Brevet FR2123075A1 — publié le 19720908

L'invention est du domaine des circuits de prélèvement de niveau pour modulation d'impulsions. Elle concerne un dispositif assurant la mise en mémoire d'un niveau instantané prélevé, en vue de son codage. Un tel dispositif trouve son application en particulier dans les transmissions en modulation par impulsions codées. Dans les transmissions de niveaux variables, en particulier transmissions té lephoniques, certains types de modulation fonctionnent par prélèvement du niveau instantané, niveau qui doit être conservé identique à lui-même pendant une certaine durée, au cours de laquelle on effectue une opération de pondération qui n'est pas instantanée. C'est ce qui a lieu, en particulier, dans la modulation par impulsions codées. Un système de transmission téléphonique par-impulsions codées comporte, par exemple, 30 voies plus 2 voies de signalisation, soit un total de 32 voies. Sur chaque voie le niveau est prélevé toutes les 125 microsecondes, soit à la cadence de 8 kHz. Une "trame" durant 125 microsecondes est divisée en 32 troncons d'une durée individuelle de 3,9 microsecondes environ. Le codage de chaque niveau s'effectue donc avec un temps de garde, dans une durée légèrement inférieure à 3,9 s. Ce codage procède par quantification couvrant, par exemple, 128 valeurs, soit 64 entre zéro et la crête positive, et 64 entre zéro et la crête négative. Il en résulte qu'un prélèvement effectué sur un niveau de courant téléphonique doit être conservé pendant une durée de l'ordre de 4 microsecondes avec une dérive nettement inférieure à un échelon de quantification. Le moyen le plus simple, et aussi le plus sur, pour mettre un niveau analogique de tension en mémoire consiste à charger un condensateur sous ladite tension. Une première opération consiste donc à charger un condensateur sous la tension constituant le niveau à coder une deuxième opération consiste-ensuite à connecter le condensateur chargé aux bornes d'un codeur de type HIC (modulation par impulsions codées. La charge d'une capacité peut se faire brièvement mais n'est pas un phénomène instantané. Dans les systèmes "HIC" courants, le temps accordé pour charger la capacité mémoire est de l'ordre de 500 nanosecondes. Le prélèvement de niveau se faisant de préférence à haute impédance, il faut nécessairement insérer entre la voie à coder et la capacité mémoire un amplificateur à haute impédance d'entrée et à faible impédance de sortie, dit amplificateur de charge, capable de fournir un courant suffisant pour charger la capacité en 500 ns.Pendant l'opération de codage, cet amplificateur doit être déconnecté de la capacité mémoire, et cette dernière doit être connectée à l'entrée d'un second amplificateur, dit amplificateur de lecture, ayant une grande impédance d'entrée et une faible impédance de sortie, qui est, de son côté, relié à un codeur à haute impédance d'entrée. La capacité mémoire doit donc être connectée d'abord à la sortie de l'amplificateur de charge, puis coupée de l'amplificateur de charge et connectée à l'en trée de l'amplificateur de lecture. En général, l'amplificateur de lecture ayant une forte impédance d'entrée est connecté en permanence, même pendant la charge. Pour connecter et couper l'amplificateur de charge sur la capacité mémoire, il est connu d'utiliser une porte analogique, qui est rendue passante au moment de la charge, et non passante au moment du codage. Dans une première réalisation connue, la capacité mémoire est connectée à l'entrée de l'amplificateur de lecture. Une porte analogique est insérée entre la sortie de l'amplificateur de charge et la capacité mémoire. Dans une autre réalisation connue, la capacité mémoire est connectée entre la sortie et la borne d'entrée = d'un amplificateur différentiel. Une porte analogique est insérée entre ladite borne v et un point qui est relié d'une part à la voie à coder par une résistance R, et à la sortie de l'amplificateur par une autre résistance R. Les solutions -connues doivent donc résoudre le problème de la porte analogique et le problème de la commande de la porte analogique. L'invention procède différemment, à l'aide d'un circuit de sortie d'amplificateur dont les impédances se répartissent automatiquement de façon différente dans les deux stades, charge, codage, le passage d'un stade à l'autre étant commandé par une simple commutation, de type tout ou rien, par exemple inversion d'une connexion de liaison entre deux amplificateurs1 ou une inversion d'alimentation. On supprime ainsi la porte analogique, ce qui rend le montage plus simple et plus économique. L'invention va être décrite en détail en se référant au dessin annexé, dans lequel La figure 1 est un exemple de schéma simplifié d'un circuit de transfert de prélèvement selon l'invention La figure 2 présente une variante d'un détail de la figure 1. FIGURE 1 -Le montage comprend trois amplificateur5, 1, 2, 3, dont deux, références 1 et 2, sont avantageusement des amplificateurs différentiels, à deux bornes d'entrée, + et #, Un signal appliqué à la borne * se retrouve à la sortie avec la même polarité, wn signal appliqué à la borne - se retrouve à la sortie avec une polarité inversée. L'entrée + est à haute impédance. L'entrée de l'amplificateur 3 peut être connectée soit à la sortie de l'amplificateur 1, soit à la sortie de l'amplificateur 2 par un inverseur 4, ayant deux positions, a et b respectivement. La borne - de l'amplificateur 1 est reliée à travers une résistance de con trevréaction 5 à un point A qui est séparé de la sortie B de l'amplificateur 3 par un réseau formé de deux diodes t8te-bêche 8 et 7, en parallèle. Le point A est connecté, à travers une faible résistance 9, à une borne C d'un condensateur 8 dont l'autre borne est à la masse. Le condensateur 8 a par exemple une capacité de l'ordre de 1 000 plcofarads. Le point C est relié à la borne + de l'amplificateur 2 par une résistance 10. Le point B est relié à la borne - de l'amplificateur 2 par une résistance de contre-réaction 11. Le point B est relié en D à un codeur Inon représenté3. Une résistance 12 relie la borne + de l'amplificateur 1 à la sortie d'un organe de voie 13. Les résistances 5, 10, 11, 12 sont de préférence égales, par exemple à 2 000 Q. La résistance 9 a une faible valeur, par exemple 30 Q : son rôle est de limiter le courant de charge de la capacité 8. L'inverseur 4 a été figuré sous forme mécanique, à titre de symbole, mais bien entendu, aux vitesses auxquelles s'effectuent les opérations, il sera réalisé de préférence sous forme électronique. Au lieu d'une commutation entre l'amplificateur 3 et les amplificateurs 1 et 2, une autre solution consisterait à connecter l'amplificateur 3 sur les sorties des amplificateurs 1 et 2 en parallèle, la commutation consistant alors à rendre alternativement un des amplificateurs 1J 2 passant et l'autre bloqué. Le fonctionnement est le suivant Les montages amplificateurs t 1 + 33 ou t2 + 33 avec les résistances de contre-réaction indiquées ci--dessus, ont un gain unité. Au stade de-la charge, inverseur 4 en position a, le courant de charge du condensateur 8 s'écoule soit à travers la diode 6 dans un premier sens, soit à travers la diode 7 dans le sens opposé, suivant la polarité du niveau appliqué sur la résistance 12. Dans les deux cas, l'impédance du réseau t6 7) est très faible du fait notamment de la contrebréaction due à la résistance 5. La tension de sortie, V, de l'amplificateur 3 qui existe en A, s-e retrouve pratiquement en C à la fin de la charge Au stade de codage inverseur 4 en position Pw la tension V du point C se retrouve en B: la même tension V existant sur les deux bornes des diodes 6, 7, ces diodes ne sont pas défisquées, et présentent toutes deux une résistance très élevée : il y a pratiquement coupureqentre le point B et le point A, c'est-à-dire que le condensateur 8 ne voit que l'impédance d'-entrée de la borne + de l'amplificateur 2, très élevée, en série avec la résistance 10, et la résistance 5 en série avec l'impédance d'entrée également très élevée de la borne - de l'amplificateur 1. L'impédance interne de sortie de l'amplificateur 3, vue des points B et D au stade du codage, est très faible1 du fait de la contre-réaction due à la résistance 11. Toute décharge indésirable du condensateur 8 étant évitée du fait de la résistance très élevée présentée par les diodes 6 et 7 bloquées pendant l'opération de codage. Le condensateur 8 conserve donc sa charge sans perte potable pendant un intervalle de temp; pouvant atteindre plusieurs dizaines de microsecondes. Pendant la durée du codage d'un système HIC, qui est de l'ordre de 4 pe, comme on l'a rappelé ci-dessus, la charge peut être considérée comme constante. En pratique, il se peut que,. dans la position lecture, la tension aux bornes des diodes ne soit pas rigoureusement nulle C'est le cas en particulier, s'il y a décalage de zéro entre un étage d'entrée et l'autre. En fait les diodes sont encore pratiquement bloquées pour une tension aux bornes de quelques dizaines de millivolts. FIGURE 2 -Toutes choses étant égales par ailleurs, le réseau entre les points A et B de la figure 1 comporte deux transistors complémentaires 21, 22 dont l'un 21 de type NPN a son collecteur relié à une source + U à travers une résistance 23, et l'autre, 22 de type PNP a son collecteur relié à une source PU à travers une résistance 24. L'émetteur de 21 est en série avec l'émetteur de 22, le point commun constituant le point A (figure 1). Le point B (figure 17 est connecté à la base de 21 par une résistance 25, et.à la base de 22 par une résistance 26.Suivant la polarité du signal appliqué à l'entrée du montage amplificateur, le transistor 21 est conducteur et le transistor 22 est bloqué, ou bien, inversement le transistor 21 est bloqué et le transistor 22 est conducteur. Le gain en courant du transistor conducteur permet alors de charger très rapidement un condensateur de valeur plus élevée -que précédemment. Dans se cas on pourra donner, par exemple, au condensateur 8 une valeur de 15 000 pP, au lieu de 1 000 pF dans le cas des diodes Cette variante est donc avantageuse. du fait qu'elle permet d'effectuer le codage sur un signal de niveau plus élevé, ce qui peut améliorer le rapport signal/bruit. En position lecture, les tranaistors étant à'l'état bloqué, le courant de fuite vers le condensateur sera égat~a la différence entre les courants de fuite des deux transistors, c'estvàwdire extrSrneoent- faible. REVENDICATIONS 1/Circuit de transfert pour prélèvement de niveau ayant une capacité-mémoire, à deux états charge-lecture, caractérisé en ce qu'il contient deux amplificateurs différentiels dont le premier est connecte a un niveau d'entrée et le deuxième est connecté a ladite capacité-mémoire, ainsi qu'un anplificateur de sortie, soit un total de trois amplificateurs, et des moyens dtinversion, avec un réseau de contre-réaction entre la borne de sortie charge et le premier amplificateur difLé- rentiel et un deuxième réseau de contre-réaction entre la borne de sortie lecture et le deuxième amplificateur différentiel. 2/ Circuit selon la revendication I, caractérisé en ce que le réseau fixe contient deux diodes tête-bêche en parallèle entre lesdites bornes de sortie.