Brevet FR2123343A1 — publié le 19720908

La présente invention a trait à un dispositif ou circuit électronique intégrateur comportant des caractéristiques particulières. I1 est parfois nécessaire dans différents domaines techni- ques d'intégrer un signal réel mélangé à un signal d'erreur qui se présente sous forme d'oscillations dont la valeur moyenne est différente de zéro, afin d'intégrer en substance le signal vrai et non pas le signal d'erreur lorsque ce dernier se présente seul. En d'autres termes, le niveau de l'intégrale de sortie doit être sen siblement exempt d'erreurs de dérive qui- s'accumulent dans le temps lorsque seul le signal d'erreur est présent.Pour atteindre ce but, on peut aiinuler, à des intervalles de temps successifs, l'intégration de tels signaux, selon des modalités telles qu'au cas où seul le signal d'erreur se présente le signal intégré de sortie soit maintenu entre des limites très restreintes et proches de zéro, et de toute façon au-dessous d'un seuil déterminé, alors que si le signal réel ou vrai est également présent, l'intégrale peut atteindre des valeurs supérieures audit seuil. En disposant en aval de l'intégrateur un circuit à seuil, il sera possible de faire la discrimination seulement de l'intégrale du signal d'erreur, par rapport à celle que l'on a en présence du signal réel. Le but de la présente invention est précisément de prévoir un dispositif électronique intégrateur propre à éliminer l'influence de ces signaux d'erreur. L'invention permet de réaliser ce but en prévoyant un dispositif électronique comprenant au moins un circuit intégrateur d'un signal électrique d'entrée, caracterisé par le fait qu'ii comprend des moyens d'annulation ou de mise à zéro d'un signal intégré de sortie du circuit intégrateur, t des moyens propres à déceler le signe du signal d'entrée afin d'activer les moyens d'annulation.L'invention sera décrite par la suite en se référant à un mode préféré de réalisation que montre le dessin annexé, sur lequel : la figure 1 est un schéma électrique montrant le principe de base du dispositif électronique suivant l'invention, la figure 2 est un diagramme montrant des formes d'onde qui permettent de mieux comprendre le fonctionnement du dispositif de la figure 1. Si l'on se réfère à la figure 1, on voit qu'une borne d'entrée 10 est reliée par l'entremise de résistances d'entrée respectives 12, 14 à deux amplificateurs opérationnels 16,18. Entre la borne d'entrée 13 et la borne de sortie 20 de l'amplificateur opérationnel 16 est branché un condensateur 22 destiné à conférer une fonction intégratrice à cet amplificateur opérationnel 16. En parallèle sur le condensateur 22 est branché le montage en série d'une- inductance 26 et de la jonction collecteur-émetteur d' un transistor n-p-n- 24. L'amplificateur opérationnel 18 porte également un condensateur 28 branché entre sa borne d'entrée 15 et sa borne de sortie 30.En parallèle sur' ce condensateur 28 est branché le montage en série d'une inductance 32 et de, la jonction collecteur-émetteur d'un transistor p-n-p 34. La borne d'entrée 10 est également relié à l'entrée 36 d'un circuit écrêteur et inverseur 38 dont la borne de sortie 40 est reliée à la base du transistor 24 par l'intermédiaire d'une diode 42 orientée de façon à ne permettre que le passage de signaux positifs. La borne de sortie 40'du circuit écr8teur-inverseur 38 est également reliée à la base du transistor 34 à travers une diode 44 orientée de façon à ne laisser passer que les signaux négatifs. Le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus sera maintenant examiné en se référant également à la figure 2 sur laquelle le diagramme a représente la forme d'onde possible d'un signal d' entrée V10 sur la borne 10.Cette forme d'onde est écrêtée et inversée par le circuit d'écrêtage et d'inversion 38 qui sert de détecteur de signe, pour apparaitre ensuite à la borne de sortie 40 en tant que signal V40 ayant la forme d'onde suivant le diagramme b de la figure 2. On examinera tout d'abord le fonctionnement du groupe associé à l'amplificateur opérationnel 16. La diode 42 permettre passage des seules demi-ondes positive du signal V40, lesquelles se présentent en coïncidence avec les demi-ondes négatives du signal V Par conséquent, le transistor 24 sera rendu conducteur pendant les périodes au cours desquelles le signal V10 est négatif, court-circuitant ainsi le condensateur et mettant de ce fait la borne 20 de sortie de l'amplificateur opérationnel 16 au potentiel de la borne d'entrée 13, c'est-à-dire - en raison de la forte amplification assurée par l'amplificateur opérationnel 16 - pratiquement au potentiel de masse.Dans les périodes au cours desquelles le signal V40 est négatif (par conséquent lorsque le signal V10 est positif), la base du transistor 24 sera approximativement au potentiel de l'émetteur et de ce fait le transistor 24 sera bloque, permettant ainsi au groupe comprenant l'amplificateur oprationcl 16, la résistance 12 et le condensateur 22 d'agir comme un intégrateur. lie signal de sortie V20 produiàla borne 20 correspondra ans ces conditions à l'intégrale de la demi-onde positive du signal V10 ayant changé de signe en raison du mode particulier de fonctionnement de l'intégrateur représenté, comme l'indique la courbe en trait continu du diagramme c de la figure 2.Le fonctionnement est analogue pour le groupe associe a l'amplifica- teur opératioXael 18, sauf que, dans ce cas, la diode 44 ne laisse passer que les derni-ondes négatives du signal V40 (qui coïncident dans le temps avec les demi-ondes positives du signal V10 > et par conséquent, grace à la polarité différente du transistor 34, ce dernier sera bloqué pendant les périodes au cours. desquelles le signal d'entrée V10 est négatif, et il permettra donc au groupe constitué par l'amplificateur opérationnel 18, la résistance 14 et le condensateur 28 d'opérer comme un intégrateur pendant les demiondes négatives du signal V10 .Le signal de sortie V30 correspondra par conséquent à la forme d'onde indiquée en traits interrompus sur le diagramme c de la figure 2. Les inductances 26 et 32 servent à limiter les pointes de courant dans les transistors respectifs 24 et 34. Grâce au dispositif décrit ci-dessus on dispose aux bornes 20 et 30- les intégrales, avec retour à zéro (V20 et V30) des demi-ondes respectivement positives et négatives du signal d'entrée V10. Dans de nombreux cas il sera utile de disposer de ces intégrales, de signes contraires, de façon séparée et par conséquent on pourra utiliser directement ces sorties. En revanche, s'il n'est demandé qu'une seule sortie fournissant la totalité du signal avec des variations positives et négatives, il suffira de relier les bornes 20 et 30 aux deux entrées d'un simple additionneur résistif ou d'un amplificateur sommateur (non représentés). I1 est évident que de faibles fluctuations du signal d'er reur d'entrée V10 donnent lieu à de faibles fluctuations correspondantes, continuellement effacées ou annulées, des signaux de sortie sur les bornes 20 et 30. Les oscillations du signal vrai à l'entrée étant d'une amplitude supérieure à celle du bruit, ou persistant plus longtemps avec un signe contant, auront tendance, par contre, à fournir l'intégrale désirée respectivement sur les bornes 20 et 30. Bien entendu, c'est uniquement un schéma de principe du dispositif suivant l'invention qui a été décrit, et il est par conséquent évident que diverses variàntes pourront lui être apportées, notamment dans le sens visant à réaliser des économies sur les composants et le prix de revient. Notamment, les amplificateurs opérationnels et les circuits y associés pourront être remplacés ainsi qu'il apparaitra clairement à toute personne expérimentée dans ce domaine, par des moyens techniques équivalents mais plus économiques. De même, la disposition de ltécr8teur-inverseur, des diodes et des transistors pourra être modifiée, notamment par le recours à des moyens techniques équivalents. - REVENDICATIONS Pispositif électronique comprenant au moins un circuit intégrateur d'un signal électronique d'entrée, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens d'annulation d'un signal intégré de sortie du circuit intégrateur; et des moyens pour déceler le signe du signal d'entrée afin d'actionner les moyens d'annulation précités. 2.- Dispositif électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un premier circuit intégrateur des signaux d'entrée positifs et un second circuit intégrateur des signaux d'entrée négatifs. 3.- Dispositif électronique selon la revendication 2, caractérise en ce que les circuits intégrateurs comprennent chacun un condensateur intégrateur, et en ce que les moyens d'annulation comprennent un interrupteur électronique normalement bloqué, en parallèle sur le condensateur intégrateur de chaque circuit intégrateur, les moyens prévus pour déceler le signe du signal d'entrée étant propres à rendre conducteur 11 interrupteur électronique associé au prerier circuit intégrateur lorsque ledit signal d'entrée est négatif, et à rendre conducteur l'interrupteur électronique associé au second circuit intégrateur lorsque ledit signal d'entrée est positif 4.- Dispositif électronique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les interrupteurs électroniques sondes transistors. 5.- Disnositif électronique selon la revendication 4,. caractérisé en ce que les moyens destinés à déceler le signe du signal d'entrée sont constitués par un circuit écreteur-inverseur comportant une sortie reliée à l'électrode de commande de chaque transistor, le transistor de l'interrupteur associé au premier circuit intégrateur étant du type n-p-n, tandis queue transistor de l'interrupteur associé au second circuit intégrateur est du type p-n-p. 6.- Dispositif électronique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la sortie du circuit écrêteur-inverseur est reliée à l'électrode de commande du transistor associé au premier circuit intégrateur par l'intermédiaire d'une diode orientée de fa çon à permettre le passage uniquement des demi-ondes positives du signal de sortie dudit écrêteur-inverseur, ladite sortie étant reliée à l'électrode de commande du transistor associé au second circuit intégrateur par l'intermédiaire d'une diode orientée de façon à permettre le passage uniquement des demi-ondes négatives du signal de sortie dudit écrêteur-inverseur. 7.- Dispositif électronique selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une inductance destinée à limiter les crêtes de courant, branchée en série avec le ccllecteur de chaque transistor.