Brevet FR2096622A1 — publié le 19720225

Pour obtenir, à partir d'un signal dont la fréquence varie en fonction d'un phénomène, une tension dont la valeur est propor- tonnelle à cette fréquence et représente ainsi ce phénomène, il est usuel de declencer un circuit monostable å l'aide drE signal d'entrée et d'intégrer les impulsions rectangulaires ainsi obtenues. Si l'on a besoin d'un temps de réponse court, il faut réduire la constante de temps de l'incégra-ceur; mais on est limité dans cet te voie par l'ondulation triangulaire qui se superpose à la compo- sante continue et dont l'amplitude croit rapidement avec l'intervalle de temps séparant deux impulsions successives du circuit monostable. On pourrait interposer un doubleur de fréquence entre le circuit monostable et I' intégraLeur. ais cette solution est chère et n'améliore pas la précision du système. La présente invention a pour objet un circuit monostable qui est déclenché à la fois par les fronts avant et les fronts arrière du signal d'entrée, de sorte qu'il tiens compte des variations de fréquence qui peuvent se produire encre un front avant et un front arrière, ce qui double la précision, et qu'il fournit des impulsions à une fréquence double de celle du signal d'entrée, ce qui facilite l'intégration. Le circuit monostable selon ltinvention qui con'#rend deux transistors connectés de manière usuelle et est précédé d'un circuit dérivateur RC, est caractérisé par un élément de connexion uni-directionnel qui relie la base du deuxième transistor au point de connexion de la résistance et du condensateur du circuit dérivateur, en permettant le passage du courant de la base vers la résistance de ce circuit. La présente invention est applicable chaque fois au'on désire transformer une fréquence en tension. ais elle est particulièrement applicable aux détecteurs de vitesse qui permettent de mesurer la vitesse d'un disque rotatif en une matière ferromagnétique, muni sur sa surface d'interruptions équidistantes disposées suivant une couronne centrée sur l'axe de rotation du disque et constituées par exemple par des trous, et qui comprennent un capteur ferro-magnétique disposé en regard du trajet des inter ruptions du d#isque et émettant un flux passant par ce disque.L'in vention permet d'ob-Lenir la même précision et la même facilité d'intégration que si l'on utilisait un circuit monostable normal avec un disque corportant deux fois plus d'interruptions, par exemple t00 trous au lieu de 200. On a décrit ci-aprcs, à titre d'exemple non limitatif, un rrtode de réalisation de l'invention avec référence au dessin annexé dans lequel La Fig. 1 montre un dispositif de mesure de la vitesse d'un disque rotatif comportant un circuit monostable selon l'invention. La Fig. 2 est le schéma de ce circuit. la LaFig. 1, on voit en 1 un capteur électro-magnétique qui est disposé à cheval sur un disque tournant 2 muni de trous 3 ré gulièrement espacés et qui fournit ainsi un signal dont la fré quence est proportionnelle à la vitesse de rotation du disque 2. Ce capteur peut, par exemple, être du type décrit dans la demande de brevet n0 7108194 déposée par la Demanderesse le 4 ars 1971. Ce signal mis en forme par un circuit 4 commande un circuit monostable 5 qui délivre des impulsions à un circuit intégrateur 6. On obtient à la sortie 7 de ce dernier circuit une tension qui est proportionnelle à la vitesse du disque 2. Coe#rne on le voit à la Fig. 2, le circuit monostable 5 comprend deux transistors p-n-p T1 et T2. La base du transistor T1 est re liée par une résistance R1 et un condensateur C1 à la borne d'en trée 8 du signal; la résistance R1 est, en outre, connectée à la masse par une résistance R2. L'émetteur du transistor T1 est connecté par un condensateur C2 et une résistance R3 à la base du transistor T2; il est également relié à une source de tension positive U0 par une résistance La La base du transistor T2 est, de plus, reliée à la source de tension par une résistance variable R5 et à la résistance R2 par une diode D permettant le passage du courant de cette base à la résistance. L'émetteur du transistor T2 est relié à la base du transistor T1 par une résistance R6 et à la source de tension par une résistance R7. La sortie 9 du circuit est connectée à cet émetteur. Enfin, les deux collecteurs des de L-ransistors T1 et T sont connectés à la iasse, En l'absence de signal, le transistor T1 est bloqué alors que le transistor T2 est conducteur, de sorte que, du fait de la chute de tension dans la résistance R7, la tension en 9 est pratiquement nulle. Lorsqu'un signal arrive à l'entrée 8 du circuit monostable, le front avant de ce signal est transformé en une impulsion posi tive par le circuit dérivateur R2 - C1. Cette impulsion ne peut passer par la diode D mais est transmise à la base du transistor Tl qu'elle débloque. La tension au collecteur de ce transistor, qui avait pour valeur UO, devient nulle.Le transistor T2 qui était conducteur et dont la base était alimentée par la résistance se bloque car le condensateur C2 se décharge et amène le potentiel de base de ce transistor à une valeur négative sensiblement égale à -UO. Par suite, la tension du collecteur du transistor T2, c'està-dire en 9, qui était nulle, prend la valeur UO. Cette tension appliquée par la résistance 126 à la base du transistor T1, maintient ce dernier saturé, après disparition de l'impulsion produite par le front avant du signal d'entrée. ais le condensateur C2, dont la borne connectée au transistor T1 est au potentiel zéro et dont l'autre borne est connectée à la source de tension par la résistance R5, se charge. ilu bout d'un certain temps, qui est fonction des valeurs de UO, de C et de R5, la résistance R3 de faible valeur pouvant être négligée, le potentiel de la base du transistor T2 rend ce dernier conducteur, de sorte que la tension à la sortie 9 redevient nulle, La chute de Tension est très rapide du fait que le transistor T1 va se bloquer car l'alimentation de sa base par la résistance R6 est coupée et il va envoyer une impulsion de courant positive à la base du transistor T2. On obtient ainsi, à la sortie 9, un signal rectangulaire dont la durée peut être réglée en modifiant la valeur de la résistance 25. Le fonctionnement du circuit, tel qu'il est décrit jusqu'à présent, est classique. ais, le circuit dérivateur R2 - Cl transforme le front arrière du signal en une impulsion négative qui est transmise à la base du transistor T2 par la diode D; ce transistor se bloque. Les résistances R2, Rl, R6 et R7 constituent un diviseur de tension et les valeurs de ces résistances sont déterminées de façon que la tension au point de connexion des résistances R1 et R6, c'est-à-dire à la base du transistor Tl, ait alors une valeur suffisante pour rendre ce dernier conducteur. Le condensateur C2 se décharge et amène le potentiel de la base du transistor T2 à la valeur -UO. Tout se passe ensuite comme si le transistor T1 avait reçu une impulsion positive et on recueille en 9 une nouvelle impulsion rectangulaire. On recueille en définitive, en 9, le même signal que si l'on avait utilisé un circuit monostable de type usuel, mais en prévoyant dans le disque 2 deux fois plus de trous 3. Il va de soi que 11 invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS I. - Circuit monostable doubleur de fréquence comprenant deux transistors connectés de manière usuelle et précédé d'un circuit dérivateur RC, caractérisé par un élément de connexion uni-directionnel qui relie la base du deuxième transistor au point de connexion de la résistance et du condensateur du circuit dérivateur, en permettant le passage du courant de la base vers la résistance de ce circuit. 2 Application du circuit défini à la revendication 1 à un dispositif pour mesurer la vitesse d'un disque rotatif en une matière ferro-magnétique, muni sur sa surface d'interruptions équidistantes disposées suivant une couronne centrée sur l'axe de rotation du disque et constituées par exemple par des trous qui comprend un capteur ferro-magnétique disposé en regard du trajet des interruptions du disque et émettant un flux passant par ce disque, le capteur étant connecté au circuit monos-table.