Brevet FR2266385A1 — publié le 19751024

La présente invention concerne les circuits pour opérateurs logiques utilisés en logique combinatoire. Les circuits de base pour opérateur logique connus de ce genre ne présentent pas la caractéristique de sécurité intrinsèque de manière absolue. L'introduction toujours croissante d'automatismes de plus en plus complexes dans des domaines où la securité est primordiale, les transports de personnes par exemple, oblige à concevoir des automatismes et à réaliser par conséquent des opérateurs logiques de ce genre. Le circuit suivant 11 invention utilisant les composants les plus ordinaires de l'électronique est à sécurité intrinsèque, c'est-à-dire tel qu'une défaillance, quelle qutelle soit, d'une partie quelconque de la logique réalisée ne puisse entraener l'ap- parition d'une information, signalisation ou ordre contraires à la sécurité. Ce circuit permet de réaliser tous les opérateurs logiques et leur combinaison en conservant le caractère de sécurité intrinsèque. Le circuit à sécurité intrinsèque suivant l'invention est caractérisé en ce outil comporte - deux groupes de quatre demi-multivibrateurs dans lesquels les liaisons de couplage ne sont effectuGes qu'entre demi-multivibra teurs adjacents, la sortie de chaque groupe attaquant un multi plicateur de tension par l'intermédiaire d'un amplificateur, - une source de courant continu à point milieu alimentant symétri quement les amplificateurs de chaque groupe entre cedit point milieu et chacun de ses piles, le pôle positif étant réuni aux bornes négatives de l'un des groupes de demi-multivibrateurs, le p8Ie négatif étant réuni aux bornes positives de l'autre groupe, - un condensateur branché entre le point milieu de la source et la sortie des deux multiplicateurs de tension, et en ce que les signaux d'entrée sont appliqués entre le point milieu de la source et les bornes libres des demi-multivibra teurs, le signal de sortie étant la tension aux bornes dudit condensateur. Le dessin annexé illustre, à titre exemple, un mode de réalisation du circuit de base conforme à l'invention. La figure unique représente le schéma du circuit commun aux trois opérateurs logiques NON, NI, ET-NON. Sur la figure sont représentées en 1, 2, 3, 4, les quatre bornes d'un premier groupe de quatre demi-multivibrateurs A* B,C,D et en 5,6,7,8, les quatre bornes d'un deuxième groupe de quatre demi-multivibrateurs E F G H. Les bornes entrée du circuit sont 2,3,6,7. Les demi-multivibrateurs B et C sont couplés pour former le multivibrateur BC. B et C sont respectivement couplés avec A et D pour former deux autres multivibrateurs AB et CD, de tels couplages étant représentés par les flèches 9 et 10. D'une manière analogue E,F,G,H forment les trois multivibrateurs EF, FG, Gll. A,B,C,D sont branchés sur la polarité positive 11 d'une source d'alimentation à courant continu à point milieu 12. La sortie 13 du groupe A,B,C,D attaque successivement un premier amplificateur 14 branché entre 11 et 12 et un premier doubleur de tension 15 dont la sortie est connectée à la cathode d'une première diode 16 dont l'anode est reliée à la borne 17 d'un condensateur 18 dont l'autre borne 24 est reliée à 12, le signal de sortie du circuit étant prélevé aux bornes 24 et 17 de ce condensateur. E, F,G,H sont branchés sur la polarité négative 19 de la source d'alimentation. La sortie 20 du deuxième groupe E,F,G,H attaque successivement un deuxième amplificateur 21 branché entre 12 et 19 et un deuxième doubleur de tension 22 dont la sortie est connectée à l'anode d'une deuxième diode 23 dont la cathode est reliée à la borne 17. Le point milieu 12 est relié également aux deux doubleurs de tension. Voici quelques exemples particuliers d'oprateurs logiques que l'on peut réaliser: 10 - Opérateur logique NON Les bornes d'un quelconque des multivibrateurs du premier groupe et celles d'un quelconque des multivibrateurs du deuxième groupe sont réunies. Par exemple les bornes 5 et 6 de EF et la borne 2 de AB sont toutes les trois reliées à la borne 1 de AB. Si un signal de tension continue positive d'amplitude supérieure à celle de la tension disponible en 11, par exemple le double, est appliqué aux bornes d'entrée 1 et 12 du circuit, le multivibrateur An fonctionne et on recueille entre les bornes 17 et 24 un signal de tension continue négative d'amplitude double de celle de la tension disponible en 11. Si un signal de tension continue négative d'amplitude supérieure à celle de la tension disponible en 19, par exemple le double, est appliqué aux bornes d'entrée t et 12 du circuit, le multivibrateur EF fonctionne et on recueille entre 17 et 24 un signal de tension continue positive d'amplitude double de celle de la tension disponible en 19. 20 - Opérateur logique NI On relie les bornes 2 à 5 et 3 à 6. Deux signaux El et E2 de tension continue positive ou négative d'amplitude supérieure à celle des tensions disponibles en 11 ou 19 sont appliqués respectivement aux bornes 2 et 3. Leurs compléments El et E2 sont appliqués respectivement aux bornes 4 et 1. Lorsque El et E2 sont de polarités opposées ou tous les deux positifs, l'un des trois multivibrateurs AB, BC, CD fonctionne et on obtient aux bornes de 18 un signal négatif. Si El et E2 sont tous deux négatifs, le multivibrateur EF fonctionne et on obtient aux bornes de 18 un signal positif. 30 - Opérateur logique ET-NON On relie les bornes 6 à 1 et 7 à 2 Si les signaux Et, E2,Eî,E2 définis plus haut sont appliques respectivement aux bornes 6 7 8 5, lorsque El et E2 sont de polarités opposées ou tous les deux négatifs, l'un des trois multivibrateurs EF, FG, GH fonctionne et on obtient aux bornes de 18 un signal positif. Si El et E2 sont tous -les deux positifs, le multivibrateur AB fonctionne et on obtient aux bornes de 18 un signal négatif. Le circuit de base à sécurité intrinsèque suivant l'invention trouve une application intéressante dans les automatismes complexes utilisés en traction ferroviaire où la sécurité des personnes est primordiale. REVENDICATION Circuit de base pour opérateur logique à sécurité intrinsèque, caractérisé en ce qu'il comporte - deux groupes de quatre demi-multivibrateurs dans lesquels les liaisons de couplage ne sont effectuées qu'entre demi-multi vibrateurs adjacents, la sortie de chaque groupe attaquant un multiplicateur de tension par l'intermédiaire d'un amplifica tueur, - une source de courant continu à point milieu alimentant symé triquement les amplificateurs de chaque groupe entre cedit point milieu et chacun de ses pôles, le pôle positif étant réuni aux bornes négatives de l'un des groupes de demi-multivibrateurs, le pôle négatif étant réuni aux bornes positives de l'autre groupe, - un condensateur branché entre le point milieu de la source et la sortie des deux multiplicateurs de tension, et en ce que les signaux d'entrée sont appliqués entre le point milieu de la source et les bornes libres des demi-multivibra teurs, le signal de sortie étant la tension aux bornes dudit condensateur.