Brevet FR2319230A1 — publié le 19770218

La présente invention concerne des circuits de sécurité et analogues utilisant des éléments en ferrite ayant plusieurs ouvertures, par exemple des circuits en échelle. De tels circuits ainsi que d'autres dispositifs analogues, mettent en oeuvre la configuration carrée ou plus précisément trapézoidale de leur caractéristique d'aimantation par application d'impulsions alternées de force magnétomotrice de signes opposés à des enroulements placés autour de branches distantes du circuit en échelle afin que les variations de flux magnétique induit dans la ferrite puissent etre détectées par un etiroulement de sortie sous forme d'une force électromotrice.Un enroulement supplémentaire de commande peut être utilisé sur les branches de ferrite; entre les enroulements d'entrée et de sortie, afin que le circuit en échelle puisse constituer une porte logique dans laquelle une inversion de flux dans la ferrite sous l'enroulement de sortie est inhibée à moins que l'enroulement de commande transmette les signaux nécessaires d'entrée.Etant donné qu'un signal de sortie peut notre créé que par entretien d'impulsions séparées entrée dans les autres enroulements, le dispositif a normalement un fonctionnement sflr et peut être utilisé dans des circuits de sécurité car le signal de sortie qui est lui-mweme sous forme d'un train dtimpulsions, n'apparatt pas lorsque l'un quelconque des signaux de commande ou d'entrée n'assure pas la commutation du flux magnétique dans la partie de la ferrite placée sous l'enroulement. En cas de panne et lorsque la ferrite, sous ltenrou- lement de sortie, n'est pas commutée à partir d'un certain point de saturation, le flux magnétique diminue de la valeur de saturation à la valeur de rémanence de façon naturelle. Bien que le changement de flux dans cette partie de la boucle B-H soit très faible par rapport à l'inversion de la totalité du flux, il peut wetre réalisé à une vitesse bien supérieure. Si des précautions ne sont pas prises, l'amplitude de la tension induite dans l'enroulement de sortie à la suite de ce changement faible mais rapide de flux peut wetre tout à fait comparable à celle que donne un changement du flux total. Cette possibilité n'est pas tolérable dans un circuit qui doit autre très fiable, tel qu'un circuit de sécurité et, dans ce cas, des circuits en échelle sont montés en cascade, de manière qu'une impulsion de sortie de l'enroulement de sortie du premier circuit en échelle rétablisse le flux dans le second circuit en échelle. Dans ce contexte, une impulsion parasite de sortie est appelée "bruit de rétablissement" car l'amplitude du bruit peut suffire au rétablissement du circuit suivant en échelle par le signal. Ce défaut a été compensé jusqu'à présent par utilisation d'un circuit de couplage monté entre les circuits en échelle placés en cascade, ce circuit de couplage comprenant un transistor ayant une faible fréquence de coupure.Cependant, ces transistors sont maintenant dépassés et la tendance actuelle porte sur les transistors planaires ayant des fréquences élevées de coupure. L'invention concerne un dispositif réduisant le risque de transmission de signaux parasites de sortie par lten- roulement de sortie d'un scircuit en échelle, et permet l'utilisation d'un transistor planaire pour le couplage des circuits en échelle, montés en cascade. Plus précisément, l'invention concerne un circuit électrique comprenant un circuit en échelle, un enroulement de sortie placé sur le circuit en échelle et faisant partie d'un circuit à transistor à charge d'émetteur, monté afin que l'impédance de sortie du transistor réduise les temps de monbée et de descente de la force magnétomotrice dans ltenroule- ment de sortie. La branche du circuit en échelle voisine de celle qui porte l'enroulement de sortie porte de préférence un enroulement -supplémentaire, monté en série en opposition avec lenroulement de sortie afin qu'il crée une force électromotrice de compensation qui limite les signaux de bruit dans ltenrou- lement de sortie lorsque le flux de la ferrite tombe de la valeur de saturation à la valeur de rémanence. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description d'une application d'un circuit en échelle monté en cascade selon l'invention, faite an référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 représente un circuit en échelle ayant une compensation du bruit de rétablissement créé dans le circuit de couplage entre les circuits en échelle L1 et L2 montés en cascade ; et - les figures 2A et 2B sont des schémas facilitant l'explication du fonctionnement. Les figures représentent les éléments d'un circuit de couplage disposé entre deux circuits L1 et L2 en échelle, montés en cascade. Les circuits en échelle comprennent chacun une bande de ferrite ayant une seule rangée d'orifices analogues séparés par des branches ou anneaux. Les branches ou certaines d'entre elles portent des enroulemenisreprésentés sous forme d'une boucle unique, et comprenant un enroulement W1 d'entrée ou d'établissement, un enroulement WR de rétablissement et an enroulement W0 de sortie, ce dernier étant placé sur une branche éloignée de l'enroulement d'entrée W1.Un certain nombre d'enroulements WC de commande ou de maintien est monté entre les enroulements Wl et WR, mais ils n'entrent pas dans le cadre de l'invention qui concerne comme indiqué précédemment, la réduction du bruit de rétablissement créé dans l'enroulement de sortie WO. Le dispositif de compensation du bruit de rétablissement met enoeuvre à la fois l'utilisation d'un enroulement WX monté en série et en opposition, placé sur l'avant-dernière branche du circuit LI en échelle, et l'utilisation d'un transistor planaire TI à collecteur commun, monté dans le circuit de couplage. Comme indiqué dans# la suite, lors du fonctionnement nommai d'un circuit LI en échelle, l'enroulement W1 de sortie et l'enroulement WR de rétablissement reçoivent des impulsions de signes opposés et sont commandés en phase afin qu'ils établissent des forces magnétomotrices alternées dans la ferrite placée au-dessous et en conséquence une commutation continue du sens du flux magnétique de saturation dans la ferrite, de la partie positive à la partie négative de la boucle BH. Ce changement de flux est détecté dans la ferrite sous ltenrou- lement de sortie W0 sous forme d'une force électromotrice et peut être utilisé pour la formation d'un courant de rétablissement dans le circuit suivant L2 en échelle.La détection classique de cas inversions -de flux, comme indiqué sur les fi gures 2A et 2B sur lesquelles des flèches indiquent les inversions de flux, est assurée par l'enroulement WO qui entoure les dernières branches du circuit en échelle. L'enroulement unique W0 est relié à un circuit de couplage qui comprend un amplificateur à transistor dont l'émetteur est à la masse, ayant une faible fréquence de coupure, comme décrit par exemple dans Bell System Technical Journal, janvier 1959. il faut noter que le flux dans l'avant-dernière branche semble conserver Une direction constante et ne contribue pas au bruit de rétablissement.Lorsque l'enroulement W0 est prolongé afin qu'il entoure l'avant-dernière branche sous forme d'un enroulement supplémentaire WX monté en série et en opposition par rapport à l'enroulement W0, lorsque le flux magnétique tombe de la valeur de saturation à la-valeur de la rémanence, une force électromotrice est créée dans l'enroulement WX, en sens opposé à celle qui a été créée dans l'enroulement WO, Si bien que le bruit de rétablissement est annulé partiellement. Une autre caractéristique qui accrott l'insensibilité au bruit de rétablissement dans le dispositif de couplage entre les circuits en échelle est le circuit de couplage à transistor à charge d'émetteur. Ce circuit de couplage comprend un transistor planaire moderne NPN T2 utilisé dans la configuration à charge dtémetteur ; lorsque des impulsions positives parviennent à la base du transitor-, celui-ci conduit et le courant circule vers l'enroulement de rétablissement du second circuit L2 en échelle avec des impulsions en phase.Ces impulsions de courant créent une force magnétomotrice de rétablissement et les temps de montée et de descente sont fixés par l'impédance de sortie du transistor de couplage à charge d'émetteur et par l'inductance de l'enroulement de rétablissement du circuit L2 contrairement au cas utilisé jusqu'à présent du couplage par un transistor à émetteur commun. Dans le cas d'un transistor à émetteur commun,le temps de montée de la force magnétomotrice est fixé par le temps de commutation du transistor et par la constante de temps de la résistance qui détermine le courant de rétablissement et de l'inductance de l'enroulement de rétablissement ; le temps de retombée de la force magnétomotrice est extrêmement court lors de l'arrêt de la conduction du transistor et la chute de la force magnétomotrice n'est limitée que par la réduction naturelle du flux magnétique de la valeur de saturation à la valeur de rémanence. Au contraire, lorsque le transistor à charge d'émetteur cesse de conduire, sa jonction baseémetteur est polarisée dans le sens direct et commence à conduire, limitant ainsi la force contre-#lectromotrice créée aux bornes de l T enroulement de rétablissement du circuit L2. En conséquence, la vitesse de réduction de la force magnétomotrice de rétablissement est réglée et apparatt au flanc postérieur de l'impulsion de la force magnétomotrice de rétablissement, si bien que la vitesse de variation du flux est faible, trop faible pour faire apparattre une force électromotrice parasite de bruit de rétablissement. En outre, lten- roulement de compensation de sortie assure une annulation partielle des forces électromotrices de bruit créées lors de la réduction du flux de la valeur de saturation à la valeur de rémanence étant donné les sens opposés des variations de flux dans l'avant-dernière et la dernière branche du circuit LI en échelle. REVENDICATIONS 1. Circuit électrique, du type qui comprend un composant à circuit en échelle, ledit circuit électrique étant caractérisé en ce qu'un enroulement de sortie du composant en échelle est relié à un transistor monté à charge d'émetteur, et est monté entre le collecteur et la masse locale, le circuit étant tel que l'impédance de sortie du transistor limite les temps de montée et de descente de la force magnétomotrice créée par l'enroulement de sortie. 2. Circuit électrique selon la revendication 1, carac térnsé en ce que le composant en échelle comporte, sur une branche voisine de celle qui porte l'enroulement de sortie, un enroulement supplémentaire monté en série et en opposition par rapport à l'enroulement de sortie.