Brevet FR2221867A1 — publié le 19741011

L'invention a pour objet un atténuateur permettant l'affichage de son niveau de sortie, exprimé en unité de tension, ou de son taux @'atténuation, exprimé en décibels. Les montages connus sont relativement complexes. Ils comprennent par exemple un atténuateur fournissant des pas de 10dB et un organe d'interpolation du type potentiométrique comportant une première échelle graduée de 0 à 1000 pour permettre l'affichage en décibels et une seconde échelle graduée de 0 à 100#10, pour permettre l'affichage en unités de tension (une variation deVwO en tension correspondant à 10dB). Un tel système ne permet pas l'affichage des deux échelles sur un même organe indicateur. L'invention se gropose de pallier cet inconvénient en faisant coopérer, avec un atténuateur par pas de 10dB, un organe d'interpolation programmable essentiellement composé de deux convertisseurs numériques analogiques. Un premier convertisseur, logarithmique, permet l'interpolation logarithmique dans l'inpervalle de 10dB qui sépare deux pas successifs de l'atténuateur. Un second convertisserp, linéaire, est associe à un amplificateur de gain commutable à la valeur 1 ou à la valeur #10, pour permettre l'interpolation linéaire continue dans une @@@@e de 20dB, sans devoir pour cela disposer d'un amplificateur de régulation ayant une dynamique supérieure à 1C/d3. ce; effet, la @@emière cellule décimale de l'atténuateur est @ise en service, en même temps que l'amplificateur auxiliaire, ch@que fois que la tension fournie par le second convertisseur passe par une valeur sensiblement égale au quotient, par #10, de sa valeur maximale. Les @ombres de consigne appliqués à l'un ou l'autre des deux corvertis@eurs sont avantageusement appliqués à un organe d'affichage commun. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description ci-@près. La @igune @nique du des in annexé représente schématiquement un @tté@u@teur conforme à un mode d'exécution préféré de l'invention. On a représerté au des in un amplificateur 1 à gain variable @ui re@@it, sur son entrée 1a, le signal à haute fréquence lort le @i@@o@itif @ffiche le niveau de sortie. La sortie de cet amplificateur est connectée, d'une part à un atténuateur 2, d'autre part, à une bouche de régulation et de réglage de niveau comportant un détecteur de niveau moyen 7 et un amplificateur-comparateur 4. Ce dernier compare lé niveau moyen à une valeur de consigne appliquée à son entrée 4a.La tension résultant de cette comparaison commande le bain de l'amplfica- teur 1 de façon telle que le niveau de sortie soit finalement proportionnel à la valeur de consigne, celle-ci ne devant varier que dans les limites de la variation de sain de l'amplificateur 1, sensiblement égale par exemple à 10 décibels. La tension continue de consigne est appliquée en 4a par l'intermédiaire d'un commutateur 5 et obtenue, soit au moyen d'un convertisseur munérique-analogique 6 du type logarithmique relié directement à la borne Sa, soit au troyen d'un convertisseur numérique-analogique 7 du type linéaire. Entre la sortie du convertisseur 7 et la borne 5b est intercal un amplificateur 8 dont le gain est normalement égal à 1. Un réseau composé de deux résistances 9 et 10 et d'un interrupteur 11 permet, en fermant l'interrupteur, de faire passer le gain de l'amplificateur 8 à une valeur égale à #10. Il suffit pour cela que les résistances 9 et 10 aient des valeurs dont le rapport est égal à g - 1. L'atténuateur 2 est d'un type connu comportant un certain nombre de cellules montes en cascade, et aptes à être individuellement mise en service ou hors de service par commutation. Cette commutation est avan@ageusement programmable, c'est-àdire susceptible d'être commandée par des valeurs de consigne codées appliquées à des commutateurs du type électronique. On @eut ainsi obtenir un ooefficient d'affaiblissement variable par pas de 10dB, entre 0 et 120dB par exemple. On a figuré les entrées de commande 2a, 2b, 2c etc. auxquelles on applique la valeur de consigne. Le convertisseur 6 est lui-même programmable par exemple entre 0,1 et 9dB, au moyen de valeurs de consigne appliquées a ses bornes 6a (oui commande les 1/10 de dB) et 6b (qui commande les dS). Les affaiblissements correspondant aux multiples de 10dB sont ainsi obtenus par programmation de l'atténuateur 2 et, entre ces valeurs, la programmation du convertisseur 6 permet d'obtenir une interpolation par pas de 0,1dBo Le convertisseur 7 comporte par exemple trois décades four nissant respectivement les unités, les dizaines et les centaines du coefficient d'affaiblissement programmé sur les entrées 7a, 7b et 7c. A partir du niveau de sortie maximum, obtenu lorsque I'atténuateur 2 est programmé à GdB, l'interrupteur Il est ouvert, et la tension engendrée par le convertisseur 7 a sa valeur maximum, on fait varier l'atténuateur de O à 10dB en faisant décroître ladite tension dans un @apport #10. Si, à ce moment, l'atténuateur 2 se trouve pro@rammé à 10dB, en même temps @@e l'interrupteur 11 se trouve fermé. Cette double opération conserve évidemment l'atténuat ion puisque le niveau de sortie de l'amplificateur 1 se trouve augmenté de 10dB.On obtient alors une variation de l'atténuation entre 1Q et 20 dB en faisant d croître la tension fournie par le convertisseur 7 du rapport #10 au rapport 10 par rapport au niveau maximum. On a donc couvert la gamme de 0 à 20dB sans que le @ein de l'amplificateur 1 ait dû varier dans un rapport s@p@@ieur @ 10dB. On fera observer @'une telle dynamique de l'amplificateur de régula@ion est co@p@tible avec l'obtention d'une bonne linéarité et d'un bruit acceptable, mê@e lorsque le signal d'entrée est modulé en ampli@u@e avec un taux de @odulation élevé. En mettant en outre en service une ou plusieurs cell@les comman@ées par vali@ation des entrées b, c et e de l'atténuateur, on couvrir@ @es @@mmes de 20 à 40 dB, 40 à 60 dB, etc... Le dispositif comporte un organe d'affichage qui doit afficher soit le n@veau de sortie, exprimé en unité de tension , (volts, millivolts, @icrovolts, etc...) soit le taux d'affaiblissement, expri@é en dB par rapport @u niveau maximum (ou à tout autre niveau de r@férence), suivant que le commutateur 5 est en position 5b ou 5a. On a représenté en 12, un organe d'affichage, connu en soi , par exemple du type à tubes à décharge luninescente,à 4 chiffres significatifs. Le premier chiffre, le plus significatif, indique les milliers d'unités de tension ou les cent@ines de dB et l'affai blissement est co@@@@@é,@@ @@çon connue en soi, par un nombre de code, ou par un or@@@e de commutation symbolisé par un petit cercle . Le deuxième chiffre(qui indique les centaines d'uni@és de tension ou les @izaines de dB) est comm@@é par l'organe C, le troisième chiffre (dizaines d'unités ou dB) est commandé par l'organe D et le dernier chiffre(unités de tension ou dizaines de dB) est commandé par l'organe U.Un dernier élément E de l'indicateur 12 indique la valeur de l'unité de tension dans le cas de l'affichage du niveau en unités de tension.Les organes et C commandent directement les entrées b c ... etc de l'atténuateur 2 de façon en particulier à déterminer la gamme. On considérera tout d'abord le cas où le commutateur 5 est en position 5b. Si par exemple le niveau maximum de sortie est 1 volt efficace, en rélant M à OdB, on obtient, comme unité de tension, le volt, ce qui est indiqué en E. Lorsque l'on affiche 1000 sur 12, on a une tension de 1 volt a la sortie S du montage, aucune des bornes de l'atténuateur 2 n'étant validée et l'interrupteur 11 étant ouvert. Lorsqu'on fait décroître la tension affichée, au moment où celle-ci passe par la valeur 0,3CO volt, un comparateur binaire 13, sur les entrées 13a et 13b auquel est appliqué le code 3, indique que le chiffre appliqué à son entrée 13c (chiffre des centaines du nombre de volts affiché sur 12) est petit que/ plus la valeur 3 et il transmet alors un signal de validation à l'entrée 2a et un signal de commande de fermeture de l'interrupteur Il (du type ci bascule). n continuant è faire décroître la tension affichée juscu'à 0, 100, on couvre finalement la gamme de variation de l'atténuateur allant de 0 à 20 dB. Pour couvrir la gamme de O à 40 dB, on règle C :ur 20 dB. L'unité de tension reste le volt, mais le nombre affiché doit être lu en plaçant une virgule après le chiffre des dizaines Si l'on veut afficher des millivolts, on règle G sur 60dB. On considérera maintenant le cas où le commutateur 5 est en position 5a. On règle alors M sur 0 ou sur 100 dB. Dans ce dernier cas, le chiffre 1 est affiché à gauche sur l'indicateur 12. Seuls les ornes t et U déterminant respectivement les dB et les O,1 dB sont reliés aux entrées du convertisseur 6 (par l'intermédiaire d'un organe de codage, non figuré) puisque celui-ci possède une gamme de variation de 10dB seulement. Le chiffre des dizaines du tau-; d'affaiblissement est déterminé par réglage de C. La réalisation des différents organes du @ontage est à la portée de l'homme de l'art. Il va de soi que l'atténuateur 2 pourrait comporter des plots de a dB, a étant un entier quelconque, de dispositif @onctionnent alors dans un systè e de nu@@ration de base a. REVENDICATIONS 1. Dispositif atténuateur permettant l'affichage de son niveau de sortie, expri@é en unités de tension, et de son taux d'atténuation, exprimé en décibels, comportant un amplificateur muni d'une boucle de régulation et de réglage, laquelle comprend un organe de comparaison @ une tension de consigne variable, et un atténuateur comportant une pluralité de cellules d'affaiblissement de a dB montées en cascades et individuellement validables, caractérisé par un premier et un second convertisseurs nùmériques-analogiques dont les sorties commutables fournissent ladite tension de consigne à partir de nombres de consigne codés, le premier convertisseur étant du type logarithmique et fournissant une tension variable dans une gamme de a lléclbéls, le second convertisseur étant du type linéaire et associe à un amplificateur auxiliaire de sortie dont le gain peut passer, par commande au moyen de niveaux logiques, de la valeur 1 à la valeur #a, et par des moyens de valider la pre- mière cellule d'affaiblissement et de faire passer le gain de l'amplificateur auxiliaire à la valeur W caque fois que la tension fournie par le second convertisseur passe par une valeur sensiblement égale au quotient, par Va, de sa valeur maximal e. 2. )-srositif selon la revendication 1, dans lequel a = 10, caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitues par un comparateur binaire qui valide la première cellule décimale de l'atténuateur et commande le passage à #10 du gain de l'amplificateur auxiliaire, lorsque le chiffre significatif de rang le plus élevé du nombre de consigne appliqué au second convertisseur nasse de la valeur 3 à la valeur v. dispositif selon la revendication 2, comportant en outre un organe d'affichage des nombres de consigne appliqués au convertisseur et des nombres de consigne qui servent à valider les cellules de l'atténuateur, a partir de lu deuxième