Brevet FR2314537A1 — publié le 19770107

l'invention se rapporte à un procédé de multiplication et division de tensions analogiques et srapplique à la formation du produit de plusieurs grandeurs analogiques, par exemple à la détermination drun couple par multiplication du courant et de la vitesse. Trois méthodes de multiplication et division électronique sont connues, à savoir la méthode de la parabole, la méthode à pente de caractéristique et la méthode à division dans le temps (voir 11 ouvrage de Steinbuch :"Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung" (manuel de traitement de l'information) 2ème édition, pages 1135 à 1143). le produit est formé par la méthodé de la parabole par soustraetion de (a - b)2 de (a + b)2. Cette méthode est très rapide, cependant elle néeQssite un appareillage important et donc est très conteuse et encombrante. a très grande précision de cal- cul tétant souvent pas requise, on a utilisé des multiplicateurs intégrés fonctionnant toujours d'après la méthode à pente de caractéristique. Suivant cette méthode, la tension de sortie est le produit dJune tension d'entrée et d'un courant d'entrée utilisé pour la commande du point de travail du montage. Le courant est dans ce cas aerivé d'une autre tension d'entrée.Cette méthode est très simple et bon marché, car les circuits sont entièrement intégrés. L'exactitude n1 est toutefois pas très grande et le rapport prix/rendement n'est pas satisfaisant. Dans la méthode dynamique à division dans le temps (voir l'ouvrage cité plus haut), une tension est branchée puis coupée pendant une certaine période. le taux d'impulsions permet de pondérer une tension de sortie. La tension de sortie du montage est donc le produit d'une tension d'entrée et du taux d'impulsions. Ce taux est formé par le rapport de deux autres tensions d'entrée. Ce processus permet ainsi une multiplication ainsi qu'unie division. Cette méthode a 11 avantage d'une grande exactitude et 11 inconvénient d'un bas seuil de fréquence et d'un grand encombrement. De plus, la tension de sortie présente une relativement grande ondulation dans différentes applications. L'invention a donc pour objet un procédé permettant de combiner de manière simple et bon marché trois tensions analogiques pour former un produit et un quotient. Selon une particularité essentielle de l'invention, le procédé consiste essentiellement à mettre une tension d'entrée, par pondération par un facteur clans un convertisseur numérique- analogique, a un niveau de tension continue qui fluctue dans les limites de l'amplitude d'une impulsion de ce convertisseur et dont la moyenne dans le temps forme la tension de sortie qui correspond au résultat exact du calcul. Le facteur est formé dans un compteur-décompteur en fonction du rapport des tensions d-ten- trée. Belon un mode de réalisation conforme à l'invention, lîélé vation de la résolution du convertisseur numérique-analogique fait diminuer l'ondulation de la tension de sortie. Le procédé de l'invention a lJavantage de l'exactitude à égalite de prix sur la méthode à pente de caractéristique et il a l'avantage d'un moindre prix et de l'élévation du seuil de fréquence sur la-méthode à division dans le temps. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d t exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique est un schéma d'un circuit pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Les trois tensions U1, U2, U3 se présentant sous forme analogique doivent etre combinées par multiplication ou division. Ua désigne le résultat du calcul. La tension variable de référence U1 est injectée dans un convertisseur multiplicateur numérique-analogique 1. Cette tension est pondérée dans le convertisseur 1 par un facteur "D" et la tension de sortie U correspond donc U = D U U1. le fac a a 1 teur déterminé "D parvient dans le convertisseur 1 par les quatre entrées numériques. Quatre conducteurs établissent la liaison avec les autres composants. le facteur "D" est formé par le rapport de la tension d'entrée U2 à la tension d'entrée U3. les composants 3, 4, 5 sont donc combinés en un convertisseur analogique-numérique le générateur d1impulsions 2, qui est par exemple un générateur dtimpulsions en créneaux, attaque un compteur-décomp-teur 3. Un comparateur 4 monté en amont du compteur-décompteur lui indique le sens du comptage. Le signal de sortie de ce compteur 3 contient le facteur "D". Ce facteur "D" est associé dans le convertisseur numérique-analogique 5 à la tension d'entrée U3 qui constitue une tension de référence, puis il est injecté en même temps que la tension d'entrée W dans le comparateur 4 dans le- quel il représente une autre grandeur de pondération U'2.Ainsi; le facteur "D" établit une relation entre les tensions U@ et U@. U2 = U3 . D c.à.d. D = U2/U3 Le facteur "D" détermine simultanément la tension de sortie Ua en modifiant la tension d'entrée U1, la tension Ua représente le -résultat de la multiplication et de la division des tensions d'entrée selon la relation : U1 # U2 Ua = U3 La résolution adoptée de quatre bits dans l'exemple représenté de réalisation a pour conséquence une certaine mn pré- cision du résultat de calcul. Pour que la comparaison des deux tensions U2 et U'2 dans le comparateur 4 soit maximale. il faudrait que ces deux tensions deviennent égales Toutefois, la relativement faible résolution de quatre bite ne le permet pas. De plus, l'application du code binaire à ce type de montage a de manière générale pour conséquence une certaine probabilité d'erreur. Cette imprécision peut se réduire certe par élévation de la résolution, par exemple à huit ou dix bits, mais l'importance de l'appareillage augmente d'autant. L'inégalité des tensions U2 et U'2 dirigées fsur le comparateur 4 provoque à la sortie de ce dernier une modulation de la tension. Cette tension et donc le facteur "D" sont pendant un certain temps supérieurs et pendant un certain temps inférieurs à U2. La moyenne dans le temps de cette tension fluctuante représente la valeur exacte. Le facteur "D" fluctue aussi autour de cette moyenne dans le temps. Donc, la tension de sortie Ua n'est plus une tension continus, mais fluctue dans les limites de l'amplitude de la modulation, c'est-à-dire d'une impulsion du convertisseur numérique-analogique 1. Cette modulation de la tension de sortie provoque toutefois dans ce type de montage, rsalgré la faible résolution de quatre bits, une excursion d'amplitude qui n'est que d'envi- ron 6,6 % et donc l'ondulation de la tension de sortie est notablement plus faible que dans l'application de la méthode connue à divlsion dans le temps. l'inexactitude de la tension de sortie disparaît certssen moyenne dans le temps, mars les fluctuations peuvent cependant être gênantes. Pour cette raison, un filtre passe-bas 6 est monté entre le convertisseur numérique-analogique 1 et la prise de la tension de sortie Ua. Ainsi, la fluctuation de la tension de sortie est réduite à une valeur admissible. Un mode de mise en eeuvre du procédé de l'invention consiste à élever la résolution du convertisseur numérique- analogique 1. par exemple de quatre bits à huit, de manière à faire décrottre l'ondulation de la tension de sortie U et donc a à élever le seuil de fréquence du filtre passe-bas 6. Il va de soi que le procédé décrit et représenté peut subir diverses modifications sans -ortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de multiplication et division de tensions analogiques, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à mettre une tension d'entrée (111 ), par pondération par un facteur (D) dans un convertisseur numérique-analogique (1),à un niveau de tension continue qui fluctue dans les limites de l'amplitude d'une impulsion de ce convertisseur et dont la moyenne dans le temps représente la tension de sortie (Ua) qui correspond au re- sultat exact de calcul. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le facteur (D) est formé dans un compteur-décompteur (3) en fonction du rapport d'autres tensions d'entrée (du rapport de U2 à U3). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qutil consiste å elever la résolution du convertisseur numéri- que-analogique pour faire décrottre ltondulation de ladite tension de sortie (Ua).