Brevet FR2315736A1 — publié le 19770121

L'invention concerne un système de transmission de signaux périodiques pourvu d'un circuit d'horloge-mère comportant au moins deux oscillateurs principaux et d'une voie de transmission pour transmettre des informations représentatives des signaux périodiques. Il existe pour ce genre de système d'importantes applications : notamment il permet la distribution des signaux d'horloge pour les grands ensembles électroniques (par exemple, centraux teléphoniques, ordinateurs), On exige de ces systèmes une haute stabilité de la fréquence des signaux périodiques fournis et aussi une grande sécurité dans le fonctionnement, de telle sorte que la défaillance d'un ou de plusieurs composants du système n'entrains pas sa mise hors-service. On connaît un système dans lequel les oscillateurs qui sont au nombre de trois sont synchronises entre-eux ; le couplage mutuel de ces oseillateurs est considéré comme désavantageux tant en ce qui concerne la sécurité qu'en ce qui concerne la stabilité puisque, d'une part, la panne d'un des éléments de couplage peut provoquer la mise hors service de tout le système et que, d'autre part la défaillance d'un des oscillateurs peut entraîner un nouveau processus de synchronisation qui est susceptible de produire une fluctuation brutale de la phase du signal périodique fourni. L'invention propose un système qui présente une sécurité et une stabilité notablement accrues par rapport aux systèmes connus. Pour cela, un système de transmission de signaux périodiques du genre cité dans le préambule est remarquable en ce qu'il est prffivu, au niveau du circuit dthorloge-mère,au moins deux oscillateurs auxiliaires munis chacun d'un asservissement de phase dont l'entrée pour signaux de référence est reliée à la sortie d'un circuit sélecteur de signaux de sortie des oscillateurs principaux commandé par un détecteur de bon fonctionnement des oscillateurs principaux. Selon une autre caractéristique de l'invention, la voie de transmission se compose de plusieurs lignes indépendantes connectées chacune à la sortie d'un des oscillateurs auxiliaires ,alors qu'il est preu au niveau utilisation un circuit de combinaison pour fournir les signaux périodiques a partir des informations transmises par la voie de transmission. Ainsi on obtient commue avantage que la rupture d'une des lignes ou la mise hors service d'un oscillateur n'entraîne pas, au niveau utilisation, l'interruption des signaux périodiques. La description suivante en regard des dessins annexes, le tout donné à titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Les dessins reprdsentent a la figure 1, un système conforme à l'invention ; a la figure 2, le détail de réalisation d'un circuit sélecteur de signaux de sortie des oscillateurs principaux et du circuit détecteur du bon fonctionnement desdits oscillateurs ; à la figure 3, un système conforme à l'invention permettant la transmission de deux sortes de signaux périodiques de périodes différentes ;; à la figure 4, un système conforme à l'invention pour transmettre les signaux en différents endroits à la figure 5, un autre système conforme a l'invention pour transmettre les signaux en différents endroits. Le système montre à la figure 1 comporte un circuit d'horloge-mère 1 constitué à partir de deux oscillateurs 2 et 3 dont la stabilité en fréquence est conforme aux exigences souhaitées pour lutilisation ; les informations concernant les signaux périodiques sont transmises par une voie de transmission 4 ; les signaux périodiques sont rendus disponibles pour utilisation à une borne 5. Conformément à l'invention, le système comporte trois oscillateurs auxiliaires 6, 8 et 10mwiis chacun d'un asservissement de phase qui se compose, selon la manière classique, d'un détecteur de phase portant respectivement les références 12, 14 et 16 et d'un filtre passe-bas 18, 20 et 22 respectivement une entrée du détecteur de phase est reliée à la sortie des oscillateurs auxiliaires et l'autre,constituant l'entrée pour signaux de référence de l'asservissement est reliée à la sortie d'un circuit sélecteur des signaux de sortie des oscillateurs principaux ; les circuits sélecteurs portent respectivement les références 24, 26 et 28 et ils sont commandés chacun par un detecteur de bon fonctionne'eent des oscillateurs principaux 30, 32 et 34. Dans l'exemple considéré, la voie de transmission se compose de trois lignes independantes 36, 38 et 40 qui relient les sorties des oscillateurs 6, 8 et 10 aux entres d'un circuit de combinaison 50. Ce circuit 50 est un circuit du type logique majoritaire;il comporte trois portes "ET" 51, 52 et 53, les entrées de la porte "ET" 51 sont reliées aux lignes 36 et 40, celles de la porte "ET" 52 aux lignes 36 et 38 et celles de la porte "ET" 53 aux lignes 38 et 40 ; une porte "OU" 54 reçoit sur ses entrées les signaux fournis par les portes 51, 52 et 53 alors que sa sortie est connectée à la borne 5. Le fonctionnement d'un tel système est le suivant ; par l'intermédiaire des circuits 24, 26 et 28, l'entree pour signaux de référence des asservissements est reliée à la sortie de l'un des oscillateurs principaux 2 et 3 ; grâce à la présence de l'asservissement de phase, la phase des oscillateurs auxiliaires est la même que celle de l'oscillateur principal dont la sortie est branchez à l'entrez pour signaux de référence. S'il survient une défaillance de ce dernier oscillateur principal, les détecteurs de bon fonctionnement des oscillateurs principaux la détectent aussitôt et commandent les circuits se lecteurs pour que les sorties pour signaux de référence soient vises en relation avec la sortie de l'autre oscillateur. On remarquera que Par suite de la constante de temps des filtres passe-bas 18, 20 et 22, la phase des signaux de sortie des oscillateurs auxiliaires ne subit pas de variation lors du changement d'oscillateur principal ; la phase va évoluer, asec me vitesse d'autant plus lente que la constante de temps sera élelée, vers la phase de l'autre oscillateur; une évolution lente de la phase ne sera pas "perçue" du côté utilisation. La figure 2 montre en détail le circuit sélecteur 24 et le circuit détecteur 30; les autres circuits sélecteurs 26 et 28 et les autres détecteurs 32 et 34 ont la même structure. Le circuit sélecteur se compose de trois portes "NON-ET" 62, 64, et 66 ; les signaux sélectionnés apparaîssent à la sortie de la porte 66 dent les entrées sont reliées aux sorties des portes 62 et 64; à une des entrées des portes 62 et 64,on applique les signaux à sélectionner provenant des oecillateurs 2 et 3, l'autre entrée de ces portes 62 et 64 est reliée en sortie du détecteur 30. Le détecteur du bon fonctionnement des oscillateurs 2 et 3 est constitué de deux monostables du type à redéclenchement 72 suivis d'un circuit séquentiel 75. Ce circuit séquentiel peut se composer selon une manière très schématique de deux portes "NON-ET" 76 et 78 montées en bascule RS. Les monostables du type à redéclenchement sont des dispositifs logiques qui se déclenchent pour une durée prédéterminée à chaque transition montante ou descendante du signal appliqué à leur entrée ; si les transitions surviennent à des instants situés à l'intérieur de la durée prédéterminée, le signal à la sortie garde une première valeur logique; si, pendant un temps supérieur à la durée prédéterminée, il n'apparaît aucune transition du signal d'entrée, le signal à la sortie prend une deuxième valeur logique. Llentriée des monostables 72 et 74 est reliée aux sorties des oscillateurs 2 et 3; tant que ces oscillateurs principaux fonctionnent, le signal à la sortie des monostables 72 et 74 est au niveau "1"; le circuit séquentiel 75 est tel qu'à état initial il commande le circuit 24 pour que la sortie de l'oscillateur 2 soit mise en relation avec l'entrée pour signaux de référence du détecteur de phase 12 ; si cet oscillateur 2 tombe en panne, le signal à la sortie du monostable 72 change de valeur et prend la valeur "0", ce qui a pour effet que le signal à la sortie du circuit 75 change aussi; alors, c'est la sortie de l'oscillateur 3 qui est mise en relation avec l'entrée pour signaux de référence du détecteur de phase 12. Désormais, quelles que soient les valeurs des signaux susceptibles d'apparaître à la sortie de l'oscillateur le signal de sortie du circuit séquentiel ne variera pas Pour remettre ce circuit 75 à son état initial, on peut soit prévoir une commande manuelle, soit utiliser l'organe de gestion (calculateur par example) de l'ensemble électronique dont le système fait partie. Dans la pratique, il peut être nscessalre de transmettre deux sortes de signaux de fréquences différentes, la fréquence d'une des sortes de signaux étant déduite de l'autre par division; ceci est illustre' la figure 3 dans laquelle les éléments communs aux figures précédentes portent les mêmes références. Les sorties des oscillateurs auxiliaires sont reliées aux entrées d'un circuit diviseur de quence T9 ; ce circuit comporte les compteur 80, 82 et 84 aux entrées de comptage desquelles sont appliqués respectivement les signaux fournis par les oscillateurs dès que le taux de division souhaité est atteint, un signal apparaît à la sortie Out des compteurs précités; tous les signaux des sorties Out des compteurs 80, 82 et 84 sont transmis vers l'utilisation par l'intermédiaire d'une voie 4' et d'un circuit de combinai son 50' et rendus disponibles sur la borne 5'; la voie de transmission 4' comprend trois lignes 36', 38' et 40'. Le circuit 50' est aussi un circuit a logique majoritaire dont la structure est identique a celle du circuit 50 déjà décrit. Pour que les phases des signaux transmis par les fils 36', 38' et 40 soient bien identiques entre elles, l'entrée pour initialisation Be des compteurs BD, 82 et 84 est réunie respectisement à la sortie des circuits 86, 88 et 90 dont les entres sont reliées aux sorties out de tous les compteurs 80, 82 et 84, les circuits 86, 88 et 90 étant aussi des circuits à logique majoritaire Il est Mien entendu qu'à partir du circuit d'horloge-mère 1, il est possible de fournir en plusieurs endroits les signaux périodiques , pour cela ca prévoit autant de soies de transmission qu'il sera nécessaire. Ceci est montré a la figure 4 où, A partir du circuit d'horloge-mère 1 et un circuit de division de fréquence 79, on peut fournir sur n couples de bornes 51 51', 52 52', ... 5n 5n' les signaux, ces n couples de bornes étant situés à des endroits différents de l'ensemble électronique dont le système fait partie. D'une manière préférentielle, les lignes constituant les différentes voies de transmission 41 41' 42 42' ... 4n 4n' auront des longueurs identiques de telle sorte que la phase des signaux au niveau des différents couples de bornes soit la mise. A la figure 5, on a représenté un système de transmission conforme k l'invention dans lequel il est prévu n oscillateurs auxiliaires 6 . . 6 munis respectivement de leur asservissement composé des détecteurs 121 ... 12n, des filtres 181 ... 18n; il est prévu aussi n circuits sélecteurs 241 ... 24n et n détecteurs de bon fonctionnement 301 ... 30n ; les voies de transmission 41 ... 4n pour acheminer les signaux périodiques aux bornes d'utilisation 51 ... 5n sont composées de trois lignes dont chacune des extrémités côté horloge est reliée à l'un des oscillateurs auxiliaires et dont chacune des extrémités côté utilisation est reliée à un circuit de logique majoritaire 501 ... 50n. Ainsi par ce mode de réalisation on obtient l'avantage que la défaillance de plusieurs oscillateurs auxiliaires n'entraîne pas la mise hors service de tout l'ensemble électronique auquel est associé le système. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemples et ne limite pas la portée de l'invention. Notamment, on ne sortira pas du cadre de l'invention en utilisant des circuits maJoritaires traitant plus de trois signaux,associ'es a des voies de transmission comportant plus de trois lignes. REVENDICATIONS 1. système de transmission de signaux périodiques pourvu d'un circuit d'horloge-mère comportant au moins deux oscillateurs principaux, d'une voie de transmission pour transmettre vers le côté utilisation des informations représentatives des signaux périodiques, système caractérisé en ce qu'il est prévu au niveau du circuit d'horloge-mère au moins deux oscillateurs auxiliaires munis chacun d'un asservissement de phase dont l'entrée pour signaux de référence est reliée à la sortie d'un circuit sélecteur de signaux de sortie des oscillateurs principaux commandé par un détecteur de bon fonctionnement des oscillateurs principaux. 2. Système de transmission de signaux périodiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voie de transmission se compose de plusieurs lignes indépendantes connectées chacun à la sortie de chacun des oscillateurs auxiliaires alors qu'il est prévu du côté de l'utilisation un circuit de combinaison pour fournir le signal périodique a partir des informations transmises par la voie de transmission. 3. SystAme de transmission de signaux pEriodiques selon la revendication 2, dans lequel il est prévu au soins trois oscillateurs auxiliaires, caractérisé en ce que le circuit de combinaison est un circuit logique du type connu sous le nom "circuit à logique majoritaire". 4. SystZme de transmission de signaux périodiques selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le détecteur de bon fonctionnement des oscillateurs principaux est constitué à partir de monostables du type à redéclenchement dont les entre'es respectives sent relises a la sortie des oscillateurs principaux. 5. Système de transmission selon la revendication 4 dans lequel il est prévu deux oscillateurs principaux, caractérisé en ce que le détecteur comporte un circuit séquentiel dont les entrées sont reliées aux sorties des monostables et dont les sorties constituent les sorties du détecteurs ce circuit séquentiel étant conçu pour que,lorsqu 'une panne d'un oscillateur a été décelée, il commande le circuit sélecteur dans l'autre position et que la commande pour revenir str la position initiale ne peut être effectuée que d'une manière arbitraire. 6. Système de transmission de signaux périodiques selon l'une des revendications 1 à 5 destine' à transmettre au moins une deuxième sorte de signaux périodiques élaborée par division de fréquence à partir des signaux périodiques, caractérisé en ce qu'il est prévu un diviseur de fréquence associé à chacun des oscillateurs auxiliaires et un circuit de remise en phase de diviseur qui est associé à chaque diviseur et qui reçoit sur ses entrées des signaux de sortie de tous les diviseurs. 7. Système de transmission de signaux périodiques selon la revendication 6 comportant au moins s trois oscillateurs auxiliaires, caractérisé en ce que le circuit de relise en phase est constitué par un circuit de logique majoritaire 8.Système de transmission de signaux périodiques selon la revendication 6 ou la revendieatlon , caractérisé an ce que les signaux périodiques de deuxième sorte sont transmis par une deuxicie loie de transmission comportant un nombre de lignes égal au nombre de diviseurs de fréquence, alors que du côté de l'utilisation il est prévu un second circuit de combinaison pour fournir le signal périodique de deuxième sorte a partir des informations transmises par la deuxième voie de transmission. 9. Système de transmission de signaux périodiques selon la revendication 8, caractérisé an ce que le second circuit de combinaison est m circuit de "logique majoritaire".