Brevet FR2267655A1 — publié le 19751107

La présente invention concerne un modulateur-démodulateur à séparation galvanique et ses applications à un échantillonneur et a un multiplexeur à séparation galvanique. Dans le domaine de la transmission d'informations de mesure, il est souvent souhaitable d'établir une liaison à séparation galvanique. On rappelle qu'une liaison à séparation galvanique permet une isolation des deux extrémités de la liaison en ce qui concerne la-tension continue. Ceci est indispensable lorsqu'il existe des différences de potentiel élevées entre les extrémités de la liaison et notamment dans les échantillonneurs et les multiplexeurs. Dans le cas particulier des multiplexeurs, il peut exister une différence de potentiel élevée, non seulement entre 11 extrémité des voies et l'unité de traitement mais aussi entre les différentes extrémités de voies. De plus, dans le cas du multiplexeur, des conditions de cadence de scrutation ainsi que de dynamique d'entrée sont à respecter. les multiplexeurs utilisés jusqu'à ce jour utilisent différents systèmes de commutation pour la scrutation des voies. Certains multiplexeurs utilisent des transistors à effet de champ qui permettent une commutation rapide mais qui n'assurent pas d'isolation galvanique entre les voies et l1uni- té de traitement ainsi qu'entre les voies elles-mêmes. De plus, les transistors à effet de champ sont spécialisés en niveau d'entrée et il n'est pas possible, par ce système, de commuter des voies à dynamique élevée. D'autres multiplexeurs utilisent des portes analogiques à relais qui admettent une grande dynamique mais qui ne sont pas suffisamment rapides, en général. De plus, dans le cas d'un transistor à effet de champ, la stabilité en température n'est pas assurée. En effet, la résistance du transistor à effet de champ, $ouram- ment appelés Rond, varie en fonction de la températurc permet pas, par exemple, d'assurer un gain très précis et stable du multiplexeur. Certains multiplexeurs utilisent des doubles portes à transistors à effet de champ pour stabiliser en température la réponse du multiplexeur. le but de l'invention est de réaliser un modulateurdémodulateur à séparation galvanique utilisable notamment pour réaliser un échantillonneur ou un multiplexeur et qui permette d'assurer une isolation des deux extrémités de la liaison tout en admettant une dynamique d'entrée élevée ainsi qu'une cadence de scrutation rapide et possédant un comportement très stable en température. La présente invention concerne un modulateur-démodulateur à séparation galvanique caractérisé en ce qu'il comporte un premier convertisseur tensi6t-fréquence à séparation galvanique dont l'entrée est reliée à l'entrée du modulateur-démodulateur, un second convertisseur tension-fréquence, une boucle d'asservissement pour appliquer au second convertisseur une tension telle que les fréquences des deux convertisseurs tendent à être égales, la tension appliquée au secondamoertisseur constituant la tension de sortie du démodulateur. Selon une autre caractéristique de l'invention, la boucle d'asservissement est une boucle d'asservissement en phase et c#omporte un comparateur de phase ayant deux entrées de comparaison connectées respectivement aux sorties des deux convertisseurs tension-fréquence et dont une sortie est couplée à l'entrée du second convertisseur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le premier convertisseur tensio > Eréquence est constitué d'un oscillateur d'entrée comportant une diode à capacité variable et un premier enroulement et d'un circuit tampon de sortie couplé par influence magnétique au premier enroulement de l'oscillateur. La boucle d'asservissement comporte un filtre passebas et un amplificateur opérationnel montés entre la sortie du comparateur et l'entrée du second convertisseur tensionfréquence. La boucle d'asservissement comporte également un atténuateur variable monté entre l'amplificateur opérationnel et le second convertisseur tension-fréquence permettant de faire varier le gain en boucle ouverte de la boucle d'asservissement et le gain du modulateur-démodulateur. La présente invention concerne également un échantillonneur à séparation galvanique caractérisé en ce qu'il comporte un premier convertisseur tension-fréquence à séparation galvanique dont l'entrée est reliée à l'entrée de l'échantillonneur, un second convertisseur tension-fréquence, une boucle d'asservissement pour appliquer au second convertisseur une tension telle que les fréquences des deux convertisseurs soient égales, ladite boucle comportant un comparateur ayant deux entrées de comparaison connectées respectivement aux sorties des deux convertisseurs et dont une sortie est couplée à l'entrée du second convertisseur, un moyen interrupteur commandé monté entre la sortie du comparateur et l'entrée du second convertisseur. La boucle d'asservissement est une boucle d'asservis- sement en phase et le comparateur est un comparateur de phase. Selon une caractéristique de l'invention, le premier convertisseur tension-fréquence de l'échantillonneur est constitué d'un oscillateur d'entrée comportant une.diode à capacité variable et un enroulement, et d'un circuit tampon de sortie couplés magnétiquement à l'oscillateur par un autre enroulement. De préférence, les deux convertisseurs tension-fréquence sont semblables, au moins pour ce qui est de la réponse tension-fréquence. La boucle d'asservissement comporte un filtre passebas et un amplificateur opérationnel montés entre la sortie du comparateur et l'entrée du second convertisseur tensionfréquence. Le moyen interrupteur commandé est constitué d'un premier interrupteur commandé monté à la sortie du comparateur et un deuxième interrupteur commandé monté à l'entrée du second convertisseur, la-fermeture des deux interrupteurs étant simultanée. Selon une autre caractéristique de l'invention, la sortie du comparateur est reliée à l'entrée du second convertisseur tension-fréquence par-l'intermédiaire d'un troisième interrupteur commandé, 11 entrée du-premier convertisseur est couplée à une source de tension constante par l'intermédiaire d'un quatrième interrupteur commandé, ces deux interrupteurs étant fermés simultanément et ne pouvant l'être que pendant l'ouverture du moyen interrupteur commandé ce qui permet de compenser l'erreur due à la dérive en fréquence des convertisseurs. le préférence, la commande simultanée du troisième et du quatrième interrupteur est réalisée par un dispositif optique ce qui permet de ne pas altérer la séparation galvanique. la boucle d'asservissement peut comporter un atténuateur variable ce qui permet de modifier le gain de la boucle d'asservissement en boucle ouverte ainsi que le gain de l'échan- tillonneur. La présente invention concerne également un multiplexeur à séparation galvanique comprenant une pluralité d'ensembles d'un premier type comportant un premier convertisseur tension-fréquence à séparation galvanique, un second convertisseur tension-fréquence, un comparateur de phase dont deux des entrées sont connectées aux sorties des deux convertisseurs et au moins un ensemble d'un second type comprenant un filtre passe-bas et un amplificateur opérationnel, des moyens de commutation pour relier sélectivement un ensemble du premier type à un ensemble du second type pour réaliser une boucle d'asservissement en phase entre les 2 convertisseuw de l'ensemble du premier type. Selon une caractéristique de l'invention, la sortie du comparateur de chaque ensemble du premier type est reliée à l'entrée du second convertisseur tension-fréquence par l'intermédiaire d'un premier interrupteur commandé et l'entrée du premier convertisseur est couplée à une source de tension constante par l'intermédiaire d'un second interrupteur commandé, ces deux interrupteurs étant fermés simultanément et ne pouvant l'être qu'au moment ou l'ensemble du premier type n'est pas relié à l'ensemble du second type ce qui permet de compenser l'erreur due à la dérive en fréquence-des convertisseurs. De préférence, chaque ensemble du premier type com porte un atténuateur variable connecté à l'entrée du second convertisseur tension-fréquence et un dispositif optique pour réaliser la commande simultanée des deux interrupteurs commandés ce qui permet de ne pas altérer la s#éparation galvanique. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, chaque ensemble du premier type comprend un discriminateur de fréquence dont l'entrée est connectée à l'entrée du comparateur de phase à laquelle est connectée la sortie du premier convertisseur tension-fréquence, et dont la sortie est connectée à une entrée de l'amplificateur opérationnel par l'intermédiaire d'un interrupteur commandé. le premier convertisseur tension-fréquence dans chaque ensemble du premier type est constitué d'un oscillateur d'entrée et d'un circuit tampon de sortie couplés magnétiquement entre eux-, ledit oscillateur comportant une diode àcapacité variable et un enroulement utilisé pour un couplage magnétique des deux parties du convertisseur. Les moyens de commutation sont réalisés par des transistors à effet de champ. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre faite en référence au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple non limitatif pour illustrer un mode de réalisation préférentiel de l'invention et sur lequel - la figure 1 est un schéma d'un modulateur-démodulateur à séparation galvanique selon l'invention ; - la figure 2 est un schéma détaillé d'un convertisseur tension-fréquence - la figure 3 est un schéma d'un échantillonneur à séparation galvanique selon l'invention avec correction d'erreurs due à la dérive en fréquence) - la figure 4 est un schéma d'un ensemble élémentaire d'un multiplexeur à séparation galvanique selon l'invention; - la figure 5 est un schéma synoptique général d'un multiplexeur à séparation galvanique selon l'invention. En référence à la figure 1, le modulateur-démodulateur selon l'invention comporte deux convertisseurs tension fréquence 1 et 2, un comparateur de phase 3, une boucle d'asservissement en phase comportant un filtre passe-bas 4 et un amplificateur opérationnel 5 montés en série. Les deux entrées de comparaison du comparateur de phase 3 sont reliées aux sorties des deux convertisseurs tension-fréquence 1 et 2. L'entrée du premier convertisseur tension-fréquence 1 est connectée à l'entrée du modulateur-démodulateur et la tension d'entrée du second convertisseur tension-fréquence 2 est également la tension de sortie du modulateur-démodulateur. Selon la figure 2, les convertisseurs tension-fréquence 1 et 2 se composent d'un oscillateur d'entrée 6 et d'un circuit tampon de sortie 7. L'oscillateur d'entrée 6 comporte une diode à capacité variable 8 connectée entre l'entrée et la masse qui permet de moduler la fréquence d'oscillation en fonction de la tension d'entrée. Cet oscillateur comporte également un enroulement 9 qui permet de réaliser le couplage magnétique dudit oscillateur avec le circuit tampon de sortie 7 qui possède lui-même un enroulement d'entrée 10.Ce circuit-tampon de sortie 7 a un rôle d'amplification du signal de sortie du convertisseur. il permet également d'adapter l'impédance de sortie du convertisseur et de supprimer l'influence du circuit couplé à la sortie du convertisseur sur l'entrée de celui-cio Le signal basse fréquence ~ l'entrée du modulateur- démodulateur est appliqué à 1'entrée de l'oscillateur du premier convertisseur tension-fréquence qui délivre à sa sortie une tension haute fréquence modulée autour d'une fréquence F1 caractéristique du convertisseur, par une basse fréquence représentative de la tension d'entrée. le convertisseur 1 transforme bien l'information introduite sous forme d'une tension en une information sous forme de fréquence. Après accrochage dans la boucle d'asservissement, le second convertisseur tension-fréquence 2 reçoit un signal basse fréquence et délivre une tension modulée autour d'une fréquence F2 caractéristique du convertisseur 2,par une basse fréquence représentative de la tension. Les deux signaux de sorties des convertisseurs sont envoyés dans le comparateur de phase 3 qui délivre un signal basse fréquence représentatif de l'écart de phase au sens large des deux fréquences de modulation. Ce signal, après filtrage 4 et amplificateur 5 est introduit à nouveau dans le second convertisseur 2 qui corrige la fréquence de modulation de son signal de sortie.Ainsi, la fonction de transfert du modulateur-démodulateur ne dépend que des caractéristiques des deux convertisseurs 1 et 2 et peut même être rendue unitaire dans le cas où les deux convertisseurs ont une réponse fréquence-tension semblable. Le comparateur de phase 3 est du type à réponse linéaire lorsque l'écart de phase des deux fréquences est au plus d'un tour et à réponse à seuls en dehors de ce domaine, le signe de la tension de seuil dépendant du sens de l'écart de phase. Avant accrochage dans la boucle, le second convertisseur 2 peut délivrer une fréquence sensiblement différente de celle délivre par le premier convertisseur lo le comparateur de phase délivre dans ce cas un signal dont le signe de la valeur moyenne est significatif du sens de l'écart de phase0 Ce signal délivré réagit sur le second convertisseur 2 pour tendre à égaliser les fréquences des deux convertisseurs. le calculpermet de mieux mettre en évidence les influences des gains des différents composants du modulateurdémodulateur sur le fonctionnement de la boucle d'asservissement et la réponse du modulateur-démodulateur. le signal à transmettre m (t) module en fréquence une porteuse par l'intermédiaire de la diode à capacité variable 8 de l'oscillateur 6 du premier convertisseur, cette diode étant couplée à la sortie du convertisseur tension-fréquence 1 par l'intermédiaire d'un transformateur constitué des enroulements 9 et 10 qui peut, à cette fréquence, être de très faibles dimensions0 L'isolement est donc pratiquement obtenu au niveau de la diode à capacité variable0 Le signal issu du premier convertisseur de gain Xvî est centré autour de la fréquence de repos F1 et sa phase s'écrit Le filtre de boucle a une fonction de transfert H (p) et l'amplificateur opérationnel a un gain À. Le second con -vertisseur tension-fréquence ayant un gain Kv2, de façon connue, la fonction de transfert de la boucle à verrouillage de phase s'écrit en transformée de ILAPLÂCE avec K = A.E .Es2. Le premier ordre du dénominateur résulte du fait que la phase est l'intégration de la fréquence. La transformée du signal de sortie s (t) a pour expression : S(p) = A. K#.H(p) (1-T(p) ) .#1(p) soit S (p) s A. K #. pH(p).#1 (p) p+K.E(p) ce qui se simplifie si K est très grand, de l'ordre de 108, et si #1 (p) est un signal basse fréquence, ce qui est bien le cas P 8(p) = Kx2 #1 (p) Kv2 or #1(P)) n Kv1 p Donc S(p) = Kvl M (p) 2 Kvî Soit s (t) = - m (t) 2 Ce résultat montre que si la boucle a une bande passante très grande devant la bande de m(t) et si son gain est très grand, la fonction de transfert s(t) ne dépend que m(t) des caractéristiques des deux convertisseurs fréquence-tension. il est particulièrement intéressant de réaliser un quadripôle de gain unitaire en rendant les deux convertisseurs tensionfréquence identiques, au moins en ce qui concerne leur réponse fréquence-tension. Alors gvl = Kv2 et s(t) - m(t) L'avantage de ce système est qu'il fonctionne en différentiel ; ainsi les variations de gain ne sont dues qu'aux variations relatives de Kvi et Kv2, et la linéarité ne fait intervenir que les différences entre les courbes de réponse fréquence-tension des deux convertisseurs et la dérive de zéro n'est due qu'à l'écart de fréquence entre les deux convertisseurs lorsque m(t) = O.Elle vaut ramené en sortie, sur s(t) avec : # = 2# Tn - F2) On décrira ci-après, à propos de 1'échantillonneur, un moyen de correction de dérive de zéro Une autre conséquence intéressante de ce moyen est que toute perturbation introduite dans la boucle est comprimée par rapport au signal à transmettre. Supposons ainsi qu'on introduise une perturbation e (t) en sortie du comparateur de phase. Le signal s(t) s'écrit en transformée de IAPLACE Supposons, de plus, que e (t) soit une tension continue perturbatrice VO appliquée à l'instant t = O. On peut alors écrire e(t) =#P (t). Vo où r (t) représente l'échelon unité d'HEAVlSlDE. soit : E(p) = Vo p Si le gain de boucle K est suffisamment grand pour permettre les mêmes simplifications que précédemment on trouve s(t) = Kv1 m(t) + Vo Kv2 K ToKv2 On voit donc que la tension perturbatrice VO est réduite dans le rapport K . Xv2 qui peut être très grand et, par exemple, supérieur à 106. Ainsi, le système proposé a l'avantage de comprimer les dérives internes à la boucle et qui peuvent être dues - au comparateur de phase - à l'amplificateur opérationnel L'ensemble ainsi constitué permet de résoudre le problème posé. La figure 3 décrit un échantillonneur à séparation galvanique et les mêmes éléments seront désignés par les mêmes références. Cet échantillonneur se compose de deux convertisseurs tension-fréquence 1 et 2, d'un comparateur de phase 3, d'un filtre passe-bas 4, d'un amplificateur opérationnel 5 connectés de la même manière que la figure 20 il comporte de plus un atténuateur variable Il placé entre la sortie de ltam plificateur opérationnel 5 et l'entrée du second convertisseur tension-fréquence 2 ainsi que deux interrupteurs commandés 12 et 13, le premier étant monté entre la sortie du comparateur de phase 3 et le filtre passe-bas 4 et le second étant monté entre l'amplificateur opérationnel 5 et l'atténuateur variable Ilo il comporte de plus une liaison directe 14 par l'intermédiaire d'un troisième interrupteur commandé 15 entre la sortie du comparateur de phase 3 et l'entrée du second convertisseur 2 ainsi qu'un quatrième interrupteur commandé 16 permettant de connecter l'entrée du premier convertisseur 1 à une source de tension constante, par exemple nulle comme il est représenté sur la figure. il comporte également un -système optique 17 permettant d'associer les commandes des interrupteurs commandés. Le premier et le deuxième interrupteur commandés 12 et 13 ont une commande commune, c'est-à-dire qu'ils se trouvent dans le même état à chacue instant.Cette commande commune est schématisée par la ligne en traits mixtes. L'échantillonneur a le même fonctionnement que le modulateur-démodulateur décrit précédemment et 1 'échantillon- nage est effectué par le premier 12 et le second 13 interrupteur commandés. Le fonctionnement du dispositif de correction de dérive de zéro est le suivant : lorsque les deux interrupteurs commandés 12 et 13 sont ouverts, le système optique 17 ferme simultanément le troisième 15 et le quatrième 16 interrupteur commandé le signal à l'entrée du premier convertisseur 1 est alors un signal constamment nul et la boucle d'asservissement ne comprend plus ni filtre, ni amplificateur opérationnel, ni atténuateur variable. Lorsque le signal dans la boucle est stabilisé il est significatif du décalage de fréquence des deux convertisseurs du à la dérive de zéro de chaque convertisseur, Si ces deux convertisseurs ont des fréquences rigoureusement égales, le signal délivré par le comparateur est nul. Dans le cas contraire, ce signal n'est pas nul et est mémorisé dans le comparateur 3 au moment de l'ouverture des interrupteurs 15 et 160 Lors de l'échantillonnage, le signal délivré par le comparateur de phase a pour origine de sa variation le signal mémorisé lorsque la tension d'entrée de l'chantillouneur est nulle. Au cours de ltasservissement du second convertisseur au premier, pendant l'échantillonnage le signal dans la boucle, qui agit sur le second convertisseur, tient compte du signal obtenu à la suite de la dérive de zéro des convertisseurs# Ce dispositif permet donc de corriger la dérive de zéro des con vertisseurs et il est particulièrement intéressant de l'employer dans le cas d'un échantillonneur puisque la correction de dérive peut être effectuée entre chaque échantillonnage. Les figures 4 et 5 sont des schémas de tout ou partie d'un multiplexeur à séparation galvanique selon l'invention. Pour plus de commodité, on supposera que ce multiplexeur comporte 2048 voies sans que cela nuise, bien entendu, à la généralité de la description. Les 2.048 voies sont divisées en deux ensembles de 1.024 voies qui sont eux-mêmes divisés en 8 blocs de 128 voies chacun. Chaque bloc comporte 16 cartes de circuit intégré élémentaires de 8 voies chacune. Chaque extrémité de voie est connectée à un ensemble d'un premier type 18 comportant un premier 1 et un second 2 convertisseur fréquence-tension, un comparateur de phase 3 dont les entrées sont connectées aux sorties des deux convertisseurs, un discriminateur de fréquence 19 dont l'entrée est connectée à la sortie du premier convertisseur fréquence-tension 1. A la sortie du discriminateur de fréquence 19, du comparateur de phase 3, et à l'entrée du second convertisseur tension-fréquence 2, sont placés un premier 10, un deuxième 21, un troisième 22 interrupteur commandé à commande commune c 'est-à-dire qu'ils sont dans le même état à chaque instant. Chaque carte élémentaire de 8 voies comporte un ensemble d'un second type 23 qui comporte un filtre passe-bas 4 et un amplificateur opérationnel 5 montés en série. L'entrée du filtre passe-bas 4 est connectée à l'interrupteur commandé 21 monté à la sortie du comparateur de phase 3 dans chaque ensemble du premier type 18. Une seconde entrée de l'amplificateur opérationnel 5 est connectée à l'interrupteur commandé 20 monté à la sortie du discriminateur 19 de chaque ensemble-du premier type 18. La sortie de chaque amplificateur opérationnel 15 est couplée à la sortie de chaque carte élémentaire par l'intermédiaire d'un quatrième interrupteur commandé 24.La sortie de chaque carte élémentaire est connectée à 1'interrupteur commandé 22 monté à l'entrée du second convertisseur tension-fréquence 2 de chaque ensemble du premier type 180 La sortie des 16 cartes élémentaires d'un bloc de 128 voies est connectée à l'entrée d'un amplificateur à gain programmable 25 dont la sortie est connectée à un interrupteur commandé 26, cet interrupteur commandé étant relié à chaque interrupteur commandé des 16 blocs de 128 voies et relié à l'unité centrale de traitement 27 qui comporte essentiellement un convertisseur analogique digital 28 et une logique de commande 21. A chaque instant, un seul ensemble du premier type parmi les 2.048 est connecté par ses interrupteurs commandés à l'ensemble du second type de la carte élémentaire lui-meme relié à l'unité de traitement par l'intermédiaire de l'amplificateur à gain programmable0 La voie associée à cet ensemble du premier type est alors reliée à l'unité de traitement par un modulateur-démodulateur du type mentionné précédemment et dont le fonctionnement est le meme que celui décrit pour ce démodulateur-démodulateur. Les interrupteurs commandés sont réalisés par des transistors à effet de champ qui fonctionnent dans des conditions bien meilleures que selon l'art antérieur, notamment parce qu'ils n'ont pas à supporter une grande dynamique d'entrée. Le temps de réponse de chaque ensemble du premier type dépend de la bande passante de la boucle qui peut être sans difficulté comprise entre 500 EHz et 1 KHz. Lorsque l'écart de fréquence à rattraper est inférieur ou égal à cette valeur, le temps d'acquisition sera d'environ1WsO Pour les forts signaux à l'entrée, l'écart de fréquence risque d'être supérieur à cette valeur et dans ce cas, la boucle sera "pré positionni' grâce au discriminateur de fréquence situé hors de la boucle et qui peut être simplifié et peu précis puisque, de toute façon, la précision de recopie de s (t) par rapport à m (t) sera assurée par la boucle.Ainsi, dans tous les cas, le temps de réponse de l'ensemble sera d'environ 2 psO Un soin tout particulier doit être apporté à la réalisation des deux convertisseurs de façon à assurer une identité aussi grande que possible pour ce qui est de leur réponse fréquence-tension. Pour cela, on appaire les diodes à capacité variable qui sont l'élément essentiel à tout point de vueo De plus, et étant donné la grande importance de la dérive relative en fréquence des deux convertisseurs pour tenir la caractéristique de dérive en tension, leurs boîtiers sont reliés thermiquement et la différence de température des deux diodes à capacité variable est contrôlée en permanence par un système très simple à base de deux thermistances et de deux transistors ballast de façon connue en soi.De cette façon, l'écart de fréquence est maintenu inférieur à 5 Hz dans une plage de température de 250 + 100C. Comme le gain du convertisseur peut atteindre aisément 500 KHz par volt, la dérive résultante est inférieure à 10 jiv A l'entrée de chaque voie, on peut disposer un filtre passe-bas RC à deux pôles de fréquence de coupure voisine de 5 Hzo Ce filtre fournit une atténuation d'environ 37 dB à 50 Hz. De plus, on peut appliquer à chaque ensemble du premier type un dispositif de correction de dérive de zéro comme il a été décrit dans le cas de l'échantillonneur0 Cette application est particulièrement avantageuse dans le cas d'un multiplexeur car la durée de fonctionnement de chaque ensemble du premier type est très inférieure à sa durée de non-fonctionnement La durée utilisable pour la correction de dérive de zéro est donc particulièrement élevée. La commutation des voies avec l'unité de traitement se fait sur trois niveaux0 Au niveau de la voie, l'ensemble du second type de chaque carte élémentaire, c'est-à-dire filtre et amplificateur sommateur de boucle, est commuté à l'aide de transistors à effet de champ. La technologie employée permet d'obtenir des temps de commutation inférieurs à-la microseconde0 Les perturbations éventuellement apportées par les transistors à effet de champ sont atténuées dans le rapport du gain de boucle qui est très grand et sont, par conséquent, largement compensées. Au niveau de la carte élémentaire de 8 voies, la commutation est identique à la précédente Etant réalisée dans la boucle de phase, elle est par suite, peu sensible aux dérives dues aux transistors à effet de champ. Au niveau du bloc de 128 voies, la commutation est réalisée après amplification et donc à haut niveau. Elle utilise un élément modulaire 8 voies à transistors à effet de champ, de temps de réponse inférieur à la microseconde. L'ensemble de la commutation est commandé par une logique entièrement réalisée en circuit intégré TTL Cette logique peut être contrôlée soit intérieurement, soit extérieurement. Elle est constituée essentiellement d'un compteur, d'un décodeur, et de portes de commande associées à une base de temps interne. Le compteur génère et mémorise un nombre binaire qui détermine la voie désirée. L'avance du compteur est effectuée par une impulsion d'avance séquentielle ou prépositionnée par ltétat des lignes d'adresse lors de l'apparition de l'impulsion de commande "accès aléatoire du multiplexeur". Le décodeur convertit le nombre binaire en une ligne de sortie commandant les diverses portes de multiplexage et de sous-multiplexage. Le fonctionnement du multiplexeur est réparti en deux catégories principales : le mode externe qui est le mode normal d'utilisation et le mode interne qui est utilisé pour la maintenance ou pour la calibration, en général en mode manuel. En mode externe, l'accès des lignes de commande est autorisé aux ordres extérieurs. Les principales de ces lignes sont les suivantes - conversion : commande un démarrage du convertisseur analogique numérique - pas-à-pas/exploration séquentielle : cette ligne décide du type d'avance pour le multiplexeur - pas-à-pas : le multiplexeur est commandé par 1 'en- trée d'avance du multiplexeur - séquentielle : une impulsion de conversion provoque une scrutation complète de toutes les voies, qui revient et s'arrête automatiquement à la voie 0 du multiplexeur - séquentielle/aléatoire : cette ligne détermine si le multiplexeur est avancé par l'impulsion d'avance du multiplexeur ou positionné par l'impulsion d'échantillonnage du multiplexeur. En mode interne, on utilise le mode automatique ou le mode manuel, Dans le cas du mode automatique, un cycle continu est réalisé par scrutation de toutes les entrées et conversion de tous les canaux0 Lorsque le dernier canal est atteint, l'exploration recommence. En mode manuel, on peut utiliser un mode pas-à-pas pour lequel le multiplexeur avance au rythme d'un boutonpoussoir ou bien le mode aléatoire pour lequel le multiplexeur est bloqué sur le canal affiché à l'aide de roues codeuses. Dans le mode de réalisation décrit, le multiplexeur a les caractéristiques suivantes Entrée : + 10 mV à 10 V en 4 gammes Impédance d'entrée (quel que soit le gain ) : > 1 M# Surcharge maximum admissible : + 20 V Temps de récupération : Tension maximale de mode commun : 500 Volts crête Tension d'isolement entre voie : 500 Volts crête Taux de réjection du mode commun (jusqu'à 1 Gilde déséqui libre) o Continu ; > 180 dB 50 Hz ~ # 120 dB Précision globale : + 10 3 de la pleine échelle Linéarité : + Précision du gain : + Dérive en température dans la plage : + 10 à 30 d C: 4 10Wr Vitesse d'échantillonnage en gain programmable : 10 niz Niveaux logiques d'entrée/sortie : compatible TTL Convertisseur A/N : Il bits-+ signe Temps de conversion : 4 s Précision : linéarité de la pleine échelle : REVENDICATIONS 1) Modulateur-démodulateur à séparation galvanique, caractérisé en ce qu'il comporte un premier convertisseur tension-fréquence à séparation galvanique dont l'entrée est reliée à l'entrée du modulateur-démodulateur, un second convertisseur tension-fréquence, une boucle d'asservissement pour appliquer au second convertisseur, une tension telle que les fréquences des deux convertisseurs tendent à être égales, la tension appliquée au second convertisseur constituant la tension de sortie du démodulateur. 2) Modulateur-démodulateur à séparation galvanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boucle d'asservissement est une boucle d'asservissement en phase et en ce qu'elle comporte un comparateur de phase ayant deux entrées de comparaison connectées respectivement aux sorties des deux convertisseurs tension-fréquence et dont une sortie est couplée à l'entrée du second convertisseur. 3) Modulateur-démodulateur à séparation galvanique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le premier convertisseur tension-fréquence est constitué d'un oscillateur d'entrée et dlun circuit tampon de sortie couplés par influence magnétique entre eux. 4) Modulateur-démodulateur à séparation galvanique selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'oscillateur d'entrée du premier convertisseur comporte une diode à capacité variable et un enroulement utilisé pour le couplage magnétique des deux parties du convertisseur. 5) Modulateur-démodulateur à séparation galvanique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le second convertisseur est semblable au premier convertisseur au moins pour ce qui est de la réponse tension-fréquence. 6) Modulateur-démodulateur à séparation galvanique selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la boucle d'asservissement comporte un amplificateur opérationnel dont l'entrée est couplée à la sortie du comparateur et dont la sortie est couplée à l'entrée du second convertisseur tension-fréquence. 7) Modulateur-démodulateur à séparation galvanique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la boucle d'asservissement comporte un filtre passe-bas monté entre le comparateur et l'amplificateur opérationnelo 8) Modulateur-démodulateur à séparation galvanique selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la boucle d'asservissement comporte un atténuateur variable monté entre l'amplificateur opérationnel et le second convertisseur tension-fréquence permettant de faire varier le gain en boucle ouverte de la boucle d'asservissement et le gain du modulateur-démodulateur. 9) Echantillonneur à séparation galvanique à modulateur-démodulateur selon l'une des revendications I à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un premier convertisseur tensionfréquence à séparation galvanique dont l'entrée est reliée à l'entrée de l'échantillonneur, un second convertisseur tensionfréquence, une boucle d'asservissement pour appliquer au second convertisseur une tension telle que les fréquences des deux convertisseurs soient égales, ladite boucle comportant un comparateur ayant deux entrées de comparaison connectées respectivement aux sorties des deux convertisseurs et dont une sortie est couplée à l'entrée du second convertisseur, un moyen interrupteur commandé monté entre la sortie du comparateur et l'entrée du second convertisseur. 10) Echantillonneur à séparation galvanique selon la revendication 9, caractérisé en ce que la boucle d'asservissement est une boucle d'asservissement en phase, en ce que le comparateur est un comparateur de phases 11) Echantillonneur a séparation galvanique selon ltune des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le premier convertisseur tension-fréquence est constitué d'un oscillateur d'entrée et d'un circuit tampon de sortie couplés par influence magnétique 12) Echantillonneur à séparation galvanique selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'oscillateur d'entrée du premier convertisseur comporte une diode à capacité variable et un enroulement utilisé pour le couplage magnétique des deux parties du convertisseur. 13) Echantillonneur à séparation galvanique selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que les deux convertisseurs tension-fréquence sont semblables au moins pour ce qui est de la réponse tension-fréquence. 14) Echantillonneur à séparation galvanique selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que la boucle d'asservissement comporte un amplificateur opérationnel dont l'entrée est couplée à la sortie du comparateur et dont la sortie est couplée à l'entrée du second convertisseur tensionfréquence. 15) Echantillonneur à séparation galvanique selon la revendication 14, caractérisé en ce que le moyen interrupteur commandé est constitué d'un premier interrupteur commandé monté entre la sortie du comparatuur et l'entrée de l'amplificateur opérationnel et d'un deuxième interrupteur commandé monté entre la sortie de l'amplificateur opérationnel et l'entrée du second convertisseur, la fermeture des deux interrupteurs étant simultanée. 16) Echantillonneur à séparation galvanique selon l'une des revendications 9 à 15, caractérisé en ce que la sor tie du comparateur est couplée à l'entrée du second convertisseur tension-fréquence par l'intermédiaire d'un troisième interrupteur commandé, en ce que l'entrée du premier convertisseur est couplée à une source de tension constante par l'intermédiaire d'un quatrième interrupteur commandé, ces deux interrupteurs étant fermés simultanément et ne pouvant l'être que pendant l'ouverture du moyen interrupteur commandé, ce qui permet de compenser l'erreur due à la dérive en fréquence des convertisseurs0 17) Echantillonneur à séparation galvanique selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte un disposi tif optique pour réaliser la commande simultanée du troisième et du quatrième interrupteur sans altérer la séparation galvanique. 18) Echantillonneur à séparation galvanique selon l'une des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que la boucle d'asservissement comporte un filtre passe-bas monté entre le premier interrupteur commandé et l'amplificateur opérationnels 19) Echantillonneur à séparation galvanique selon l'une des revendications 9 à 18, caractérisé en ce que la boucle d'asservissement comporte un atténuateur variable ce qui permet de modifier le gain en boucle ouverte de la boucle d'asservissement ainsi que le gain de ltéchantillonneurO 20) Multiplexeur à séparation galvanique à modulateurdémodulateur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'ensembles d'un premier type comportant un premier convertisseur tension-fréquence à séparation galvanique, un second convertisseur tension-fréquence, un comparateur de phase dont deux des entrées sont connectées aux sorties des deux convertisseurs et au moins un ensemble d'un second type comprenant un filtre passe-bas et un amplificateur opérationnel, des moyens de commutation pour relier sélectivement un ensemble du premier type à un ensemble du second type pour réaliser une boucle d'asservissement en phases 21) Multiplexeur à séparation galvanique selon la revendication 20, caractérisé en ce que la sortie du comparateur de chaque ensemble du premier type est reliée à l'entrée du second convertisseur tension-fréquence par l'intermédiaire d'un premier interrupteur commandé, en ce que l'entrée du premier convertisseur est reliée à une source de tension constante par l'intermédiaire d'un second interrupteur commandé, ces deux interrupteurs étant fermés simultanément et ne pouvant l'être qu'au moment où l'ensemble du premier type n'est pas relié à l'ensemble du second type, ce qui permet de compenser l'erreur due à la dérive en fréquence des convertisseurs. 22) Multiplexeur à séparation galvanique selon la revendication 21, caractérisé en ce que chaque ensemble du premier type comporte un dispositif optique pour réaliser la commande simultanée des deux interrupteurs commandés sans altérer la séparation galvanique0 23) tdultiplexeur à séparatinn galvanique selon l'une des revendications 20 à 22, caractérisé en ce que chaque ensemble du premier type comprend un atténuateur variable connecté à l'entrée du second convertisseur tension-fréquence0 24) Multiplexeur à séparation galvanique selon l'une des revendications 20 à 23, caractérisé en ce que chaque ensemble du premier type comprend un discriminateur de fréquence dont l'entrée est connectée à l'entrée du comparateur de phase à laquelle est connectée la sortie du premier convertisseur tension-fréquence, et dont la sortie est connectée à une entrée de l'amplificateur opérationnel par l'intermédiaire d'un interrupteur commandé. 25) Mtiîtiplexeur à séparation galvanique selon l'une des revendications 20 à 24, caractérisé en ce que le premier convertisseur tension-fréquence dans chaque ensemble du premier type est constitué d'un oscillateur d'entrée et d'un circuit tampon de sortie couplés par influence magnétique0 26) Multiplexeur à séparation galvanique selon la revendication 25, caractérisé en ce que l'oscillateur d'entrée du premier convertisseur de chaque ensemble du premier type comporte une diode à capacité variable et un enroulement utilisé pour le couplage magnétique des deux parties du convertisseur. 27) Multiplexeur à séparation galvanique selon l'une des revendications 20 à 26, caractérisé en ce que le second convertisseur est semblable au premier convertisseur dans chaque ensemble du premier type, au moins pour ce qui est de la réponse tension-fréquence. 28) Multiplexeur à-séparation galvanique selon l'une des revendications 20 à 27, caractérisé en ce que les moyens de commutation sont réalisés par des transistors à effet de champ0