Brevet FR2094076A1 — publié le 19720204

La. présente invention concerne un modulateur et un démodulateur respectivement destinés à être utilisés dans un dispositif convertible à modulation delta comprenant un circuit recevant un train d'impulsions à modulation delta et formant un train r- de signaux à impulsions envoyé sur un circuit d'intégration convertissant ledit train de signaux à impulsions en un signal synthétique qui, lorsqu'on utilise le circuit dans un démodulateur pour la conversion en un signal acoustique, est envoyé sur un convertisseur électro-acoustique tel par exemple qu'un écouteur 10 d'appareil téléphonique, et qui, lorsqu'on utilise le circuit dans un modulateur, est envoyé sur un comparateur afin d'être comparé aTec un signal électrique analogue venant d'un convertisseur acoustico-électrique tel par exemple qu'un microphone d'appareil téléphonique, ledit comparateur produisant un train 15 d'impulsions à modulation delta qui est envoyé sur l'entrée du circuit et sur une sortie du modulateur, ledit circuit comprenant un premier circuit de comptage dans lequel, à chaque impulsion dudit train d'impulsions k modulation delta consistant en deux polarités différentes, la polarité instantanée est détectée 20 et enregistrée, et dans lequel en outre une distribution de polarité est détectée et formée par ladite iapulsion et par un nombre défini d'impulsions antérieures, et une valeur digitale instantanée est enregistrée et définie par une valeur digitale précédemment enregistrée ainsi que par ladite distribu-25 tion de polarité. Dans les dispositifs et montages connus à l'heure actuelle et utilisés dans la modulation et démodulation delta convertibles, décrits par exemple dans le brevet suédois n® 203 323, le signal en train d^Lspulsions consiste en des produits variables courant 30 par temps i^ ^ x T dans lesquels £ implique une fonction de la polarité d'impulsion, jgm implique une fonction de la distribution d'impulsions et p,pm implique une fonction et de la polarité d'iapul^ions et de la distribution d'impulsions. Cela signifie que pendant des durées constantes T, différents courants 35 i/ \ sont envoyés sur le circuit d1 intégration et dont le sens {p,pm/ instantané est fonction de la polarité instantanée de l'impulsion et dont la valeur est fonction de la distribution précédente du COPV 71 20361 2094076 train d'impulsions à modulation delta. Différentes râleurs de courant sont définies par différentes valeurs de résistance. Les impératifs de précision sont cependant si importants dau* ce cas que des procédés de fabrication par la technique des cir-5 cuits intégrés sont insuffisants. L'invention obvie à ces inconvénients en formant un produit x '•'(puj)» c« A. l'heure actuelle, pour obtenir un montage modulateur-démodulateur, par exemple dans un appareil téléphonique pour utilisation dans un système de modulation delta convertible, et 15 comprenant une partie modulateur T et une partie démodulateur S, les montages actuels doivent Stre complètement dédoublés. Cela n'est pas nécessaire dans le modulateur-démodulateur selon lsinvention car certaines parties sont communes à la partie modulateur et à la partie démodulateur. 20 La signalisation raaraérique soi moyen d'un clavier à touches d'un appareil téléphonique connu a lieu dans la bande de fréq^u.-ces vocales k signaux analogiques. Une telle signalisation peut être gênée par des courants de conversation et elle est relativement coûteuse. Dans un appareil téléphonique comprenant un mo-25 dulateur-démodulateur selon l'invention, on utilise des distributions spéciales d'impulsions de signalisation numérique, ce qtti éliffiine les- inconvénients ci-dessus» Les caractéristiques et avantages de la présente invent^wû ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard àes 30 dessins annexés sur lesquels : La figure 1 représente un schéma synoptique des parties principales qui sont incluses à la fois dans un modulateur et dans un démodulateur selon l'invention. ■La figure 2 représente un schéma synoptique d'un, premier 35 circuit de comptage du montage. La figure 3 représente un schéma synoptique d'un second circuit de comptage. BAD ORIGINAL 71 20361 3 2094076 La figure 4 représente un exemple d'un circuit logique du dispositif. La figure 5 représente un schéma synoptique fondamental du circuit d'un appareil téléphonique comprenant un modulateur-5 démodulateur selon l'invention ; et La figure 6 représente un circuit logique utilisé pour la signalisation numérique dîimtel appareil téléphonique. En se référant à la figure 1, le train d'impulsions de modulation delta est envoyé par la première entrée 11 du dispo-10 sitif sur un premier circuit de comptage CC1 dans lequel est enregistrée la polarité instantanée (+ ou -) des impulsions de modulation delta, ainsi qu'une valeur numérique(selon le présent exemple un chiffre compris entre 0 et T) qui est fonction de la distribution précédente d'impulsions du train d'impulsions 15 à modulation delta, comme ce sera expliqué plus en détail en référence à la figure 2. Ces enregistrements de polarité et de valeur numériquesont inchangés pendant une durée séparant deux impulsions de signal et apparaissent sur des sorties du circuit de comptage, de telle manière que l'une des sorties U1 agisse en 20 source de courant, avec une intensité constante e"k un sens qui est fonction de la polarité instantanée, et que huit autres sorties U2 correspondent chacune à l'une desdites valeurs numériques do 0 à 7o Un deuxième circuit de comptage CC2, qui sera décrit plus 25 en détail en référence à la figure 3 et auquel sont envoyées,par l'intermédiaire de la seconde entrée .12 du dispositif,des impulsions dréchantillonnage qui définissent lesdites durées séparant deux impulsions de signal,effectue pendant une durée d'impulsion un cycle de comptage réparti en un certain nombre d'unités de 30 temps et excite différentes sorties U3, U4 selon sa position de comptage. Ces sorties peuvent être combinées afin de former un signal pendant un nombre désiré d'unités de temps, comme ce sera expliqué ci-après en référence à la figure 4. Les sorties du deuxième circuit de comptage et les sorties 35 du premier circuit de comptage qui correspondent auxdites valeurs numériques définâessont connectées à un circuit logique LC dont une forme de réalisation est représentée sur la figure 4. La fonction dudit circuit logique est d'associer, en fonction d'un 71 20361 2094076 code défini, k chaque valeur numérique du premier circuit de comptage, une durée définie consistant en un nombre défini d'unités de temps de sorte que la sortie U5 dudit circuit logique soit excitée pendant des temps (pœ) 1u;"- s La sortie U1 du premier circuit de comptage agissant en source de courant et la sortie U5 du circuit logique sont connectées à une porte ET-G dont la sortie est reliée ^{in circuit d'in-10 tégration IC. De cette façon, le circuit d'intégration est alimenté par le produit courant par temps x ^(pm) cons" tituer un signal synthétique, de façon connue en soi. La figure 2 représente plus en détail le premier circuit de comptage, qui comprend un circuit-ET A1 et un circuit OU-ex-15 clusif E0B1. Le train d'impulsions à modulation delta est envoyé par l'intermédiaire de l'entrée 11 à une entrée de chacun de ces circuits. L'excitation de l'un ou de l'autre des deux circuits dépend de l'état d'une bascule bistable FF1 dont un état indique que la sortie U7 est reliée à une seconde entrée dudit circuit 20 —ET1 eiten outre audit circuit OU-exclusif. Si lïrapulsion instantanée à modulation delta présente une polarité correspondant à l'état de la bascule, le circuit-ET est excité. Si d'autre part la polarité de l'impulsion instantanée ne correspond pas à l'état de la bascule, le circuit OU-exclusif est excité. L'entrée de com 25 mande de la bascule est reliée à la sortie du circuit OU-exclusif de sorte que la bascule enregistre en permanence la polarité d'im pulsion instantanée et puisse, par l'intermédiaire d'une seconde sortie de courant constituant la sortie U1 du circuit de comptage, fournir un courant constant dont le sens est fonction 30 de la polarité enregistrée. Le premier circuit de comptage comprend en outre une chaîne de comptage K1 dans laquelle une première entrée est connectée à la sortie du circuit-ET et une seconde entrée est connectée à la sortie du circuit OU-exclusif. La chaîne de comptage 35 travaille de telle sorte qu'elle compte en avant si elle reçoit une impulsion du circuit-ET, c'est-à-dire si l'impulsion instantanée présente la même polarité que la précédente, et qu'elle 71 20361 5 2094076 compte en arrière si elle reçoit une impulsion du circuit OU-exclusif, c'est-k-dire si l'impulsion instantanée présente une polarité opposée par rapport k la précédente. La chaîne de comptage n'est pas du type cyclique, c'est-k-dire qu'elle s'arrête k 5 sa valeur numérique la plus élevée, même si elle reçoit une nouvelle impulsion venant du circuit-ET, et qu'elle s'arrête k sa valeur nraaériquela plus faible même si elle reçoit une nouvelle impulsion venant du circuit OU-exclusif. De cette façon, la chaîne de comptage enregistre une valeur numérique(par exemple 0 k 7 10 avec un compteur k trois chiffres ou bits) suivant la distribution précédente d'impulsions. Les sorties de la chaîne de comptage correspondent aux huit autres sorties U2 mentionnées ci-dessus du premier circuit de comptage, chacune correspondant k l'une desdites valeurs numériques 0 à 7i 15 La figure 3 représente en détail la structure dudit second circuit de comptage. Trois circuits-ET A2, A3, A4 ont chacun une première entrée connectée k un générateur d'impulsions PG, de fréquence d'impulsions £ «, La seconde entrée du circuit-ET A2 g constitue l'entrée 12 du second circuit de comptage auquel sont 20 envoyées des impulsions d'échantillonnage k la fréquence f et S qui sont fournies par le train d'impulsions k modulation delta» La sortie du circuit-ET A2 est connectée k l'entrée de remise k un d'une bascule bistable FF2» L'entrée de remise k zéro de la bascule est reliée k la sortie du circuit-ET A3 dont la seconde 25 entrée est connectée k une sortie dline chaîne de comptage K2 du type cyclique et qui est excitée par la remise k zéro de la chaîne de comptage du type cyclique. De cette manière, la remise k zéro de la chaîne de comptage provoque également la remise k zéro de la bascule. La se-30 conde entrée du circuit-ET A4 est connectée k la sortie de ladite bascule bistable, et la sortie dudit circuit est connectée k l'entrée de la chaîne de comptage K2 de sorte que chaque impulsion d'échantillonnage déclenche, par l'intermédiaire de la bascule, le départ d'un cycle, de comptage pendant lequel la chaîne 35 de comptage avance d'un pas k chaque impulsion venant du générateur d'impulsions. Les impulsions venant du générateur d'impulsions n'ont pas besoin d'être synchronisées avec les impulsions d'échan- 71 20361 2094076 tilloxmage. On suppose seulement que la chaîne de comptage «Bisève -de façon sûre un cycle de comptage dans une période d'impulsion de la fréquence d'échantillonnage. Si l'on choisit par exemple un compteur à quatre bits, cette condition est remplie pour 5 f > 16 x f . g s S Les sorties de valeurs binaires U3 de la chaîne de comptage K2 constituent avec la sortie U4 de la bascule FF2 les sorties du second circuit de comptage CC2, et, en combinaison avec les-dites sorties U2 du premier circuit de comptage CC1 (chacune ter 10 respondant à une valeur numérique définie) donnent la possibilité de former, dans un circuit logique LC, des temps consistant en des nombres définis d'unités de temps suivant un code désiré de numérotation, par exemple : Valeur numérique du premier circuit de comptage 01 234567 15 Degrés de numérotation (nombre d'unités de temps) 112 3 4 8 12 16. Un circuit logique selon la figure 4 effectue ce code de numérotation. Dans cette forme de réalisation, le circuit logique présente treize entrées dont huit sont connectées aux sorties 20 du premier circuit de comptage, correspondant chacune à une valeur numériquedéfinie de 0 à 7 et cinq sont connectées aux du second circuit de comptage. Le circuit logique comprend sept circuits—ET principaux A1/1, A2/2 etc., avec une sortie commune constituant la sortie U5 du circuit logique. Le circuit A1/1 pré-25 sente une entrée connectée à la sortie-0 ainsi qu'à la sortie-1 du premier circuit de comptage et chacun des six circuits-ET principaux restants présente une entrée connectée à une sortie du premier circuit de comptage correspondant à une valeur numérique définie de 2 à 7. Les entrées restantes des sept circuits-£T 30 principaux sont connectées aux sorties respectives du second circuit de comptage, de sorte que les temps d'excitation suivent le code de numérotation. On obtient ce fonctionnement dans le circuit-ET A6/12 par l'intermédiaire d'un circuit-OU 0R1 et dans le circuit-ET A3/3 par l'intermédiaire de deux circuits-ET A5, A6 35 et d'un circuit OU-exclusif E0R2. La figure 5 représente un schéma de base d'un appareil téléphonique à commande numérique comprenant un modulateur-démodulateur seJ_on 71 20361 2094076 l'invention. L'appareil téléphonique comprend un régénérateur d'impulsions PRG, une partie modulateur T, une partie démodulateur B et une partie signalisation S. Le but du régénérateur d'impulsions est de mettre en forme 5 les impulsions envoyées par l'intermédiaire de l'entrée 13 de l'appareil téléphonique et de transmettre le train d'impulsions régénéré d'une première sortie vers une entrée 11 de la partie démodulateur. Le régénérateur d'impulsions produit en outre des impulsions d'échantillonnage à la fréquence f et les envoie 10 d'une seconde sortie vers des entrées 12 des parties démodulateur et modulateur. La partie modulateur comprend en outre les parties principales FA représentées sur la figure 1, un microphone M, un amplificateur différentiel A et une porte-ET A7 pour engendrer le 15 train d'impulsions à modulation delta, de façon connue en soi. Si, dans ces parties principales FA, la sortie U5 du circuit logique LC est connectée k la porte G par l'intermédiaire de l'interrupteur à berceau KK de l'appareil téléphonique, comme représenté sur la figure 5, on peut toujours obtenir le marquage de 20 la position de l'interrupteur à berceau dans le central. Un appareil téléphonique hors service, c'est-k-dire un interrupteur k berceau ouvert, ne donne des impulsions que d'une seule polarité. Si par ailleurs le combiné est soulevé, c'est-à-dire qu'on ferme l'interrupteur k berceau, on envoie des impulsions de polarité 25 alternative sur les sorties U8 de l'appareil téléphonique. La partie démodulateur comprend, outre les parties principales SA représentées sur la figure 1, un écouteur HT qui est connecté à la sortie U6 desdites parties principales SA. Il n'est pas nécessaire que les parties modulateur et démodulateur compren-30 nent un second circuit de comptage CC2, ce qui constitue une simplification' importante de l'appareil téléphonique. Cette possibilité ou simplification n'est pas représentée sur la figure 5. La partie signalisation comprend un clavier ST muni par exemple de douze touches et un circuit logique SLC comportant un 35 certaiqiiiombre de circuits-ET et OU. La figure 6 représente une disposition possible de la partie signalisation d'un appareil téléphonique selon la figure 5. Les entrées dudit circuit logique 71 20361 2094076 SLC sont excitées par le clavier, par les sorties U2 de la chaîne de comptage K1 de la partie démodulateur enregistrant une valeur numérique de 0 à 7 et par les sorties U7 indicatrices d'état de la bascule FF1 de la partie démodulateur. Ces sorties 5 utilisées pour la signalisation sont indiquées dans la partie démodulateur de la figure 5 et représentées sur la figure 6. Lors de la signalisation, le central émet un train d'impulsions de signalisation qui font progresser la chaîne de comptage K1 de la partie démodulateur, périodiquement en avant et en 10 arrière. train d'impulsions de signalisation (dans FF1) 011111111010101011 valeur numérique dans le premier circuit de comptage 001 2 34567654321 001 15 La sortie du circuit logique de la partie signalisation constitue, ainsi que la sortie de la partie modulateur, la sortie U8 de l'appareil téléphonique; de cette façon, à chaque manipulation d'une touche, est émise une distribution périodique d'impulsions selon le tableau ci-dessous. 20 TABLEAU S A S T FF1 K1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 2 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 3 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 4 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 6 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 7 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 3 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 71 20361 2094076 Ni ce train d'impulsions de signalisation reçu, ni la distribution d'impulsions selon ledit tableau ne donnent de fréquences audibles ou ne peuvent être gênés par des fréquences de conversation. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter des équivalences techniques dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de ladite invention, qui est défini dans les revendications annexées. 71 20361 '° 2094076 REVENDICATIONS 1, Modulateur et démodulateur respectivement destinés à être utilisés dans un dispositif convertible à modulation delta comprenant un circuit recevant un train d'impulsions a modula-l tion delta et formant un train de signaux à impulsions envoyé sur un circuit d'intégration convertissant ledit train de signaux à impulsions en un signal synthétique qui, lorsqu'on utilise le circuit dans un démodulateur pour la conversion en un signal acoustique, est envoyé sur un convertisseur électro-acoustique 10 tel par exemple qu'un écouteur d'appareil téléphonique, et qui, lorsqu'on utilise le circuit dans un modulateur, est envoyé sur un comparateur afin d'être comparé avec un signal électrique analogue venant d'un convertisseur acoustico-électrique tel par exemple qu'un microphone d'appareil téléphonique, ledit compara-15 teur produisant un train d'impulsions à modulation delta qui est envoyé sur l'entrée du circuit et sur une sortie du modulateur, ledit circuit comprenant un premier circuit de comptage dans lequel, à chaque impulsion dudit train d'impulsions à modulation delta consistant en deux polarités différentes, la polarité ins-20 tantanée est détectée et enregistrée, et dans lequel en outre une distribution de polarité est détectée et formée par ladite impulsion et par un nombre défini d'impulsions antérieures, et une valeur numérique instantanée est enregistrée et définie par une valeur numérique précédemment enregistrée ainsi que par 25 ladite distribution de polarité, caractérisé par le fait qu'ils . m comprennent/secortd. circuit de comptage qui effectue un cycle de comptage pendant une période d'impulsion dudit train d'impulsions, un circuit logique connecté aux deux circuits de comptage et/engendre un signal de commande dont la longueur est fonction 30 de la valeur numériqueinstantanée et une porte qui est ouverte pendant le signal de commande et laisse ainsi passer des signaux venant du premier circuit de comptage, à polarité instantanée enregistrée et k amplitude constante, lesdits signaux formant ledit signal à train d'impulsions* 35 2. Modulateur et démodulateur selon la revendication 15 ILe dans Lesquels/ premier circuit de comptage est muni de deux organes logiques dont une première entrée reçoit le train dlmpulsions BAD ORIGINAL 71 20361 2094076 à modulation delta et dont une seconde entrée est connectée à une première sortie d'une bascule bistable dont une seconde sortie est connectée à la porte et munie d'une chaîne de comptage qui, lorsqu'elle reçoit des signaux de l'un des deux organes lo-5 giques, compte en avant et, après avoir atteint sa valeur numérique la plus élevée, reste à cette valeur et qui, lorsqu'elle reçoit un signal du second organe logique compte en arrière et, après avoir atteint sa valeur numérique la plus faible reste à cette valeur, ladite chaîne de comptage présentant un certain nombre de 10 sorties excitées chacune pour une valeur numérique définie, le second organe logique ayant sa sortie également connectée à l'entrée de ladite bascule bistable afin de modifier l'état de cette dernière à chaque changement de polarité dudit train d'impulsions» 3. Modulateur et démodulateur selon la revendication 1, 16 * r 15 dans lesquels/ second circuit de comptage comprend un générateur d'impulsions et une chaîne de comptage du type cyclique qui est mise en marche au début de chaque impulsion et coopte en avant sous l'effet du générateur d'impulsions à une vitesse telle qu'un cycle de comptage soit achevé de façon sûre dans la période d'im-20 pulsion du train d'impulsions à modulation delta, la chaîne de comptage ayant un certain nombre de sorties excitées pendant un nombre choisi de pas de la chaîne de comptage, lesdites sorties étant connectées au circuit logique. 4. Modulateur et démodulateur selon les revendications le 25 2 et 3, dans lesquels/ circuit logique comprend un certain nombre d'organes logiques dont une entrée est connectée à l'une des sorties du premier circuit de comptage et les autres entrées connectées à au moins l'une des sorties du second circuit de comptage, les sorties des circuits logiques envoyant lesdits signaux de 30 commande sur ladite porte. 5. Modulateur-démodulateur comprenant un circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, le second circuit de comptage étant commun au modulateur et au démodulateur. 6. Modulateur-démodulateur selon la revendication 5, com-35 prenant, pour convertir un signal en train d'impulsions particulier envoyé au démodulateur, en différentes distributions d'impulsions représentant chacune une valeur numérique d' appel, un 71 20361 12 2094076 circuit logique supplémentaire comportant un organe logique auquel sont envoyés des signaux d'entrée venant de sorties définies du premier circuit de comptage de la partie démodulateur et d'un clavier à touches qui, en fonction d'une valeur musérique 5 d'appel désirée, excite différentes entrées dudit circuit logique de façon que, sous l'influence dudit premier circuit de comptage de la partie démodulateur auquel est envoyé ledit train d'impulsions particulier de signalisation, on obtienne sur la sortie du circuit logique l'une des différentes distributions 10 d'impulsions en fonction de la valeur rrumérique