Brevet FR2077773A1 — publié le 19711105

* La présente invention a pour objet un décodeur magnétique intégré bas niveau utilisable notamment en liaison avec les mémoires et les têtes magnétiques. D'une façon générale, ainsi que le montre la Fig. 1, un décodeur bas niveau peut être caractérisé par un quadripole 1. Si on appelle le signal d'entrée et le signal de sortie, le raoport Sg/S^ peut être modifié par l'intermédiaire d'une commande extérieure 2, soit par tout ou rien, soit d'une façon continue. Il existe déjà sur le marcné deux sortes de décodeurs bas niveau : les décodeurs à semi-conducteurs et les décodeurs magnétiques. Rappelons que les principaux inconvénients des premiers sont d'exiger, outre l'énergie de commande, une énergie de fonctionnement (alimentation supplémentaire), de présenter un bruit propre non négligeable. Ces inconvénients sont palliés par les décodeurs magnétiques, qui seuls concernent la présente invention. Dans des dispositifs connus de ce genre un bobinage dit de commande est réalisé entre les bobinages primaire et secondaire d'un transformateur comportant un circuit magnétique. Lorsqu'un courant parcourt le bobinage de commande, il sature le circuit magnétique ; il en résulte que le couplage entre les boMnapes primaire et secondaire est modifié. De tels dispositifs présentent, malgré des perfectionnement notoires vis—à—vis des dispositifs à semi-conducteurs, encore de nombreux inconvénients. Tout d'abord leur conception et leurs formes ne s'adaptent guère au traitement du signal d'entrée et de sortie des têtes magnétiques intégrées ; toujours à cause de leur conception et de leurs formes, le rendement n'est pas excellent. Par ailleurs lorsqu'un courant parcourt le bobinage de commande, il produit un signal parasite sur les bobinages primaire et secondaire . L'invention décrit un décodeur magnétique bas niveau intégré correspondant mieux que ceux de l'art antérieur aux exigences de la pratique, notamment en palliant les inconvénients décrits ci-dessus et ce pour un prix de revient relativement bas. Le dispositif suivant l'invention propose un décodeur bas niveau intégré caractérisé en ce qu'il comporte, un circuit magnétique en forme de boucle fermée et réalisé en deux parties de même épaisseur, composées d'un matériau magnétique identique, 70 05127 2077773 e parallèles et réunies à leurs extrémités, un bobinage primaire et un bobinage secondaire logés à l'intérieur de ladite boucle à chaque extrémité respectivement, un bobinage de commande, situé entre lesdits bobinages primaire et secondaire et traversant, 5 rigoureusement en leur milieu, chacune desdites deux parties suivant l'axe de facile aimantation du circuit magnétique, l'espace compris entre lesdits bobinages primaire et secondaire à l'intérieur de la. boucle étant occupé par un matériau isolant. La mise en oeuvre du dispositif suivant l'invention 10 nécessite d'une part, l'emploi d'un circuit magnétique à faible reluctance et d'autre part, un procédé de fabrication des bobinages primaire et secondaire# Le circuit magnétique à faible reluctance peut avantageusement être constitué en utilisant les éléments décrits 15 dans la demande de brevet français n° E.N. 6936864 déposée le 28 Octobre 1969, au nom du demandeur, pour "CIRCUIT MAGNBTIQÏÏE À FAIBLE RELUCTANCE". On y décrit notamment un tel circuit composé d'une ou plusieurs couches minces réalisées en un alliage en Fe-Ni-Cr. 20 Quant au procédé de fabrication des bobinage primaire et secondaire, il consiste à utiliser une technique d'évaporation sous vide de couches minces. Un tel procédé est décrit dans la demande de brevet français n° E.N0 6936863 déposée le 28 Octobre 1969, au nom du demandeur, pour "TETE MAGNETIQUE INTEGREE ET PROCEDE 25 DE FABRICATION DE LADITE TETE". On y décrit notamment de tels bobinages constitués par une succession alternée de couches superposées, électriquement conductrices et électriquement isolantes» L'invention de toute façon sera mieux comprise à la 30 lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation et des dessins annexés sur lesquels : - la Fig. 1 représente symboliquement un décodeur ; - la Fig. 2 représente une vue en perspective d'un dispositif suivant l'invention ; 55 - la Fig. 3 représente une coupe suivant "A A" de la Fig. 2 ; et »■ la Fig. 4 représente une vue de face d'une partie de la Fig. 2. Sur la Fig» 2 qui est une vue en perspective d'un décodeur magnétique bas niveau suivant l'invention on voit un circuit magnétique 3 à faible reluctance. Ce circuit en forme de 70 05127 boucle fermée est constitué par deux parties 4 et 5 face à face, parallèles et réunies à leurs extrémités. Ces parties 4 et 5 de même épaisseur sont composées de couches minces en Fe-Ni-Cr. On distingue en 6 et 7, vus en coupe les bobinages primaire et 5 secondaire constitués par une succession alternée de couches électriquement conductrices et électriquement isolantes. Le bobinage de commande 8, qui peut avantageusement être réalisé par une couche conductrice, du Cu par exemple, traverse rigoureusement en leur milieu chacune des parties 4 et 5 suivant l'axe de 10 facile aimantation, représenté par la flèche 9. Perpendiculairement on a de môme représenté par la flèche 10, l'axe de difficile aimantation. Enfin l'espace 11, entre les bobinages 6 et 7 est comblé par un isolant, du SiO par exemple» Sur la Fig. 3, qui est une vue en coupe suivant A A 15 de la Fig. 2, on distingue les parties 4 et 5 formant le circuit magnétique et le bobinage de commande 8. Ladite boucle magnétique fermée est telle que le rendement du dispositif soit maximal. Physiquement cela se traduit par le fait que la reluctance Rp, qui définit la 20 majeure partie des pertes, doit être grande par rapport à la reluctance Rm, qui correspond à la canalisation du flux dans les parties magnétiques. Si on désigne par : 9 = éwaiseur re 1s nartie 4 ou 5 du circuit magnétiaue 25 1 ■ épaisseur d'isolant 11 L =• longueur de la boucle d m largeur de la boucle AJ « perméabilité magnétique relative = perméabilité magnétique du vide (f*Q = O 30 On peut écrire ï Rp LdM0 Rm = 2 L edu M >*o 1 r 35 Pour avoir un rendement maximal il faut que le M_ M Rm 2 j2 soit maximal • ORK3IH4U 70 05127 2077773 Or e et^l^ étant fixés par le circuit magnétique, on remarque que L doit être le plus petit possible et 1 le plus grand possible. Cependant L ne peut être réduite au-delà d'une certaine valeur fixée par la distance minimale acceptable entre les 5 bobinages primaire 6 et secondaire 7. En effet il faut, par exemple, avoir un signal nul ou secondaire lorsque le décodeur doit répondre à la fonction d'interrupteur. On notera qu'avec le dispositif suivant l'invention, le nombre de tours, c'est-à-dire ici le nombre de couches électriquement 10 conductrices, des bobinages primaire et secondaire peut être variable. Il est ainsi possible de constituer un montage élévateur ou abaisseur de tension. La Fig. 4 représente une vue de face de la zone médiane d'une des parties 4 (ou 5) formant la boucle magnétique. On y 15 distingue le bobinage de commande 8 qui doit traverser chaque partie 4 0ii 5 en leur milieu. Supposons en effet qu'un courant suffisant parcourt, perpendiculairement au plan de la Fig. 4, le bobinage de commande 8 dans le sens indiqué par la flèche 12, vue de l'arrière. Le champ 20 engendré par le bobinage 8 est généré autour de celui-ci et sature le circuit magnétique dans la zone hachurée 13. La perméabilité du matériau magnétique devient alors égale à l'unité. Afin que ce champ engendré se referme sur lui—même et n'induise pas un signal parasite dans l'un des bobinages 6 ou 7, il faut que la 25 couche conductrice, constituant le bobinage de commande 8, traverse rigoureusement en leur milieu chaque partie 4 ou 5« Par ailleurs si on appelle : — F = la largeur de la zone saturée 13 - f = la largeur de la couche conductrice"8 30 on peut écrire que la reluctance Rc apparaissant dans chaque partie 4 ou 5 du circuit est : F Ro = _f ed où F est une fonction de f et du courant de commande. Le fonctionnement du décodeur en interrupteur se traduit alors 35 par l'inégalité : Rc ^ Rp La valeur de cette inégalité sera en fait déterminée nar Mï'Ù. 70 05127 207777 le rapport du signal de transfert, lorsque le décodeur fonctionnera en transmetteur de signaux, sur le signal résiduel, qui lorsque le décodeur fonctionnera en interrupteur, passe du bobinage primaire au bobinage secondaire et réciproquement. niveau intégré suivant le dispositif de l'invention consiste, comme déjà dit plus haut, à utiliser la technique d'évaporation sous vide décrite dans la demande de brevet français n° E.N. 6936863. Dans le cas du décodeur représenté par la Fig. 2 on réalisera 10 d'abord une moitié de la partie 5 du circuit magnétioue. Puis on déposera, toujours par évaporation sous vide, une couche conductrice représentant le bobinage de commande 8. Ensuite on réalisera la seconde moitié de la partie 5. Les bobinages 6 et 7 seront réalisés ensuite, exactement comme dans la demande de 15 brevet précitée, de même les couches alternées qui composent ces bobinages se referment ici à l'extérieur du circuit magnétique. Enfin on terminera par la partie 4 du circuit magnétique, en procédant, comme pour la partie 5, en deux étapes. Le prix de revient d'un décodeur intégré ainsi fabriqué est relativement bas, 20 vis-à-vis des décodeurs magnétiques déjà existants, car il peut être réalisé, en utilisant la technique par évaporation, dans un même cycle de vide. modes de réalisation décrits et représentés, qui n'ont été donnés 25 qu'à titre d'exemple. 5 Le procédé de fabrication du décodeur magnétique bas Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux 70 05127 20777 REVENDICATIONS Décodeur magnétique bas niveau intégré caractérisé en ce qu'il comporte, un circuit magnétique en forme de boucle fermée et réalisé en deux parties de même épaisseur, composées d'un matériau magnétique identique, parallèles et réunies à leurs extrémités, un bobinage primaire et un bobinage secondaire logés à l'intérieur de ladite boucle à chaque extrémité respectivement, un bobinage de commande, situé entre lesdits bobinages primaire et secondaire et traversant, rigoureusement en leur milieu, chacune des dites deux parties suivant l'axe de facile aimantation du circuit magnétique, l'espace compris entre lesdits bobinages primaire et secondaire à l'intérieur de la boucle étant occupé par un matériau isolant. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits bobinages primaire et secondaire comportent un nombre de tours variable. Dispositif suivant la revendication t caractérisé en ce que ledit bobinage de commande est constitué par une couche conductrice»