Brevet FR2227696A1 — publié le 19741122

L'invention concerne un cadran électronique d'appel à sélection par clavier pour des postes téléphoniques d'abonnés, comportant un cadre d'adaptation prévu pour loger le clavier et des plaquettes à circuits imprimés destinées- à recevoir un circuit électronique transformant des chiffres de sélection en des impulsions de commande de numérotation. De tels cadrans électroniques d'appel à sélection par clavier sont utilisés progressivement dans la technique téléphonique. En particulier ils peuvent être utilisés dans des postes téléphoniques d'abonnés à la place de cadrans d'appel électromécaniques à sélecteur rotatif. Cependant pour que le cadran électronique d'appel à sélection par clavier trouve une extension plus importante dans le réseau téléphonique existant, il doit pouvoir cotre monté d'une façon aussi simple que possible dans les appareils téléphoniques existants de type connu, etdaltpouvoir être disposé à la place des cadrans d'appel électromécaniques des appareils téléphoniques. Pour les différents systèmes de sélection par clavier, par exemple pour le procédé à diodes-terre ou le .procédé à fréquences multiples, on connaît des cadrans électroniques d'appel à sélection par clavier, qui peuvent être utilisés en remplacement des cadrans d'rappel électromécaniques de type connu et qui peuvent donc équiper les appareils téléphoniques comportant des cadrans d'appel électromécaniques. Dans le cas dlune telle modification de ltéquipement d'un cadran d'appel à sélection par clavier de type connu, d'autres modifications de circuit sont encore nécessaires sur l'appareil téléphonique en plus du changement du cadran d'appel, ce qui augmente en supplément le prix de revient de la modification d'équipement. L'invention a pour but de fournir un cadran electronique d'appel à sélection par clavier, qui peut remplacer d'une façon simple un cadran d'appel électromécanique de type connu sans nécessiter d'interventions supplémentaires dans l'appareil téléphonique. Ce problème est résolu conformément à l'invention grace au fait que le circuit électronique contient une source d'alimentation en tension, à la suite de laquelle est branché en série un transformateur de blocage, un translateur de sélection par touches commandé par un générateur de cadence et par un étage excitateur de cadence, des contacts d'un clavier, à la suite duquel est branché en série un circuit anti-battement relié au translateur de sélection par touches, ainsi qu'un circuit de normalisation qui commande le translateur de sélection et respectivement des étages excitateurs pour un relais d'envoi d'impulsions du cadran d'appel (relaNSt) et un relaps de de commande du cadran d'appel (relaz NSA),-t qele cadre d'adaptation, le clavier, les plaquettes à circuits imprimés et le circuit électronique sont conçus sous la forme dJune unité de construction, qui peut être installée sans modification de circuit dans l'appareil téléphonique d'abonné à la place d'un cadran d'appel électromécanique et peut être échangée avec ce dernier. Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention le cadran électronique d'appel à sélection par clavier comporte deux relais bistables constituant le relaisNSI et le relais NSA. Ces relais sont commandés respectivement par des étages excitateurs qui contiennent une porte de puissance du type COS/MOS (c'est à dire semiconducteur oxyde-métal à symétrie complémentaire} des étages à transistor branchés en série et en aval et un circuit série raccordé aux émetteurs et constitué par une résistance et par un condensateur et au moyen duquel le relais considéré est commandé.Le circuit de normalisation délivre, lors du soulèvement du combiné, une impulsion de positionnement aux étages excitateurs des relais ainsi qu'au translateur de sélection par touches , positionne les relais dans une positionuinitiale preste à fonctionner et efface les mémoires contenues dans le translateur de sélection. L'étage d'entrée du circuit de normalisation est constitué de préférence par un étage émetteur qui peut être commandé par l'intermédiaire d'un circuit série RC et en outre par l'intermédiaire d'un composant à semiconducteur, qui est fonction de l tension, et envoie l'impulsion de positionnement aux étages excitateurs des relais et au translateur de sélection par touches lorsque, lors du dépassement d'une tension de commande prédéterminée, le composant à semiconducteur, qui est fonction de la tension, passe d'un état de valeur ohmique élevée à un état de valeur ohmique faible. Le dispositif électronique d'alimentation en tension contient de préférence deux transistors pnp et deux transistors npn, qui sont interconnectés pour constituer un circuit en pont, les émetteurs de deux transistors de types de conductivité différents étant reliés aux raccords de la boucle d'alimentation de l'appareil téléphonique et les raccords des bases des transistors, reliés à l'un desdits raccords de la boucle d'alimentation, étant reliés aux raccords des bases des transistors du type de conduc- tivité opposé et reliés à l'autre desdits raccords de la boucle d'alimentation, tandis que les collecteurs de même type de conductivité sont reliés entre eux et que la tension continue utile peut entre prélevée entre les collecteurs des transistors pnp et les collecteurs des transistors npn et est envoyée au transformateur de blocage branché en série et en aval. Les avantages obtenus grace à l'invention résident notamment dans le fait que le cadran électronique d'appel à sélection par clavier peut être d'une façon simplemotS à la place du cadran d'appel électromécanique de type connu, qu aucune disposition technique de montage supplémentaire n'est nécessaire dans l'appareil téléphonique et qu'en outre les pertes de puissance du circuit électronique sont particulièrement réduites par suite de sa constitution conforme à l'invention. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement aux dessins annexés plusieurs formes de réalisation du dispositif suivant l'invention. La figure 1 est une vue d'ensemble en perspective du cadran électronique d'appel à sélection par clavier conforme à l'invention. La figure 2 représente le schéma-bloc du circuit électronique que contient le cadran électronique d'appel à sélection par clavier conforme à l'invention. La figure 3 représente le montage dlun appareil téléphonique pour le fonctionnement avec sélection automatique et comportant; un circuit électronique qui est monté dans le cadran électronique d'appel à sélection par clavier conforme à l'invention. La figure 4 montre une forme de réalisation de l'étage excitateur des relais du circuit électronique. La figure 5 montre une forme de réalisation de l'étage d'entrée du circuit de normalisation contenu dans le circuit électronique. La figure 6a montre une forme de réalisation du dispositif électronique dtalimentation en tension, qui est contenu dans le circuit électronique et peut être inséré dans la boucle d'alimentation de l'appareil téléphonique. La figure 6b représente une autre forme de réali tion du dispositif électronique d'alimentation en tension. La figure 6c est une représentation simplifiée du dispositif électronique d'alimentation en tension représenté sur la figure 6a et permettant d'expliquer le mode de fonctionnement du circuit. Le cadran électronique d'appel à sélection par clavier conforme à l'invention, représenté en figure 1, réunit dans une seule unité de construction le cadre d'adaptation 12, qui contient le clavier décimal 6 prévu pour la commande par touches des chiffres de numérotation de sélection, et les plaquettes à circuits imprimés 14, qui reçoivent le circuit électronique 1', 1" à 11 pour la conversion des chiffres de numérotation de sélection en des impulsions de cadran d'appel. En outre il est prévu un cordon de raccordement 13 qui contient tous les raccords qui doivent être punis rades contacts à enfichage contenus dans l'appareil téléphonique. Comme clavier 6 on utilise de préférence un panneau de touches de contact ou un panneau de touches de capteur. De tels panneaux de touches sont extrêmement plats , ils ne contiennent aucune partie mobile pouvant entre déplacée et possèdent donc une durée de vie extrêmement élevée. Par rapport aux contacts usuels il ne se produit, dans de tels panneaux de touches, aucune usure des contacts, ni aucune augmentation de la résistance de contact. En outre ils peuvent être commandés de façon extremement commode, et un actionnement simultané indésirable de deux touches est rendu très compliqué par suite de la forme de réalisation particulière du panneau d touches. Le clavier 6 est maintenu dans le cadre d'adaptation 12 et est relié aux plaquettes à circuits imprimés 14 à l'aide de contacts à enfichage. Le bloc d'ensemble de sélection par clavier est fixé dans le boîtier de l'appareil téléphonique à l'aide de tiges faisant saillie sur la face arrière du clavier. Si le clavier devait être endommagé par suite d'influences extérieures, il pourrait être démonté aisément, séparé- du circuit électronique du cadran d'appel à sélection par clavier et être remplacé par un nouveau clavier. A cet effet aucun ajustage, ni aucun réglage ne sont nécessaires. Le cadre d'adaptation 12 possède un bord périphérique large qui recouvre 1' ouverture circulaire du cadran appel, située dans le capot de l'appareil. Le cadre est réalisé et conçu sous la forme d'une pièce moulée par injection en matériau synthétique de manière à obtenir une jonction esthétique entre le clavier rectangulaire et le bord arrondi de l'appareil. En figure 2 on a réprésenté un schéma bloc du circuit électronique pour la conversion de la pression des touches en une série d'impulsions de cadran d'appel. Le circuit contient un dispositif électronique d'alimentationcwe tension 1', qui doit être inséré dans la boucle d'alimentation de l'appareil téléphonique, entre les contacts NS1 et NS2. Au dispositif électronique d'alimentation en tension 1' est raccordé un transformateur de blocage 1" qui transforme la tension voisine de 1,5 V,produite dans le dispositif d'alimentation en tension, en des tensions nécessaires pour le fonctionnement du circuit électronique.Le circuit électronique contient en outre un circuit de normalisation 2 qui commande un translateur 5 de sélection par touches et deux étages excitateurs 8 et 9 qui excitent respectivement un relais NSI 10 (relais d'envoi d'impulsions du cadran d'appel) et un relais NSA 11 (relais de commande du cadran d'appel). A la suite du clavier 6 est branché en série un circuit anti-battement 7 qui est relié au translateur 5 de sélection par touches en vue d'amener à ce dernier les impulsions de sélection automatique. Le translateur 5 est commandé par un générateur de cadence 3 et par un étage excitateur de cadence 4.Le contact nsi (contact d'envoi d'impulsions du cadran d'appel) du relais NSI 10 est situé entre le dispositif électronique d'alimentation en tension 1' et le contact extérieur NS1, tandis que le contact nsa (contact de commande du cadran d'appel) du relais NSA ll est situé entre les contacts extérieurs NS3 et NS4. Les contacts extérieurs NS1 à NS4 peuvent être enfichés dans des contacts complémentaires correspondants du circuit contenu dans l'appareil téléphonique. En figure 3 on a représenté un circuit d'un appareil téléphonique qui comporte un cadran électronique d'appel à sélection par clavier conforme à l'invention, à la place d'un cadran d'appel électromécanique. Le circuit électronique 1', 1" à 11, contenu dans le cadran électronique d'appel à sélection par clavier, est contenu dans le cadre bordé par un trait épais et est inséré par l'intermédiaire des contacts NSI et NS2 dans la boucle d'alimentation de l'appareil téléphonique et en outre, par l'intermédiaire des contacts NS3 et NS4, dans la ligne court-circuitant le combiné. La figure 4 montre une forme de réalisation des étages excitateurs 8, 9 prévus pour les relais et qui sont utilisés dans le circuit électronique. A l'entrée des étages excitateurs des relais st disposée une porte de puissance COS/MOS 15, à la suite de laquelle sont branchés en série des étages complémentaires en push-pull constitués par les transistors T9, T10 et Tll, T12. Une prise d'émetteur envoie la puissance d'excitation aux relais NSI et.NSA par l'intermédiaire d'un circuit série constitué par une résistance R21, R22 etpsruzcondensateur C12, C13. Ce circuit réduit fortement la puissance absorbée par les relais NSI et NSA. En figure 5 on a représenté l'étage d'entrée du circuit de normalisation 2 qui est utilisé dans le circuit électronique. Les résistances R10 et R12 constituent avec le transistor T6 un étage émetteur qui peut être commandé par l'intermédiaire d'un circuit série constitué par une résistance Rîl et par un condensateur C9 et, à un autre raccord d'entrée, par l'intermédiaire d'un composant à semiconducteur G6, dépendant de la tension, et d'une résistance R9 branchée en série Le composant à semiconducteur dépendant de la fréquence est constitué de prdfé- rence par une diode Zéner qui, lors du dépassement d'une valeur prédéterminée de la tension de commande, passe d'un état de valeur ohmique élevée dans un état de valeur ohmique faible, ce qui rend passant le transistor T6.Le condensateur C10 est encore monté en parallèle sur la voie base-collecteur du transistor T6. Les figures 6a à 6c représentent des formes de réalisation préférées du circuit du dispositif électronique d'alimentation en tension, qui est utilisé dans le circuit électronique du cadran d'appel à sélection par clavier. Le circuit comporte deux transistors pnp fl, T3 et deux transistors npn T2, T4 qui sont interconnectés pour constituer un circuit en pont. Les émetteurs de deux transistors de types de conductivité différents sont raccordés aux raccords NS1, NS2 de la boucle d'alimentation (les émetteurs de T1 et T4 sont reliés à NS1, tandis que les émetteurs de T2 et T3 sont reliés à NS2). La base du transistor T1 est reliée à la base du transistor T2 tandis que la base du transistor T3 est reliée à la base du transistor T4. En outre les collecteurs des transistors du même type de conductivité sont réunis entre eux, c'est à dire que le collecteur de T1 est relié au collecteur de T3 et le collecteur de T2 est relié au collecteur de T4. Entre le point de jonction des collecteurs des transistors pnp T1 et T3 et le point de jonction des collecteurs des transis- tors npn T2 et T4 il est possible de prélever une tension continue utile qui est disponible indépendamment du sens et de la grandeur du courant dans la boucle de courant d'alimentation. La tension chutant entre les raccords NS1 et NS2 peut entre prélevée approximativement sans perte aux bornes 3 et 4, en tant que tension continue utile. Pour une chute de tension prédéterminée entre les raccords NSI et NS2 il est possible de prélever de cette façon une tension utile plus élevée que dans le cas des solutions connues jusqu'à présent du dispositif électronique d'alimentation en tension. Sur la figure 6b on a représenté une autre forme de réalisation du dispositif électronique d'alimentation en tension 1', pouvant ëtre inséré dans la boucle d'alimentation de l'appareil téléphonique et qui se différencie du circuit représenté sur la figure 6a par le fait que plusieurs composants D1, D2 présentant un seuil de tension sont insérés dans les liaisons entre les raccords des bases en vue d'obtenir une tension utile plus élevée. Le mode de fonctionnement du circuit représenté sur la figure 6a peut être expliqué en référence à la représentation simplifiée de la figure 6c, de la façon suivante Selon la polarité le courant de boucle traverse la voie base-émetteur des transistors T1 et T2 ou des transistors T3 et T4. Dans l'autre couple de transistors il ne passe aucun courant étant donné que leurs diodes base-émetteur sont polarisées en sens inverse. Si par exemple un potentiel positif est appliqué au raccord NS1 et qu'un potentiel négatif est appliqué au rac- cord NS2, le circuit de la figure 6a peut être simplifié conformément au circuit représenté sur la figure 6c.Dans le cas où les bornes 3, 4 sont ouvertes le courant de boucle traverse les voies base-émetteur des transistors T1 et T2. I1 s'ensuit que les voies collecteur-émetteur de ces transistors deviennent conductrices si bien que la tension appliquée à chaque émetteur peut etre prélevée avec une valeur approximativement identique sur le collecteur du transistor. La chute de tension entre les bornes NS1 et NS2 et dqnc également la tension utile entre les bornes 3 et 4 correspond à la somme des tensions de seuil des voies base-émetteur des deux transistors traversés par le courant et dépend donc du type des transistors utilisés, tout en ne dépendant que faiblement du courant de boucle. Si on raccorde aux bornes 3 et 4 une résistance d'utilisation R v cela provoque un flux de courant de collecteur traversant les deux transistors. On dispose en outre comme courant de base, de la différence entre le courant de boucle et le courant dans la résistance d'utilisation. Le circuit fonctionne donc de façon parfaite tant que le courant de boucle est suffisamment élevé par rapport au courant prélévé passant dans l'appareil d'utilisation. Le cadran électronique d'appel à sélection par clavier est raccordé à l'appareil téléphonique, de la même façon qu'un cadran d'appel électromécanique de type connu. Lorsqu'on soulève le combiné, le contact nsi du relais NSI et le circuit en pont du dispositif électronique d'alimentation en courant 1t sont traversés par le courant de boucle. Dans le pont de redresseurs il se produit, sans branchement supplémentaire de diodes ou de diodes Zéner dans les branches du pont, une chute de tension voisine de 1,5 V qui est convertie par le transformateur de blocage 1" en des tensions de fonctionnement nécessaires pour le fonctionnement du circuit électronique. Pour économiser dela puissance,de préférence deux tensions de fonctionnement sont produites. Dès que les tensions de fonctionnement ont atteint la valeur nécessaire, le circuit de normalisation 2 produit une impulsion de positionnement qui efface toutes les mémoires contenues dans le translateur 5 de sélection par touches. Simultanément le générateur de cadence 3 et l'étage excitateur de cadence 4 commencent à fonctionner et alimentent le translateur 5 en lui envoyant des tensions de cadence en opposition de phase. Si on actionne une touche du clavier décimal 6, le signal produit est mémorisé dans le translateur de sélection par touches, après avoir traversé un circuit anti-battement 7. Etant commandé par les impulsions de cadence, ce translateur commence à fonctionner et délivre dieux signaux de commande. Ces signaux de commande actionnent, par l'intermédiaire des étages excitateurs 8 et 9, le relais NSI 10 et le relais NSA 11, dont les contacts nsi et nsa remplacent les contacts nsi et nsa d'un cadran d'appel électromécanique. Etant donné que les chiffres de sélection peuvent tre manipulés plus-rapidement qu'ils ne peuvent étire émis par le relais NSI, on a prévu dans le translateur de sélection par touches des mémoires qui peuvent simultanément mémoriser temporairement jusqu'à 18 chiffres. Ces chiffres mémorisés sont émis successivement avec le temps de sélection intermédiaire nécessaire. Etant donné que le relais NSI est un relais bistable, il est possible que le contact nsi possède une position initiale erronée à l'instant du soulèvement du combiné. Afin d'éviter ceci, une impulsion de positionnement est produite dans le circuit de normalisation 2, ladite impulsion étant envoyée avec la valeur de tension et la polarité exactes au relais NSI et positionnant ce relais dans sa position initiale correcte. Comme cordon de raccordement 13 on utilise une ligne comportant une fiche quadripolaire qui contient les raccords NS1 à NS4 disposés suivant une succession qui correspond à la succession des contacts opposés correspondants dans llappareil téléphonique d'abonné si bien que le cadran électronique d'appel à sélection par clavier peut être monté à la place dlun cadran d'appel électromécanique sans modification supplémentaire de l'équipement et uniquement par fermeture du dispositif de connection quadripolaire. REVED ICATIONS 1. Cadran électronique d'appel à sélection par clavier pour des postes téléphoniques d'abonnés, comportant un cadre d'adaptation prévu pour loger le clavier et des plaquettes à circuits imprimés destinées à recevoir un circuit électronique transformant des chiffres de sélection en des impulsions de commande de numérotation, caractérisé par le fait que le circuit électronique contient une source (1') d'alimentation en tension, à la suite de laquelle est branché en série un transformateur de blocage (1"), un translateur (5) de sélection par touches commandé par un générateur de cadence (3) et par un étage excitateur de cadence (4), des contacts d'un clavier (6), à la suite duquel est branché en série un circuit anti-battement (7) relié au translateur (5) de sélection par touches, ainsi qu'un circuit de normalisation (2) qui commande le translateur (5) de sélection et respectivement des étages excitateuzs (8, 9) pour un relais d'envoi d'impulsions du cadran d'appel (relais NSI 10) et un relais de commande du cadran d'appel (relais NSA 11), que le cadre d'adaptation (12), le clavier (6), les plaquettes à circuits imprimés (14) et le circuit électronique (1', 1" à 11) sont conçus sous la forme d'une unité de construction, qui peut entre installée sans modification de circuit dans l'appareil téléphonique d'abonné à la place d'un cadran d'appel électromécanique et peut etre échangée avec ce dernier. 2. Cadran électronique d'appel à sélection par clavier suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le cadre d'adaptation (12) possède un bord périphérique large en vue de recouvrir l'ouverture circulaire du cadran d'appel de lappa- reil téléphonique d'abonné. 3. Cadran électronique d'appel à sélection par clavier suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le clavier (6) est constitué sous la forme d'un panneau de touches de contact. 4. Cadran électronique d'appel à sélection par clavier suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le clavier (6) est constitué sous la forme d'un panneau de touches de capteurs. 5. Cadran électronique d'appel à sélection par clavier suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le relais NSI 0' produisant des impulsions du cadran d'appel est constitué par un relais bistable. 6. Commutateur électronique d'appel à sélection par clavier suivant la revendication I, caractérisé par le fait que le relais NSA 31', qui court-circuite le poste d'abonné vis-d- vis de distorsions des impulsions de sélection, est constitué par un relais bistable. 7. Cadran électronique d'appel à sélection par clavier suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les étages excitateurs (S, 9) des relais du circuit électronique (1', 1" à 11) comportent une porte de puissance du type COS/MOS (15) (semiconducteur oxyde-métal à symétrie complémentaire), un étage à transisto! (T9, T10 ; Tll, T12) branché en série et en aval et un circuit série raccordé à l'émetteur et constitué par une résistance (R21, R22) et par un condensateur (C12, C13; et au moyen duquel le relais (10, LI) peut astre commandé. 8. Cadran électronique d'appel à sélection par clavier suivant les revendications I et 5 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que le circuit de normalisation (2) du circuit électronique (1', l" à Il) délivre, lors du soulèvement du combiné, une impulsion de positionnement aux étages excitateurs (8, 9) des relais ainsi qu'au translateur (5) de sélection par touches, positionne les relais NSI et NSA (10, 11) et le translateur (5) de sélection par touches dans une position initiale prote à fonctionner. 9. Cadran électronique d'appel à sélection par clavier suivant la revendication 8, caractérisé par le fait que le circuit de normalisation (2) du circuit électronique (1', 1" à 11) comporte comme étage d'entrée un étage émetteur (RlO, R12, T6) pouvant Entre commandé par l'intermédiaire d'un circuit série constitué par une résistance (Rll) et un condensateur (C9) et en outre par l'intermédiaire d'un composant à semiconducteur (G6), qui est fonction de la tension et qui, lors du dépassement d'une tension de commande prédéterminée, passe d'un état de valeur ohmique élevée à un état de valeur ohmique faible.- 10.Cadran électronique d'appel à sélection par clavier suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif électronique d'alimentation (11) en tension, pouvant entre inséré dans la boucle d'alimentation de l'appareil téléphonique, du circuit électronique (1', 1" à 11), contient deux transistors pnp (T1, T3) et deux transistors npn (T2, T4, qui sont interconnectés pour constituer un circuit en pont, dans lequel les émetteurs de deux transistors de types de conductivité différents sont reliés aux raccords (NS1, NS2) de la boucle d'alimentation (T1, T4 à NS1 ;T2, T3 à NS2) et les raccords des bases des transistors (TI, T4), reliés au raccord (NS1) de la boucle d'alimentation, sont reliés aux raccords des bases des transistors (T2, T3) du type de conductivité opposé et reliés au raccord (NS2) de la boucle d'alimentation, a base de T1 est reliée à la base de T2 ; la base de T3 est reliée à la base de T4), tandis que les collecteurs de transistors de meme type de conductivité sont reliés entre eux (le collecteur de T1 est relié au collecteur de T3 ; le collecteur de T2 est relié au collecteur de T4) et que sont prévus respectivement entre les collecteurs des transistors pnp (T1, T3) et les collecteurs des transistors npn (T2, T4), des raccords (3, 4v entre lesquels la tension continue utile peut etre prélevée. 11. Cadran électronique d'appel à sélection par clavier suivant la revendication 10, caractérisé par le fait que le dispositif électronique d'alimentation en tension (1'), qui peut entre inséré dans la boucle d'alimentation de l'appareil téléphonique, contient plusieurs composants (D1, D2j qui possèdent un seuil de tension et peuvent être insérés dans les liaisons des raccords des bases en vue d'obtenir une tension utile plus élevée.