Brevet FR2221874A1 — publié le 19741011

L'invention concerne un codeur séquentiel d'impulsions modu l es on durée ou en position destinée à la transmission par un seul canal d'un grand nombre d'ordres ou d'informations; le lien entre émission et réception des informations peut être matériel (conducteurs électriques) ou immatériel,(sons,ultra sons,lumière, ou liaison radio lectrique). Dans les dispositifs connus de ce genre, chaque senseur commande un circuit monostyle qui lui est associé ou produisant un effet analogue, en modifiant la durée du signal correspondant; les si- gnaux produits par ces étages sont successifs dans le temps et in jetés successivement sur la ligne de transmission; cette disposition suppose un grand nombre d'étages au moins égale au nombre de voies, avec pour conséquence tout les risques de pannes et le cout élevé dû à la complexité du système complet. Dans le dispositif objet de l'invention, la simplification apportée, améliore considérablement la fiabilité, tout en abaissant le prix de revient, grace à la réduction du nomore d'élxéments constitutifs,notemment par la suppression de la plupart des condensateurs utilisés couramment pour la détermination des constantes de temps. Un tel codeur est compose 10! De senseurs quelconques qui réagissent à un phénomène physique chimique , mécanique ou électromécanique en modifiant la valeur de leur résistance. ) D'un circuit complexe présentant n sortie, dont une seule à la fois présente un état singulier, les n-l autres sorties pré sentant un niveau complémentaire à ltétat singulier; en d'autres termes, et suivant les conventions universellement adoptées, pour les systèmes dits : binaires, digitaux ou logiques, quand une sor tie est à l'état "1", les autres sorties utiles sont à l'état "O,' et par raison de réciprocité si la sortie à l'état singulier est au niveau 11011 les autres sorties seront au niveau "1". Le circuit complexe peut etre assemblé : a) à partir d'éléments discrets monts sur circuit imprimé ou tout autre mode d'assemblage, b) à partir d'éléments discrets moult s ou réalisés sur couche mince ou épaisse. c) etre composé de circuits intégrés convenablement assemblés, ou d'un seul circuit monolithyque à haute densité. La technologie employée est indifférente, les plus connues telles que: D.T.L Diode transistor logique T.T.L Transistor - transistor logique R.T.L Résistance - transistor logique O.C.T.L Logique à transistor à couplage direct C.M.L "Current mode logic" M.O.S Métal oxyde semiconducteur C/MOS Logique utilisant des transistors "MOS complémentaires" COS.MOS 't conviennent parfaitement à notre invention, ils comporteront une entrée d'Horloge destinée à faire changer l'état singulier de position des "n" sortie. 30) D'un multivibrateur astable "Abraham et Block" modifié constitué de deux transistors discrets quelconques, cas de notre exemple, ou d'un circuit sur lequel, les bases et collecteurs sont accessibles ou de deux étages amplificateur de gain supérieur à 1 de technologie quelconque Détail de L'Invention Les premières réalisations ont porté sur un codeur pour émetteur radio-électrique, permettant la commande simultanée de diverses gouvernes d'un mobile. Le dessin annexé illustre une de ces réalisation (PL.1). Les senseurs 3-4-5-6- sont composés de potentiomètres de rhéostats ou de résistences fixes, commutables, isolés entre eux par des portes ( qui peuvent être de simples diodes) (8) de telle facon que ces senseurs présentent une action séquentielle sur le circuit complexe (1)- Les circuits complexes que nous avons expérimentleplus fréquemment sont - Les compteurs en anneaux - Les registres à.décalage - - Les compteurs de "johnson", "Mobius" ou "Twisted ring scalers" - Ou pour le cas le plus simple, un ou plusieurs basculeurs bistable type "Ecles-Jordans". Les compteurs en anneaux, les registres à décalage, ne comportent pas de portes néanmoins ces compteurs en anneaux et registres à décalage comportent des portes destinées à l'interdiction des états indésirables ( plusieurs états singuliers simultanés par exemple). Les compteurs de "Johnson" comportent des portes sélectionnant un état singulier, plus des portes destinées à l'interdiction des états indésirables. Le multivibrateur astable "Abraham et Bloch" modifié consiste, par exemple en deux transistors (18) et (19) N.P,N, si l'état singulier est positif par rapport aux autres états du circuit complexe P.NP, si l'état singulier est négatif). Quand 18 conduit, 19 est bloqué, et vice versa; Fonctionnement Explication avec pour (18) et (19), deux transistors silicium N.P.N. faible signaux Lors de la mise sous tension d1alimentation du dispositif, (19) se débloque sous influence de la constante de temps 17 X 16 l'impulsion négative transitoire en résultant, est couplée à la base de 18 à travers 14 qui sert aussi pour la contante de temps (14)X Rh(3), ainsi 18 qui était normalement conducteur, va se bloquer pour un temps déterminé par la position du curseur du potentiomètre en série dans le collecteur de 19, la capacité 14 et la valeur de la résistance du rhéostat Rh X (Rhx correspondant au rhéostat en série avec l'état singulier du circuit complexe. T = 2,302 RC log 10 EI ou : E i de llalimenSation + E pot: tension affichée sur le curseur du potentiomètre 15 ( tension entre le curseur et llalimenta- tion, quand 19 conduit). E 2 i tension alimentation Vcc R= résistance du rhéostat Rh 3 + Résistance interne du circuit complexe 1 + Résistance de la diode 8 dans le-sens passant. Après llécoulement du temps T, 18 se débloque , donc le potentiel de son collecteur diminue, provoquant à son tour une impulsion negative transitoire sur la base de 19, par ltintermédiaire de 16,19 se bloque donc à son tour pour un temps déterminé par la valeur du condensateur 16 et de la résistance 17 L'expression mathématique est approximativement t 1 i 2,302 RC log El ou E 1 = 2 fois la tension d'alimentation VCC E2 E 2 = la tension d'alimentation VCC R = 17 et C = 16 Dès que 19 se bloque, le signal positif apparaissant sur son collec teur est transmis via une résistance 22 ou un condensateur 22 à l'entrée d'horloge du circuit complexe (1), qui avance dlun pas, et le cycle recommence; la nouvelle constante de temps de 18 étant imposée par la position du curseur de 15 - 14 et RhX + 1 (4) -Rh (7) pourra notre qu'une simple résistance, de résistance plus élevée que la valeur de Rh 1; la position Rh n (7) fournissant une constante de temps plus longue que les rhéostats , permettant à la réception, l'identification de fin de séquence. Eventuellement, l'adjonction dtun ou de plusieurs circuits (s) (9-10-11) isolé (s) par une ou des diodes (9) entre le circuit complexe, permettra d'introduire une ou plusieurs informationts) supplémentaire (s) en modifiant le temps T d'une (ou plusieurs po sitions); par exemple la modification du temps T d'une position peut provoquer un comportement insolite de la position correspondante à la réception, indiquant, par exemple une tension VCC trop basse à l'émission. Variante B Dans quelques applications, où il est nécessaire de réduire au maximum la bande passante, necessaire pour la transmission des signaux, un variante de notre invention peut être utilisée cela ne modifiant pas fondamentalement les principes de notre invention, ni les explications de fonctionnement. Principe : Le circuit complexe ne diffère pas de la première description, les potentiomètres, ou senseurs non plus. La variante consiste à modifier simultanément et dans le même sens les constantes de temps du multivibrateur,celles-ci restant égales entre-elles, T1 et T2 étant identiques, permettant la transmission de signaux de rapport 50/50, quelque soit la durée globale du signal de voie. Description : PL 2 annexée Le circuit complexe (1) ne diffère pas de la première description, les potentiomètres, ou senseurs (3-4-5-6), sont reliés à 11 aide de diodes et de résistances (25) , aux deux étages du multivibrateur modifiant ainsi, simultanément et dans le même sens les deux constantes de temps. Variante C Dans certaines applications, il est genant que la fréquence de récurrence des trains de signaux, soit variable. Une troisième version de notre invention est possible, ne modifiant pas fondamentalement le principe, quand à la variation séquentielle, des constantes de temps du multivibrateur 2 et de l'obtention de cette variation. Principe Le circuit complexe y ne diffère pas de la première ou de la seconde description; la modification consiste à commander simultanément, mais en sens inverse, les deux constantes de temps du multivibrateur par variation de sens opposés des résitances (3-4-5-6) déterminant cette constante de temps, T1 et T2 sont alors complémentaires en temps; seul varie alors le moment de passage A en B .T'1 = Tl 2 = Tl X Description : PL 3 annexée Le circuit complexe 1 ne diffère pas de la première et de la seconde description; les potentiomètres, ou senseurs (3-4-5-6), sont montés différemment, dans le cas des potentiomètres ceux-ci ont leurs curseurs reliés aux sorties du circuit complexe 1 à travers des portes à diodes ou autre, (8) alors que les feux extrémités sont reliées aux bases de 18 et 19 à travers des diodes 25 empêchant le couplage direct de 18 à 19 et vice versa; dans le cas de senseurs autres que des potentiomètres on s'arrangera pour obtenir une variation en sans inverse des résistances déterminant les constantes de temps de 18 et 19 Résume L'invention concerne un codeur permettant l'envoi dtinformations suivant le mode série sur un seul canal de transmission. Le système simplifié considérablement la réalisation des codeurs à grand nombre de voies, augmentant la fiabilité et diminuant le prix de revient. Description : I1 est compos de deux tages principaux; 10) un circuit complexe (1) o ) un multivibrateur (2) couplés entre eux par lîntermèdîaire de senseur (3-4-5-6), et d'un circuit de commande du circuit complexe 1 (entrée d'horloge 30) De dispositifs annexes (9-10-11) permett.ant l'envoi d'infor- mations auxilliaires Fonctionnement A chaque cycle du multivibrateur 2 le circuit complexe 1 avance d'un pas, modifiant la ou les constante(s) de temps déterminant la durée du cycle suivant, et ainsi de suite,jusqutau retour à la première position de sortie ducircuit complexe; après quoi, le phénomène recommence avec une durée de chaque signaux du cycle complet dXinformation déterminées par la résistance des senseurs correspondants. EXEMPLE PRATIQUE Si : R h x + RD x + R int (circuit complexe) # 118 K# C2 = 33 nF C1 = 22 nF R3 = 33 K# E pot = 1,4 volts E2 = 4,8 volts El = E 2 + E pot = 4,8 + 1,4 = 6,2 volts T = 2,302 ( Rh x + RDx + R int ) C2 Log 10 E1 E2 T = 2,302 X 118 K# X 33 nF Log 10 T = 2,302 X 118 K# X 33 nF X 0,111 # 1 ms t = 0,69 R3 C1 = 0,69 X 33 K # X 22 nF # 0,5 ms T + t (durée du signal de voie) REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant le codage de .n. informations issues de senseurs quelconques, destiné à la transmission ou à l'enregistre- ment le ces informations, suivant le mode "série" grâce à, ou sur tout support matériel ou immatériel. Caractérisé par llaction mutuelle, réciproque, et séquentielle, d'un seul multivibrateur, ou circuit présentant deux états instables, dont la ou les constantes de temps peuvent êtres modifiées, et dlun circuit complexe, présentant .n. sorties, dont une seule à la fois se trouve à un état singulier, les ,n. autres sorties se trouvant à ll/état complémentaire de l'état singulier. 2. Dispositif suivant .1, Caractérisé par la modification de la ou des constantes de temps, en fonction des senseurs se trouvant entre la sortie du circuit complexe- présentant un état singulier et le circuit multivibrateur. 3. Dispositif suivant .1. Caractérisé par l'action du multivibrateur, qui, à chacun de ses cycles, fait changer successivement llétat singulier des sorties du circuit complexe. 4. Dispositif suivant .1. Caractérisé par 11 emploi dlun circuit annexe, permettant le codage dlinformation supplémentaire à .n. -1 voies,telles que Avertissement de baisse de tension de V,cc ou toutes autres informations auxilliaires.