Brevet FR2128284A1 — publié le 19721020

L'invention a pour objet un circuit de déclenchement utilisant une paire de portes logiques couplées dans des trajets de courant parallèles. Les systèmes d'oscilloscope à rayons cathodiques 5 nécessitent un circuit d'entrée de déclenchement qui soit synchronisé avec le signal à afficher de sorte que le "balayage de l'oscilloscope commence au moment désiréo Un signal de réenclenchement est fourni par le système d'oscilloscope lorsque l'oscilloscope est prêt à accepter, ou capable d'accepter, 10 le signal de déclenchement du balayage. Dans une réalisation existante de circuit de déclenchement, on utilise deux diodes tunnel raccordées en parallèle, une diode tunnel jouant le rôle de diode tunnel de porte et de déclenchement pour délivrer l'impulsion de déclenchement et 15 une seconde diode tunnel étant utilisée comme diode de commande. Cette forme de circuit de déclenchement est décrite dans le brevet américain déposé le 9 Avril 1969 par Eichard H. Mc-I^orrow sous le numéro 814 586, le brevet correspondant ayant été délivré le 23 novembre 1971 sous le ÏT0 3 622 805 20 sous le titre "Circuit de déclenchement", et cédé à la Demanderesse. Cette forme connue de circuit de déclenchement comporte un premier et un second, trajets de courant raccordés en parallèle entre une tension de référence et une première sour-. 25 ce de courant réglable. Chacun des trajets de courant comporte un dispositif ou transistor de commande du courant et une des— dites diodes tunnel montés en série, dont chacune présente une caractéristique de résistance négative et un niveau de courant de déclenchement auquel elle passe d'un état de fonctionnement 30 à faible tension à un état de fonctionnement à tension élevée. Une seconde source de courant fournit un deuxième courant à la jonction entre la diode tunnel de porte et le transistor de "* commande du courant dans le premier trajet de courant et une troisième source de courant est adaptée pour fournir un troi-35 sième courant à la jonction entre la diode tunnel de commande et le transistor de commande du courant dans le deuxième trajet de courant. Le signal de réenclenchement est appliqué à COPY 71 46763 2 2128284 cette dernière jonctiono Un signal de synchronisation .sous forme d'une onde sinusoïdale est appliqué de façon différentielle pour commander le courant dans les deux transistors de commande du couranto Un circuit d'impédance couple les deux circuits ensembleo En fonctionnement, le signal de réenclenchement est appliqué à la jonction de la diode de commande, après quoi, lorsque le signal de synchronisation atteint pour la première fois un niveau prédéterminé dans une demi-période particulière de ses demi-périodes, le courant traversant le transistor de commande du courant, raccordé en série avec la diode de commande, s'accroît au point où la diode de commande passe à son niveau de tension élevé ce qui tend à entraîner un certain courant à travers la diode tunnel de porte par l'intermédiaire dudit circuit d'impédance. Lorsque le signal de synchronisation se renverse, un niveau prédéterminé est atteint au cours de la demi-période suivante, pour lequel le courant traversant le-transistor raccordé en série avec la diode de porte s'accroît suffisamment pour déclencher le passage de la diode de porte à son état de tension élevée et délivrer une impulsion de déclenchement à l'oscilloscope. Ce système de déclenchement est très rapide et est ainsi approprié pour être utilisé avec des systèmes d'oscilloscope à fréquence élevée. Il n'est pas nécessaire de former une impulsion séparée de déclenchement étant donné que le signal de synchronisation sous forme d'onde sinusoïdale provoque la commutation dans un état de la diode de porte. L'effet d'hystérésis est utilisé pour déterminer les conditions de fonctionnement de la diode de porte, par un changement d'état de la diode de commande à un niveau du signal de synchronisation, et par le déclenchement de la diode de porte à un second niveau du signal de synchronisation. Cependant, dans un tel système, il est nécessaire de régler les trois sources de courant avec précision de façon à équilibrer convenablement le circuit. Il est également nécessaire que les diodes tunnel soient soigneusement polarisées pour éviter qu'elle ne changent d'état à des moments non 71 46763 3 2128284 désirés et un courant de polarisation minimal doit toujours être présent. En outre, les diodes tunnel sont d'un fonctionnement relativement incertain et sont également facilement endommagées en cours de fabrication ou de montageo 5 Selon la présente invention, on utilise un circuit de déclenchement comportant deux trajets de courant dans lequel des portes logiques remplacent les diodes tunnel en tant que porte de commande et porte de déclenchement, chaque trajet de courant comportant un transistor de commande du courant 10 pour commander le courant appliqué à une entrée de la porte associée en réponse au signal de synchronisation. La source de signal de réenclenchement est couplée à une seconde entrée de chacune des portes de déclenchement et de commande, ou d'armement. 15 .La sortie non inversante de la porte de déclenchement sert de signal de déclenchement au circuit d'utilisation, tel que, par exemple, le circuit de balayage d'un oscilloscope. La sortie de chaque porte est également raccordée, par un circuit de réaction, à l'une de ses entrées, de telle 20 'sorte que le courant peut être prélevé de ladite entrée par le transistor de commande du courant associé, pour provoquer la régénération de la porte associée et sa commutation a son état de faible tension ou état inférieur, à un niveau préétabli * d'amplitude du signal de synchronisation. 25 Dans ce système, il n'est nécessaire de régler qu'une seule source de courant. En outre, lorsque la porte passe à son état inférieur elle ne se rétablit pas à son état supérieur même si le courant d'entrée est réduit à zéro. Egalement, les portes logiques sont d'un fonctionnement très sûr et sont moins 30 facilement endommagées que les diodes tunnel. Etant donné qu'elles n'ont pas besoin d'être soigneusement polarisées, comme c'est le cas des diodes tunnel, les portes logiques permet=_ tent la réalisation plus facile de circuits de déclenchemento D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront 35 à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel : - la figure 1 est un schéma d'un mode de réalisation COPY 71 46763 2128284 préféré du nouveau circuit de déclenchement selon l'invention ; - les figures 2a, 2b et 2c sont des courbes représentant respectivement le courant traversant un-dispositif de commande de courant couplé à une porte, la tension à l'entrée 5 des portes et la tension à la sortie de la porte lors de la régénération de la porte } , . . - les figures 3a, 3h, 3c et 3d sont, respectivement, des courbes représentant le signal de synchronisation, le signal de réenclenchement et les sorties des deux portes lors de 10 deux situations de déclenchement. Sur la figure 1 à laquelle on se référera maintenant, le nouveau circuit de déclenchement comporte une paire de portes couplées en parallèle l'une desdites portes comportant deux transistors d'entrée 11 et 12, un transistor de référence 15 13 et un transistor de sortie 14. L'autre porte logique comporte trois transistors d'entrée 15» 16 et 17».un transistor de référence 18 et un transistor de sortie 19» Chaque porte est une logique à mode "courant" ou dispositif de pilotage du courant ayant deux trajets de cou-20 rant parallèles» Par exemple, la première porte logique comporte un premier trajet de courant comportant la résistance 21 et les trajets collecteur-émetteur des deux transistors d'entrée 11 et 12 et un second trajet de courant comportant la résistance 22 et le trajet collecteur-émetteur du transistor 25 de référence. 13j tous deux couplés en commun par l'intermédiaire d'une résistance 23 à une source de tension 24. La base du transistor de référence 13 est raccordée à une source 25 de tension de référence. Lorsqu'une tension élevée apparaît aux bases de l'un 30 ou de l'autre, ou des deux transistors 11 et 12, le transistor associé devient passant et le courant s'écoule à travers cette branche du circuit» Etant donné que' la tension aux émetteurs couplés en commun des transistors 11 et 12 est .alors plus élevée que la tension de référence appliquée à la base du 35 transistor de référence 13j le transistor de référence est bloqué et la base du transistor de sortie 14 passe à -un haut niveau pour produire un signal de. sortie élevé au non inversé 71 46763 2128284 à partir de la jonction émetteur du transistor de sortie 14» Eéciproquement, lorsque les bases des deux transistors d'entrée tombent à un bas niveau, les deux transistors 11 et 12 sont bloqués, la tension de leur émetteur devient plus 5 faible que la tension de référence, et le transistor de référence 13 devient passant et conduit le courant à travers la seconde branche de la porte» La base du transistor de sortie 14 tombe à un bas niveau pour produire un signal de sortie de bas niveau à partir de la jonction de son émetteur» 10 Le second circuit de porte fonctionne d'une façon similaire pour produire un signal de sortie non inversé, à l'émetteur du transistor de sortie 19, le circuit de porte remplissant une fonction OU en réponse aux trois entrées des transistors 15» 16 et 17» 15 • Les deux portes comportent des circuits de réaction comprenant respectivement des résistances 26 et 27 qui assurent le couplage de la sortie non inversée de la porte associée en la ramenant à l'une de ses entrées, la base du transistor 12 pour la première porte et la base du transistor 17 pour l'au-20 tre porte. Ces circuits de réaction servent à introduire une réaction et une régénération positives de la porte associée» En fonctionnement, et en supposant que le transistor d'entrée 12 est passant et qu'une tension élevée existe sur l'émetteur du transistor 14-, si un courant allant en s'accrois-25 sant I^ est prélevé de la jonction de la base du transistor d'entrée 12 et du circuit de réaction 26, la tension e^n appliquée à la base du transistor 12, décroît comme représenté sur la figure 2. Une valeur de courant est ainsi atteinte à laquelle l'entrée est amenée dans sa région active et à ce moment la 30 sortie non inversée eQui. commence à baisser, ce qui abaisse encore darantage la tension e^n et provoque le passage de la sortie non inversante de l'émetteur du transistor 14 à son bas niveau (point A)« Si le courant d'entrée est réduit à zéro (point B) 35 le signal de sortie ne reprend pas son haut niveau. La sortie non inversante peut être amenée à reprendre à nouveau un état de haut niveau, que le courant dfentrée soit zéro ou non, en 71 46763 6 2128284 amenant la base du transistor 11 à un haut niveau (point 0). En outre, la sortie non inversante peut être empêchée de passer à un bas niveau, avec un accroissement du courant d'entrée 1^ comme décrit ci-dessus, en maintenant l'entrée du transistor 11 à un haut niveau pendant une telle période» La seconde porte comportant le circuit de réaction 27 fonctionne d'une façon similaire en réponse à un flux de courant Ig» L'entrée du transistor 12 dans la première porte, est couplée au collecteur (d'un premier transistor de commande du courant 31) d'un premier trajet de courant et l'entrée du transistor 17, dans la deuxième porte, est couplée au collecteur d'un second transistor de commande du courant 32 dans un second trajet de courant parallèle au premier trajet. Les émetteurs des transistors de commande du courant 31 et 32 sont couplés en commun à une source du courant appropriée 33 pour fournir un courant 1^ à ces trajets de courant parallèles. Le courant Ij est réglé de telle sorte qu'il n'y ait pas suffisamment de courant pour déclencher simultanément les deux portes» Les bases des deux transistors de commande du courant 31 et 32 sont couplées de façon différentielle à chaque côté d'une source 34- d'un signal.de synchronisation 35, par exemple une onde sinusoïdale, de telle sorte que le signal est appliqué avec des polarités opposées aux bases respectives* Etant donné qu'il n'y a pas assez de courant pour déclencher les deux- portes limultanément, une zone d'hystérésis délimitée H est fournie entre le niveau d'armement au-dessus duquel le signal de déclenchement doit passer pour amener la première porte à régénérer et le niveau du déclenchement au-dessous duquel le signal de déclenchement doit passer pour amener la seconde porte ou porte de déclenchement à régénérer (figure 3a). Les figures 3b, 3c et 3d représentent deux situations qui se rencontrent dans le déclenchement des oscilloscopes» Dans la première situation, la ligne de réenclenchement du circuit de l'oscilloscope est à haut niveau au temps To et est appliquée aux bases des transistors d'entrée 11 de la porte 71 46763 7 2128284 d'armement et 16 de la porte de déclenchement, et le "balayage n'est pas encours. Au temps lorsque l'entrée de réenclenchement passe à un niveau bas, le signal de synchronisation 35 est plus faible quelle niveau de déclenchement qui amènerait 5 normalement le transistor 32 à devenir passant, provoquant l'accroissement du courant Ig et, comme décrit ci-dessus, amènerait la sortie du transistor 19 à tomber à un niveau bas appliqué au circuit de 1*oscilloscopeo La porte de déclenchement est empêchée de passer à un bas niveau du fait que la 10 sortie du transistor 14-, à haut niveau, de la porte d'armement, maintient le transistor d'entrée 15 de la porte de déclenchement à un niveau élevé, pour maintenir la sortie non inversante à un niveau élevé. Au temps Tg» lorsque le signal de synchronisation 15 passe.au-dessus du niveau d'armement à la base du transistor 31 de commande de courant, le courant 1^, s'accroît à line valeur suffisante pour amener la porte d'armement à régénérer, comme décrit ci-dessus, et à prendre un état de bas niveau à sa sortie. Le transistor d'entrée 15 de la porte du déclen-20 chement est rendu non passant j cependant, la porte de déclenchement reste dans un état inchangé étant donné que le signal de synchronisation est au-dessus du niveau de déclenchement, comme on peut le voir sur la figure 3(a) et il n'y a pas suffisamment de courant pour amener la porte de déclenchement 25 à régénérer. Au temps lorsque le signal de synchronisation croise le niveau du déclenchement, le courant Ig s'accroît à une valeur suffisante pour amener la porte de déclenchement à se régénérer et à produire un signal de bas niveau à la sortie 30 de l'émetteur du transistor 19 pour déclencher le. commencement d'un balayage dans l'oscilloscope. Lorsque le balayage est terminé au temps le signal de réenclenchement, passe à un niveau élevé, contraignant les sorties des deux portes à passer à un niveau élevé quel que soit l'état du signal de synchro-35 nisation. Dans la deuxième situation, le signal de réenclenchement passe à un bas niveau au temps lorsque le signal de 71 46763 a 2128284 synchronisation est au-dessus du niveau d'armement» Dans cette condition, le courant I/j est suffisamment important et la porte d'armement régénère immédiatement à un état de sortie à bas niveau» Le eourant J^ dans le second trajet de courant est au-dessous de la valeur nécessaire pour régénérer la porte de déclenchement de sorte que la porte de déclenchement reste à un niveau élevé. Au temps Tg, lorsque le signal de synchronisation croise le niveau de déclenchement, un courant suffisamment élevé s'écoule pout amener la régénération de la porte de déclenchement et sa sortie tombe à un bas niveau appliqué à l'oscilloscope pour commencer un balayage» Etant donné que dans les deux situations ML porte de déclenchement régénère au moment où le signal de synchronisation croise le niveau de déclenchement, un affichage d'oscilloscope stable en résulte» Ce système utilisant des portes logiques régénéra-bles dans les deux trajets de courant, présente l'avantage, par rapport à l'emploi des diodes tunnel, en ce qu'une seule baleur de courant Ij a besoin d'être établie avec précision, tandis que le circuit à diode tunnel nécessite qu'au moins trois courant soient convenablement équilibrés. En outre, une fois que les portes logiques ont été régénérées dans un état où leur sortie est à bas niveau, leurs sorties restent à bas niveau jusqu'à ce qu'un signal de réenclenchement à haut niveau soit reçu à l'entrée de chaque porte, en provenance du circuit d'oscilloscope» Les diodes tunnel doivent être soigneusement polarisées pour éviter qu'elles ne changent d'état à un moment non désiré» 71 46763 2128284 HETETOICATIOHS 1) Un circuit de déclenchement comportant une première et une seconde portes logiques ayant chacune une sortie et une pluralité d'entrée et comportant un premier et un 5 deuxième dispositifs de commande de courant caractérisé en ce qu'un premier trajet de courant comportant le premier dispositif de commande du courant est couplé à une première entrée de la première porte logique pour commander le courant dans le premier trajet, un second trajet du courant comportant le 10 deuxième dispositif de commande du courant est couplé à une première entrée de la seconde porte logique pour commander le courant dans le second trajet, une source de courant est couplée en commun aux deux trajets de courant, une source de signal 4e synchronisation qui varie entre deux niveaux d'ampli-15 tude est couplée aux deux dispositifs de commande du courant pour rendre passant l'un des dispositifs de commande de courant à un niveau d'amplitude et pour rendre passant l'autre dispositif de commande du courant à l'autre niveau d'amplitude, un premier circuit de réaction est couplé entre la sortie et la-20 dite première entrée de la première porte, un second circuit de réaction est couplé entre la sortie et ladite première entrée de ladite deuxième porte, un signal de réenclenchement est couplé à une seconde entrée de chacune des portes logiques, et un circuit couple la sortie de la première porte logique à une 25 trosième entrée de la seconde porte "logique. 2) Circuit de déclenchement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des dispositifs de commande du courant comporte un transistor dont le circuit émetteur-collecteur se trouve dans le trajet du couran-fc et dont la "base 30 est couplée à ladite source de signal de synchronisationo 3) Circuit de déclenchement selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que chacune des portes logiques comporte une pluralité de transistors d'entrée couplés en parallèle dans un trajet du courant de la porte, un transis- 35 tor de référence étant couplé dans un second trajet du courant dans la porte, parallèle audit trajet du courant et un transis 71 46763 10 2128284 tor de sortie étant couplé à l'un de ces derniers trajets de courante 4) Circuit de déclenchement selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les circuits de 5 réaction pour chaque porte comportent un circuit de résistance couplant la sortie dudit transistor de sortie avec la base de l'un desdits transistors d'entrée. 5) Circuit de déclenchement selon l'une des revendications précédentes caractérisé- en ce que la première porte 10 logique comporte deux transistors d'entrée et la seconde porte logique comporte trois transistors d'entrée.