut 10 utiliser d'autres types de commutateurs et les spécialistes choisiront facilement un commutateur convenable. le compteur 18 est sensible à la porte 46 de déclenchement du compteur qui provoque le transfert de l'information numérique contenue dans le compteur 18 par la sortie 20 au 15 dispositif d'affichage 24 au moment précis où cette sortie 44 du comparateur 42 passe de l'état haut à l'état "bas, à condition que simultanément la sortie 54 de la "bascule 50 soit à l'état haut. Ces conditions ne peuvent se produire que pendant le quatrième cycle de la séquence de fonctionnement à l'instant 20 où le nombre contenu dans le compteur 18 représente la valeur du potentiel de cologarithme. Comme la porte 46 reste active à partir du moment où ces conditions apparaissent jusqu'à la fin du quatrième cycle de la séquence, un conformâteur 72, qui est un conformateur d'impulsions ou un circuit générateur clas-25 sique, est utilisé entre la porte 46 et le compteur 18. Comme il est bien connu des spécialistes, un tel conformateur n'émet une impulsion de courte durée qu'à l'instant où le niveau d'un signal appliqué à son entrée croît brusquement en passant par exemple d'un niveau bas à un niveau haut, la persistance du 30 signal à un niveau élevé à l'entrée du conformateur 72 n'a pas d'autres conséquences sur l'activité ultérieure de la sortie de ce conformateur. Il est important que l'impulsion émise par le conformateur 72, du fait du passage de la porte 46 de déclenchement du compteur d'un état bas à un état élevé, n'ait 35 pas une durée plus grande que celle d'une impulsion unique engendrée par le générateur d'impulsions 16 et soit de préférence plus courte. Ceci contribue à assurer que l'information contenue dans le compteur ne change pas pendant la durée de son affichage ou de son utilisation. Si l'impulsion émise 40 par le conformateur 72 persiste pendant un intervalle de temps 70 46041 7 2071982 qui recouvre deux ou plusieurs impulsions engendrées par le générateur 16, l'information contenue dans le compteur 18 change pendant que l'affichage est en cours. Il en résulte que l'information affichée peut être interprétée de façon inexacte. 5 Un potentiel matérialisant le cologarithme du signal de la source 12 est engendré dans le circuit RC 74- qui comprend une résistance 76 et un condensateur 78 connectés de la manière représentée et pouvant avoir une constante de temps donnée quelconque. Un potentiel de valeur prédéterminée est établi 10 initialement aux bornes du condensateur 78 par la source de potentiel d'état initial 80 qui est connectée au condensateur 78 et à la masse par le commutateur 68 dont la position est commandée par une porte 60 de remise à zéro de cologarithme. Le potentiel de cologarithme est engendré en laissant le con-15 densateur 78 se décharger à la masse à travers la résistance 76 et le commutateur 70 pendant un intervalle de temps précis qui est commandé par la porte ET 82 de génération de cologarithme. La porte 82, dont une entrée est connectée à la sortie JO de la bascule 28 et l'autre à la sortie 84 de la porte d'en-20 trée de référence 48, est active pendant une partie du second cycle de la séquence de fonctionnement pendant laquelle la sortie 30 est à l'état haut e-jTla sortie 84 de la porte d'entrée de référence 48 est à l'état bas. Par conséquent, pendant cette période d'activité de la porte 82, le commutateur 70 est 25 fermé et le condensateur 78 se décharge exponentiellement à partir de son état de potentiel initial. Gomme décrit ci-après, la source 80 est déconnectée du circuit 74 pendant cette période, de sorte que le condensateur 78 peut se décharger exponentiellement. A la fin du second cycle, le potentiel aux bor-30 nés du condensateur 78 représente le cologarithme désiré du potentiel fourni par lqéource 12 et doit donc être maintenu jusqu'à ce qu'il puisse être mesuré pendant le second programme d'intégration qui suit immédiatement. Pour ce faire, la porte de génération de cologarithme 82 est désexcitée pour 35 ouvrir le commutateur 70 et isoler la charge subsistant sur le condensateur 78. Pour mieux comprendre l'invention, on décrira une séquence de fonctionnement type du circuit de la figure 1 en se référant également aux diagrammes des temps représentés à 40 la figure 2. . 70 46041 8 2071982 Une séquence unique de fonctionnement du circuit du présent exemple couvre l'intervalle de temps de quatre cycles successifs de comptage du compteur 18 qui commence au temps "0" lorsque la source de signaux analogiques 12 est connectée à 5 l'intégrateur 10 et se terminant quatre cycles de compteur plus tard au temps lorsque le circuit revient dans l'état auquel il se trouvait au temps "0", en préparation d'une nouvelle séquence» l'axe des temps 86 du diagramme est donc divisé en quatre intervalles égaux T dont chacun représente un cycle 10 du compteur 18 apparaissant dans une séquence type. On suppose, à titre d'exemple, que le premier cycle de comptage de la séquence est choisi de telle sorte que, immédiatement avant le temps "0", la sortie 30 de la bascule 28 et la sortie 54 de la bascule 50 sont dans l'état haut. 15 Au temps "0", une impulsion de pleine déviation 88 est engendrée à la sortie 26 et commute la bascule 28, de sorte que la sortie 30 passe à l'état bas, ce qui commute la bascule 50 dont la sortie 54 passe à l'état également bas. Il en résulte que la porte d'entrée des signaux analogiques 56 est 20 excitée et ses entrées sont connectées aux sorties des bascules 28 et 50. la porte 56 ferme le commutateur 64 afin de connecter la source de signaux analogiques 12 à l'entrée 40 de l'intégrateur 10. Aucune autre porte commandant l'application de potentiel à 1'intégrâteur 10 n'est active dans ces 25 conditions. Par conséquent, en supposant que le potentiel inconnu de la source 12 présente une amplitude et une polarité constantes, l'intégrateur 10 engendre sur la sortie 38 un potentiel 90 croissant linéairement et proportionnel à l'intégrale par rapport au temps du potentiel présent à l'entrée 40. 30 l'intégration du signal de potentiel provenant de la source analogique 12 s'effectue pendant tout le premier cycle de comptage jusqu'à ce que, au début du second cycle au temps , le compteur 18 émette une nouvelle impulsion de pleine déviation 88 sur la sortie 26. 35 Au temps l'impulsion de pleine déviation du compteur commute la bascule 28 dont la sortie 30 passe à l'état haut. On voit d'après les formes d'ondes de la figure 2 que, comme la sortie 30 passe de l'état bas à l'état haut, une variation correspondante de l'état de l'entrée de la bascule 50 40 ne modifie pas l'état bas de la sortie 54. On voit également 70 46041 9 2071982 que l'état de la sortie 44 du comparateur 42, qui était haut pendant le premier cycle par suite de la présence du potentiel positif 90 à la sortie 38, reste également haut. Par suite du changement d'état de la bascule 28, la porte des signaux ana-5 logiques 56 est désexcitée, ce qui supprime le signal appliqué par la source 12 à l'entrée 40 de l'intégrateur 10, tandis que la sortie de la porte d'entrée des signaux de référence 48 devient haute du fait que les sorties du comparateur 42 et de la bascule 28 sont appliquées à la porte 48 qui actionne le 10 commutateur 66. La source de référence 14 est donc connectée à l'entrée 40. La polarité de la source de référence 14 étant opposée à celle de la source de signaux analogiques 12, le potentiel 92 présent à la sortie 58 de l'intégrateur 10 décroît alors linéairement avec le temps. Au temps le potentiel 15 à la sortie 38 atteint le seuil du comparateur 42 et à ce moment la sortie 44 du comparateur devient basse. Le niveau de sortie de l'intégrateur reste à la tension de seuil jusqu'à la fin du second cycle. Les spécialistes noteront que l'intervalle de temps tr compris entre et t est proportionnel 20 à la valeur du potentiel inconnu du signal provenant de la source 12. L'intervalle de temps t doit être déterminé avant de pouvoir engendrer le potentiel représentant le cologarithme du signal d'entrée. Le nombre contenu dans le compteur 18 au temps t représente donc cette valeur et peut être affiché ou 25 autrement utilisé si on le désire. Lorsque la sortie 44 du comparateur 42 passe à l'état bas, la sortie de la porte de référence 48 devient basse, ce qui ouvre le commutateur 66 et déconnecte la source de référence 14 de l'intégrateur 10. La partie restante du second cycle, 30 qui est représentée sous la forme de la période t, sert à engendrer le cologarithme du potentiel inconnu E de la source 12. Lorsque la sortie 84 de la porte de signaux de référence 48 devient basse au temps tQ, la sortie 30 de la bas-35 cule 28 étant encore haute, la sortie de la porte génératrice de cologarithme 82 devient haute, ce qui ferme le commutateur 70 et permet au potentiel d'état initial 94 précédemment établi dans le condensateur 78 de se décharger à travers la résistance 76 dans la masse. Cette décharge, représentée par la référence 40 96, se poursuit de façon exponentielle pendant une durée ts(31, - 70 46041 2071982 jusqu'à la fin du second cycle de comptage au temps t2. Le second programme d'intégration commence au début du troisième cycle du compteur 18 qui est le moment auquel le 5 potentiel de cologarithme engendré pendant le cycle précédent est appliqué à l'entrée 40 de l'intégrateur 10 par l'intermédiaire du commutateur 62 dont la position est commandée par la porte ET d'intégration de cologarithme 58. Au temps Tg» la tension aux bornes du condensateur 10 78 correspond au cologarithme du potentiel inconnu de la source 12. Pour conserver cette tension de façon à pouvoir la déterminer pendant le second programme d'intégration qui suit, l'impulsion de pleine déviation 88 apparaissant au temps Tg commute la bascule 28, ce qui rend la sortie 30 basse et 15 désexcite la porte génératrice de cologarithme 82, ouvre le commutateur 70 et isole la charge alors présente sur le condensateur 78. Il résulte du passage de la sortie de remise à zéro 30 de l'état haut à l'état bas que la sortie de la bascule 50 devient haute. 20 Les conditions sont maintenant satisfaites pour exci ter la porte d'intégration de cologarithme 58, fermer le commutateur 62 et appliquer ainsi le potentiel de cologarithme à travers le condensateur 78 à l'intégrateur 10. Le second programme d'intégration qui fournit une représentation numérique 25 du potentiel de cologarithme est maintenant en cours et se poursuit pendant deux cycles du compteur en se terminant au temps T^. Le potentiel 98 à la sortie 38 de l'intégrateur 10 augmente comme l'intégrale par rapport au temps du potentiel 100 du condensateur 78. Gomme cette variation est positive, la sortie 30 44 du comparateur 42 devient haute et maintient inactive la porte de déclenchement du compteur 46. L'intégration se poursuit jusqu'à ce que - le compteur 18 atteigne la pleine déviation à la fin du troisième cycle au temps T^. Au temps T^, une impulsion de pleine déviation 88 35 apparaît à la sortie 26,-ce qui commute la bascule 28 et rend la sortie 30 élevée. La sortie 44 du comparateur 42 et la sortie 54 de la bascule 50 restent hautes. Ces conditions ont pour effet de désexciter la porte d'intégration de cologarithme 58, ce qui ouvre le commutateur 62 et arrête l'intégration du 40 potentiel de cologarithme 100 du condensateur 78. Comme le po- 70 46041 n 2071982 tentiel 100 a été alors entièrement utilisé au temps le condensateur 78 peut être rechargé à son état initial de potentiel 94, de sorte qu'il est prêt à se décharger de nouveau pendant la séquence de fonctionnement suivante. Pour charger le conden-5 sateur 78, la sortie de la porte de remise à zéro de cologarithme 60 passe à l'état haut en réponse aux conditions actuelles des bascules 28 et 50 au temps ce qui ferme le commutateur 68 pour mettre à la masse la source 80 directement par l'intermédiaire du condensateur 78. Le condensateur 78 se re-10 charge à son potentiel initial 94 de façon pratiquement instantanée et reste dans cet état jusqu'au temps t du second cycle du compteur de la séquence suivante. Au temps la porte de référence 48 est excitée pour la seconde fois pendant la séquence en cours. Le commuta-15 teur 66 se ferme et la source de référence 14 est connectée à l'intégrateur 10 de nouveau, de sorte que le potentiel 102 à la sortie 38 commence à diminuer de façon linéaire en fonction du temps. A un moment t du quatrième cycle du compteur, le A potentiel 102 à la sortie 38 passe par le seuil du comparateur 20 42 qui dépend de la valeur du potentiel du cologarithme 100 et rend basse la sortie 44 du comparateur. Au temps t t la quantité numérique contenue dans le compteur 18 représente la valeur du potentiel de cologarithme 100. Afin d'afficher cette quantité, la sortie de la porte de déclenchement de compteur 46 25 devient haute du fait qu'au temps t , les sorties du compara-teur 42 et de la bascule 50 sont basse et haute respectivement. Le signal de sens positif provenant de la porte 46 fait émettre au conformateur 72 une impulsion 104 qui a pour effet que la quantité numérique contenue dans le compteur 18 au temps t est 30 transférée au dispositif d'affichage 24. Le fait que le circuit RC 74 fournit une tension V qui est fonction du cologarithme du potentiel fourni par la source de signaux analogiques 12, potentiel qui appelé E, apparaîtra dans la description suivante. En regard de la figure 2, 35 il a été montré que la période t est proportionnelle au potentiel E qui est reçu par le circuit de la figure 1. Le circuit RC 74 se décharge à partir d'un niveau de tension donnée VQ pendant une durée tg qui est égale à un cycle de comptage moins la durée tr« La tension restant sur le condensateur 40 78 à la fin de la période t_ est représentée par l'équation : S 70 46041 2071982 -t /RC Y = Yoe s (1) dans laquelle RC est la constante de temps de décroissance de la tension Y qui est déterminée par la valeur de la résistance 5 76 et la capacité du condensateur 78. Bien que cette constante de temps soit déterminée par le circuit RC 74 dans le présent exemple, elle peut être déterminée par une quelconque source variant exponentiellement connue dans la technique. Afin de montrer que la tension V est liée au cologarithme du potentiel 10 d'entrée E, ce potentiel E est exprimé comme suit : E = E1 + E2 log A (2) où A est la tension résultante désirée qui correspond à celle engendrée par le circuit RC 74. L'équation (2) peut s'écrire : log A - (E - ZJ/K2 (3) 15 donc A = 10^E"K1^K2 (4) Comme log A = ln A log e, on obtient alors à partir de (3) ln A s (E - K1)A2 log e (5) ou bien ln A = (E - K^)/K^ (6) 20 où K-, = log e. On a donc 3 A = e /£3 (7) En se référant à la figure 2, l'amplitude maximale de la tension de l'intégrateur qui est représentée par le potentiel croissant linéairement 90, est proportionnelle au po-25 tentiel analogique d'entrée E fourni par la source 12. On peut alors écrire l'équation suivante représentant le potentiel désigné par la référence 92 : tr - K5 (E - E^) (8) Ceci signifie que la période de temps t est liée 30 linéairement au potentiel .E avec un décalage et une pente . K^. En commençant la décroissance de la tension du condensateur 78 au temps t qui est la fin de la période tr, en poursuivant jusqu'au temps fixe T^, et en ouvrant ensuite le commutateur 70, le condensateur 78 se décharge pendant l'intervalle tg. Pour 35 des raisons de simplicité, on suppose que t^ = Tg ~ ^ * -^ar conséquent : . *8 " *fS " ^ L'équation (1) peut alors s'écrire : -Ctf_ - t )/RC (10) 40 J ' V 70 46041 13 2071982 soit -tfs/RC tr/RC V = VQe e (11) et donc t/RC Y " K6 e (12) —t /RG où Kg = VQe ~ fs' . En remplaçant l'équation (8) par sa valeur dans l'équation (12), on obtient : K,(E - K )/RC V = K6 e 5 1 (13) (E - K )/K V = Kg e ' 5 (14) où RC » KjK^. L'équation (14) présente la même forme que l'équation (7)« sauf en ce qui concerne la constante Kg qui peut être choisie comme on le désire en réglant les paramètres du circuit. En choisissant convenablement ceux-ci, on peut rendre la tension du condensateur 78 proportionnelle au cologarithme du potentiel appliqué par la source de signaux analogiques 12. Certains des paramètres du circuit pouvant varier, sont la résistance 76, le condensateur 78 et le potentiel de la source 80. La période comprise entre t et correspond à la possibilité supplémentaire du circuit de déterminer la valeur de potentiel de cologarithme plus grand que celui du présent exemple. Au temps qui est la fin du quatrième cycle, une impulsion de pleine déviation 88 est engendrée à la sortie 26 et commute la bascule 28 à son état de sortie bas, qui commute à son tour la sortie 54 de la bascule 50 à son état bas. Ces conditions sont identiques à celles rencontrées précédemment au temps "0" et le circuit est prêt à commencer une nouvelle séquence identique à celle qui vient de se terminer. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. 70 46041 2071982 REVEND10ATIONS 1. Générateur de fonction cologarithme d'intégration comportant : un convertisseur analogique-numérique qui comprend des moyens pour engendrer une première période de temps propor- 5 tionnelle à la valeur d'un potentiel inconnu, des moyens pour appliquer ledit potentiel inconnu à l'entrée dudit convertisseur analogique-numérique, des moyens comprenant au moins une partie dudit convertisseur analogique-numérique pour engendrer une seconde période de temps égale à un intervalle de temps fixe 10 moins ladite première période, et des moyens générateurs pour fournir une tension qui décroît exponentiellement à partir d'une valeur déterminée selon l'équation Y = VQe 0ù Y est la tension décroissant exponentiellement, Yq ladite valeur déterminée de ladite tension fournie, t ladite seconde période de 15 temps et RG la constante de temps déterminant le taux de décroissance, la valeur de V à la fin de ladite seconde période de temps étant le cologarithme dudit potentiel inconnu. 2. Générateur de fonction selon la revendication 1, comportant en outre des moyens pour empêcher la poursuite de 20 la décroissance exponentielle de ladite tension décroissante à la fin de ladite seconde période de temps. 3. Générateur de fonction selon la revendication 1 ou 2, comportant en outre des moyens pour appliquer ladite tension décroissante provenant desdits moyens générateurs à l'entrée 25 dudit convertisseur analogique-numérique dont la sortie est une représentation numérique du cologarithme dudit potentiel inconnu. 4. Générateur de fonction selon la revendication 1, 2 ou 3» comportant en outre un moyen pour "bloquer la sortie du-30 dit convertisseur analogique-numérique lorsque ledit potentiel inconnu lui est appliqué. 5. Générateur de fonction selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit convertisseur analogique-numérique comprend un intégrateur propre à engendrer un signal 35 de sortie proportionnel à l'intégrale par rapport au temps d'un signal d'entrée qui lui est appliqué, et un comparateur asservi audit intégrateur et propre à fournir -un premier signal de niveau à sa sortie lorsque le signal de sortie de l'intégrateur est supérieur à un seuil déterminé et un second signal de 4-0 niveau lorsque le signal de sortie de 1 'intégrateur est inférieur 70 46041 15 2Û71982 audit seuil déterminé. b. Générateur de fonction selon la revendication 5» dans lequel ledit intégrateur comprend un amplificateur opérationnel, un condensateur de réaction "branché entre la sortie 5 et l'entrée dudit amplificateur et une résistance en série avec ladite entrée dudit amplificateur. 7. Générateur de fonction selon l'une des revendications précédentes , dans lequel lesdits moyens générateurs comprennent un circuit EC comportant une résistance et une capa- 10 cité et éventuellement aussi un commutateur en série avec ladite résistance ou d'autres moyens pour décharger ladite capacité de ladite tension initiale déterminée VQ à travers ladite résistance pendant ladite seconde période. 8. Générateur de fonction selon la revendication 7» 15 comportant en outre des moyens pour charger ladite capacité à ladite tension initiale déterminée V . o 9. Générateur de fonction selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit convertisseur analogique-numérique comprend un générateur d'impulsions débitant dans un 20 compteur d'impulsions relié à des moyens d'affichage. 10. Générateur de fonction selon les revendications 1 à 9) dans lequel lesdits moyens générateurs engendrent un train d'impulsions de temps équidistantes, ledit compteur d'impulsions produit -un signal de sortie numérique matérialisant 25 le nombre d'impulsions appliquées à son entrée afin d'engendrer tin premier, un second, un troisième et un quatrième intervalles de temps successifs fixes et égaux, lesdits moyens d'application dudit potentiel inconnu audit convertisseur analogique-numérique sont connectés à l'entrée dudit intégrateur pendant ledit 30 premier intervalle fixe, des moyens étant prévus pour appliquer un potentiel connu à l'entrée dudit intégrateur au début dudit second intervalle fixe pendant une première période proportionnelle à la valeur dudit potentiel inconnu, lesdits moyens pour appliquer ladite tension décroissante appliquant celle-ci au 35 début audit troisième intervalle fixe, des.moyens étant prévus pour appliquer la sortie dudit comparateur audit compteur d'impulsions, la sortie correspondante de ce dernier pendant ledit quatrième, intervalle fixe étant une représentation numérique du cologarithme dudit. potentiel inconnu, des moyens - pouvant en 40 outre être prévus pour bloquer, la sortie dudit compteur d'impul 70 46041 16 2071982 sions lorsque ledit potentiel inconnu est appliqué audit intégrateur. 11. Générateur de fonction selon la revendication 10, comportant en outre un diviseur de fréquence, par exemple une 5 "bascule, dont l'entrée est connectée audit compteur d'impulsions . 12. Générateur de fonction selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens d'empêchement comprennent une porte ET de déclenchement de compteur qui est connectée 10 audit comparateur et audit diviseur de fréquence, et un conformateur d'impulsions connecté entre la sortie de ladite porte de déclenchement de compteur et ledit compteur d'impulsions, ledit conformateur étant destiné à exciter ledit compteur d'impulsions afin de produire ledit signal numérique de sortie. 15 1 13. Générateur de fonction selon la revendication 10, 11 ou 12, dans lequel lesdits moyens d'application dudit potentiel inconnu comportent un premier commutateur monté en série avec l'entrée dudit intégrateur et associé à une porte ET connectée audit compteur d'impulsions, tandis qu'éventuellement 20 lesdits moyens pour appliquer ledit potentiel connu comprennent un second commutateur monté en série avec l'entrée dudit intégrateur et associé à une seconde porte ET connectée audit compteur d'impulsions et audit comparateur, qu'éventuellement aussi lesdits moyens pour décharger ladite capacité comprennent un 25 troisième commutateur monté en série avec ladite résistance et associé à une troisième porte ET connectée audit compteur d'impulsions et audit comparateur, qu'éventuellement encore lesdits moyens d'application de ladite tension décroissante audit intégrateur comprennent un quatrième commutateur série monté en-30 tre l'entrée dudit intégrateur et ladite capacité et associé à une quatrième porte ET connectée audit compteur d'impulsions. BAD ORIGINAL