Brevet FR2056977A1 — publié le 19710507

'0 22200 1 2056977 « Les convertisseurs électroniques analogiques/digitaux peuvent être fondés sur un certain nombre de principes différents. Ils peuvent être classés suivant divers critères. Dans le court exposé suivant concernant les convertisseurs analogiques/digitaux connus, on a fait la distinction entre quatre catégories 5 principales. On distingue les convertisseurs analogiques/digitaux dans lesquels une tension en rampe ou en escalier est comparée à un signal analogique et dans lesquels le temps nécessaire pour que le signal de référence monte à partir de zéro jusqu'à la coïncidence est mesurée digitalement. Ces convertisseurs 10 comprennent au moins un générateur de tension de référence, un comparateur et une unité de mesure digitale du temps (par exemple une horloge et un compteur) . Ces convertisseurs peuvent être fabriqués à un prix relativement bas. Cependant, ils présentent l'inconvénient d'être peu précis. Pour augmenter 15 la précision, il faut faire un effort important pour la réalisation du générateur de signaux de référence au moins de façon que l'amplitude du signal varie linéairement en fonction du temps. Un autre inconvénient de ce type de convertisseur est qu'il est nécessaire que chaque conversion soit effectuée pour toutes les valeurs à partir de zéro jusqu'à la valeur analogique de 20 sorte que l'opération est relativement longue. On distingue aussi les convertisseurs analogiques/digitaux utilisant un convertisseur digital/analogique avec une boucle de réaction. Une valeur digitale existante donnée ou aléatoire est convertie en un signal analogique et ce signal est comparé au signal analogique à convertir. Si il y a une 25 différence, la valeur digitale existante est modifiée par un circuit de commande d'une certaine manière, la nouvelle valeur digitale est de nouveau convertie en une valeur analogique etc.. jusqu'à ce que, par approximations successives, on trouve la valeur digitale correcte. Dans ce cas, on utilise le fait qu'il est plus facile de construire 30 un convertisseur digital/analogique qu'un convertisseur analogique/digital. Cependant, en plus d'un convertisseur total digital/analogique, il faut une mémoire pour la valeur digitale et au moins un comparateur, et un circuit de commande est nécessaire pour changer la valeur digitale dans un certain sens suivant le résultat de la comparaison. Cependant, si on part simplement 35 de zéro, et que l'on augmente la valeur digitale pas à pas jusqu'à ce que l'on atteigne la coïncidence, la vitesse de fonctionnement n'est pas plus avantageuse qu'avec les convertisseurs utilisant un signal de référence en rampe. Un autre type de convertisseur analogique/digital a une structure en 40 cascade et engendre les chiffres isolés, pour la représentation digitale, 22200 2 2056977 les uns après les autres. Dans ce cas, il faut un circuit de commutation distinct ayant son propre signal de référence pondéré pour chaque chiffre à engendrer. Les valeurs des signaux de référence des étages voisins ont un rapport de 1 à 2; par exemple, 1/2 U , 1/4 U , 1/6 U . Dans chaque r max max max 5 étage, le signal analogique appliqué, par exemple la tension, qui est à convertir est comparée au signal de référence respectif. Si le signal analogique est supérieur, un circuit de mémoire bistable est mis à un dans cet étage, la tension de référence est soustraite de la tension analogique et le signal restant est appliqué à l'étage suivant pour un traitement ultérieur. Cepen-10 dant, si la tension analogique est inférieure au signal de référence, le circuit de mémoire de cet étage est mis à zéro et la tension analogique est transférée inchangée à l'étage suivant pour traitement, ultérieur. Finalement, l'état des circuits de mémoire binaires, représentent la valeur du signal analogique sous forme codée. 15 Les convertisseurs de ce type nécessitent en outre pour chaque étage un signal de référence distinct et un circuit de mémoire binaire, un comparateur, ainsi qu'un circuit de soustraction qui doit fonctionner très précisément. Si le même signal de référence doit être utilisé dans tous les étages, les signaux analogiques doivent être doublés pour chaque transfert d'un étage au suivant. Ceci signifie qu'il faut des amplificateurs supplémentaires qui 20 doivent fonctionner très précisément. Dans tous les cas, le signal analogique initial n'est utilisé que dans le premier étage. Dans tous les autres étages, on utilise un signal dérivé qui peut par conséquent, être imprécis. Au cours de ces dernières années, on a réalisé des convertisseurs analogiques/digitaux comprenant un réseau à plusieurs états stables. Dans ces 25 convertisseurs, on combine un certain nombre d'éléments de commutation ayant UBe région de résistance négative et deux régions stables de résistances élevée et basse de façon que l'on obtienne un réseau ayant plusieurs états stables possibles [2n pour n éléments de commutation)". Lorsqu'un signal ana- 30 35 40 logique est appliqué è ce réseau, il prend, dans la plupart des cas, après avoir passé par plusieurs autres états, un état particulier qui représente le signal analogique. Les états des éléments de commutation isolés représentent alors une valeur digitale sous forme codée. Pour ces convertisseurs, il est nécessaire que les éléments de commutation aient des caractéristiques différentes qui s'adaptent exactement les unes aux autres de sorte que les différents états stables du réseau se distinguent clairement les uns des autres et que l'on obtienne une relation unique aux valeurs du signal analogique. La plupart de ces circuits présentent un autre inconvénient résultant de l'iiréversibilité du procédé de réglage des éléments de commutation, la valeur qui est déjà fixée pour les '0 22200 3 2056977 h chiffres de valeur élevée n'est pas considérée pendant le réglage des éléments de commutation pour les chiffres de valeurs inférieures. Il en résultera que, dans le cas où l'on trouve par exemple en premier lieu la valeur analogique correspondant à un 8 décimal, ce qui est égal à 1000 en binaire, et 5 qu'à la fin du procédé de conversion la valeur analogique est un 7 décimal, ce qui correspond à 0111 en binaire, l'affichage donnera finalement 1111 en binaire, égal à 15 en décimal, ce qui constitue une erreur importante. Cela reste vrai lorsque la valeur analogique est changée entre le réglage des éléments et la lecture du convertisseur. On peut utiliser un dispositif 10 d'échantillonnage et de maintien distinct pour le signal analogique, ce qui cependant nécessite un circuit supplémentaire qui est de plus une source supplémentaire de mauvais fonctionnement ou d'erreurs. Un objet de l'invention est de trouver un procédé et de réaliser un système pour la conversion analogique/digitale ne présentant pas les inconvé-15 nients des convertisseurs connus. Un convertisseur analogique/digital réalisé conformément à l'invention doit avoir une conception simple, comporter aussi peu de composants que possible et permettre d'obtenir des simplifications et des avantages au cours de sa construction. Un autre objet de l'invention est de réaliser un convertisseur ne nécessitant pas de circuit d'échantillon-20 nage supplémentaire pour le signal analogique mais présentant cependant des valeurs digitales non ambiguës. Une autre caractéristique souhaitable est que le circuit du convertisseur analogique/digital puisse être utilisé comme convertisseur digital/analogique sans y apporter beaucoup de modifications ou additions. 25 L'invention concerne un procédé de conversion analogique/digitale qui est caractérisé en ce que n courants de référence sont ajoutés les uns aux autres, n étant le nombre de chiffres dans la représentation digitale, les valeurs constantes des courants de référence étant proportionnelles aux ordres de la représentation digitale, en ce qu'un courant proportionnel au signal 30 analogique à convertir est soustrait de la somme des courants de référence, ce qui donne un courant différence, en ce que chaque courant de référence l'un après l'autre en commençant par le courant supérieur, est comparé au courant de différence, et en ce que le courant de référence respectif est coupé et en conséquence le courant de différence réduit de la même quantité 35 si le courant de différence est supérieur ou égal au courant de référence respectif, de sorte que finalement, il reste un courant de différence qui est inférieur à la valeur constante du courant de référence d'ordre le plus faible et la somme des courants de référence laissés en circuit est équivalente à la valeur digitale établie pour le signal analogique à convertir. 40 Une possiblité intéressante d'exéçution de ce procédé consiste à réali 22200 4 2056977 ser la comparaison entre un courant de référence et un courant de différence en réduisant régulièrement, le courant de référence respectif qui prend une valeur constante au repos et en conséquence en réduisant le courant de différence par un signal de commande et en observant simultanément, lequel des 5 deux courants atteint le premier, la valeur nulle ou une valeur voisine de zéro, et dans les cas où le courant de référence n'est pas coupé, ce courant de référence et, en conséquence, le courant de différence prennent leurs anciennes valeurs à la fin du signal de commande. Un convertisseur-analogique/digital pour exécuter le procédé de l'inven-10 tion est caractérisé en ce que n branches de circuit parallèles sont utilisées, chaque branche comprenant un élément de commutation, une source de courant de référence et une borne pour appliquer un signal de commande, chaque élément de commutation a un état de résistance faible, et un état de résistance élevé dans lequel il peut être amené par un signal de restauration d'une part, 15 ou en diminuant le courant au-dessous d'une valeur minimum d'autre part,; chaque source de courant de référence fournit un courant ayant une intensité de référence constante, lorsque l'élémént de coirmutation correspondant est dans l'état de résistance faible, mais peut être amené par un signal de commande dans une gamme de fonctionnement où sonjourant diminue régulièrement 20 en fonction du signal de commandes les n branches sont connectées à un point de sommation commun; on utilise une source de courant représentant le signal analogique qui est connectée.au point de sommation commun et qui fournit un courant proportionnel au signal analogique appliqué à son entrée; le point de sommation commun est connecté par une diode à un potentiel de référence, 25 de façon que le courant qui circule dans cette diode soit égal à la différence entre la somme des courants provenant des sources de référence et du courant provenant de la source de courant représentant le signal analogique. Un tel convertisseur analogique/digital peut être réalisé simplement et de façon peu coûteuse, en utilisant par "exemple des circuits intégrés. 30 II n'est pas nécessaire que les composants actifs aient des tolérances serrées pour certaines valeurs des caractéristiques. Un autre avantage est que les chiffres isolés de la valeur digitale sont produits séquentiellement à certains instants, le chiffre ayant la valeur la plus grande étant disponible en premier,; les chiffres sont emmagasinés et par conséquent, peuvent être 35 lus en parallèle à un instant quelconque. Du fait de ces conditions favorables, un convertisseur analogique/digital peut être utilisé dans des dispositifs qui sont produits en série et qui doivent avoir un prix total bas. Ces circuits peuvent par exemple être utilisés dans les appareils d'abonnés, dans les systèmes téléphoniques avec trans-40 mission de données en PCM. Etant donné le faible prix et la simplicité de 0 22200 5 2056977 . production, chacun de ces appareils peut comprendre un convertisseur analogique/ digital réalisé conformément à l'invention, ainsi qu'un convertisseur digital/ analogique qui est réalisé presque de la même façon, de sorte que les signaux de la parole peuvent être transférés en digital à partir et en direction 5 de ces postes d'abonnés. D'autres objets caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de l'exposé qui suit, fait en référence aux dessins annexés à ce texte, qui représentent un mode de réalisation préféré de celle-ci. La figure 1 représente le circuit d'un convertisseur analogique/digital 10 réalisé conformément à l'invention et permettant d'engendrer une représentation digitale à quatre bits de signaux d'entrée analogiques. La figure 2 représente le circuit d'un convertisseur digital/analogique qui a la même structure que le convertisseur analogique/digital de la figure 1, avec quelques modifications. 15 La figure 3 représente un diagramme de la caractéristique courant-tension des éléments de commutation et des sources de courant de référence dans le convertisseur analogique/digital de la figure 1. Les figures 4A et 4B représentent des diagrammes représentant les courants et les tensions par rapport au temps lorsqu'une impulsion de conmande est 20 appliquée à une des branches transportant le courant de référence dans un convertisseur analogique/digital conforme à la figure 1. La figure 1 représente une réalisation du convertisseur analogique/digital de l'invention grâce auquel quatre bits sont engendrés pour la représentation digitale d'une valeur analogique. La sortie se présentera sous la forme de 25 nombres binaires à quatre bits de sorte que seize niveaux différents peuvent être distingués. Quatre branches de circuit parallèles (une brnche pour chaque chiffre binaire! comprennent chacune un élément de coirmutation S C11), une source de courant de référence cn(13> 15' 17) et une borne Tn(21) pour appliquer 30 les signaux de commande. Les éléments de conmutation S sont des thyristors n (ce sont des diodes à quatre couches avec une électrode de corrmande ou des redresseurs commandés au silicium). Chaque source de courant de référence C comprend un transistor à effet de champ 13, une résistance montée en série n 15 et une boucle de réaction 17 reliée à la porte du transistor à effet de 35 champ. Chaque borne Tn est connectée par l'intermédiaire d'une résistance 19 à un point commun qui est lui-même connecté à une source de tension Les cathodes des thyristors Sn sont connectées à un point de sommation commun Z et leurs électrodes de commande sont connectées à une borne d'entrée de restauration commune 23. 40 Un amplificateur A est utilisé cornue source de courant représentant Ie 22200 B 2056977 i signal analogique. Il convertit la tension analogique u à convertir en digital A en un courant proportionnel i = f (u ). Cette source de courant peut compren- A A dre un transistor bipolaire 31, dont l'émetteur est connecté par l'intermédiaire d'une résistance 33 à une source de tension et dont le collecteur 5 est connecté au point de sommation commun Z. La borne d'entrée pour la tension analogique u a convertir est appelée 35 et reliée à la base du transistor A 31. La polarisation est engendrée par la résistance 37. Le point de sommation commun Z est aussi connecté par l'intermédiaire d'une diode à semiconducteur 41 au potentiel de la masse. 10 Une borne 43 connectée directement au point de sommation Z constitue la sortie du convertisseur analogique/digital et cette sortie fournira le signal digital. Les sources de courant C^ fournissent au repos des courants dont les valeurs ont entre elles des rapports égaux aux puissances de 2. Le courant 15 le plus faible est 1^ et correspond à la valeur analogique la plus faible qui peut être convertiej il correspond aussi à l'incrément. Comme cela sera expliqué ci-dessous, ce courant le plus faible [l'incrément de courant), doit être supérieur au courant de maintien des thyristors, ce qui signifie Iq > Le courant supérieur est égal à 2n ^. 1^ [dans la réalisation repré- 20 sentée), il est ST^). Ainsi, la somne de tous les courants constants de toutes les branches est égale à (2-1) IQ. (dans la réalisation représentée, ceci est égal à 15Iq)« Ceci correspond à la valeur analogique la plus grande qui peut être convertie. On va maintenant décrire les principes de fonctionnement. Pour une cori-25 version analogique/digital, tous les thyristors Sn sont rendus conducteurs initialement, de sorte que les sources de courant de référence fournissent ensemble, le courant maximum (2n-1) IQ au point de sommation commun Z. La tension analogique u^ à convertir est transformée en un courant proportionnel i^ = Par l'amplificateur A .qui fonctionne comme source de 30 courant. Dans la plupart des cas, le courant ne compense que partiellement, les courants constants arrivant au point de sommation Z, par conséquent, un courant de compensation (appelé aussi courant de différence) iQ circule de plus dans la diode D, de sorte que la somme de tous les courants au point Z' est égale à zéro. 35 On fait ensuite un test pour toutes les branches de courant de référence eB commençant'avec la branche ayant le courant constant le plus grand pour déterminer si le courant X.IQ qu'elle délivre est inférieur ou égal au courant de différence i_. Si c'est le cas, le commutateur S dans cette branche est u n mis à son état non conducteur de sorte que le courant XI.Q est coupé et le 40 courant de différence i^ est réduit de la même quantité. '0 22200 7 2056977 Dans l'autre cas, c'est-à-dire lorsque le courant constant X.IQ est supérieur au courant de différence, iQ, la branche est laissée en circuit, et une impulsion est fournie au point de sommation Z et en conséquence, à la borne de sortie digitale. 5 Cette opération est réalisée successivement pour toutes les branches, de sorte que finalement, le courant de différence i^ est égal à zéro ou au moins inférieur à l'unité de courant 1^. La somme des courants constants X.Ig fournie par les sources de courant de référence dont les commutateurs sont encore dans l'état conducteur, est alors égale aux courants analogiques 10 i. à convertir et les états de tous les commutateurs S constituent une re-A n présentation digitale -sous la forme d'un nombre binaire- de la valeur analogique à convertir. Cette information digitale est aussi fournie pendant le processus de conversion sous forme d'une séquence d'impulsions P^ ... P^. □n va maintenant passer à la description de la caractéristique courant- 15 tension des commutateurs S et des sources de courant de référence C en se n n référant à la figure 3. Ces caractéristiques sont cependant simplifiées et ne sont représentées que très schématiquement. La caractéristique du commutateur Sn -qui est identique pour le cormiuta-teur dans chacune des Branches- correspond à une partie de résistance élevée et 20 à une partie de résistance faible séparée par une région de résistance négative. Le commutateur reste dans son état de résistance élevée jusqu'à ce que la tension UDn soit atteinte. Lorsque cette valeur UDr, est atteinte, la tension DU du chute, et le point de fonctionnement passe dans la partie de résistance faible, ce qui correspond à un commutateur ouvert. Tant que le courant reste supérieur 25 au courant de maintient, I , le commutateur est laissé nuvert. Cependant, si le courant est réduit, à une valeur inférieure à I,.-, le point de fonction- nu nement revient à la partie de résistance élevée de la caractéristique. Ceci est le fonctionnement classique d'un élément de commutation ayant deux états stables de résistances différentes tels que les thyristors , les diodes tunnel 30 etc.. Les caractéristiques des sources de courant de référence sont représentées dans le diagranme comme caractéristiques de charge. Dans un but de simplicité, on n'a représenté que les caractéristiques des sources de courant de référence C^ et C^. On pourra avoir les courbes pour C^ et C^ en prenant 35 comme ordonnée à l'origine 4IQ et 8IQ. Le courant fourni par une source de courant C^ est constant pour une gamme de tension assez importante. Ceci est obtenu dans la réalisation par un transistor à effet de champ avec une réaction négative. Si la tension d'alimentation est réduite en dessous d'une certaine valeur, le transistor 40 sera amené à saturation. Dans cet état de saturation, le courant est fonction 22200 6 2056977 ■ de la tension, ce qui est représenté par la partie décroissante de la caractéristique. Dans cette gamme, le courant est réduit quand la tension augmente, c'est-à-dire, la fonction i=f(u) est une fbnction monotone décroissante. C'est une propriété importante des sources de courant de référence. Cependant, 5 il est possible d'utiliser un composant qui fournit sur une gamme importante un courant constant et qui peut être amené par un signal de commande (une impulsion de tension, une impulsion de courant) dans une gamme dans laquelle, le courant et la tension sont fonction l'un de l'autre de la manière décrite. Comme on peut le voir, les composants actifs peuvent être égaux dans 10 toutes les branches si les sources de courant constituant la réaction négative sont utilisées comme représenté dans la réalisation. Les différences dans les caractéristiques, c'est-à-dire, la valeur du courant constant maximum peut être déterminée simplement en choisissant une valeur correcte pour la résistance de réaction. Finalement, il est important que le courant cons-15 tant le plus faible c'est-à-dire l'incrément de courant 1^ soit supérieur au courant de maintien Iun des thyristors. nu Au repos, le courant et la tension correspondent au point si le thy- ristor correspondant est fermé (état de résistance élevé) ou au point Q si le thyristor est dans son état de résistance faible de sorte que le n 20 courant maximum X.Ig circule dans la branche correspondante. On va maintenant faire une description détaillée des opérations réalisées pendant une conversion analogique/digitale en se référant à la figure 1 et au diagrarime représenté sur les figures 4A et 4B. On doit mentionner que les courbes sont très simplifiées pour ne montrer schématiquement que les 25 relations essentielles des courbes les unes avec les autres. oYi suppose qu'à l'entrée analogique 35 est appliquée une tension u à convertir, qui donne A un courant i^ = 9. 1^. Par conséquent, la conversion doit donner le nombre binaire 1001 (représentation binaire de 9). En premier lieu, une impulsion de restauration RS est appliquée à la 30 borne d'entrée de restauration 23j cette impulsion atteint les éléectrodes de commande de tous les thyristors (11) et rend conducteur ces thyristors. Ensuite, toutes les sources de courant de référence fourinissent le courant maximum X.IQ. Si on utilise des éléments de corrmutation à deux bornes, sans : électrode de commande, une impulsion de commande doit être appliquée à chaque 35 branche, de façon que la tension à chaque élément S^ atteigne une valeur supérieure à la tension d'allumage U ~. Ainsi, la somne de tous les courants DU constants c'est-à-dire 15.IQ, va au point de sommation commun Z. La source de courant correspondant au signal analogique A (31, 33, 35, 37) tire un courant i =9.1 de sorte que circule dans la diode D (41) un courant de dif-AU 40 férence iD=6.IQ. La tension u^ au point de sommation n'est que légèrement 22200 9 2056977 supérieure à 0 (potentiel de la masse). La tension u^ sur la borne (21) a une valeur U^. Ces conditions sont représentées sur la figure 4A dans l'intervalle précédant t^. Au cours de l'étape suivante une impulsion de commande ST est appliquée 5 à la borne (21) et en conséquence, la tension u^ à ce point varie pendant un court instant d'une valeur UQ à une valeur légèrement inférieure à zéro. La courbe de cette tension est représentée schématiquement dans la partie supérieure de la figure 4A. Entre les instants t^ et t^> la différence de tension Au entre les points 10 T et Z est réduite, cependant le courant n'est pas réduit à cause de la réaction dans la source de courant de référence C^. Seulement, à partir de t^, la différence de tension Au devient si petite que, dans la caractéristique de la source de courant (courant in)» on atteint un coude à partir duquel le courant diminue de la même façon que la tension. Ceci signifie qu'entre 15 les instants t^ et t^, le courant i^ dans la' branche 1 diminue régulièrement et le courant de différence i dans la diode 0 (41) est réduit de la même • L) quantité étant donné que tous les autres courants restent constants. Lorsqu'à l'instant t^ le courant iQ est nul, tension uest aussi voisine de zéro. Il en résulte que la diode D, est non conductrice. A partir de ce 20 moment, la différence de tension Au reste constante et en conséquence, le courant restant dans la branche 1 en fait de même, ce courant étant dans ce cas Is=2.Ig. Puisque on a fait l'hypothèse que IQ > I , le courant ne diminuera pas en dessous de la valeur de maintien de sorte que le commutateur S1 reste dans son état de résistance faible (état conducteur). Lorsqu'on 25 rencontre le front avant de l'impulsion de commande ST, la tension uest de nouveau croissante et la diode devient conductrice à l'instant t^. A partir de là, la différence de tension Au et en conséquence le courant dans la branche 1 augmente jusqu'à l'instant t,. auquel il a la valeur maximum. A la fin de l'impulsion de commande, on retrouve de nouveau les mêmes conditions qu'au 30 début. Entre temps une impulsion P^ a été fournie à la sortie digitale indiquant ce fait et déterminant la valeur 1 pour le digit binaire d'ordre le plus haut. L'opération de conversion pour la seconde branche de courant, c'est- à-dire pour le second chiffre binaire va maintenant être décrite. Le courant 35 maximum 15.1^ circule encore jusqu'au point de sommation. Dans là diode, il y a encore le courant de différence i =6.1 qui circule car i =9.1 . On U U AU. peut voir cette condition sur la figure 4B dans la partie gauche de la ligne passant par t^. Maintenant une impulsion de commande est appliquée à la borne d'entrée T2» De la même façon que décrit précédemment, la différence de ten-40 sion Au entre les points T^ et Z diminue sans qu'il y ait de changement dans 22200 10 2056977 . le courant jusqu'à l'instant Lorsqu'on rencontre la courbure dans la caractéristique de la source d& courant C2 (voir figure 3), c'est-à-dire à l'instant t^» le courant i^ dans la branche 2 commence à diminuer de la même façon que la différence de tension Au, de même le courant de différence 5 ig diminue de la même façon. Cependant, puisque ce courant de différence est toujours supérieur au courant de référence restant, de la quantité 2.IQ (les conditons au départ sont ip = 6.IQ, i^ = 4.1g) il n'atteint pas la valeur zéro. En conséquence, la diode D reste conductrice, la tension u^ reste légèrement supérieure à zéro et la différence de tension Au devient plus petite à 10 l'instant t^, le courant de référence restant de la source C2 diminue à la valeur inférieure du courant de maintient I,,-. A ce moment, le thyristor HU S2 est bloqué, c'est-à-dire, il est amené à l'état de résistance élevée. Le courant dans la branche 2 devient maintenant nul et le courant de différence prend une valeur constante qui est i^ = 2.1^. 15 Lorsque la tension u^ sur la borne augmente, à la suite du front arriè re de l'impulsion de commande ST, il n'y aura pas de changement dans les valeurs du courant, car le commutateur reste dans son état de résistance élevée. Ceci signifie qu'à la fin de l'impulsion de commande, le courant dans la branche 2 est voisin de zéro. Pendant cette étape du procédé de conver-20 sion, aucune impulsion de sortie n'est engendrée à la sortie digitale (il y aura en plus une faible impulsion de bruit de sorte que le second chiffre binaire est déterminé égal à zéro. Les deux étapes de conversion pour les branches 3 et 4, c'est-à-dire, pour les deux chiffres binaires d'ordre inférieur sont exécutées d'une manière 25 analogue. Dans la troisième étape, le courant constant 2.IQ de la troisième branche est interrompu par la fermeture du commutateur S^ et en conséquence, le courant de différence iQ devient pratiquement nul. Aucune impulsion de sortie n'est engendrée, de sorte que le chiffre P^ est égal à zéro. Finalement, dans la quatrième étape, il n'y a pas de commutation dans 30 le courant constant IQ puisque (comme dans la première étape), il est supérieur au courant de différence i^. A ce moment, une impulsion de sortie P^ est engendrée indiquant que le quatrième chiffre binaire est égal à 1. A la fin de l'opération de conversion, les états de commutation des quatre commutateurs S^ à S^ représentent en binaire la valeur analogique 35 appliquée à l'entrée. Le nombre binaire 1001 est maintenant disponible et si on le désire, il peut être obtenu en parallèle à partir des bornes T^ à T^ ou par l'intermédiaire de bornes supplémentaires entre les éléments de commutation S et les sources de référence C par exemple, aux branches n n de réaction 17 ou par d'autres composants supplémentaires simples. Pendant 40 l'opération de conversion, les quatre chiffres du nombre binaire 1001 sont 22200 11 2056977 cependant déjà fournis sous la forme d'impulsion séquentielles à la borne de sortie digitale 43 comme représenté sur la figure 1. On va maintenant donner les conditions qui sont imposées aux composants. Comme on peut le voir d'après la description et d'après les caractéristiques 5 représentées sur la figure 3, les composants actifs qui sont utilisés, en plusieurs exemplaires et en parallèles, c'est-à-dire, les thyristors S (11) n et les transistors à effet de champ (13) des sources de courant de référence, peuvent être les mêmes. Ceci est une condition très intéressante pour la réalisation de circuits intégrés et on en tire un grand avantage par rapport 10 aux convertisseurs analogique/digital connus dans lesquels les composants ayant des régions de résistance négative doivent avoir des caractéristiques différentes qui doivent être appariées les unes avec les autres très précisément. On doit simplement apparier les sources de courant de référence parallè-15 les à l'aide des résistances car il est simplement nécessaire de fixer les courants maxima aux valeurs 1^, 21^, 41^, etc.. Cette opération peut être réalisée dans les circuits intégrés d'une manière très simple. Cependant, il est possible en principe d'utiliser d'autres codes par exemple, en appliquant les coefficients 4-2-2-1 au lieu de 8-4-2-1 pour le courant constant. 20 Cependant, il n'y a que dix niveaux de signaux différents qui peuvent être distingués. Le code représenté dans l'exemple grâce auquel des nombres binaires purs sont engendrés semble être le code le plus intéressant dans la plupart -des applications. On va maintenant donner quelques modifications qui peuvent être appor- 25 tées au circuit. Au lieu des thyristors qui sont utilisés dans les réalisations connte éléments de commutation, S (11) on peut naturellement utiliser d'autres n composants qui sont commutés d'une manière analogue entre un état de résistance élevée et un état de résistance faible et qui reviennent dans 1'état initial lorsque le courant devient inférieur à la valeur du courant de maintien. 30 Pour cela on pourrait utiliser deux transistors complémentaires dans lesquels la base de l'un est connectée au collecteur de l'autre et vice versa. On peut déterminer la valeur du courant de maintien I,,n au moyen de résistances nu supplémentaires. De plus, les composants actifs dans les sources de courant de référence représentés comme des transistors à effet de champ dans la réali- 35 sation et qui semblent être les éléments les mieux appropriés, peuvent aussi être des transistors bipolaires, ou autres éléments analogues. Au lieu de connecter chacune des bornes T par l'intermédiaire d'une n résistance 19 à une source de tension commune, l'alimentation en tension et l'introduction des impulsions de commande peut être réalisée de façon 40 que chaque point soit connecté séparément à sa propre source de signaux 22200 12 2056977 • (par exemple, un transistor) qui fournit au repos la tension +Ug0 et qui peut varier de la tension de repos à une valeur légèrement inférieure à zéro pendant un court instant suivant un programme d'impulsions désirée. La source A de courant représentant le signal analogique peut être constit-5 tuée par un autre composant à la place du transistor bipolaire 31. Une modification de la gamme de conversion, c'est-à-dire de l'échelle de ce convertisseur analogique/digital peut être réalisée simplement en changeant les résistances 33 ou 37 ou en changeant la réaction ou la polarisation de la source de courant. Pour cela, on peut utiliser des résistances parallèles 10 parmi lesquelles on peut faire une sélection par des commutateurs ou des connexions interchangeables. On va maintenant décrire un convertisseur digital/analogique. La structure fondamentale du convertisseur analogique/digital décrite précédemment peut aussi être utilisée comme convertisseur digital/analogique comme cela a été 15 vu en se référant à la figure 2. Les parties qui apparaissent dans les figures 1 et 2 portent les mêmes numéros de référence. Si des éléments multiples sont combinés à un élément commun, ou si un élément commun est divisé en plusieurs éléments, ceci est représenté par le signe ' par exemple 23'. Les éléments de la figure 1 qui ne sont pas utilisés pour le convertisseur digital/ 20 analogique sont simplement éliminés sur la figure 2. Comme on peut le voir sur la figure 2, les branches de courant de référence comprenant les éléments de commutation S^ et les sources de courant de référence C^ sont les mêmes que dans le convertisseur analogique/digital. Une extrémité de chacune de ces branches est connectée au point de sommation 25 commun Z et l'autre extrémité de chaque circuit est aussi connectée à un point de sommation de sorte qu'il n'existe qu'une seule borne d'entrée T' (21') qui est aussi connectée par l'intermédiaire d'une résistance 19' avec la source de tension C+U^g). Les électrodes dé commande des éléments de commutation S^ ne sont pas dans ce cas connectées, à une seule entrée, mais chacun 30 d'entre elle est connectée à sa propre entrée 23'. L'amplificateur analogique A n'est pas nécessaire dans ce cas, il en est de même pour la diode D. Par contre, le point de sommation Z est connecté par l'intermédiaire d'une résistance ohmique R à la masse. La borne 43, connectée au point de sommation Z, est aussi la borne de sortie. 35 Le fonctionnement du convertisseur digital/analogique est bien connu et par conséquent ne sera décrit que brièvement. Avant la conversion tous les thyristors S^ sont rendus non conducteurs par une impulsion de restauration RS' appliquée à la borne d'entrée T' (21'). Ensuite, les signaux digitaux P^ à P^ sont appliqués aux entrées 23' soit en parallèle, soit séquentielle-40 ment, de sorte que suivant les impulsions appliquées, certains des thyristors 0 22200 13 2056977 S sont rendus conducteurs. Finalement, les courants constants suivant les n chiffres binaires appliqués à l'entrée sont ajoutés au point de sommation Z, de sorte que la chute de tension dans la résistance R peut être extraite du signal analogique à la borne de sortie. 5 On peut utiliser cette possibilité de deux manières différentes. On peut réaliser un convertisseur qui peut être commuté dans l'un des deux modes de fonctionnement désiré, à savoir le mode analogique/digital, ou le digital/ analogique. Dans ce cas, une résistance R et quelques bornes et lignes sont ajourées en plus des composants représentés sur la figure 1. Le passage entre 10 les deux types de convertisseur peut être effectué au moyen de commutateurs manuels ou de connexions interchangeables. D'une part, des blocs fondamentaux identiques qui contiennent tous les composants possibles peuvent être produits pendant la fabrication. D'autre part on peut réaliser une configuration de conducteurs contenant toutes les 15 connexions possibles et de laquelle les connexions non désirées peuvent être éliminées en les interrompant (par exemple, par décapage], ou bien les connexions désirées peuvent être établies en y soudant des conducteurs supplémentaires . Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur le dessin, 20 les caractéristiques essentielles de l'invention appliquées à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiless sans pour autant sortir du cadre de ladite invention. 22200 14 2056977 REVENDICATIONS 1.- Méthode de conversion analogique/digitale caractérisée en ce que n courants de référence, n étant le nombre de chiffres dans la représentation digitale, sont ajoutés les uns aux autres, les intensités constantes des cou~ 5 rants de référence étant proportionnelles aux ordres de la représentation digitale, en ce qu'un courant proportionnel au signal analogique à convertir est soustrait de la somme des courants de référence, de façon à engendrer un courant appelé courant de différence, en ce que chaque courant de référence, l'un après l'autre en commençant par le courant de référence correspondant 10 à l'ordre le plus haut, est comparé au courant de différence, et en ce que le courant de référence correspondant est supprimé, réduisant ainsi le courant de différence de la même quantité lorsque le courant de différence est supérieur ou égal au courant de référence, réduction telle que, finalement, subsiste un courant de différence d'intensité inférieure à l'intensité cons-15 tante du courant de référence d'ordre le plus faible et que la somme des intensités des courants de référence laissés en circuit est représentative de la valeur digitale établie pour le signal analogique à convertir. 2.- Méthode selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la comparaison entre un courant de référence et le courant de différence est 20 réalisée en réduisant de façon uniforme le courant de référence correspondant qui prend une valeur constante en période de repos et donc en réduisant le courant de différence au moyen d'un signal de commande, et en observant lequel des deux courants atteint le premier la valeur nulle ou une valeur voisine de zéro, et en ce que dans les cas où le courant de référence n'est pas supprimé, 25 ce courant de référence et donc le courant de différence prennent leur ancienne valeur à la fin du signal de commande. 3.- Convertisseur analogique/digital caractérisé en ce qu'il comprend n circuits parallèles, chaque circuit comprenant un élément-de commutation, une source de courant de référence et une borne pour appliquer un signal de com- 30^ mande, en ce que chaque élément de commutation possède un état de résistance faible, et un état de résistance élevée dans lequel il peut être amené par un signal de restauration d'une part ou en diminuant le courant au-dessous d'une valeur minimum d'autre part, en ce que chaque source de courant de référence fournit un courant ayant une intensité de référence constante lors-35 que l'élément de commutation correspondant est dans l'état de résistance faible, mais peut être amené par le signal de commande dans une gamme de fonctionnement où son courant diminue régulièrement en fonction du signal de com- BAD ORIGINAL 0 22200 15 2056977 mande, en ce que les n circuits sont connectés à un point de sommation commun en ce qu'une source de courant représentant le signal analogique fournit un courant proportionnel au signal analogique appliqué à son entrée et est connectée au point de sommation commun; en ce que le point de sommation com-5 mun est connecté par une diode à un potentiel de référence, de façon que le courant qui circule dans cette diode soit égal à la différence entre la somme des courants provenant des sources de référence et du courant provenant de la source de courant représentant le signal analogique. 4.- Convertisseur analogique/digital selon la revendication 3, caractérisé 10 en ce que les éléments de commutation sont des diodes à quatre couches avec une électrode de commande, chacune de ces électrodes de commande étant reliée à une borne commune recevant un signal de restauration. 5.- Convertisseur analogique/digital selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque élément de commutation comprend une paire de transistors 15 complémentaires dont chacune des électrodes de base est reliée à l'électrode de collecteur de l'autre transistor. 6.- Convertisseur analogique/digital selon la revendication 3, caractérisé en ce que les transistors de chacune des sources de courant possèdent des caractéristiques sensiblement identiques, en ce que les éléments de commuta- 20 tion dans chacun des circuits délivrant un courant de référence correspondant possèdent des caractéristiques sensiblement identiques, et en ce que les intensités distinctes l'une par rapport à l'autre sont déterminées par les valeurs des résistances de contre réaction. 7.- Convertisseur analogique/digital selon la revendication 3, caractérisé 25 en ce que les sources de courant de référence comprennent chacune un transistor connecté en série avec une résistance de contre-réaction et boucle de réaction connectée à l'électrode de commande du transistor, en ce que les bornes d'entrée du signal de commande peuvent être connectées sélectivement à une borne commune, en ce que la source de courant correspondant au signal 30 analogique et la diode peuvent être déconnectés de façon sélective du point de sommation commun, et en ce qu'une résistance additionnelle est connectée par une de ses extrémités à un potentiel de référence et par l'autre extrémité, de façon sélective, au point de sommation commun, de telle sorte que le convertisseur analogique/digital peut être modifié de façon à fonctionner 35 en convertisseur digital/analogique. 70 22200 16 2056977 B.- Convertisseur analogique/digital selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments de commutation sont pourvus d'une électrode de commande qui peut être reliée sélectivement à une borne commune ou chacune à une borne individuelle, en ce que les bornes d'entrée du signal de commande peuvent 5 être reliées avec une borne d'entrée commune, en ce que la source de courant représentant le signal analogique à convertir et la diode peuvent être déconnectées du point de sommation commun, et en ce qu'une résistance supplémentaire est prévue dont une extrémité est reliée à une source de potentiel de référence et dont l'autre extrémité eut être connectée au point de sommation 10 commun, de telle sorte que le convertisseur analogique/digital peut être modifié de façon à fonctionner en convertisseur digital/analogique.