Brevet FR2171960A1 — publié le 19730928

La présente invention concerne un circuit de correction de centrage pour codeur analogique-digital dans lequel la tension de correction de centrage est fournie par le décodage de la valeur numérique de la différence ou "déviation" entre le code N obtenu au codage d'une tension d'etalonnage eo et la valeur nominale No que l'on devrait obtenir s'il n'y avait pas de fluctuationsdes tensions continues mises en jeu dans le codeur ni de variations des caractéristiques des composants utilisés. On connaît des circuits de correction de centrage, tel que celui décrit dans le brevet français nO 1 366 812. Dans ce circuit on applique au codeur2 à intervalles périodiques, une tension d'étalonnage eo constante (par exemple eo = O pour un codeur de signaux alternatifs d'amplitude maximale + Ec). Quel que soit le type de code fourni par le codeur (code non symétrique ou code symétrique), le bit le plus significatif ou"bit B1" du code obtenu par cet etalonnage présente, lorsque le centrage est correct, une alternance régulière des valeurs O et I caractérisant une fluctuation de très faible amplitude de part et d'autre du milieu de la gamme de codage. Lorsque le centrage n'est pas correct on obtient à l'étalonnage un codé N représentant une tension eo + e et la valeur du bit B1 demeure constante. Pour effectuer la correction de centrage, on commande la charge et la décharge d'un condensateur respectivement lorsque le bit Bl a la valeur I ou la valeur o. La tension aux bornes du condensateur présente alors une valeur moyenne proportionnelle à t e. Cette tension d'erreur est additionnée algébriqdement à l'une des tensions continues mise en jeu dans le codeur avec un signe tel que sa valeur moyenne tende vers zéro. Dans le circuit selon le dit brevet, la charge et la décharge du condensateur ne sont pas symétriques ce qui provoque des pointes de tension audibles. Dans la présente invention on pallie cet inconvénient en utilisant, comme élément mémoire de la valeur de la déviation, un compteur-décompteur dont le fonctionnement est commandé par la valeur du bit Bl. Ce compteur contient, à chaque instant, la valeur numérique t N de la déviation L e et la correction s'effectue à l'aide d'une tension de déviation obtenue par décodage de ce nombre N. La présente invention a donc pour objet de réaliser un circuit de correction de centrage pour codeur. Selon l'invention, on a prévu des moyens pour échantillonner, à intervalles réguliers, une tension d'étalonnage eo, des moyens pour emmagasiner, dans un bloc de comptage-décomptage, un nombre représentant la valeur de la tension de référence du codeur qui diffère de la tension eo d'une valeur be et des moyens pour modifier la dite tension d'une valeur -he e de manière à ce que la tension de référence soit égale à la tension d'étalonnage. D'autres objets et caractéristiques de la présente invention apparai- tront au cours de la lecture de la description dans laquelle la figure représente le schéma détaillé d'un codeur et du circuit de correction. le circuit de correction de centrage à mémoire digitale selon l'invention peut être associé à tout type de codeur à réaction par approximations successives. La figure unique représente, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de ce circuit CC pour son association à un codeur CD de ce genre qui possède deux points d'injection de courant (ou de tension) différentiels. De tels codeurs, dans lesquels ces points d'injection sont matérialisée par les entrées d'un atténuateur positif et d'un atténuateur négatif ont été décrits, en particulier, dans les brevets français nO 1 518 697, n0 1 518 778, nO 1 577 433 et nO 1 583 989. Le fonctionnement d'un codeur à comparaison est bien connu et ne sera pas décrit en détail. On rappellera seulement que chaque opération de codage comporte n étapes pour obtenir un nombre à n bits. La valeur du nombre inscrit à une étape donnée dans le registre RG commande le déclenchement de générateurs de courant placés dans le bloc GR en fonction de la valeur du bit le plus significatif 131 (qui caractérise le signe de la tension correspondant b ce nombre), de la zone de codage et de la valeur des autres bits du nombre. Dans le cas du codeur multilinéaire décrit dans le brevet français n 1 518 697, le courant fourni par le bloc GR est aiguillé vers un atténuateur positif AF ou négatif AN selon que le nombre est positif ou négatif. Ces atténuateurs comportent chacun n cellules présentant,chacune, une atténuation de 1/2. La différence de potentiel entre les bornes A et B est appliquée à un amplificateur différentiel DF qui fournit la tension décodée ed. Cette tension est comparée dans le comparateur CM, à la tension à coder ec et le résultat commande, selon l'algorithme bien connu du codage par comparaison, la modification du nombre inscrit dans le registre RG sous la commande du bloc logique BL. Avant de décrire le circuit de correction de centrage CC qui fonctionne de manière digitale en utilisant des codes binaires symétriques, on présentera dans le tableau 1 une comparaison de ces codes avec des codes binaires non symétriques. Tableau 1 : codes binaires non-symétriques et symétriques Code binaire non-symétrique Code binaire symétrique Gamme 11111 11111 . . 10010 10010 Positive 10001 10001 10000 10000 01111 00000 - - #Centre 01111 00000 01110 00001 01101 00010 Négative 01100 00011 . . . . . . 00000 01111 En comparant les deux codes, on remarque que - Les bits les plus significatifs sont identiques ; Les autres bits sont identiques dans la partie positive et complémentaires dans la partie négative. Le tableau 2 donne la signification des différents symboles de codes et de tensions utilisés dans la description du circuit de correction de centrage CC. Tableau 2 : symboles de codes et de tensions utilisés dans la description Code Tension Signification No eo Valeurs nominales de l'étalonnage N e Valeurs mesurées à l'étalonnage N #e Déviation par rapport au saleurs nominales | | #E Valeur maximale de déviation admissible | | #ex | Tension de déviation résultante (valeurs intermé | | | diaires de e en cours de correction) Uc Echelon unitaire de quantification du codeur U = Uc/2 Eche-lon unitaire de quantification de la correction de centrage. Ce oit cuit conforte Le compteur-décompteur KA ayant une capacité de 2a nombres. Les sorties 1 des a bascules de ce compteur-décompteur sont référencées Dl, D'2, D'3... D'a et la sortie O de la bascule la plus significative est référencée D1. Le comptage et le décomptage en code binaire non-symétrique sont commandés par les portes Pal et Pa2. Celles-ci sont activées au temps d'étalonnage Vo réservé à la correction de centrage lorsqu'un signal est présent, respective ment, sur la sortie B1 (B1 = 1) et sur la sortie B1 (B1 = 1) du registre RG et lorsque la condition logique F.S est satisfaite Le circuit de transcodage TR auquel sont reliées les sorties D1, D'2... D'a du compteur-décompteur et qui fournit, sur les conducteurs D1, D2...Da, les codes correspondants en code binaire symétrique qui sont disponibles sous eu forme directe. La conversion s'effectue à l'aide de (a-l) circuits OU exclusifs Pb2, Pb3... Pba dont la première entrée est connectée respective ment aux conducteurs D'2, D'3... D'a et la seconde entrée au conducteur Dl. tes sorties de ces circuits sont référencées D2, D3... Da. L'équation logique relative au circuit Pb2, par exemple, est D2 = D1.D'2 + D1.D'2. On voSt que ce circuit assure la conversion de binaire non-symétrique en binaire symétrique. En effet pour la partie négative de la gamme de codage a Dl r O et: Dl = 1 de sorte que l'on a, à la sortie, D2 = 1 si D'2 = O et D2 = O si D'2 = 1. Pour la partie positive de la gamme de codage on a D1 = 1 d'où Dç2 = D2 Le bjoc GU des générateurs de courant de correction qui comporte (a-l) générateurs de courant G2, G3... Ga commandés par la valeur des signaux sur les conducteurs D2, D3... Da et fournissant respectivement des courants 2a-1.I, 2a-2.I... I .La valeur du courant 1 est telle que, lorsqu'il est injecté dans l'un des atténuateurs, AP par exemple, il produise une variation de potentiel sur la borne A d'une amplitude U inférieure à l'échelon unitaire de quantification Uc du codeur (par exemple U = Uc/2). Lorsque tous les générateurs de courant sont déclenchés, un courant (2a-1).I est injecté, soit une variation de potentiel#E = (2a-1) U sur la borne A. Cette variation de potentiel LE caractérise la valeur maximale de la déviation admissible pour l'exécution correcte de la correction de centrage - Les portes analogiques Pa2 et Pa3 qui aiguillent le courant de correction vers l'atténuateur négatif AN ou vers l'atténuateur positif AP selon le signe de la déviation fournie par la valeur du bit D1. Le tableau 3 résume les conditions de commande du compteur-décomp- teur KA selon la valeur du bit B1 et les conditions d'aiguillage du courant de commande selon la valeur du bit D1. Tableau 3 : conditions de commande Organe commande Valeur du bit de commande Opération Compteur-Décompteur KA B1 = 1 Décomptage B1 = O Comptage Portes d'aiguillage Pa2, Pa3 D1 = 1 Injection dans AP Dl = 0 Injection dans AN Le tableau 4 montre les différentes étapes de la correction de centrage pour une tension de déviation #e = + 12U dans les cas où le compteur KA affiche initialement d'une part le code central 01111 (cas ICl) et d'autre part le code extrême 00000 (cas IC2). Tableau 4 : correction de centrage pour une tension de déviation #e = + 12U Valeur Compteur Code Courant injecté Déviation résultante Cas VO de B1 KA D1-D5 Dans AN Dans AP #ex VO(O) 01111 00000 + 12U VO(1) 1 01110 00001 I + 12U - U = + llU VO(2) 1 01101 00010 21 + 12U - 2U = + 10U ICl VI(11) 1 00100 01011 llI t 12U - 11U = + U vo(12) 1 00011 01100 12I t 12U - 12U = 0 VO(13) 1 00010 01101 13I ; 12U - 13U = - V VO(14) O 00011 01100 12I + 12U - 12U = 0 VO(15) o 00100 01011 111 + 12U - 11U = + U VO(16) 1 00011 01100 12I + 12U - 12U = 0 VO(0) 00000 01111 15I + 12U - 15U = - 3U VO(1) 0 00001 01110 14I + 12U - 14U = - 2U IC2 VO(2) 0 00010 01101 13I + 12U - 13U = - U V0(3) O 00011 01100 12I + 12U - 12U = 0 VO(4) 1 00010 01101 13I + 12U - 13U = - U 1 2 3 4 5 6 7 8 Dans ce tableau on a représente Dans la colonne 2, les différents temps d'étalonnage qui apparaissent à intervalles réguliers, et qui sont référencés VO(O), VO(1), VO(2) etc... ; Dans la colonne 3, la valeur du bit B1 ; Dans les colonnes @ et 5 les codes D1, D'2...D'5 (contenu du compteur décompteur KA)et D1, D2... D5 ; Dans les colcnnes é @@ @ les valeurs der courants injectés dans les atténua- teurs AN et AP. On notera que la tension #e prise à titre d'exemple étant positive, aucun courant de correction n'est jamais injecté dans l'atténus teur AP ; Pans @@ colonne 8 la "tension de déviation résultante #ex" qui, à chaque temps d'étalonnage,est égale à la différence algébrique entre la tension #e et celle due à l'injection du courant de correction dans l'atténuateur AN. On voit, en examinant et tableau, que la tension de déviation résultante converge, dans tous les cas,vers une valeur moyenne Quand ce état stable est atteint, le niveau de référence du codeur est constitué par n signal carré d'amplitude crête à crête égale à U et dont la période est égale au double de la période de répétition des temps d'étalonnage. Le circuit ée correction de centrage CC qui vient d'être décrit pou également être utilisé avec un codeur classique à approximations successives qui ne comporte qu'un seul réseau de décodage constitué soit par un jeu de résistance de valeurs pondérées soit par un atténuateur en échelle. Dans un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, la correction peut être effectuée an appliquant les sorties des portes Pa3 Pa4 aux deuxièmes entrées de deux circuits sommateurs dont les premières entrées reçoivent, respectivement, les tensions ec et ed. Bien que la présente invention ait été décrite en relation avec un exemple particulier de réalisation, il est clair qu'elle n'est pas limitée au dit exemple et qu'elle est susceptible d'autres variantes ou modifications sans @ortir de son domaine. REVENDICATION Circuit de correction de centrage à mémoire digitale pour codeur dans lequel les informations de correction sont obtenues par l'échantillonnage, intervalles réguliers d'une tension d'étalonnage eo (par exemple eo = O) à laquelle doit correspondre un code de contrôle de valeur No caractérisé en ce qu'un bloc de comptage-décomptage en code binaire symétrique reçoit une impulsion de comptage (décomptage) lorsque, au temps d'étalonnage, la valeur du bit le plus significatif du code fourni par le codeur, ou bit de signe, est égale à O (1), le dit bloc fournissant des codes comportant a bits, en ce que les (a-1) bits les moins significatifs des its codes sont appliqués à un bloc générateurs de courants de manière à fournir un courant proportionnel, en voleur absolue, à la valeur d@ code constitué par les dits (a-1) bits et en ce de le dit courant est injecte cans le codeur en vue tie réduire la tension de déviation # e entre la valeur mesurée de la tension d'étalonnage et la tension de référence du codeur, le signe du courant injecté étant fonction de la valeur bit le plus significatif Dl du code fourni par le bloc compteur-décompteur sorte que la valeur de la tension de référence est rendue plus positive pour D1 = 1 et plus négative pour D1 = O.