Brevet FR2110448A1 — publié le 19720602

L'invention concerne un émetteur permettant la transmission d'échantillons de signaux analogiques, ces échantillons étant modulés par codage d'impulsions, de façon non linéaire alors que le domaine d'amplitude des signaux analogiques est divisé en segnentsjcet émetteur comporte un premier convertisseur analogique-digital servant à convertir les valeurs d'amplitude des échantillons de signaux analogiques en mots de code de segments, qui caractérisent les segments dans lesquels se situent les valeurs d'amplitude, cet émetteur comportant par ailleurs un régulateur d'amplitude à caractéristique de régulation en dents de scie, couplé au premier convertisseur analogique-digital, régulateur auquel sont appliqués les échantillons des signaux analogiques, l'émetteur comportant encore un deuxième convertisseur analogique-digital auquel sont appliqués les échantillons de signaux dont l'amplitude est régulée, en vue de la conversion des valeurs d'amplitude régulées en mots de code d'amplitudes qui'caractérisent les valeurs d'amplitude régulées. Un'émetteur de ce genre est décrit dans le " Offenlegungsschrift" 1.900.368. Dans ce cas, le régulateur d'amplitude est constitué par des amplificateurs ayant des facteurs d'amplification différents, dont les entrées sont connectées en parallèle à l'entrée pour les échantillons de signaux et aux sorties desquels sont connectés des dispositifs à seuil. Panni ces amplificateurs, c'est toujours l'amplificateur dont la tension de sortie se situe le plus près au dessous de la tension de seuil qui est connecté à la sortie du régulateur d'amplitude. De cette façon, on obtient une caractéristique d'asiplitude en dents de scie. En pratique, un tel régulateur d'amplitude ne peut être réalisé que difficilement avec la précision requise pour un codage fidèle des signaux analogiques. Pour ce faire les amplificateurs doivent non seulement être extrêmement stables, mais on rencontre le problème de l'ajustage du rapport de leurs facteurs d'amplification. L'invention vise à fournir une nouvelle conception de l'émetteur envisagé dans le préambule avec lequel on peut atteindre la précision de codage requise avec les moyens simples. L'émetteur conforme à l'invention est caractérisé en ce que le régulateur d'amplitude est constitué par un intégrateur auquel est appliqué un signal avec la valeur d'amplitude des échantillons de signaux, et par un dispositif à seuil connecté à l'intégrateur ainsi que par un organe de commande, servant à mettre fin au processus de charge de l'intégrateur à un certain nombre d'instants de commande fixea, cet organe de commande étant en fonctionnement lorsque la tension de l'intégrateur dépasse la tension de seuil du dispositif h ssuil et au dernier 71 36974 2 2110448 des instants de commande précités. L'émetteur offre l'avantage que l'on peut satisfaire aux exigences sévères posées à l'égard de la précision du codage avec une forme de réalisation comportant des circuits semi-conducteurs intégrés simples, La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente une caractéristique de compression suivant la loi segmentée de compression. La figure 2 est le schéma synoptique d'un modulateur PCM avec modulation en deux phases. La figure 3 est un tableau illustrant le fonctionnement du modulateur PCMselon la figure 2. La figure 4 représente la caractéristique de régulation d'amplitude du modulateur PCM selon la figure 2. La figure 5 est le schéma synoptique d'un modulateur PCM du même type que celui représenté sur la figure 2, avec application de la correction d'erreurs, La figure 6 est un tableau illustrant le fonctionnement du modulateur PCM selon la figure 5. La figure 7 est le schéma d'un exemple de réalisation de l'émetteur conforme à l'invention. La figure 8 représente une série de caractéristiques de charge illustrant le fonctionnement de l'émetteur selon la figure 7. La figure 9 représente une série de caractéristiques de charge illustrant le fonctionnement de l'émetteur selon la figure 7 avec application de la correction d'erreurs. La figure 1 représente une caractéristique de compression suivant la loi segmentée de compression, qui constitue le sujet d'un projet international dans le cadre de la CEPT (Conférence Européenne de Poste et Télécommunication). Le long de 1 ' axe horizontal on a représenté vers la droite les valeurs d'amplitude analogiques positives avant la compression et le long de l'axe vertical, vers le haut, les valeurs d'amplitude analogiques positives après la compression. La caractéristique de compression pour les valeurs d'amplitude analogiques négatives est identique à la caractéristique de compression pour les valeurs d'amplitude analogiques positives. Si l'on place les valeurs d'amplitude analogiques négatives, avant la compression, sur l'axe horizontal, vers la gauche, et les valeurs d'amplitude analogiques négatives, après la compression, sur l'axe vertical, vers le bas, les caractéristiques de 71 36974 3 2110448 de compression pour les valeurs d'amplitude analogiques positives et négatives sont symétriques par rapnort à l'origine des axes. La caractéristique de compression pour des valeurs d'amplitude analogiques positives est constituée par sept droites et la caractéristique de compression totale, pour des valeurs d'amplitude analogiques positives et négatives, est constituée par treize droites. Ceci provient du fait que la droits qui passe par l'origine est comptée comme une seule droite. La droite inférieure de la caractéristique de compression, pour des valeurs d'amplitude analogiques positives, et de la caractéristique de compression pour des valeurs analogiques négatives est divisée en deux segments identiques A et B. Les autres droites seront également appelées "segments". Par souci de simplificcation on suppose que le signal analogique envisagé par la suite a toujours la même polarité. La caractéristique de compression est constituée par huit segments A, B, C, D, E, F et G. Chaque segment de la caractéristique de compression correspond à un segment du domaine d'amplitude le long de l'axe horizontal et à un segment du domaine d'amplitude le long de l'axe vertical. Le domaine d'amplitude le long de l'axe horizontal est divisé en 204o unités d'amplitude A. Dans le tableau de la figure 3 on a représenté dans les deux premières colonnes la relation entre les segments de la caractéristique de compression et les segments du domaine d'amplitude le long de l'axe horizontal, ces derniers étant désignés au moyen de deux valeurs d'amplitude extrêmes exprimées en unité d'amplitude. Les valeurs limites entre ces derniers segments sont dans les rapports: 2^ : 2^ : 2^ : 2^ : 2 : "2." : 2° : 2^. Sur la figure 1, à droite, on a représenté en direction verticale- une échelle de quantification linéaire qui est divisée en 128 unités de quantification S. Les segments de la caractéristique de compression correspondent à des segments identiques de l'échelle de quantification. Chaque segment de l'échelle de quantification a une étendue de 16 E. Lors de la quantitification du signal analogique, on déteimine sur l'échelle de quantification le niveau de quantification qui se situe le plus près au dessous de la valeur d'amplitude analogique. Les 128 niveaux de quantification de l'échelle de quantification sont numérotés suivant le système binaire avec sept chifï*res binaires ou bits, à partir du nombre binaire 0Q0GGC0 pour le niveau de quantification le plus bas ou niveau zéro jusqu1à 1111111 pour le niveau de quantification le plus élevé (décimal : 127).Lors de la modulation PCM le niveau de quantification de la valeur d'amplitude analogique est transmis comme nombre binaire sous la forme d'un groupe de code 71 36974 4 2110448 d.1 impuis ion s. A oe nombre est ajouté un bit additionnel, le bit de polarité, de sorte que le groupe de code d'impulsions transmis pour une valeur d'amplitude analogique est constitué par huit bits. Avec ces huit bits on peut couvrir un domaine d'amplitude de deux fois 2048 A du 5 signal analogique. Chaque segment de l'échelle de quantification a, comme on l'a déjà dit, une étendue de 16 E et il existe huit segments. Si l'on divise en deux parties le nombre binaire qui caractérise un niveau de quantification, la première partie comportant les trois bits les plus signifi-10 catifs et l'autre partie, les quatre autres bits, on peut dire gae la première partie caractérise le segment et 1'autre partie le niveau de quantification dans le segpent. Le processus de codage, c'est-à-dire la déteimination du nombre binaire de sept bits correspondant à une valeur d'amplitude analogique peut être exécuté en principe en deux phases. 15 Pendant la premiere phase, le code de segment est déterminé,c'est-à-dire les trois bits qui déterminent le segment de l'échelle de quantification et pendant la deuxième phase, le code linéaire est déteiminé, c'est-à-dire les quatre bits qui déterminent le niveau de quantification dans le segment . L'expression " code linéaire" est utilisée ici pour indiquer que la dèuxième 20 phase se déroule dans une partie linéaire de la caractéristique de compression. Sur la figure 3} dans la quatrième colonne, on a représenté le code de segment correspondant aux segments. Dans ce cas, S^ est le bit le plus significatif. La figure 2 est un schéma synoptique d'un modulateur PCM 25 fonctionnant suivant le principe expliqué ci-dessus. La source de signaux analogiques est constituée, sur la figure 2, par un microphone 200, qui est connecté, par 1'inteimédiaire d'un amplificateur 201,à un interrupteur d'échantillonnage et de maintien 202. A une entrée de commande 203 de l'interrupteur 202 sont appliquées régulièrement des impulsions 30 d'exploration . Sous la commande de chaque impulsion d'exploration, un échantillon du signal de sortie analogique de l'amplificateur 201 est prélevé. L'échantillon est appliqué à un dispositif représenté par le bloc 204. Ce dispositif comporte un premier convertisseur analogique-digital servant à déterminer le code de segment (S^, S^, S^), un disposi-35 tif déterminant la polarité pour déterminer le bit de polarité (P) et un régulateur d'amplitude.Le régulateur d'amplitude a une caractéristique de régulation en dents de scie telle que représentée sur la figure 4. Le long de l'axe horizontal, on a placé la valeur d'amplitude analogique 40 à l'entrée du régulateur d'amplitude et le long de 1 axe vertical la valeur d'amplitude analogique à la sortie de ce régulateur d'amplitude. 71 36974 s 2110448 Cette caractéristique de régulation est obtenue en atténuant dans les segments du domaine d'amplitude le long de l'axe horizontal les valeurs d'amplitude analogiques relativement avec le facteur qui est donné dans la troisième colonne du tableau de la figure 3. Le régulateur d'amplitude et le premier convertisseur analogique-digital «sont couplés entre eux de façon fixe,c'est-à-dire lorsqu'une atténuation -jorrespondant à la troisième colonne du tableau de la figure 3 est ajustée, le premier convertisseur analogique-digital fournit le code de segment correspondant selon la quatrième colonne et inversement. Une erreur éventuelle d'un facteur 2 dans l'atténuation ajustée entraîne dans le code de segment-comme nombre binaire, une erreur d'une unité. La valeur d'amplitude régulée est appliquée à un deuxième convertisseur analogique-digital 205. Ge dernier a une échelle de quantification linéaire de 32 unités. Cette échelle de quantification est représentée verticalement sur la figure 4» à droite. Les valeurs d'amplitude régulées 7^ des segments B, G, D, E, F et G se situent toutes dans le,domaine de 16 E à 32 E de cette échelle de quantification.Seules} les -râleurs d'amplitude régulées V-, du segment A se situent dans le domaine de 0 à 16 E de l'écfc.alle do quantification„ Ceci est représenté dans la dernière colonne du tableau de la figure 3. Lee niveau de quantification de l'échelle de quantification du deuxième convertisseur analogique-digital sont numérotés suivant le système binaire, avec cinq bits, entre 00000 pou? i L^ =0, la valeur d'amplitude analogique se situe dans le segnent A. Dans ce cas, le dispositif 204 fournit le code de segpient 100, qui doit alors être converti en le code de segment 000 qui caractérise le segment A. Sur la figure 2 est représenté un dispositif logique 206. A ce 71 36974 6 2110448 dispositif logique sont appliqués les bits S^, S2, P du dispositif • 204 et les bits L^, L^, L^, L^ du deuxième convertisseur analogique- digital. Le dispositif logique combine ces deux groupes de bits de manière à former un mot de code de huit bits comme représenté sous le dispositif 206,sur la figure 2, pour les deux cas = 1 et L^ « 0. Le. mot de code formé par le dispositif logique 206 est émis sous la commande d'impulsions d'horloge, bit par bit, par 1' intermédiaire delà borne de sortie 207, alors que le mode de code reçoit la forme d'un groupe de"cods d'impulsions. Une caractéristique de régulation telle que celle représentée sur la figure 4 peut être obtenue de façon connue à l'aide d* amplificateurs dont les entrées sont connectées en parallèle et dont les facteurs d'amplification sont dans les rapports 2^ : 2~* : 2^ : 2^ s 2^ s 2* : 2®. Si l'on connecte à chacune des sorties un dispositif à seuil avec une tension de seuil de 32 E, le segment de la valeur d'amplitude analogique est alors déterminé par l'amplificateur dont la tension de sortie se situe le plus près au dessous de la tension de seuil. La tension de • sortie du régulateur d'amplitude est alors prélevée sur l'amplificateur déterminé de cette façon. Il faut remarquer que l'amplificateur ayant 1'amplification relative la plus basse correspond au segment H. Ceci correspond à la troisième colonne du tableau de la figure 3. L'amplificateur ayant l'amplification relative la plus basse donne l'atténuation relative la plus élevée. Des exigences sévères sont posées à l'égard d'un .modulateur PCM ce qui concerne la précision du codage, en vue d'obtenir une transmission fidèle des signaux. La précision du codage dépend notamment de la précision du régulateur d'amplitude. Lors de l'utilisation d'amplificateurs connectés en parallèle, on rencontre le problème du maintien de l'amplification de chacun des amplificateurs à l'intérieur de limites restreintes et de l'ajustage du rapport de leurs facteurs d'amplification à l'intérieur de limites restreintes. Une telle précision est difficile à réaliser dans des circuits semiconducteurs intégrés. Pour satisfaire aux exigences sévères posées à l'égard de la précision du codage tout en utilisant des circuits semiconducteurs intégrés, le régulateur d'amplitude est constitué, selon l'invention, par un intégrateur auquel est appliqué un signal, ayant la valeur d'amplitude des échantillons de signaux et par un dispositif à seuil connecté à l'intégrateur. D'autre part, on a prévu un organe de commande servant à mettre fin au processus de charge, à un certain nombre d'instants de commande fixes après l'instant de départ de chaque échantillon de signal. L'organe de commande agit lorsque la tension de 71 36974 2110448 de l'intégrateur dépasse la tension de seuil du dispositif à seuil et au dernier instant de commande. Dans le cas particulier de la caractéristique de compression selon la figure 1 et d'un intégrateur linéaire, les intervalles de temps mesurés par les instants de commande à partir de l'instant de départ drun échantillon de signal sont dans les rapports ■2^ : 2"^ : 2^ : 2^ s 2^ : 2^ : 2^. L'amplification relative la plus élevée respectivement l'atténuation relative la plus basse est alors obtenue au dernier instant de commande correspondant aux segments A et B du domaine des valeurs d'amplitude analogiques. Suivant un deuxième aspect de l'invention, le premier convertisseur analogique-digital est constitué par un compteur servant à compter le nombre d'instants de commande qui se situent entre l'instant de départ de chaque échantillon de signal et l'instant auquel se teimine le processus' de charge. Au cas où ce compteur est un compteur binaire, la valeur de complément de la position de comptage donne le code de segment. Au lieu de forme'r le complément après le comptage, on peut également utiliser un compteur qui compte dans 1 autre sens à partir de la position de comptage la plus élevée. La précision de ce régulateur d'amplitude est déteiminée par la linéarité de l'intégrateur, la précision des instants de commande et la précision avec laquelle le dépassement de la tension de seuil est détecté. Les instants de commande sont déduits d'une horloge de commande, que l'on peut réaliser avec la précision désirée quant à la fréquence, en utilisant par exemple un oscillateur à cristal. Il est également simple de réaliser un intégrateur dont la linéarité est précise. La précision du dispositif à seuil joue principalement un rôle pour les valeurs d'amplitude du signal analogique pour lesquelles la tension de 1 intégrateur, à un instant de commande, se situe à proximité de la tension de seuil. Cette tension de seuil est choisie normalement égale à la moitié à la tension d'intégrateur maximale, c'est-à-dire à 16 unités de codage du deuxième convertisseur analogique digital. Il s'agit alors des valeurs d'amplitude qui correspondent aux points de cassure dans la caractéristique de compression pour lesquels, à un instant de commande, la tension d'intégrateur est égale à la tension de seuil. L'incertitude quant à la réaction du dispositif à seuil pour des tensions qui se situent à proximité de la tension de seuil donne alors naissance, aux points de cassure dans la caractéristique de compression, à une erreur non systématique dans le codage de segment, dans l'un ou l'autre sens. En introduisant un décalage dans la tension de seuil, on peut faire en sorte que l'erreur se manifeste toujours dans le même sens, cette erreur pouvant être corrigée de façon simple dans le deuxième convertisseur f Copy 71 36974 2110448 analogique-digital. Cette méthode de correction est décrite dans la demande de brevet français N— 7.108.287 déposée au nom de la demanderesse et va maintenant être expliquée brièvement, en regard des figures 5 et 6. La figure 5 représente un modulateur PCM du même type que celui de la figure 2. On suppose que lorsque le régulateur d'amplitude du dispositif 504 commet une erreur, l'atténuation ajustée est deux fois trop basse. Le code de segment et l'atténuation ajustée par le régulateur d'amplitude sont couplés entre eux de façon.fixe. Lorsque l'atténuation relative est deux fois trop basse, le code de segment, comme nombre binaire, est trop bas d'une unité comme il ressort d'une comparaison entre la troisième et delà quatrième colonne du tableau de la figure 3. Le domaine de codage du deuxième convertisseur analogique - digital 505 est doublé (64 E) par rapport à la figure 2. Les niveaux de quantification sont dans ce cas codés par 6 bits. Le bit de codage additionnel est désigné par Lq. Lorsque le régulateur d'amplitude ne commet pas d'erreur, la valeur d'amplitude régulée V^ se situe toujours dans le domaine de 0 à 32 E comme représenté dans la dernière colonne du tableau de la figure 3. Dans ce cas, L^ = 0 et le code de segment est correct. Tout comme avec le modulateur PCM selon la figure 2, il suffit dans le cas où également Lg = 0 que le code de segment 100 soit converti en 000. Le régulateur d'amplitude ne peut pas commettre d'erreur pour des valeurs d'amplitude analogiques dans les segments A et B parce que l'atténuation relative est dans ce cas égale à l'atténuation minimale. Si le régulateur d'amplitude commet une erreur, la valeur d'amplitude régulée se situe alors dans le domaine de 32 à 64 E et l'on a Lq = l.Le fcode de segment doit alors être augmenté d'une unité. Le code du deuxième convertisseur analogique-digital doit alors être divisé par deux avec un arrondissement vers le bas pour obtenir le code linéaire correct. Le code linéaire est alors foimê par L^, L^, Lg, L^. Les opérations logiques décrites ci-dessus sont réalisées par le dispositif logique 506. Le fonctionnement du dispositif logique 506 est illustré par la figure 6. La partie de gauche de la figure a trait au code du deuxième convertisseur analogique-digital.Dans ce cas, on a fait une distinction entre les trois cas Lq = 1; Lq = 0 et L^ = 1; Lq = 0 et L^ = 0. Pour chacun de ces cas, on a représenté dans la partie centrale les mots de code de segment possibles (S^, S^, S^)et l'on a représenté les mots de code de segment modifiés (S'^} S' S'^)qui sont formés par le dispositif logique 506. Le symbole = indique les cas où il ne se produit pas de modification. Dans la partie de droite, on a représenté la combinaison de code de sortie qui est forméepar le dispositif logique pour l'émission par 71 36974 2110448 l'intermédiaire de la sortie 507. Les opérations logiques du dispositif logique 506 sont entièrement spécifiées par la figure 6 et ont un caractère élémentaire. Chaque spécialiste dans ce domaine est à même de réaliser ces opérations à l'aide d'organes logiques élémentaires. Le domaine d'incertitude de part et d1autre de la tension de seuil (nominale) dans lequel il existe une incertitude quant â la décision prise par le dispositif à seuil du régulateur d'amplitude peut, lors de l'utilisation de la méthode de correction, être supérieur à une unité de codage. Si la tension de seuil est par exemple ajustée sur 24 3, on peut admettre un domaine d'incertitude symétrique d'une largeur inférieure à 16 E, Le domaine d'incertitude est non seulement déterminé par le dispositif à seuil lui-même mais également par d'autres composants du régulateur d'amplitude et en particulier également par les tensions de référence utilisées dans ce cas. Les propriétés de tous les composants présentent une certaine dispersion efcde ce fait ces composants contribuent à la formation du domaine d'incertitude. Lorsqu'un grand domaine d'incertitude est admissible, oh peut utiliser dans le régulateur d'amplitude des composants présentant une dispersion relativement grande quant à leurs propriétés. On va maintenant décrire un exemple de réalisation d'un modulateur PCM conforme à l'invention, en se référant à la figure 7» Sur la figure 7> les signaux analogiques provenant d'un microphone 700 sont appliqués, par l'intermédiaire d'un amplificateur 701, â un interrupteur d'échantillonnage et de maintien 702. La sortie de l'interrupteur 702 est reliée par 1'intennédiaire d'un interrupteur 7n3 à une entrée d'un amplificateur différentiel 704 monté en suiveur de tension qui sera appelé par la suite"suiveur de tension". La sortie de celui-ci est reliée par l'intermédiaire d'une résistance 705 à une entrée d'un amplificateur différentiel monté comme intégrateur de Miller 706. La deuxième entrée de cet amplificateur est connectée par l'intermédiaire d'une résistance 707 à un potentiel de référence de 0 volt (masse). Le condensateur d'intégration est désigné par 708. Les composants 705» 706, 707 et 708 sont appelés ensemble "intégrateur". Le niveau de repos de la sortie de l'intégrateur est 0 volt. Par la suite, on entendra par "charge" l'augmentation de la charge dans le sens positif ou négatif par rapoort au niveau de repos et par "décharge" la baisse de la charge dans le sens du niveau de repos. A la sortie de l'intégrateur sont connectés trois amplificateurs différentiels montés comme dispositifs à seuil 709, 710 et 711 qui seront appelés par la suite "dispositifs à seuil". Les tensions de seuil sont respectivement + El volt, 0 volt et -E, volt. Les signaux de sortie des 71 36974 10 2110448 dispositifs à seuil peuvent prendre deux niveaux désignés par "1" et "0". Les sorties des dispositifs à seuil sont deêignées par C,,, et C^. La sortie a le niveau de signal logique "1" lorsque la tension de l'intégrateur est supérieure à + E^. Ce cas est exprimé par l'égalité Gj « 1. Si la tension de l'intégrateur est inférieure à + ïï^, la sortie a le niveau de signal logique "0". Ceci est ejqprimé par C^ = 0. Aveo le même mode d'expression, on a que C^ = 1 lorsque la tension de l'intégrateur est positive et C2 = 0 lorsque la tension de l'intégrateur est négative, que C^ *= 1 lorsque la tension de 1'intégrateur est inférieure (plus négative) à -E^ et C^ = 0 lorsque la tension de l'intégrateur est supérieure à -E^. Le dispositif à seuil 710 comporte une sortie complémentaire C^ dont le signal de sortie est le complément du signal à la sortie G^. Le modulateur PCM comporte, pour le codage linéaire des valeurs d'amplitude analogiques régulées, trois sources de tension de référence de +E volt, -E volt et de 0 volt. Entre ces sourcesde référence et r 7 r l'entrée du suiveur de tension 704 sont connectés les interrupteurs 712, 713 et 714. L'interrupteur d'échantillonnage et de maintien 702 et les interrupteurs 703» ,712» 713 et 714 sont commandés à partir des sorties 1 des "bascules 715* 716, 717» 718 et 719. Un interrupteur est passant lorsque le f1ip-flop correspondant se trouve à l'état "1" et pour l'autre état du flip-flop cet interrupteur est bloquant . Les instants auxquels s'effectuent les opérationsde commutation dans le modulateur PCM sont déterminés par une horloge 720. Celle-ci comporte une sortie t^ sur laquelle apparaît une impulsion d'horloge tQ ayant la fréquence d'échantillonnage désirée de, par exemple, 8000 Hz» Sur une deuxième sortie : t^, , t^2 est fournie, après chaque impulsion tQ, une série d'impulsions d'horloge t^, tg, t^, tg, t^g, t^ dont les écarts de temps par rapport à l'impulsion d'horloge tn sont 0 1 2 3 4 5 dans les rapports 2 : 2 t 2 : 2 :2 : 2 . Chaque impulsion d'horloge de cette série se produit donc deux fois plus tard par rapport à l'impulsion d'horloge précédente. Sur une troisième sortie tg^ est fournie une impulsion d'horloge qui se présente deux fois plus tard que l'impulsion d'horloge ®ur une quatrième sortie t^ est fournie une série d'impulsions d'horloge séparées par un écart égal à l'unité de temps. Juste avant l'instant d'apparition de l'impulsion d'horloge tg, qui par la suite sera appelée instant t_, le flipflop 719 se trouve à l'état "1" et les flip-flops 716, 717 et 718 à l'état "0" Le flip-flop 715 est placé à l'instant t64 à 11 état "1", de sorte qu'un échantillon du signal de sortie de l'amplificateur 701 est alors prélevé. A l'instant t^, le flip-flop 715 est ramené à l'état "0". A partir de cet instant 71 36974 2110448 jusqu'à l'instant tg^ l'interrupteur 702 fournit un signal de sortie avec la valeur d'amplitude de l'échantillon de signal. Pendant le temps où le flip-flop 719 se trouve à l'état "1", la sortie de l'intégrateur est maintenue à 0 volt, par la tension de référence de 0 volt, par l'intermédiaire de l'interrupteur 714, de sorte qu'au début du codage suivant il n'y a pas de charge. A l'instant tQ, le flip-flop 719 est ramené à l'état "0" et le flip-flop 716 est placé à l'état "1". De ce fait, l'interrupteur 703 est fermé et un signal ayant la valeur d'amplitude analogique de l'échantillon de signal est appliqué à l'intégrateur par l'intermédiaire du suiveur de tension 704. La tension de l'intégrateur augmente linéairement en fonction du temps avec une pente dont l'angle est proportionnel à la valeur d'amplitude analogique de l'échantillon de signal. A l'instant tQ, le flip-flop 721 est placé à l'état "1". Ce flip-flop fait partie du premier convertisseur analogique-digital servant à déterminer le code de segment. Ce premier convertisseur analogique-digital comporte par ailleurs un compteur binaire 722 et un interrupteur 723 auquel sont appliquées les impulsions d'horloge t^, t2, , t^2« Lorsqu'il se trouve à l'état "1" le flip-flop 721 ferme l'interrupteur 723 de sorte que les impulsions d'horloge t^, tg, , t^2 sont appliquées au compteur binaire 722. A l'instant t^, le compteur binaire 722 est dans la position S^, S2, = 111 et chaque impulsion qui est appliquée au compteur abaisse le code de position d'une unité. De cette façon, le compteur 722 parcourt les positions S^, S2, = 111, 011, 101, , 100. Au moment où pendant la charge de l'intpegràteurr la tension de ce dernier devient supérieure à + E^ (C^ = l) ou devient inférieure à - E^ (C^ = l) le flip-flop 721 est ramené à l'état "0" par l'intermédiaire de la porte OU 724. Si le cas C^ = 1 ou C^ = 1 ne se présente pas avant l'instant tg^, le flipflop 721 est placé à l'état "0" par l'impulsion d'horloge tg^, par l'intermédiaire de la porte OU 724. Lorsque C^ = 1 ou = 1, la porte ET 726 est actionnée par l'intermédiaire de la porte OU 725.La sortie de cette porte ET est reliée par l'intermédiaire de la porte OU 727 à l'entrée de réajustage (reset) du flipflop 716. Les impulsions d'horloge t^, t2, , t^2 sont appliquées à la porte ET 726 de sorte que le flip-flop 716 est ramené à l'état "0" par la première impulsion d'horloge de la série t^, t2, , t^2 qui se produit après l'apparition de l'état C^ = 1 ou C^ = 1. Si l'état C^ = 1 ou C^ = 1 ne se présente pas avant l'instant tg^, le flip-flop 716 est ramené à l'état "0" par l'impulsion d'horloge tg^ par l'intermédiaire de la porte OU 727. Le signal de réajustage qui apparaît sur l'entrée de ré 71 3697k 12 2110448 ajustage du flip-flop 716 est désigné par la suite par Q, alors que t(Q = l) indique l'instant de la série d'instants t^, t2, , ^32' ^64' auquel le flip-flop 716 est ramené à l'état "0".L'instant t(Q = l)marque la fin du processus de charge de l'intégrateur étant donné qu'à cet instant, 5 l'interrupteur 703 est ouvert. On va maintenant se référer à la figure 8 qui représente une série de caractéristiques de charge de l'intégrateur. Pour chaque valeur d'amplitude analogique dans le domaine 0-2048 A (figure l) on peut tracer une caractéristique de charge correspondante. Sur la figure 8, les 10 lignes en trait plein représentent les caractéristiques de charge pour des valeurs d1amplitude analogiques qui correspondent aux limites entre les différents segments. Les caractéristiques de charge pour des valeurs d'amplitude qui correspondent au segment A se situent toutes sous la caractéristique de charge qui est désignée par A. Les caractéristiques 15 de charge des valeurs d'amplitude qui correspondent aux segments B se situent entre la carastéristique de charge qui est désignée par B et la caractéristique de charge désignée par A et ainsi de suite. Une ligne en pointillés (jusqu'à l'instant t^) représente la caractéristique de charge a_ correspondant à la valeur d'amplitude analogique 49 A du segment C. 20 Sur la figure 8, on a représenté verticalement,à droite l'échelle de quantification du deuxième convertisseur analogique-digital. Pour l'instant on suppose que la méthode de correction n'est pas appliquée. La tension de seuil + E^ est dans ce cas égale à 16 E. Pour l'illustration de la détermination du code de segnent, on suppose que l'échantillon 25 de signal a la valeur d'amplitude analogique 49 A. La tension d'intégrateur suit alors la caractéristique de charge a. Cette caractéristique de charge coupe la ligne = + E^ entre les instants t^g et t^2 à-e sorte que t(Q = l) = t^2 ce qui signifie que le processus de charge de l'intégrateur se termine à l'instant t^2- A chacun des instants 30 t2, t^, , tg^, la tension d'intégrateur a doublé par rapport à l'instant précèdent, c'est-à-dire que l'amplification relative aux 0 1 G instants t^, tg, , tg^ s'élève à 2 , 2 , , 2 . A l'instant t^2, l'amplification relative s'élève à 2^ en correspondance avec une atténuation relative de 2 (voir le tableau de la figure 3 pour le segment 35 C). La valeur d'amplitude régulée à l'instant t^2 est de 49 E/2^" en correspondance avec la caractéristique de régulation d'amplitude selon la figure 4. Au point d'intersection de la caractéristique de charge a avec la ligne = + E^, devient égal à 1 de sorte que par l'intermédiaire 40 de la porte OU 724, le flip-flop 721 est ramené à l'état "0" et que 71 36974 13 2110448 l'interrupteur 723 est ouvert. Dans ce cas, la série d'impulsions d'horloge t^, tg, , t^g est appliquée au compteur 722 de sorte que celui-ci est placé dans la position 010 (t-^g) partant de la position S^, Sg, = 111, en passant par le3 positions inteanfidiaires 011 (t^), 101 (tg), 001 (t^), 110 (tg). La position 010 correspond au mot de code du segment C, comme il ressort du tableau de la figure 5. Dans le cas où la valeur d* amplitude correspond au segment B ainsi que dans le cas où la valeur d'amplitude correspond au segnent A, le compteur 722 reçoit la série complète d'impulsions d'horloge t^, tg» » t^g* Ces impulsions d'horloge ajustent dans les deux cas le compteur dans la position 100. Dans ces cas le dispositif logique 206 selon la figure 2 assure l'émission du code de segment correct de lu façon déjà décrite0 Le signal Q est appliqué *. i: cl-djeu'i de skCmoire binaire J2o pour emmagasiner dans cet élément à lsinstant i (Q = l) le bit de polarité déteiminé parle signal de la sortie du dispositif à seuil 710. L'élément de mémoire 728 comporte, deux sorties ecipléaentaires P et P. P = 1 indique que la polarité est positive et P - 0 indique- c ...a la polarité est négative. Le signal Q est par ailleurs appliqué aux port..; Ef 729 et 730 dont les sorties sont connectées aux entrées à5& josta&o (set/des flip-flops 717 et 718. Lorsque Cg « 1,1a porte ET 729 est action*».?*; et lorsque Cg = 1 e*est la porte ET 730 qui est actionnée de sorte qu'à l'instant t (Q = l), le flip-flop 717 est amené à l'état "1,! si ûg = 1 st le flip-flop 718 est amené à l'état "1" si 0g » 1. Es ce fait, a 1.' instant t (Q= l) l'inteï?-rupteur 712 est feimé si la .tension de~.l'intégrateur est positive. L'intégrateur est ensuite déchargé vera le niveau de répoa et fonctionne dans ce cas comme modulateur de durée d1 impulsions pour le deuxième convertisseur analogique-digital fonctionnant suivant le principe de comptage. A l'instant t (Q «= l), le flip-flop 731 est placé à l'état "1". Ce flip-flop fait partie du deuxième convertisseur analogique-digital servant à déteiminer le code linéaire de la valeur d'amplitude régulée. Le deuxième convertisseur analogique-rdigital comporte par ailleurs un compteur binaire 732 et un interrupteur 733 auquel sont appliquées les impulsions d'horloge t .Lorsqu'il se trouve à l'état "1", le flip-flop 731 ferme l'interrupteur 733 de sorte que les impulsions d'horloge t sont appliquées au compteur 732. Le compteur 732 est placé, à l'instant tQ, dans la position 1^, L^, L^, L2, Lx = C0C00. (L'étage LQ représenté en pointillé doit être momentanément laissé de côté). Chaque impulsion d'horloge t qui est transmise par l'interrupteur 733 augmente le code de position d'une unité» Pour illustrer la détermination du code linéaire, on choisit comme exemple le cas où la valeur d'amplitude analogique 71 36974 2110448 s'élève à 49 A. L'intégrateur suit alors la caractéristique de décharge représentée sur la figure 8 par une ligne en pointillé. Cette caractéristique de décharge coupe la ligne = 0 après que l'interrupteur 733 ait transmis 24 impulsions d'horloge t et que le compteur binaire 732 se 5 trouve dans la position L^, L^, L^ = 00011. Après cet instant qui est désigné par t(V^ = 0), C^ = 1 lorsque P = 1 ou C^ = 1 lorsque P = 0 (P «= l). Lorsque P « 1 et C^ = 1, le flip-flop 731 est placé à l'état "0" par l'intermédiaire de la porte ET 734 et de la porte OU 736. Dans le cas où P = 1 et C^ = 1, le flipflop 731 est ramené à l'état "0" par 10 l'intermédiaire de la porte ET 735 et de la porte OU 736. De ce fait, l'interrupteur 733 est ouvert directement après que la caractéristique de décharge coupe la ligne V\ =0. Dans le cas envisagé, le compteur binaire atteint la position L^, L^, L^, Lg, L^ = 00011. Ce mot de code est combiné par le dispositif logique 206 selon la figure 2 de la façon représentée 15 sur cetto figure, au mot de code du premier convertisseur analogique-digital . Lorsqu'à l'instant t (Q » l) on as C^ = 1, le flip-flop 717 est placé à l'état =1". Directement après l'instant t (T. = 0) on a alors Cg = 1-, Ra ce fait, le flip-flop 717 est ramené à l'état "0". Lorsqu'à 20 l'instant t (Q = i), on a C^ = 1, le flipflop 718 est placé à l'état "1". Directement après l'instant t (V^ = 0), on a alors C^ =1. De ce fait, la flip-xlop 718 est ramené à l'état "0". Lorsqu'il se trouve à l'état "1" le flip-flop 731 actionne la porte ET 737. A cette porte ET 737 est appliqué le signal de réajustage du flip-flop 731. La sortie de la porte 25 ET 737 est connectée à l'entrée d'ajustage du flip-flop 719 j de sorte que celui-ci est placé à l'état "1" à l'instant où l'interrupteur 733 est ouvert. Le flip-flop 719 ferme l'interrupteur 714 de sorte que la tension de l'intégrateur est maintenue à 0 volt jusqu'à l'instant t^ suivant. 30 Lors de l'utilisation de la méthode de correction, un étage Lq est adjoint au compteur binaire 732. D'autre part, l'unité de temps est divisée par deux. La tension de seuil E^ est ajoutée entre 16 E et 32 E. On va maintenant se référer à la figure 9 qui représente une série de caractéristiques de charge en trait plein et une série de 35 caractéristique de charge en pointillé. Les caractéristique de charge en trait plein correspondent aux caractéristiques désignées en concox*-dance sur la figure 8. Les caractéristiques de charge en pointillé correspondent aux valeurs d'amplitude analogiques alors qu'à un instant de la série t^, tg, , t^^tension de l'intégrateur est égale à 40 28E. Sur la figure 9» à droite, est représentée verticalement l'échelle 71 36974 15 2110448 de quantification linéaire du deuxième convertisseur analo&ique-digital. On suppose que la valeur de 28 E correspond à la valeur supérieure du domaine d'incertitude qui se situe de part et d'autre de la tension de seuil. La tension de seuil se situe donc quelque peu au-dessous de 28 E. 5 Pour l'illustration, on suppose que le domaine d'incertitude a une largeur de 4 E et se situe symétriquement par rapport à 26 E. Lorsque, à l'un des instants d'horloge t^, tg» » ^32' "'_a' tension de l'intégrateur est supérieure à 28 E, le processus de charge se termine avec certitude à cet instant d'horloge. Si la tension de l'intégrateur est inférieure à 10 28 E et supérieure à 24 E, il est alors possible que le processus de charge se termine à l'instant d'horloge envisagé, mais il est également possible que le processus de charge ne se termine qu'à l'instant d'horloge suivant. Lorsque la tension de 1'intégrateur est inférieure à 24 E, le processus de charge ne se termine avec certitude qu'à l'instant d'horloge suivant. 15 Les valeurs d'amplitude analogique dont les caractéristique s de charge se situent entre les caractéristiques B' et B et s'étendent par ailleurs plus loin que l'instant t^2 sont codées par le compteur binaire 722 en segments B bien qu'elles correspondent au segment C. En général, les valeurs d'amplitude analogiques dont les caractéristiques 20 de charge se situent entre les caractéristiques de charge en pointillé et la caractéristique de charge en trait plein située au-dessous de celle-ci et qui s'étendent plus loin que l'instant d'horloge auquel se termine la caractéristique en trait plein seront codées un segment trop bas. Pour toutes ces valeurs d'amplitude, on a que à l'instant d'horloge auquel le 25 processus de charge se termine, la tension de l'intégrateur est supérieure à 32 E, de sorte que pour le codage linéaire Lq = 1. Dans ce cas, la correction du code de segment et du code linéaire se fait de la façon décrite en regard des figures 5 et 6. Pour l'illustration, on considère le cas où l'échantillon de 30 signal a la valeur d'amplitude 69 A, en l'occurence une valeur d'amplitude •du segment D. L'intégrateur suit alors la caractéristique de charge ci de la figure 9. Après l'instant tg et avant l'instant t^g, le mot de code 110 est ajusté dans le compteur binaire 722, en l'occurence le mot de code du segment D. A l'instant t^g, la tension de l'intégrateur se situe au-35 dessous de la valeur inférieure (24 E)du domaine d'incertitude, de sorte que le processus de charge se termine avec certitude à l'instant t^^. Après l'instant t-^g, le compteur binaire 722 se trouve dans la position 010 c'est-à-dire le mot de code du segment C. A l'instant t-.„, la tension de l'intê-grateur a la valeur 69 E/2 . A partir de l'instant t^2, la tension de 40 l'intégrateur suit la caractéristique de décharge e_ qui, après 34 impulsions 71 36974 2110448 d'horloge t^, coupe la ligne = 0. A l'instant t(V^ = 0)le compteur binaire 732 occupe la position L,-, L^, L^, L2, L^, Lq = 010001. Le dispositif 506 suivant la figure 5 forme à partir des mots de code des compteurs 722 et 732, le mot de code L^, L^, L2, L^, S'^, S'2, S'^ = 5 1000110, comme il ressort de la figure 6. Ce mot de code serait également formé si le processus de charge se terminait à l'instant t^g au lieu de l'instant Un avantage notable de l'utilisation du même intégrateur pour le codage de segment et du codage linéaire est que la précision du codage 10 est indépendante de la constante de temps RC de l'intégrateur. La tension de l'intégrateur à l'instant t(Q = l) auquel se termine le processus de charge, est proportionnelle à la valeur d'amplitude du signal analogique et inversement proportionnelle à la constante de temps RC. L'intervalle de décharge de l'intégrateur, c'est-à-dire le temps qui s'écoule entre 15 l'instant t(Q = l) et l'instant t(V^ = 0)est proportionnel à la tension de l'intégrateur à l'instant t(Q = l) et proportionnel à la constante de temps RC, de sorte que la constante de temps RC est éliminée comme facteur déterminant, dans l'intervalle de décharge. Le raisonnement précédent peut s'exprimer par les formules 20 suivantes: TT - • (*(« = !) -O (!) U RC t(V = 0) - t(Q = 1) = §- . RC (2) r dans lesquelles U est la tension de l'intégrateur et V la valeur d'amplitude de l'échantillon de signal. 25 Des formules (l) et (2), il découle que: t(V = 0) - t(Q = 1) = J- . (t(Q = 1) - tQ) (3) r L'intervalle de décharge qui se trouve dans le membre de gauche de l'équation (3) est la grandeur qui est codée par le deuxième convertisseur analogique-digital au moyen du comptage d'impulsions d'horloge. Etant 30 donné que la constante de temps RC n'apparaît pas dans le membre de droite de l'équation (3)> l'influence de celui-ci sur la précision de codage est éliminée. L'imprécision dans la détermination de la constante de temps RC contribue à l'élaboration du domaine d'incertitude~ qui se présente pour le codage de segment. Par l'utilisation de la méthode de correction, 35 l'influence du domaine d'incertitude sur la précision du codage est 71 36974 17 2110448 cependant totalement éliminée. Pour le codage de segnent, il n'est pas nécessaire d'utiliser un intégrateur linéaire. En principe, on peut également utiliser un intégrateur non linéaire. Par "intégrateur non linéaire", on entend un 5 intégrateur ayant une caractéristique de charge non linéaire. Comme exemple d'une caractéristique non linéaire, on considère une caractéristique exponentielle de la foxme 2^. La série d'instants d'horloge qui est formée, lors de l'utilisation d'une caractéristique linéaire, par la série: ^1' ^2* ~~' ^64' es^ remPlac^e> lors de l'utilisation de la caractêristi-10 que exponentielle par la série: t^, tg, t^, t^, t^, tg, tj. Dans ce cas, on a, comme pour la caractéristique linéaire, qu'à chaque instant d'horloge la tension d'intégrateur est deux fois plus élevée qu'à l'instant d'horloge précédent. 71 36974 2110448 REflTMPICATIOIirS: 1. Etaetteur peimettant la transmission d'échantillons de signaux analogiques, ces échantillons étant modulés par codage d'impulsions, de façon non linéaire alors que le domaine d'amplitude des signaux analogi-5 ques est divisé en segments; cet émetteur comporte un premier convertisseur analogique-digital servant à convertir les valeurs d'amplitude des échantillons de signaux analogiques en mots de code de segments, qui caractérisent les segments dans lesquels se situent les valeurs d'amplitude, cet émetteur comportant par ailleurs un régulateur d'amplitude à caracté-10 ristiquecfe régulation en dents de scie, couplé au premier convertisseur analogique-digital, régulateur auquel sont appliqués les échantillons des signaux analogiques, l'émetteur comportant encore un deuxième convertisseur analogique-digital auquel sont appliqués les échantillons de signaux dont l'amplitude est régulée, en vue de la conversion des valeurs d'amplitude 15 régulées en mots de code d'amplitudes qui caractérisent les valeurs d'amplitude régulées, cet émetteur étant caractérisé en ce que le régulateur d'amplitude est constitué par un intégrateur auquel est appliqué un signal avec la valeur d'amplitude des échantillons de signaux, et par un dispositif à seuil connecté à l'intégrateur ainsi que par un organe de 20 commande, servant à mettre fin au processus de charge de l'intégrateur à un certain nombre d'instants de commande fixes, cet organe de commande étant en fonctionnement lorsque la tension de l'intégrateur dépasse la tension de seuil du dispositif à seuil et au dernier des instants de commande précités. 25 2, Emetteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'inté grateur a une caractéristique de charge linéaire. 3. Etaetteur selon larevendication 1, caractérisé en ce que l'intégrateur a une caractéristique de charge exponentielle. 4. Emetteur selon la revendication 2, avec lequel les valeurs 30 limites des segments sont dans les rapports a^ : a^ s a^ : : a^, cet émetteur étant caractérisé en ce que les intervalles de temps entre les instants de commande précités et l'instant de départ de chaque échantillon de signal sont dans les rapports a„ î an : a„ : —— a . u 1 d n 5. Bnetteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 35 premier convertisseur analogique-digital comporte un compteur servant à compter le nombre d'instants de commande qui se situent entre l'instant de départ de chaque échantillon de signal et l'instant auquel le processus de charge de l'intégrateur est terminé. 6. Qnetteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 40 deuxième convertisseur analogique-digital est un dispositif de codage de 71 36974 19 2110448 comptage qui comporte un modulateur de durée d'impulsions pour convertir la valeur d'amplitude analogique régulée en durées d'impulsion et comporte un générateur d'impulsions pour convertir les durées d'impulsions en nombres d'impulsions. 7. Bnetteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le modulateur de durée d'impulsions est constitué par l'intégrateur et un dispositif de décharge connecté à l'intégrateur.