Brevet FR2265224A1 — publié le 19751017

ta présente invention concerne un montage pour l'amélioration de l'immunitd de circuits logiques t sortie résistant aux courts-circuits. On connatt des montages pour l'amélioration de l'immunité de circuits logiques comportant un étage de sortie à contre-réaction capacitive. Un roseau de combinaison logique des signaux entrée est monté en amont de l'étage de sortie. La contre-rEaction capacitive produit à la sortie, dans le cas de variations soudaines des tensions d'entrée, une tension présentant des flancs croissant et décroissant de durée déterminée. l'étage de sortie1 présentant une faible résistance dynamique par suite de la contre-réactlon capacitive, doit limiter les tensions parasites dans dtautres circuits à des valeurs inoffensives. Le montage est en outre insensible aux impulsions parasites sur les conducteurs d'entrée quand la durée de ces impulsions est faible par rapport à la constante de temps dlintégration de ltamplificateur à réaction capacitive (brevet de la République fédérale d'lIemagne n 10 Ol 887}. Ltinvention a pour objet un montage pour l'amélioration de l'immunité de circuit logique, dans lequel des signaux parasites; superposés dans la ligne de sortie aux signaux correspondant aux valeurs binaires, ne faussent pas le signal de sortie correspondant à la valeur binaire considérée. Selon une caractéristique essentielle de ltinvention, la sortie est connectez en fonction du niveau haut ou bas d'un signal d'attaque ou d'un signal apparaissant à la sortie d'un réseau pour la combinaison logique de signaux d'entrée, à une tension de service de niveau haut par un premier ampli de commutation, ou à une tension de service de niveau bas, par un second ampli de commutation; la sortie est en serine avec une résistance de limitation du courant, dont l'entrée est reliée aux potentiels de service haut et bas par des diodes polarisées en sens inverse; et l'ampli de commutatio-n servant à connecter la sortie au potentiel bas est branché en intégrateur de Filer, par un condensateur relié à sa sortie, dans le cas du niveau du signal d'attaque ou du signal de sortie du réseau. Lorsque des tensions parasites, fluctuant périodiquement autour d'un axe de symétrie, sont superposées à une tension de sortie correspondant au niveau haut du signal, de fortes amplitudes de ces tensions produisent sur le fil de sortie un signal dont la moyenne temporelle ne tombe pas au-dessous de la moitié de la tension de service du montage. Ce signal est suffisamment intense pour etre décelé univoquement conne la valeur binaire correspondant au niveau de signal haut. Lorsque la tension de sortie est celle de la valeur binaire correspondant à un niveau de signal bas, le montage fonctionne en intégrateur de Rifler pour des signaux parasites induits sur les fils de sortie.Malgré de fortes amplitudes des signaux parasites, la tension de sortie croit à peu près linéairement jusqu'd des valeurs très faiblies} qui diminuent de nouveau lors du changement d'alternance d'une tension parasite. Par suite des tensions parasites induites, le signal qui sur le fil de sortie représente la valeur binaire correspondant au niveau bas, se situe très légèrement au-dessus de ce niveau. La valeur moyenne temporelle de ce signal est par suite pratiquement nulle. Une distinction sure du niveau de signal bas est ainsi obtenue, même en présence de tensions parasites. Le montage est donc utilisable notamment pour des commandes industriellés installées dans un environnement ou les tensions parasites apparaissent fréquemment du fait d'utilisations à courant fort.Un autre avantage du montage réside dans Ie fait que les flancs de commutation peuvent présenter une très forte pente. Le montage permet donc des vitesses de commutation élevées sans diminution de l'immunité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exemples de réalisation et du dessin annexé sur lequel la figure 1 représente le schéma d'ensemble d'un montage pour l'amelio- ration de l'immunité; la figure 2 représente le schéma d'enseXble d'une autre forme de réali- sation de'un montage pour l'amélioration de l'immunité; la figure 3 représente la variation temporelle d'une tension de niveau haut à la sortie du montage avec tensions parasites superposées; et la figure 4 représente la variation temporelle d'une tension à niveau bas à la sortie du montage avec tensions parasites superposées. Un réseau 1 pour la combinaison logique de signaux d'entrée est constitué par des circuits logiques, en fonction de la combinaison désiree. Il délivre sur un fil 2 un signal de sortie dont le niveau correspond à un "1" logique ou à un "O" logique selon les signaux appliqués aux entrées non représentées du réseau 1. Le "1" logique correspond par hypothèse à un niveau de signal haut et le "O" logique à un niveau de signal bas. Le niveau bas est par exemple le potentiel de masse, que les circuits logiques identifient commue un "O" logique entre des tolérances prédéterminées. Le fil 2 est relié à un élement de commutation 3. Une entrée d'un contact inverseur 4, actionné simultanément avec un contact de travail 5, est reliée à une source de tension de service 10. La manoeuvre du contact inverseur 4 et du contact de travail5 est commandée par l'élément de commutation 3. La sortie à courant de repos du contact inverseur 4 est reliée d une entrée d'un amplificateur de commutation 7, dont la sortie est reliée à l'entrée d'une résistance 8. Cette derniere alimente une borne 9 du fil de sortie non repéré. L'amplificateur 7 fonctionne én interrupteur. Son étage de sortie se trouve àitétat soit passant soit non-passant. Dans l'état passant, un potentiel de seruice élevé de la source 10 est appliqué par l'amplificateur 7 à la résistance 8 et à la borne 9. Dans l'état non-passant, la source de tension de service 10 est déconnectée de la résistance 8. La sortie à courant de travail du contact inverseur 4 est reliée à une entrée d'un second amplificateur de commutation 11, dont la sortie est également reliée à l'entrée de la résistance 8. L1amplificateur ll fonctionne aussi en interrupteur. Le point de connexion des deux amplificateurs 7, 11 est relié par un condensateur de réaction 6 au contact de travail 5. Ce contact 5 est par ailleurs relié par une diode 12 à une autre entrée de l'amplificateur Il, dont l'étage de sortie se trowe à l'état passant ou non-passant. Dans l'état passant, la résistance 8 applique le potentiel de masse de la borne 13 de la source de tension de service à la borne 9. L'entrée de la résistance 8, qui sert à limiter le courant de court-circuit, est reliée par deux diodes 14, 15 polarisées dans le sens inverse à la source de tension de service 10 et à la borne 13. te contact inverseur 4 et le contact de travail 5 demeurent an position de repos quand le fil 2 transmet un potentiel haut. Le potentiel de la source de tension de - service est ainsi transmis à l'ampli- ficateur de commutation 7, qui est ainsi amené dans l'état passant. Le potentiel de la source de tension de service 10 est ainsi appliqué par l'amplificateur de commutation 7 à la résistance 8 et à la borne 9. L'amplificateur de commutation Il demeure dans l'état non-passant dans le cas d'un potentiel haut sur le fil 2. Lorsque des utilisations non représentées sont reliées à la borne 9, le potentiel sur le fil de sortie en aval de la borne 9 tombe par exemple à la valeur 16, représentée suivant l'ordonnée A sur la figure 3. Le temps t est porté en abscisses sur la figure 3. Une tension parasite 17, constituée par une tension alternative d'amplitude 19 variant périodiquement par rapport à un axe de symétrie 18, est induite sur le fil de sortie à l'instant tl. Une tension d'amplitude 19 ne peut toutefois pas se former sur le fil de sortie, par suite de l'action de blocage des diodes 14, 15 Ces diodes maintiennent le niveau maximal à un potentiel 21 correspondant à la -tension 20 de la source de service 10 ou à la borne de masse 13. Le fil de sortie relié à la borne 9 transmet ainsi un signal dont la valeur moyenne correspond à l'axe de symétrie 18. Ce -signal est sensiblement égal à la moitié du potentiel 20. Le signal correspondant à l'axe de symétrie 18 se trouve à l'extérieur du rapport signal/bruit des niveaux limites affectés à un "O" ou un "1" logique; il est par suite décelé uni voquament comme le signal correspondant à un "1" logique par les utilisations branchées en aval de la borne 9. Le niveau sur-la borne 9 croît de nouveau jusqu'à la valeur 16 après l'annulation du signal parasite 17 à l'instant t2. Quand- le fil 2 est à un potentiel bas correspondant à un "O" logique, l'élément 3 commute le contact inverseur 4 et le contact de travail 5 en position de travail. L'amplificateur 7 est ainsi commuté * à 11 état non-passant, de sorte que la résistance 8 est déconnectée du potentiel de la source de tension de service 10. Une entrée de l'ampli- ficateur de commutation 11 reçoit un potentiel haut par le contact inverseur 4 et l'autre entrée une tension additionnelle par le condensateur 6, le contact de travail 5 et la diode 12. L'amplificateur ll est ainsi commuté à l'état passant. La résistance 8 est donc reliée au potentiel de masse. Un courant circule dans la résistance 8, car des utilisations non représentées. sont reliées à la borne 9. Le potentiel 22 sur la borne 9 est donc légèrement supérieur au potentiel de masse. La valeur 22 de ce potentiel est portée en ordonnée A sur la figure 4. Le temps t est porté en abscisses sur la figure 4. Une tension parasite 23, constituée par une tension alternative 24 variant périodiquement par rapport à un axe de symétrie 18, est transmise à l'instant t3au fil de sortie branché en aval de la borne 9. L'amplificateur de commutation 11 fonctionne en inté grateur Miller par suite de la réaction positive par le condensateur 6. La tension de sortie de l'amplificateur ll ne croit donc que lentement, de sorte que la borne -9 pré sente, même en présence de tensions parasites, un potentiel basa désigné par 25 sur la figure 4, Ce potentiel dé croit avec l'amplitude de la tension parasite 24. La moyenne arithmetique du signal sur la borne 9 correspond donc sensiblement au potentiel de masse 21. Ce potentiel est identifié par les utilisations en aval comme un "O" logique, indépendamment des tensions parasites. Dans le montage de la figure 2, le fil 2 est reliée une entrée d'un amplificateur différentiel 26, dont la seconde entre est reliée à une source de potentiel de référence-. La sortie non-inverseuse de 1 'amplifi- cateur différentiel alimente une entrée d'un second amplificateur différentiel 27, dont la seconde entrée est reliée à un potentiel de référence et dont la sortie est reliée au montage constitué par la résistance 8 et las diodes 14, 15. La sortie inverseuse de l'amplificateur 26 est reliée à la base d'un transistor 28 et, par une résistance 29, à un amplif-icateur 30 dont la sortie est reliée à la résistance 8 et aux diodes 14, 15. Le condensateur de réaction6 est relié-à l'entrée de lramplificateur 30 par te circuit émetteur-collecteur du transistor 28. Les amplificateurs 27 et 30 fonctionnent en interrupteurs, comme les amplificateurs 7,11. La tension de réaction est appliquée àI'ampli- ficateur 30 par des éléments de commutation sans contact. L'amplificateur 27 ou l'amplificateur 30 est commuté à l'état passant, selon la valeur du potentiel sur le fil 2. En présence de tensions parasites sur la borne 9, le montage de la figure 2 fonctionne par ailleurs de la façon précé demment décrite pour le montage de la figure 1. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent cl'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de 1' invention. R E V E N D I C A T I O N Montage pour l'amelioration de l'immunité de circuits logiques à sortie résistant aux courts-circuits, caractérisé en ce que la sortie est connectée, en fonction du niveau haut ou bas dlun signal d'attaque ou dtun signal apparaissant à la sortie d'un réseau pour la combinaison logique de signaux d'entrée, à une tension de service de niveau haut, par un premier amplificateur de commutation, ou à une tension de service de niveau bas, par un second amplificateur de commutation; la sortie est en série avec une résistance de limitation du courant, dont I'entrée est reliée aux potentiels de service haut et bas par des diodes polarisées en sens inverse; et l'amplificateur de commutation servant à connecter la sortie au potentiel bas est branché en intégrateur de Nille, par un condensateur relié à sa sortie > dans le cas du niveau bas du signal d'attaque ou du signal de sortie du réseau