Brevet FR2124931A1 — publié le 19720922

La presente invention concerne un dispositif fournissant un potentiel positif ou négatif sur une sortie, une ligne ou similaire, en fonction du niveau d'un signal appliqué à l'entrée. L'objet principal de la présente invention concerne un perfectionnement sur dispositifs indicateurs de sens de courant, par exenple les circuits dits à relais polarisés d'un type usuel. Outre le fait que le dispositif selon l'invention résout le problème du fonctionnement lui-ndme, il satisfait au besoin d'une réalisation simple, exempte d'entretien, d'un fonctionnement fiable, et il est très compétitif sur le plan économique en comparaison avec les dispositifs connus à l'heure actuelle. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé à titre d'exemple non limitatif et sur lequel les figures 1, 2 et 3 représentent des schémas de trois formes de réalisation possibles du dispositif selon l'inventionrespectivement. En se référant à la figure 1, l'entrée du dispositif est désignéepar la référence rn et la sortie par Ut ; en outre, un potentiel positif est désigné par + et un potentiel négatif est désigné par la réfé-rence -. Un premier élément bistable, consistant en un transistor T1 > est connecté entre le potentiel positif et un potentiel de référence, qui dans la présente forme de réalisation est constitué par le potentiel de la masse. le transistor T1 est un transistor npn dont le circuit de commande (de base) est connecté à une base de tenps qui est reliée ellemdme à l'entrée et qui consiste en un condensateur C en série avec une résistance R1 reliée à la masse. ta base du transistor T est connectée au point de jonction A du condensateur C et de la résistance R1 et le signal incident est appliqué à la base par l'intermédiaire de la résistance R1. te transistor T1 est connecté au potentiel de la masse par l'intermédiaire d'un diviseur de tension R2/113 et à un potentiel positif par l'intermédiaire d'une résistance de collecteur constituée par les résistances R4 et R5, parmi lesquelles la résistance R4 constitue également la résistance de base d'un autre élément constitué par le transistor T2 associé avec le transistor T1. Lorsque le signal incident apparatt sur la base du transistor T1 avec un niveau positif d'une valeur prédéterminée, le transistor T1 conduit et son courant principal déclenche l'élément suivant formé par le transistor T2, qui est de ce fait supposé saturé, moyennant quoi le potentiel positif apparaît sur la sortie Ut. le diviseur de tension R2/R) définit la valeur positive prédéterminée (valeur de seuil) du signal incident. De la mdme façon, un second élément bistable formé par un transistor pnp-T3, avec un élément associé sous la forme d'un transistor T4, est connecté entre le potentiel négatif et le potentiel de la masse. La base du transistor T3 est connectée au point A et ce transistor T3 est connecté au potentiel de la masse par l'intermédiaire d'un diviseur de tension R6/ . Lors de l'apparition d'un signal négatif sur la base du transistor T3, ce transistor est rendu conducteur, le courant passant dans les résistances R8 et R9 entratnant alors une saturation du transistor T4, ce qui entratne le fait que la sortie Ut devient négative. Le diviseur de tension 26/ permet à une valeur de seuil prédéterminée du signal incident négatif de saturer le transistor T3 et, avec une valeur appropriée des diviseurs de tension ainsi que des bases de temps, on est assuré que les transistors Tt, T3 et T2, T4,respectivement,ne seront pas conducteurs simultanément , moyennant quoi un court-circuit entre les potentiels positif et négatif est évité. Dans le dispositif selon la figure 1, la sortie Ut assure un potentiel positif pour un signal incident positif et assure un potentiel négatif pour un signal incident négatif, tandis qu'elle est à zéro en l'absence dudit signal. Dans le dispositif selon la figure 2, par ailleurs, le transistor T'1 est maintenu saturé et le potentiel positif apparat sur la sortie lorsque le niveau du signal incident est égal à zéro, tandis que pour un signal positif, le transistor T' est bloqué et le transistor Tt3 est rendu conducteur, c'est-à-dire que le potentiel de sortie passe d'une valeur positive à une valeur négative. Ce résultat est obtenu par le fait que le signal incident est appliqué sur la base d'un transistor T5 monté en émetteur commun, la résistance de collec teur R10 dudit transistor étant connectée aux circuits de commande des transistors T'1 et T'3. Dans ces derniers circuits de commande, sont inclues deux résistances R11 et R12 formant un diviseur de tension qui est connecté entre le potentiel positif et le collecteur du transistor T5 en un point D qui est également mis à la masse par l'intermédiaire d'un condensateur C' qui fonctionne de la même façon que la base de temps déerite ci-dessus. Du fait que la base du transistor T'1 est connectée au point de jonction B des résistances R1 et R12, le transistor T' peut autre rendu conducteur lorsque le transistor T5 est bloqué, c'est-à-dire par exemple lorsque le niveau du signal incident est égal à zéro. Pour un niveau positif du signal incident, le transistor T5 commence à être conducteur, le poten- tiel au point D décroissant alors de façon telle que 1 tran- sistor T' soit bloqué. Lorsque le potentiel au point D décroît, le transistor T' 3 reçoit un courant de base et,de ce fait, commence à conduire, ce qui amène alors le transistor T'4 à saturation. Aussi longtemps que le signal incident reste à son niveau positif, la sortie Ut est négative, du fait de l'état de saturation du transistor T'4. La figure 3 représente un dispositif clans lequel l'entrée est isolée de sa sortie. Dans ce cas, le signal incident est r@çu par l'intermédiaire d'un conducteur (non représenté) auquel le dispositif est connecté par l'intermédiaire des points de jonction E et F. L'entrée du dispositif comprend deux diodes luminescentes L1 et L2 qui sont connectées en opposition sur le conducteur par l'intermédiaire chacune d'une diode zener Z1 et Z2, respectivement. On suppose que la tensior inverse des diodes luminescentes est supérieure à la tension inverse des diodes zener. Les diodes zener peuvent autre remplacées par des semi-conducteurs branchés dans le même sens que la diode luminescente respective. Les diodes zener ou les semi-conducteurs déterminent les valeurs de seuil mentionnées cl-dessus pour le signal incident. Dans ce cas, une base de temps C"/R1" est également incluse dans le circuit d'entrée. La diode luminescente L1 est destinée à déclencher un phototransistor T"1 formant un premier élément bistable qui est disposé dans le circuit de commande d'un transistor T 2"formant un second élément bistable, et dont le collecteur est connecté cn série avec une autre diode luminescente L3 qui est reliée à la sortie Ut. La diode luminescente t2 déclenche de la même façon le second élément bistable T 3"qui consiste également en un photo-transistor compris dans le circuit de commande de l'élément bistable T 4", qui consiste également en un transistor connecté en série avec une autre diode luminescente L4 reliée à la sortic Ut. Les diodes luminescentes L3 et L4 coopèrent chacune avec un autre photo-transistor T6 et T7 respectivement, compris dans les circuits de commande des transistors T 2"et T 4", la diode lumines- cente L3 déclenchant le photo-transistor T6 pour le blocage du transistor T 4"lorsque le transistor T 2"est conducteur et la diode luminescente t4 déclenchant la photo-diode T7 pour le blocage du transistor T 2,,lorsque le transistor T 4"est conducteur. Le blocage intervint lorsque le circuit respectif baseémetteur des transistors T 2"ou T 4" est en court-circuit. Pour les cas ou il est possible que la tension de sortie puisse être inférieure de quelques volts à la tension d'alimentation qui est égale à la tension présente entre les potentiels positif et négatif , le dispositif comprend un circuit de limitation de courant consistant en une diode zener Z3 et en une résistance R13 pour le transistor T 2"et en une diode zener Z4 et en une résistance R14 pour le transistor T 4". Les résistances R15 et R16 forment des résistances de blocat, pour les n transistors T @"et T tandis que les résistances R17 et R18 forment des résistances de collecteur pour le premier et le second élément T 1" et T 3" et qu'elles forment en même temps les résistances de base des transistors T 2"et T 4". Lors dc l'apparition d'un signal incident entre les poirts E et F, avec un niveau situé au-dessus de la tension de zener de la diode zener Z1, la diode luminescente L1 émet une lumière, ce qui déclenche le photo-transistor T ". 1". A son tour, ce transistor, au moyen de son courant de collecteur, agit sur le transistor T qui se sature alors, de sorte que le potentiel positif apparatt sur la sortie Ut. La diode luminescente L3, connectée en série avec le transistor T 2", " émet de la lumière et déclenche le photo-transistor T6, dont la tension émetteur-collecteur dépasse alors la tension de zener de la diode zener , ce qui entratne le fait que le circuit base-émetteur du transistor T 4"est mis en court-circuit. Le fonctionnement décrit ci-dessus se répète pour les éléments correspondants lorsque le signal incident, de niveau négatif dpassant la tension dc zoner de 72 apparatt entre les points E et F. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, les diodes luminescentes du dispositif selon la figure 3 peuvent être remplacées par des lampes. Dans ce dispositif, les circuits de blocage L3, T6 et B4, T7, respectivement, peuvent autre supprimés en fonction des besoins assurés par le circuit. De la m8ne façon le diviseur de tension, sous la forme des résistances R2/R3 et R6/R7,peut être remplacé par des diodes zener. REVENDICATION 1. Dispositif présentant une borne d'entrée et une borne de sortie destiné à appliquer un potentiel positif ou un potentiel négatif à la borne de sortie consistant en un point de jonction, un conducteur ou similaire, en fonction du niveau d'un signal appliqué à la borne d'entrée, dispositif caractérisé par le fait qu'il comprend un premier élément bistable, destiné à conduire un premier courant principal, connecté entre ledit potentiel positif et un potentiel de référence nul, un second élément bistable destiné à conduire un second courant principal connecté entre le potentiel de référence et le potentiel négatif, des circuits de commande associés avec lesdits éléments bistables (T1-T3), conneectés a la borne d'entrée étant pour détecter le niveau dudit signal,I premier élément (T1),/destiné à conduire son courant principal lorsque ledit signal détecté par son circuit de commande dépasse ou est égal à un niveau prédéterminé, le étant second élément (23)/ destiné à conduire son courant principal lorsque ledit signal détecté par son circuit de commande est inférieur ou égal audit niveau prédéterminé, chacun desdits éléments bistables, au moyen desdits prenier et second courants respectivement entraînant le déclenchement d'un troisième élément bistable (T2-T4) qui, lors de ce déclenchement, applique le potentiel positif ou le potentiel négatif sur la borne de sortie. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel lesdits premier et second éléments bistables consistent en des tran sistors, et chaque transistor est connecté au potentiel de référence par l'intermédiaire d'un diviseur de tension de valeur telle que le transistor considéré ne soit pas conducteur jusqu'à ce que le signal d'entrée atteigne ou dépasse respectivement la valeur de seuil, ce qui implique que ledit premier transistor est dans l'impossibilité de conduire simultanément avec le second transistor et vice versa. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel une base de temps est connectée a ladite borne d'entrée et consiste en un condensateur connecté au potentiel de référence en série avec une résistance, lesdits circuits de commande étant connectés au point de jonction entre ledit condensateur et ladite résistance, tandis que cetre dernière est connectée à la borne d'entrée. 4. Dispositif selon la revendication 2,à la borne d'entrée duquel est connecté un circuit comprenant un transistor monté en émetteur commun dont la résistance de collecteur est connectée auxdits circuits de commande qui comprennent deux résistances (R11-R12) connectées en série et agissant en diviseur de torsion,sur la base duquel est transféré le signal incident, les éléments constituants syant une valeur telle que ledit premier élément bistable conduit lorsque le signal incident est nul et que le second élément bistable conduit lorsque le signal incident est positive. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le troisième élément bistable consiste en transistors qui sont connectés en série entre les rotentiels négatif et positif. G. Dispositif selon la revendication 1, comprenant sur la borne d'entrée deux diodes luminescentes qui sont influencées par le niveau du signal incident, ce dernier étant appliqué aux dites diodes par l'intermédiaire d'une base de tenps ct d'organes indicateurs de la valeur de seuil sous la forme de diodes zener ou de semi-conducteurs. 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel le respectivement premier et le second élément bistable consistent / en un phototransistor (T"1-T"3) déclenché par lesdites diodes luminescentes. 8. Dispositif selon les revendications o ou 7, dans lequel les troisièmeséléments bistables sous forme de transistors (T"2-T"4) sont connectés en série avec deux diodes luninescentes supplémentaires dont l'une est connectén en série avec l'un (T"2) des transistors pour déclencher un photo-transistor compris dans un circuit de blocage pour l'autre transistor (T"4) , l'autre diode luminescente étant connectée en séric avec ce dernier transistor pour déclencher un photo-transistor compris dans un circuit de blocage du second élément (T"2) 9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel les troisièmes transistors (T"2-T"4)sont munis d'organes de limitation du courant.