Brevet FR2124077A1 — publié le 19720922

L'invention concerne un système de transmission de signaux électriques applicable notamment à la transmission de signaux binaires sur des lignes relativement longues (plusieurs mètres) entre équipements électroniques. la conception d'un système de transmission, capable de transmettre tout aussi bien des signaux de très courte durée que de durée relativement grande, présente, dans un ensemble électronique, des difficultés en raison des distances séparant parfois les différents équipements de cet ensemble. La longueur des câbles de transmission des signaux peut en effet atteindre et dépasser une dizaine de mètres. Selon la technique courante de transmission de signaux à courant continu (permettant la transmission de signaux de différentes durées) sur un fil seulement avec retour par la terre, le niveau de la terre peut osciller, ce qui affecte la qualité de la transmission et rend cette technique impropre dans les ensembles électroniques. De plus, une transmission peut concerner plusieurs récepteurs à la fois et le niveau des signaux transmis doit être suffisant pour alimenter tous ces récepteurs de façon que chacun deux soit sensible aux signaux transmis copte tenu d'une inégalité de distribution du courant aux récepteurs. Selon les nouvelles techniques à circuits intégrés, le niveau de l'alImentation ne peut excéder une certaine limite (5 volts par exemple), ce qui impose des contraintes supplémentaires. Toujours dans le cadre des techniques à circuits intégrés, la conception de 1' émetteur et d'un récepteur doit être telle que leurs réalisations soient aussi compactes que possible. Le système de l'invention permet de résoudre ces problèmes. Il comprend une ligne bifilaire, un émetteur connecté à une extrémité de la ligne et un récepteur au moins connecté en parallèle avec une résistance de terminaison à l'autre extrémité de la ligne. Il est caractérisé par le fait que l'émetteur est constitué : d'un nultivibrateur dont la période d'oscillation est courte coaaarée à la durée d'un signal à transmettre et qui possède une borne d'alimenta- tion en courant continu ; d'un transformateur dont l'enroulement primaire, possédant une prise médiane d'alimentation, a ses extrémités connectées aux deux sorties du multivibrateur et dont ltenroulement secondaire est connecté aux deux fils de ligne ; d'une source de courant continu ; d'un ccmmutateur connectant la source de courant continu entre ladite borne d'alimentation du multivibrateur et la prise médiane d'alimentation du transformateur.Un récepteur est constitué d'un transformateur dont l'enroulement primaire est connecté aux fils de ligne d'un détecteur double alternance connecté à l'enroulement secondaire du transformateur et fournissant sur sa sortie, en réponse à un signal alternatif transmis sur la ligne, un signal alternatif redressé ; d'un dispositif d'intégration connecté à la sortie du redresseur double alternance et intégrant le signal redressé de celuici pour fournir un signal continu. Durant 1 'émission d'un signal, le commutateur établit le circuit d'alimentation en courant continu du multivibrateur, le multivibrateur oscille et produit un signal de fréquence transmis sur la ligne par l'intermédiaire du transformateur d'émetteur.Le signal de fréquence reçu par l'intermédiaire du transformateur de récepteur parvient au détecteur double alternance, lequel fournit un signal redressé de fréquence double. Le dispositif d'intégration reçoit ce signal redressé et fournit en échange un signal rectangulaire de durée égale à la durée de fonction panent du commutateur de I'émetteur. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront détaillés dans la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annexée. Sur cette figure, on trouve une ligne de transmission à deux fils (L1, L2) dont une extrémité est connectée à un émetteur EM et l'autre extrémité terminée par une résistance R, est connectée à un récepteur REC. L'émetteur E" comporte - un multivibrateur MU représenté en pointillé sous forme simplifiée et comprenant principalement deux transistors, deux condensateurs, deux résistances, un fil d'entrée d'alimentation F2 et deux fils de sortie F3, F4 - un transformateur T1 dont l'enroulement primaire est connecté aux sorties du multivibrateur MU et possède une prise médiane d'alimentation et dont l'enroulement secondaire est connecté aux fils L1 et L2 - une source d'alimentation de courant continu SU dont le pôle négatif à la terre est connecté au fil d'entrée d'alimentation F2 - un commutateur SW représenté sous forme d'un transistor dont la base est connectée à une entrée de commande E, le collecteur au coule positif de la borne d'alimentation et l'émetteur à la terre, d'une part, et à la prise médiane de l'enroulement secondaire du transformateur T1, d'autre part. Le récepteur RBC comporte - un transformateur T2 dont l'er oulement primaire est connecté aux fils L1 et L2, et dont ltenroulement secondaire possède une prise médiane connectée à la terre ; - un détecteur double alternance DIT comprenant deux transistors dont les bases sont connectées aux extrémités de l'enroulement secondaire du transformateur T2 et possédant un fil de sortie F6 - un intégrateur IN constitué d'un circuit à condensateur - un circuit limiteur de courant LI. On va maintenant décrire le fonctionnement du système de transmission de la figure et expliquer ainsi comment des signaux binaires à courants continus peuvent être transmis sous forme de signaux de fréquence et restitués sous forme de signaux à courants continus sensiblement identiques aux signaux d'origine. Lorsqu'un potentiel négatif correspondant, par exemple au niveau logique 0, est appliqué à l'entrée E du commutateur SW, le transistor de celuici est bloqué. Le fil F1 conduisant vers la prise médiane du transformateur T1 est à la terre. Le multivibrateur NU ne peut pas osciller, aucun signal n'est émis sur les fils de ligne par le transformateur T1. Dans le récepteur REC, le détecteur double alternance DET ne détecte aucun signal et n'en fournit aucun sur son fil de sortie F6. Le limiteur de tension LI fournit un niveau logique caractérisant cet état, une tension nulle par exemple. Lorsqu'un signal positif, correspondant au niveau logique 1, est appliqué à l'entrée E du commutateur SFT, le transistor de celuici devient conducteur. Un potentiel Positif, provenant du pôle positif de la source d'alimentation SU, est appliqué sur le fil F1 conduisant vers la prise médiane du transformateur T1. Ce potentiel est transmis par les deux demi-enroulements primaires de T1 aux collecteurs des deux transistors du multivibrateur MU et, par les condensateurs, aux bases des transistors. Le fonctionnement du multivibrateur MU est connu ; il est inutile de le décrire.Lorsque le transistor supérieur du multivibrateur MU est conducteur, un courant il circule dans le demi-enroulement supérieur du transformateur T1 dans le sens indiqué par la fleche et, lorsque le transistor inférieur du multivibrateur MU est conducteu-, un courant i2 circule dans le dewni-enroulement inférieur. Le courant alternatif induit dans l'enroulement secondaire du transformateur T1 est transmis sur les fils L1 et L2 durant tout le temps d 'application d'un signal positif sur l'entrée E du commutateur SW. Le signal alternatif transmis est reçu dans 1 'enroulement primaire du transformateur T2. Una alternance positive de ce signal donne lieu à l'induction d'un courant i3 dans le demi-enroulement supérieur secondaire du transformateur T2 et une alternance négative donne lieu à l'induction d'un courant i4 dans le demi-enrollement inférieur. Ces courants i3 et i4 ont pour effet de rendre alternativement conducteurs les transistors du détecteur DET. Un courant circule entre une tension +U provenant du limiteur LI et la terre des émetteurs des transistors. Le signal alternatif redressé de fréquence double de celle du signal reçu est intégré à l'aide du circuit à condensateur de l'intégrateur IN. On obtient sur le fil F5 un signal sensiblement continu qui écrêté dans le limiteur LI fournit sur la sortie S un signal continu. Un signal rectangulaire (signal binaire 1) appliqué à 1 'entre E du commutateur SW de l'émetteur EM donne donc lieu à un signal rectangulaire, sensiblement de même durée, sur la sortie S du limiteur LI du récepteur REC. I1 suffit de choisir la période du signal alternatif très petite par rapport à la durée d'un signal rectangulaire, par réglage de la fréquence d'oscillation du multivibrateur NU, pour obtenir agrès intégration et écrêtage du signal alternatif redressé dans le récepteur REC un signal de forme sensiblement identique à celle du signal rectangulaire appliqué à l'entrée E de SW. En raison de la grande impédance d'entrée du récepteur REC, plusieurs récepteurs tels que SEC peuvent être connectés en parallèle avec la résistance de terminaison R, pour autoriser une transmission d'un émetteur vers plusieurs récepteurs simultanément. I1 est à noter enfin que la transmission telle que décrite cidessus permet l'utilisation de niveaux de signaux relativement faibles, ccpatibles avec la technique des circuits intégrés. La fréquence d'oscillation du multivibrateur peut être telle que le transformateur T1 de l'émetteur associé au multivibrateur MU et le transformateur T2 du récepteur associé au détecteur double alternance DET soient des éléments ccmpacts miniaturisés. I1 est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATION Système de transmission de signaux électriques comprenant une ligne bifilaire, un émetteur connecté à une extrémité de la liane et un ou plusieurs récepteurs connectés à l'autre extrémité de la ligne, caractérisé par le fait que : l'émetteur comprend un multivibrateur dont la période d'oscillation est courte comparée à la durée d'un signal à transmettre et possédant une borne d'alimentation en courant continu, un transformateur dont l'enroulement primaire, possédant une prise médiane d'alimentation, est connecté aux deux sorties du multivibrateur et l'enroulement secondaire est connecté aux deux fils de ligne, d'une source de courant continu connectable entre la borne d'alimentation du multivibrateur et la prise médiane d'alimentation du transformateur par l'intermédiaire d'un carmutateur ; un récepteur comprend un transformateur dont l'enroulement primaire est connecté aux fils de ligne, un détecteur double alternance connecté à l'enroulement secondaire du transformateur et fournissant sur une sortie, en réponse à un signal alternatif transmis sur la ligne, un signal alternatif redressé, un dispositif d'intégration connecté à la sortie du redresseur double alternance et intégrant le signal redressé de celui-ci pour fournir un signal continu durant la réception d'un signal de fréquence , ces différents moyens étant agencés de telle manière que durant 1 'émission d'un signal, le ccmmutateur connecte la source de courant continu au multivibrateur et à l'enroulement primaire du transformateur d'émetteur, le multivibrateur oscille et produit un signal de fréquence transmis sur la ligne par l'intermédiaire du transformateur d 'énietteur ; le signal de fréquence reçu par le transformateur de récepteur-est transmis au détecteur double alternance qui fournit un signal redressé ; le dispositif d'intégration reçoit le signal redressé et fournit en échange un signal rectangulaire de durée égale à la durée de fonctionnement du ccnmutateur.