Brevet FR2281574A1 — publié le 19760305

La présente invention concerne un appareil de mesure du gain introduit par un circuit électronique. L'intérêt d'un tel appareil n1 est plus à démontrer puisque dans des applications nombreuses on cherche à conn;rtre la réponse en amplitude d'amplificateurs ou d'autres circuits avec une bonne précision et dans une large bande de fréquence. D'une façon générale, d'ailleurs un tel appareil de mesure est associé dans une même enceinte à un appareil de mesure du déphasage introduit par le circuit électronique dont on veut mesurer le gain. Des appareiJede mesure du gain introduit par un circuit électronique sont connus et utilisés. Toutefois le principe de la mesure qu'ils effectuent repose sur un traitement analogique des signaux re çus, traitement relativement complexe entrainant des circuits de traitement relativement complexes également. Un objet de la présente invention est de définir un appareil de mesure du gain introduit par un circuit électronique reposant sur un traitement numérique des signaux appliqués, avec l'avantage d'une meilleure précision des mesures due surtout à ce que l'on s 'affranchit des dérives et des réponses imparfaites des circuits analogiques de traitement. ~Ce traitement numérique complet présente également l'avantage d'une grande simplification des circuits nécessaires. Suivant l'invention, l'appareil de mesure du gain d'un circuit comporte deux voies de traitement identiques, l'une recevant le signal d'entrée appliqué au circuit à tester1 l'autre recevant le signal de sortie dudit circuit, chaque voie comprenant un circuit comparateur dit rapide connecté à un compteur binaire par l'intermédiaire d'un circuit porte auquel sont appliquées des impulsions d'horloge, alimentant un circuit convertisseur numérique analogique, dont la sortie est appliquée à une entrée du circuit comparateur de chaque voie. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention appara- tront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à l'aide de la -figure-unique qui représente un diagramme schématique de l'appareil de mesure du gain d'un- circuit - étectronique L'appareil de mesure comporte d'une façon générale deux voies de traitement identiques, recevant l'une sur une entrée El le signal, de préférence sinusoTdal, qui est appliqué également à l'entrée du circuit à tester, et l'autre sur une entrée E2 le signal sortant du circuit à tester. Le générateur de signaux sinusordaux est repéré par 1 et le circuit à tester par 2. L'entrée El de la première voie est connectée à un circuit comparateur 3 dit rapide dont la sortie est connectée à un compteur binaire 4 à travers une porte "ET" 5 et une porte "OU"6. Le compteur binaire 4 alimente un circuit convertisseur numérique analogique 7 dont la sortie est connectée à la seconde entrée, négative en l'occurence, du circuit comparateur 3 de la première voie. L'entrée E2 de la seconde voie de traitement est connectée comme dans le cas de la première voie, à l'entrée, positive en l'occurence, d'un circuit comparateur 8 dit rapide dont la sortie est connectée au compteur binaire 4, par l'intermédiaire d'un circuitf3TtSg et du cir cuit0U'-'6. Comme dans-le cas de la première voie de traitement, la sortie du compteur 4 alimente le circuit convertisseur numérique analologique 7 dont la sortie est connectée à L'entrée négative du circuit comparateur 8. L'appareil comprend également un générateur 10 d'impulsions d'horloge alimentant le compteur 4 à travers les circuits ET 5 et 9 respectivement. Ces circuits ET sont également connectés à un circuit Il, dit générateur d'ordres qui autorise le traitement du signal reçu sur l'une ou l'autre voie. Ce générateur dbrdres11 est également connecté à deux circuits mémoire 12 et 13 qui sont autorisés à recevoir en fin de traitement, le résultat des traitements des signaux dans l'une ou ltautre voiX sous la forme d'un mot binaire À et/ou B délivré par le compteur binaire 4.La sortie de chacun de ces circuits mémoire est connectée à un circuit 14 de traitement numérique, qui effectue le rapport des mots A et B et délivre sous forme numérique également, la valeur G du gain du circuit 1 qui a été testé. le fonctionnement de l'appareil de mesure décrit ci-dessus est le suivant Le comparateur 3 reçoit sur son entrée positive le signal dont on veut mesurer l'amplitude, signal appliqué également au circuit à tester. Sur son entrée négative, le comparateur reçoit, du convertisseur numérique analogique 7 la valeur en analogique, du signal d'entrée traité en numérique. Tant que l'amplitude du signal de sortie du convertisseur 7 est inférieure à l'amplitude du signal appliqué à ltentrée positive du comparateur 3, ce dernier délivre un signal logique de valeur t par exemple qui est appliqué à une entrée de la porte 'ST"5. Celle-ci reçoit sur une deuxième entrée un signal dit de validation qui autorise ce traitement du signal reçu sur la voie considérée et sur une troisir- me entrée les impulsions d'horloge issues du générateur 10.Ces impulsions passent par la porte "EIC"5 puis par la porte "OU"6 et alimente tent le compteur binaire 4, qui délivre le résultat du comptage sous la forme d'un mot binaire sur des sorties en parallèle. Celles-ci sont connectées au convertisseur numérique analogique 7 qui délivre un signal analogique dont l'amplitude croit au fur et à mesure du traitement du signal appliqué à l'entrée Et. Lorsque l'amplitude du signal analogique appliqué à l'entrée négative du comparateur 3 atteint la va- leur crête de l'amplitude du signal appliqué à l'entrée El, la valeur logique du signal dudit comparateur 3 change et de l'état 1, passe à l'état zéro.Dans ces conditions, la porte "ET"5, se bloque et le compteur binaire reçoit plus d'impulsions d'horloge. Il s'arrête et le résultat à l'instant du comptage est transmis au circuit mémoire 12 sous la commande et le contrôle du circuit Il générateur d'ordres. Le résultat A est ainsi mis en mémoire. 1l représente sous forme numérique la valeur de l'amplitude du signal appliqué à 1' entrée El. La deuxième voie comporte les memes éléments que la première et fonctionne de façon semblable, mais avec le signal de sortie du circuit à tester qui est appliqué à l'entrée positive du comparateur 8, qui reçoit sur son entrée négative le signal de sortie en analogique du convertisseur numérique analogique 7. Tant que l'amplitude du signal appliqué en 32 est supérieure à celle de celui sortant du convertisseur, des impulsions d'horloge du générateur 10 sont appliquées au compteur 4 à travers le circuit 11ET"9 et le circuit "0U"6, le générateur d'ordre 11 appliquant sur le circuit "ET" 9 un signal d'autorisation de traite ment sur la seconde voie.Lorsque l'amplitude du signal de sortie du convertisseur 7 atteint la valeur crête de l'amplitude du signal appliqué à E2, la valeur logique de la sortie du comparateur 8, qui était 1, passe à 0, bloquant la porte "B?"9. L'état logique des sorties du compteur 4 donne sous forme numérique parallèle, la valeur du signal de sortie B du circuit à tester, qui est enregistrée dans le circuit mémoire 13 sous la commande et le controle du circuit générateur d t ordre 11. La sortie du circuit mémoire 13 est connectée au circuit 14 de traitement numérique qui recevant également le signal A enregistré dans le circuit mémoire 12,donne en sortie le signal G rapport des valeur des signaux A et B, c'està-dire, le gain du circuit à tester. On a ainsi décrit un appareil de mesure du gain d'un circuit électronique, utilisant les techniques digitales avec les avantages, en particulier de précision,qu'elles confèrent. On notera que le convertisseur numérique analogique utilisé dans un exemple de réalisation est à 8 bits, ainsi que le compteur binaire. La-précision atteinte est de l'ordre de 0,1dB. On notera également que dans une réalisation préférentielle, le convertisseur numérique analogique est du type constitué par des générateurs courant commandés par les états logiques des signaux d'entrée, suivis d'un amplificateur courant tension, tel que décrit dans la demande de brevet N074.08883 déposée par la demanderesse. REVENDICATIONS 1. appareil de mesure du gain d un circuit électronique dans le qùel on mesure l'amplitude du signal appliqué à l'entrée dudit circuit d'une part et l'amplitude du signal de sortie dudit circuit, comportant deux voies de traitement desdits signaux, caractérisé par le fait que la première voie traitant le signal appliqué à l'entrée d'un circuit (2) à tester comprend un comparateur rapide (3), que la seconde voie traitant le signal de sortie du circuit à tester, comprend un comparateur rapide (8), et que les sorties desdits comparateurs sont connectées à un compteur binaire (4) alimentant un convertisseur numérique analogique (7) dont la sortie est connectée à la deuxième entrée des comparateurs (3 et 8) respectivement. 2. appareil de mesure suivant la première revendication, caractérisé par le fait que la connexion de chacun des comparateurs rapides (3-8) au compteur binaire (4) se fait à travers une porte "ET" (5-9) connectée comportant une seconde entrée à un générateur (10) d'impulsions d'horloge, et une troisième entrée connectée à un circuit générateur d'ordres (11) contrôlant le fonctionnement des voies de traitement des signaux appliqués aux entrées de l'appareil. 3. Appareil de mesure suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les deux circuits "ET" (5-9) sont connectés au compteur binaire (4) à travers un circuit " W (6). 4. Appareil de mesure suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comprend, associé à chaque voie de traitement, un circuit mémoire (12-13) connecté au compteur binaire (4) délivrant à chacun d'eux , sous le contrôle du circuit générateur d'or dres (11) la valeur en numérique de l'amplitude des signaux appliqués respectivement aux entrées (E1-E2) de l'appareil, lesdits circuits mémoire (12-13) étant connectés à un circuit de traitement numérique (14) délivrant sous forme numérique le rapport desdits signaux B) enregistre dans les circuits mémoire. 5. Appareil de mesure suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le convertisseur numérique analogique (7) est constitué par des générateurs de courant command par les états logiques des signaux traités,, délivrés par le compteur binaire (4).