Brevet FR2330223A1 — publié le 19770527

L'invention concerne un dispositif d'aiguillage automatique de signaux BF dans l'une ou l'autre de deux directions de transmission selon 1 origine desdits signaux. Le dispositif de l'invention peut avantageusement etre substitué à un transformateur différentieldans de nombreuses applications, par exemple pour raccorder une ligne de transmission à quatre fils à une ligne à deux fils ou encore pour assurer le branchement d'un poste téléphonique à une ligne à deux fils, notamment lorsque le poste est équipé d'un haut-parleur et d'un dispositif "mains libres". L'utilisation de transformateurs différentiels pour réaliser les branchements ou raccordements du genre précité présente certains inconvénients0 Ces composants introduisent des pertes notables dans la transmission des signaux. Bien que l'on veille à leur associer des circuits équilibreurs, les inévitables imperfections, erreurs ou impossibilités d'équilibrage pour toutes les fréquences de la voie téléphonique sont causes d'instabilités dans la transmission, notamment avec les postes téléphoniques à systèmes "mains libres". Le dispositif d'aiguillage automatique selon l'invention permet au contraire de réaliser de tels raccordements ou branchements avec des pertes minimales et d'assurer au moyen d'une ligae à deux fils des transmissions d'aussi bonne qualité qu'au moyen d'une ligne à quatre fils, c' est-à-dire avec une mbme stabilité et un affaiblissement du mEme ordre entre voies d'aller et de retour. Bien que ledit dispositif agisse par commutation, on verra dans la description qui suit que sa rapidité de réponse peut entre rendue telle qu'il n'apporte aucune géne dans les dialogues téléphoniques. Selon sa définition la plus générale, le dispositif d'aiguillage automatique de signaux BF selon l'invention, destiné à diriger des signaux délivrés par une première ligne à deux fils vers une de m bme ligne à deux fils et des signaux délivrés par la deuxième ligne vers une troisième ligne à deux fils comprend a) une boucle d'aiguillage comportant en série le seCozlaaire d'un premier transformateur dont le primaire ferme le circuit de la deuxième ligne, un réseau dtéqu71ibrage de l'impédamce dudit selon daire chargé par ledit primaire, par la deuxième ligne et par les composants raccordés à cette deraiAre, enfin le primaire d'un deuxième transformateur dont le secondaire ferme le circuit de la troisième ligne ; b) une paire de relais-interrupteurs dont l'un est connecté entre, d'une part la liaison du secondaire du premier transformateur au primaire du deuxième transformateur et, d'autre part, un conducteur de la première ligne et dont l'autre est connecté entre, d'une part la liaison du primaire du deuxième transformateur au réseau d'équilibrage et, d'autre part, le mAme conducteur c) un circuit de commande des relais-interrupteurs assurant leur fermeture lorsque le niveau du signal de la première ligne est supérieur à une valeur prédéterminée, cette fermeture provoquant la mise en court-circuit du primaire du deuxième transformateur, ledit circuit assurant l'ouverture desdits relais-interrupteurs dans le cas contraire, cette ouverture provoquant, d'une part la coupure de la liaison entre la première ligne et la boucle d'équilibrage et, d'autre part, le déblocage de la liaison entre la deuxième ligne et la troisième ligne. Avantageusement, la paire de relais-interrupteurs est constituée par une paire de transistors ou d'autres semi-conducteurs de comnu- tation et le circuit de commande comprend alors le secondaire d'un troisième transformateur dont le primaire est branché en parallèle sur le circuit de la première ligne, un redresseur double alternance dont les entrées sont connectées aux bornes dudit secondaire, enfin un comparateur de niveaux dont une entrée est collectée à la sortie du redresseur et 1'autre à une source de tension de référence de valeur prédeterminée, ce comparateur délivrant aux semi-conducteurs une tension continue de commande de valeur telle qu' elle les rend passants lorsque le courant délivré par ledit secondaire dépasse une valeur déterminée et les rend non-passants dans le cas contraire. antre autres exemples d'application, le dispositif d'aiguillage de l'invention permet donc de réaliser le raccordement à une ligne à deux fils d'une ligne à quatre fils , dont deux affectés à une voie d'émission et les deux autres à une voie de réception, le primaire du premier transformateur fermant alors le circuit de la ligne i deux fils, le secondaire du deuxième transformateur fermant le circuit de la voie de réception de la ligne à quatre fils et la voie d'émission étant connectée au point commun de la paire de relais-interrupteurs et alimentant le circuit de commande de ladite paire par l'i2ltermedi.tire du troisième transformateur. Le dispositif de l'invention permet aussi de réaliser le branchement d'un poste télephonique à une ligne a deux fils, le primaire du premier trarlsformateur fermant alors le circuit de la ligne, le secondaire du deuxième transformateur fermant le circuit de réception du poste et le primaire du troisième transformateur le circuit d1 émission. D'autres dispositions et avantages de l'invention apparaitront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre non limitatif, en référence au dessin annexé qui est un schéma d'un dispositif selon l'invention pour le raccordement à une ligne 1 à deux fils du circuit d'émission et du circuit de réception d'un poste téléphonique à amplificateur 2 démission et à amplificateur 3 de réception. La boucle d'aiguillage comporte en série, dans l'ordre, les composants suivants : a) le secondaire 11 d'un transformateur de couplage T1 dont le primaire 12 ferme le circuit de la ligne 1 b) le primaire 13 d'un transformateur de couplage T2 dont le secondaire 14 ferme le circuit 15 de liaison de l'amplificateur 3 de réception c) une capacité 16 d) une impédance d'équilibrage comportant en parallèle, d'une part un condensateur 17 en série avec une résistance 18, d'autre part une inductance 19. La liaison de la boucle d'aiguillage avec l'amplificateur d'émission est assurée par un conducteur 21 dans lequel sont insérés en série un condensateur de liaison 22 et une résistance 23. Le conducteur 21 est connecté au point a aux émetteurs de deux transistors PNP 24 et 25 et fermé par une résistance 26. Les bases des transistors 24 et 25 sont reliées à un point commun d sur lequel est branchée la sortie d'un amplificateur différentiel 34, agissant ainsi qu'on le verra comme comparateur de niveaux et commandant la polarisation des transistors 24 et 25 par l'intermédiaire d'une résistance 42. Le collecteur du transistor 24 est connecté en b à la liaison entre les condensateurs 16 et 17. Le collecteur du transistor 25 est connecté en c à la liaison entre le secondaire 11 et le-primaire 13. Le circuit de commande d'état des transistors 24 et 25 comporte: a) un transformateur T3 dont le primaire 31 est branché en parallèle sur le circuit de sortie de l'amplificateur 2 d'émission ; b) un pont redresseur double alternance 33 dont les entrées sont connectées aux bornes du secondaire 32 du transformateur T3 ;; c) un amplificateur différentiel 34 dont l'entrée inverseuse est connectée à la sortie du redresseur 33 au moyen d'un pont diviseur à résistances 35 et 36 et dont 1' entrée directe est connectée à une source 39 de tension négative de référence au moyen d'un pont diviseur à résistances 37 et 38, la résistance 37 étant réglable et la sortie de l'amplificateur 34 étant rebouclée sur son entrée directe par un condensateur 41 d) une résistance 42 assurant la liaison entre la sortie de l'amplificateur 34 et le point commun d des bases des transistors 24 et 25. La résistance 37 est réglée de telle sorte que l'amplificateur 34, agissant ainsi qu'on le voit comne comparateur de niveaux, délivre une tension positive lorsque le signal d'émission de l'amplificateur 2, apparaissant aux bornes e et f du primaire 31, a une valeur de tension inférieure à un seuil prédéterminé, correspon- dant au niveau maximal de parasites et de bruits susceptibles d'affecter l'installation. Les transistors 24 et 25 sont alors bloqués et la liaison entre les points b et c d'une part et l'ampli ficateur 2 d'émission d'alltre part est interrompue.Le courant induit dans le secondaire 11 du transformateur T1 par la ligne 1 circule dans le primaire 13, dans la capacité 16 et dans les réseaux d'équilibrage, c'est-à-dire que les signaux provenant de la ligne 1 atteignent l'amplificateur 3 de réception par l'intermédiaire du transformateur T2. Si, par contre, le niveau du signal d'émission de l'amplificateur 2 dépasse ledit seuil prédéterminé, c'est-à-dire si l'utilisateur parle dans le microphone du poste, l'amplificateur 34 délivre une tension positive d'un certain niveau de valeur supérieure à celle délivrée dans le cas précédent, une tension négative est PNP. - - - - - appliquée sur les bases des transis tors/ 24 et 25 qui deviennent saturés et rétablissent la liaison entre les points b et c de la boucle d'aiguillage et le point a tout en court ircuitant le primaire 13 dans lequel aucun courant n'apparat plus.Aucun signal provenant de la ligne 1 ntest plus adressé à l'amplificateur 3 de réception tandis que l'énergie des signaux délivrés par l'amplificateur 2 d'émission est partagée entre le secondaire 11 et le reseau d'équilibrage. Les valeurs des composants 17, ls et 19 étant déterminées pour que l'impédance dudit réseau soit sensiblement égale à la moyenne des valeurs d'impédances opposées par le primaire 11 pour les divers types d'installations susceptibles d'Atreconnec- tees à la ligne 1, celle-ci transmet sensiblement la moitié de l'énergie utile délivrée par l'amplificateur 2..En fait, le réglage de l'impédance du réseau d'équilibrage est peu critique, la condition essentielle à respecter étant que les courants traversant les transistors 24 et 25 varient de façon suffisammemt rapide et identique lors du blocage et du déblocage. La valeur du condensateur 41 est déterminée pour obtenir une constante de temps la plus faible possible, compte tenu du spectre des fréquences à transmettre. Si le rapport signal à bruit de la voie d'émission est suffisamment élevé, la constante de temps peut astre rendue quasi-nulle, la voie d'émission est bloquée et la voie de réception ouverte de façon pratiquement instantanée dès que la tension des signaux émis avoisine le zéro et un dialogue peut Outre établi sans aucune gêne entre deux correspondants dont les postes sont chacun munis d'un dispositif de branchement selon l'invention. On remarquera à ce propos que le dispositif de l'invention améliore la stabilité du fonctionnement des postes à systèmes "mains libres" puisqu'il évite tout risque de couplage entre microphone et hautparleur, du fait de l'efficacité absolue du système "anti-local" qu'il constitue. Comme on l'a indiqué, l'exemple de réalisation ci-dessus décrit n'est pas limitatif. Le dispositif de l'invention peut par exemple astre utilisé pour le raccordement d'une ligne à quatre fils à la ligne 1 à deux fils de la figure. Les bornes du primaire 31 du transformateur T3 sont alors respectivement conneetaes aux deux fils de la voie d'émission de la ligne à quatre fils tandis que les bornes du secondaire 14 du transformateur T2 sont connectées aux deux fils de la voie de réception. Quant aux transistors PNP 24 et 25, ils pelJvent entre remplacés par tout autre type de semicondlleteurs de commutation convenant aux exigences d'utilisation, à condition évidemment que les earactéris- tiques du comparateur de niveau ainsi que le sens et la valeur des tensions d'alimentation soient déterninés en conséquence. REVEND iC ÂTI ONS 1 - Dispositif d'aiguillage de signaux électriques BF destiné à diriger des signaux délivrés par une première ligne à deux fils vers une deuxième ligne à deux fils et des signaux délivrés par la deuxième ligne vers une troisième ligne à deux fils, caractérisé en ce qu'il comprend a) une boucle comportant en série le secondaire d'un premier transformateur dont le primaire ferme le circuit de la deuxième ligne, un réseau d'équilibrage de l'impédance dudit secondaire chargé par ledit primaire et par les composants raccordés à la deuxième ligne, enfin le primaire d > un deuxième transformateur dont le secondaire ferme le circuit de la troisième ligne b) une paire de relais-interrupteurs dont l'un est connecté entre, d'une part la liaison du secondaire du premier transformateur au primaire du deuxième transformateur et, d'autre part, un conducteur de la première ligne et l'autre entre, d'une part la liaison du primaire du deuxième transformateur au réseau d'équilibrage et, d'autre part, le même conducteur c) un circuit de commande de relais pour fermer simultanément lesdits relais-interrupteurs lorsque le niveau du signal de la première ligne est supérieur à une valeur prédéterminée, le primaire du deuxième transformateur étant alors courVcircuieé,et pour ouvrir simultanément lesdits relais-interrupteurs dans le cas contraire, la liaison entre ledit réseau et ledit conducteur étant alors coupdeX 2 - Dispositif d'aiguillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paire de relais-interrupteurs est constituée par une paire de semi-conducteurs de commutation et en ce que le circuit de commande de relais comprend le secondaire d'un troisième tra.n.sSormateur dont le primaire est branché sur le circuit de la première litiez un redresseur des courants apparaissant dans ledit secondaire et un comparateur de niveaux dont une entrée reçoit les signaux redresses et l'autre une tension de référence déterminée de telle sorte que la tension délivrée par ledit comparateur rend lesdits semi-conducteurs passants lorsque le courant du primaire dudit troisième transformateur dépasse une valeur prédéterminée et nonpassants dans le cas contraire. 3 - Dispositif d'aiguillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que lé comparateur de niveaux est constitué par un amplificateur differentiel dont la sortie est rebouclée à l'entrée recevant la tension de référence par une capacité de réglage de constante de temps. 4 - Dispositif de liaison entre une ligne téléphonique à deux fils et une ligne téléphonique à quatre fils dont deux constituent la voie d'émission et deux la voie de réception, caractérisé en ce qu'il comporte 1112 dispositif d'aiguillage conforme à l'une quelconque des rerendications 1 à 3 dans lequel le primaire du premier transformateur ferme le circuit de la ligne à deux fils, le secondaire du deuxième transformateur ferme le circuit de la voie de réception.de la ligne à quatre fils et le primaire du troisième transformateur ferme le circuit de la voie d'émission de la ligne à quatre fils. 5 - Dispositif de raccordement d'un poste téléphonique à une ligne à deux fils, caractérisé en ce qutil est constitué par un dispositif d'aiguillage conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le primaire du premier transformateur ferme le circuit de la ligne, le secondaire du deuxième transformateur ferme le circuit de réception du poste et le primaire du troisième transformateur est branché sur le circuit microphonique du poste. 6 - Poste téléphonique caractérisé en ce qu'il est muni dTun dispositif de raccordement conforme à la revendication 5. 7 - Poste téléphonique selon la revendication 6, caractérisé en ce qutil est équipé d'un haut-parleur et d'un système "mains libres".