Brevet FR2337343A1 — publié le 19770729

La présente invention concerne un procédé pour l'acquisition et l'enregistrement d'u, signal electrique, ainsi vue le dispositif mettant en oeuvre ce procédé, ledit signal étant découpé en intervalles de temps élémentaires jointifs ayant des durées déterminées. Le fait de découper en intervalles de temps elémentaires une oscillation électrique quelconque est en soi-meme une technique classique. L'emploi actuel d'une telle technique est courant dans tous les dispositifs utilisant le procéde dit de l'échantillonnage (en anglais : sampling). Ce procédé de ltéchantillon- nage, lui-meme classique et dont on se sert très souvent à l'heu- re actuelle pour le traitement et l'analyse d'un signal électrique, consiste à déterminer l'amplitude du signal électrique en des instants précis. Ces derniers sont de durée e négligeable devant les intervalles de temps élémentaires égaux qui les séparent.La fréquence dite d'échantillonnage, c'est-à-dire celle à laquelle on détermine les amplitudes instantanées du signal électrique, ou encore celle qui règle de façon univoque la durée des intervalles de temps élémentaires séparant deux instants, doit etre bien plus grande que la plus grande des fréquences du signal. Cette condition pose donc des problèmes cruciaux pour la réalisation des dispositifs conformes au procédé classique et conçus pour les signaux de très grandes fréquences. Puis ces échantillons d'amplitude une fois acquis, sont traduits en langage binaire, c'est-à-dire introduits dans un convertisseur analogique-numérique dont il existe de multiples formes de réalisation. Si 1 t on veut par la suite, enregistrer sur un temps relativement long ces amplitudes, maintenant codées numériquement et constituant souvent (en particulier à haute fréquence, étant donné la fréquence d'échantillonnage requise) une information de grande densité, il s'avère nécessaire de recourir à des mémoires de grandes tailles. Il existe des perfectionnements particuliers du procédé classique, ceux-là étant uniquement applicables dans le cas de certains signaux présentant des caractéristiques originales. Par exemple, dans le cas de signaux récurrents, on peut échantillonner sur plusieurs périodes avec un décalage de phase d'une période à la suivante. On peut aussi disposer plusieurs organes d'éelantillonnage, chacun ayant l'un par rapport au précédent un décalage de Dllase. Mais ces perfectionnements n'enlèvent pas au procédé initial ses inconvénients fondamentaux. En effet, dans ce genre de procédé, seules les bornes des intervalles de temps élémentaires donnent lieu à la délivrance d'informations, en l'occurence les valeurs des amplitudes instantanées que présente le signal à ces bornes. Mais aucune information n'est disponible concernant le comportement du signal au cours de l'intervalle de temps lui-même, seules les extrémités de l'intervalle étant prises en compte à chaque fois. Par exemple les phénomènes purement transitoires ne sont que rarement décelables par les appareils de type classique. De plus, il est souvent d'une grande utilité de connaitre, non pas l'amplitude que prend le signal en certains instants particuliers, mais plutôt les limites entre lesquelles se trouve le signal, dans des intervalles de temps dont la longueur est réglable. Parfois, également l'information nécessaire est la forme et la mesure de l'enveloppe du signal. Si l'on désire en outre, enregistrer le signal pendant un temps relativement long, il est indispensable de disposer d'une mémoire de grande taille, dont le coût est élevé. L'un des buts de l'invention, est de proposer un procédé et un dispositif de mise en oeuvre du procédé qui permette d'éviter la perte d'information et qui donne, sur le signal analysé, une information plus complète et plus directement exploitable, sans être pour autant de grande densité. Par ailleurs ce procédé d'une grande souplesse d'utilisation permet d'être employé dans de nombreux domaines, tels l'oscillos- copie, l'analyse informatisée des signaux etc... Conformément à l'invention, un procédé d'acquisition et d'enregistrement d'un signal éleorique, ledit signal étant découpé en intervalles de temps jointifs ayant des durées déterminées est caractérisé en ce que, seules l'amplitude minima et l'amplitude maxima du signal au cours d'au moins un intervalle de temps élémentaire, sont prises en compte et enregistrées. Ce procédé conduit à un dispositif de mise en oeuvre simple, économique et facilement intégrable à large échelle, offrant la possibilité d'emploi de l'information aussi bien sous forme analogique que numérique. Suivant un mode de réalisation oréféré du dispositif conforme à l'invention, le signal est appliqué à au moins un organe d'acquisition de l'information qui est l'amplitude minima et l'amplitude maxima que prend le signal au cours d'un intervalle de temps élémentaire, cette information étant fournie à un convertisseur analogique-numérique, l'information numérique de sortie étant envoyée dans un enregistreur de données numériques. L'organe d'acquisition de 1 t information comporte deux mémoires analogiques qui enregistrent périodiquement durant un intervalle de temps élémentaire le minimum et le maximum du signal par le moyen de soupapes électroniques1 et deux commutateurs couplés assurant la périodicité dans le temps de l'enregistrement analogique. Avantageusement, cet organe d'acquisition de l'information comprend deux dispositifs semiconducteurs délivrant sur deux sorties et sous une haute impédance les informations analogiques enregistrées. Ainsi, l'information est accessible sous forme analogique. Suivant un aspect de l'invention on intercale en série un organe de traitement des données entre le convertisseur et l'enregistreur de données numériques, organe composé de circuits comparateurs numériques qui déterminent le maximum (respectivement le minimum) des maxima (respectivement des minim-a ) que prend le signal durant un ou plusieurs intervalles de temps élémentaires, ce nombre étant programmable grace .i un circuit compteur numérique. Le dispositif présente alors une plus grande souplesse de fonctionnement. Enfin, selon un dernier aspect de l'invention, un oscilloscope utilisant le dispositif est caracterisé en ce que l'enregistreur de données numériques est une mémoire-tampon qui est écrite à un rythme rapide et lue à un rythme lent correspondant au temps de réponse des dispositifs de visualisation par points à adressages matricés. La description suivante en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut-être réalisée. La figure 1 illustre l'art antérieur. La figure 2 èst un schéma par blocs représentant les diverses étapes du procédé conforme à l'invention. Ta figure 3 illustre le fonctionnement d'ensemble du dispositif de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. La figure 3a est un schéma par blocs du dispositif selon l'invention. La figure 3b est un schéma explicatif du processus d'acquisition de l'information. La figure 3c est le diagramme temporel de succession des intervalles de temps opérationnels pour chaque organe d'acquisition de l'information. La figure 3d illustre la prise d'information. Les figures 4 et 5 sont des exemples de réalisation de circuiteries pour les deux premiers étages du dispositif conforme à l'invention. La figure 6 représente un commutateur électronique conditionnel tel qu'employé dans les figures 5 et 8. La figure 7 est un diagramme temporel illustrant le fonctionnement de l'ensemble : "organe d'acquisition de l'information-convertisseur analogique-numérique". La figure 8 représente la structure interne du module électronique élémentaire assurant une fonction de comparaison entre les entrées, et constituant un élément de l'ensemble de traitement des données, ensemble représenté à la figure suivante. La figure 9 montre la structure interne de l'organe de traitement des données. Enfin, le dernier étage du dispositif est représenté a la figure 10 : c'est la mémoire. La figure i est significative d'au moins une situation difficultueuse pouvant advenir lors de l'utilisation d'un dispositif relevant de l'art antérieur. L'échantillonnage du signal SIG considéré est effectué en des instants précis A1, A2... (séparés par des intervalles de temps élémentaires égaux), aux temps t1 t2 etc ... où on relève chaque fois l'amplitude instantanée du ou des signaux. Chacun de ces instants est de durée négligeable en comparaison avec l'intervalle de temps élémentaire (en abrégé : I.T.E.) écoulé entre deux instants successifs. Dans le cas présent, on remarque le genre d'erreur qutil est permis-de commettre avec un tel dispositif conforme au procédé connu. Les signaux SIG i (en trait plein) et SIG 2 (en trat pointillé) seront analysés de la même manière. La forme et les limites d'un signal seront falsifiées par l'emploi d'un tel procédé, car aucune information concernant ltévolution du signal entre deux instants ne viendra rectifier la représentation qu'on se fait de celui-ci. Pour ne pas tomber dans ce genre de travers, il est nécessaire de disposer d'une fréquence d'échantillonnage bien plus grande (d'un facteur pouvant aller de 5 à 10), que la fréquence supérieure Fs du signal considéré. Mais alors, si l'on veut enregistrer l'information recueillie sur la signal pendant un temps relativement long, la taille de mémoire exilée sera très importante. Les différentes étapes du procédé conforme à l'invention sont indiquées à la figure 2. Le signal, noté SIG, le plus général, dépendant du temps, est tout d'abord traité dans un premier étage comportant au moins un organe 1 de traitement du signal, organe par la suite surnommé MIMAC. Cet organe a pour fonction de recevoir le signal électrique et de sélectionner dans ce signal l'information uniquement requise dans les étapes ultérieures du procédé ici décrit. Cette information est constituée par les deux valeurs de l'amplitude minima et de l'amplitude maxima que prend le signal électrise considéré au cours d'un intervalle de temps élémentaie. D'où la dénomination adoptée : MIMAC. Cet organe MIMAC sert donc à l'acouisition de l'information - amplitude minima, amplitude maxima. L'étape suivante du procédé conforme à l'invention consiste en au moins un organe 2 de conversion analogique-numérique (en abrégé : A/N)1 qui va donc transformer et coder les valeurs analogiques de l'information acquise en valeurs numériques (la valeur d'une amplitude sera comptée en nombre d'impulsions). a L'information qui sera disponible sous forme numérique à la sortie de ce convertisseur sera donc représentative de l'infor- mation acquise sous forme analogique las de la première étape du procédé. Puis cette information qui se présente maintenant sous forme numérique peut avantageusement être traitée lors d'une étape suivante du procédé conforme à l'invention dans le but de la comprimer (organe de traitement des données 3), et cela afin de permettre une plus grande souplesse de fonctionnement du dispositif conforme à l'invention. Cet organe permet également d'étendre grandement les possibilités d'utilisation du dispositif sans pour autant exiger de disposer d'une mémoire de grande taille dans l'étape ultérieure du procédé conforme à l'invention, celle-là consistant en l'enregistrement de l'information. Enfin, l'information numérisée correspondante au signal traité est enregistrée par la mémoire 4. Celle-ci peut être réalisée de différentes manières suivant le type d'utilisation désirée. Par exemple, dans le domaine de ltoscilloscopie, où un tel procédé est particulièrenent bien adapté, on peut vouloir que la mémoire soit une mémoire-tampon. Alors, le signal de haute fréquence, appliqué en entrée, est traité dans les différentes étapes du procédé, puis il faut pouvoir l'afficher. Or, les dispositifs d'affichage relevant des dernières techniques n'ont pas toujours des caractéristiques de réponse suffisantes. C'est particulièrement le cas en ce qui concerne les dispositifs d'affichage matricé (constitués entre autres de cristaux liquides ou de diodes électroluminescentes, etc...). Ainsi, grâce à cette mémoire-tampon jouant le rôle de régularisateur, il est possible de visualiser un signal rapide grâce à un dispositif d'affichage qui l'est mPins. L'information obtenue en S à la fin des différentes étapes du procédé, pourra ainsi être par la suite très facilement décodée et visualisée. Mais l'un des avantages essentiel du présent procédé est sa grande souplesse d'adaptation. Il est en effet possible également d'envisager l'em- ploi direct du procédé pour l'analyse des signaux. Dans cette optique, on peut connecter à un calculateur la sortie du dispositif mettant en oeuvre le procédé conforme â l'invention, ladite sortie correspondant au point S de la représentation du procédé (figure 2). L'adaptation sera directe et ne nécessitera aucune précaution particulière. La figure 3, montre pratiquement le fonctionnement d'ensemble du dispositif de mise en oeuvre du procédé. L'organe d'entrée qui a précédemment été dénommé MIMAC apparat quadruplé dans cette figure7 qui est représentative d'un exemple de réalisation du dispositif de mise en oeuvre du procédé. Chacune des parties appelée Tête MIMAC i, Tête MIMAC 2, etc..., recevant le signal d'entrée est pour cette raison qualifiée de "Tête MIMAC" (initiales : T. M. ). La raison de la multiplicité des "Têtes biIMAC" (ici quatre) tient au processus même d'acquisition de l'information par celles-ci. Il convient de se reporter aLors au schéma de la figure 3b, explicatif de ce dernier processus et correspondant à un exemple de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. Le signal marqué SIG, appliqué à l'entrée d'une T. M. est commuté suivant deux fois trois positions qui correspondent à des intervalles de temps opérationnels (en abrégé : I.T.0.) distincts et successifs de traitement du signal, ces derniers étant indiqués à la figure 3c. Pendant chaque I.T.0., on effectuera une opération différente. Durant le premier intervalle de temps opérationnel F (initiale du mot anglais "Follow" : suivre) correspondant à la preilere position de la double commutation, le signal charge en même temps les deux condensateurs Cm et CM reliés l'un à la borne positive d'alimentation et 11 autre à la borne négative. En conséquence, les condensateurs Cm et CM qui, au début de l'I.T.0. F avaient une charge quelconque, finissent par acquérir une charge Q (Qm pour Cm, QM pour CM), qui suit (d'où la dénomination F) dans le temps l'amplitude V du signal d'entrée SIG, conformément à la loi de proportionnalité bien connue Q = CV, les condensateurs Cm et CM étant supposés sans pertes dans la présente étude du processus d'acquisition de l'information. Durant l'intervalle de temps opérationnel qui suit F, jointif à celui-ci, et dénommé W(initiale du mot anglais Window, fenêtre), correspondant à la deuxième position de la double commutation, on charge le condensateur Cm, respectivement CM, à la valeur correspondant à l'amplitude minima (Vm), respectivement ltamplitude maxima (VM), grâce aux deux soupapes semiconductrices Do, supposées idéales (tension de seuil nulle) dans cette étude du processus d'acquisition de l'information. En effet les soupapes interdisant le retour inverse du courant, les condensateurs Cm et CM se comportent ainsi comme des mémoires analogiques, enregistrant durant tout l'I.T.0. W, et uniquement durant cette fenetre de temps (d'où la dénomination W) pour l'un la valeur de l'amplitude minima, pour l'autre celle de l'amplitude maxima, et cela sous la forme des deux charges gm et QM. La figure 3d illustre d'ailleurs l'information prise en compte par ce processus. Dans un intervalle de temps élémentaire cet on retiendra la valeur minimum Vm et la valeur maximum VM, ce qui permet d'en déduire iX s = VM - Vin. Si dans un ITE. t, le signal présente plus d'un minimum et plus d'un maximum, c'est-à-dire si la fréquence supérieure Fs de ce signal est supérieure à la valeur 1/ t=FN, alors grâce à ce processus, on recueillera ltenveloppe du signal. Au cas où le signal présente une fréquence Fs inférieure à FM, le signal lui-même sera enregistré. Pour éviter toute ambiguité, on peut faire précéder ou pas l'étage d'entrée du dispositif, d'un filtre réglé à la fréquence de coupure F. Enfin durant le dernier intervalle de temps opérationnel d'une séquence opérationnelle ici décrite, jointif à W et dénommé ADC (initiales pour l'anglicisme Analogue to Digital Conversion, c'est-à-dire conversion analogique-numérxue), dernier I.T.O. correspondant à la troisième position de la double commutation, le signal SIG n'est plus appliqué à la Tête MIMAC (T.M. 4 par exemple) considérée. C'est ce qui explique que sur la figure 3b, représentant schématiquement le processus d'acquisition de l'informtion depuis le signal d'entrée SIG., cette commutation sur position 3 n'aboutisse à à rien. Ainsi durant cet intervalle de temps opérationnel ADC, les condensateursayant enregistré durant l'I.T.O. W les valeurs minima et maxima du signal SIG sont disponibles pour la lecture de ces vapeurs analogiques. Après cet exposé du processus d'acquisition de l'information par les têtes MIMAC, on peut trouver l'explication de la multiplicité des Te tes MIMAC. En effet étant donné ltinertie relative d'un condensateur quine peut revenir par une transition brutale depuis la valeur qu'il a acquise à la fin d'un I.T.O. précédent à une valeur qui épouse l'amplitude du signal, étant donné également le fait qu'enregistrement et lecture de l'information ne peuvent avoir lieu dans le même instant, il est donc indispensable de diviser le temps en intervalles de temps élémentaires et opérationnels distincts et jointifs, si l'on veut traiter continûment le signal. Dans la présente description d'un mode de réalisation préféré de l'invention, le nombre d'intervalles de temps opérationnels a été choisi égal à 3 et sont chronologiquement les suivants : F, W, ADC. Ces trois intervalles de temps constituent une séquence d'opérations pour l'acquisition et le traitement de l'information. Il est permis de changer ce chiffre 3 donné à titre d'exemple sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Chaque opération nécessite un temps plus ou moins long, eu égard à l'inertie des organes opérationnels concernés. Dans le présent exemple de réalisation, on a choisi les I.T.O. de la manière suivante (F) = (W) = t (ADC) = t ( t durée d'un I.T.E.) 2 D'où l'explication du quadruplement de l'organe d'entrée MIMAC. Ainsi, il n'existe pas de temps mort, où une partie de l'information sur le signal échapperait au dispositif. En utilisant quatre T.M. et en prenant pour nombre d'intervalles de temps opérationnels, celui précédemment choisi à titre d'exemple, il apparaît clairement que la première T.M. pourra prendre le relais de la quatrième pour tion continue de l'information sur le signal pendant les I.T.O. successifs et jointifs W. L'intervalle de temps opérationnel succédant a w et jointif à celui-ci, est réservé à la lecture de l'information enregistrée sous la forme de charges des condensateurs. Cette lecture d'une information analogique peut être exploitée de manière directe. Elle peut par exemple servir à tout usage nécessitant la connaissance périodique des valeurs de crête du signal. Dans ce cas, le restant de la châîne de traitement de l'information contenue dans le dispositif conforme à l'invention, ne sera pas opérationnel pour cet usage. Cette lecture peut surtout s'effectuer dans le but d'une conversion de l'information acquise sous forme analogique dans les condensateurs en une information codée de façon numérique. C'est pour cette raison que cet intervalle de temps opérationnel servant à effectuer la conversion analogique-numérique, est dénommé ADC. La conversion analogique-numérioue est réalisée dans les 4 organes ADC numérotés 21, 22, 23, 24 sur la figure 3Q puisque, dans le mode de réalisation ici présenté, l'acquisition de l'information s'effectue au moyen de 4 têtes MIMAC. Le résultat de la conversion qui apparat en sortie de l'or- gane ADC, est constitué par les deux informations numérisées MA et b représentatives respectivement de la valeur maxima (V.M.) et de la différence (VM - Vm) surnommée a s, que présente le signal SIG au cours de l'intervalle de temps W. Les valeurs numérisées MA obtenues en sortie de l'organe ADC (dans l'exemple présent, elles sont dodées sous forme de mots de 6- bits)sont collectées dans le temps et acheminées par un canal unique et commun vers l'organe 5 sur la figure 3a. Il en est de même pour les valeurs t . Ces 2 canaux sont les canaux d'interconnexion communs entre les modules. La partie suivante 5 du dispositif assure le traitement des données (en abrégé : T.D.). Dans l'exemple de réalisation ici exposé, celle-ci est constituée de plusieurs modules intégrés, dénommés par la suite DICOM et dont la structure interne est donnée plus loin. L'association de plusieurs DICOM identiques est un moyen simple et peu coûteux de réaliser un organe plus complexe. L'organe de traitement des données n'est pas indisuensable pour le fonctionnement général du dispositif. Cependant sa présence autorise une plus grande souplesse d'application et d'utilisation du dispositif, une gestion-timisée de l'information, et un moindre coût du dispositif. Cet organe de traitement des données permet en effet en première approche de comprimer l'information qui nar la suite sera mémorisée. Ainsi donc, grâce à cette compression l'importance de l'information à mémoriser sera moindre. En corollaire, on pourra donc se contenter d'une mémoire de taille raisonnable lors de la réalisation du dispositif conforme à l'invention. Le coût total du dispositif sera par conséquent réduit. La compression de l'information s'effectue de la ma nière suivante : si l'on ne désire pas ou s'il n'est pas indispensable de suivre le -signal grâce à de courts intervalles de temps1 les intervalles de temps élémentaires, il est alors possible par le moyen de cet organe T.D. de prendre sur plusieurs intervalles de temps élémentaires ( A t) successifs le maximum des maxima (maximum maximorum) et le minimum des minima (minimum minimorum) En quelque sorte, on pourra ainsi étendre artificiellement l'intervalle de temps choisi pour le découpage du signal. Le nouvel intervalle de temps, nommé par la suite intervalle de temps de mesure (en abrégé I.TM.), sera donc lié par la relation : ss T = K. A t â l'intervalle érémentairebt minimum, choisi initialement par compromis entre les performances exigées du dispositif et les possibilités offertes par l'actuelle technologie. La constante K, entière, sera nrogrammable suivant les désirs de l'utilisa- teur. Enfin l'organe 6 est un enregistreur de données ml- mériques. I1 enregistre les valeurs numérisées MA et MI nui lui parvienllent codées (et comprimées), et il est lu, de l'exté- rieur, par l'organe S, qui est l'utilisation connectée au dispositif. Cela peut être un système d'affichage ou un ordinateur ou tout autre organe d'analyste ou de visualisation. Dans le cas de l'affichage, les systèmes actuels d'affichage les plus intéressants en vue de leur adaptation au dispositif conforme à l'invention sont des dispositifs d'affichage matricé assez lents. La mémoire aura donc dans ce cas une fonction de régularisation du débit d'information. En sortie du dispositif conforme à l'invention ici décrite, on obtiendra donc les valeurs numérisées MA et MI, représentatives du signal SIG dans chaque intervalle de temps élémentaire ou de mesure. Les figures 4 et 5 montrent un exemple non limitatif de réalisation d'une circuiterie de tête MIMAC (T.M.) et d'un convertisseur analogique-nurérur) s'adaptant aux connexions de sortie d'une T.M. Le signal SIG appliqué à l'entrée des quatre T.M. est également appliqué au circuit annexe O.S.D. (out of scale detector) qui détecte si l'amplitude du signal et sa polarisation sont convenables ou si au contraire le signal est hors de l'échelle (out of scale) pour laquelle est prévue la T.M. et le convertisseur. Cette échelle est caractérisée par une borne inférieure S.B. (scale bottom) et une borne supérieure S.T. (scale top). Le détecteur enverra un signal 0 ou fV sur les points OSB) OSTs SB et ST suivant que le signal est à l'extérieur de l'échelle de gabarit (out of scale bottom, top) ou bien à l'intérieur (scale bottom : connexion X, scale top). Quant à la tette MIMAC, on y retrouve sous forme électronique cette fois, les éléments de la figure de principe 3b. Le signal SIG, arrivant sur une source de basse impédance (transistor T1) charge les condensateurs Cm (minimum) et CM (maximum) soit directement soit par l'intermédiaire des diodes D5 et D2 dont les seuils sont compensés par les diodes D3, D4 et par la jonction base-émetteur de T1. Les résistances PM et Rm assurent la polarisation des diodes D5 et D1. Les commutations dans le temps sont effectuées de manière électronique par les paires différentielles h - T 3 et T4 - T5 qui recoivent les niveaux C1 ou Non C1 et C2 ou Non C2, ces derniers étant obtenus par séquencement de l'horloge centrale du dispositif. Les injecteurs de courant I1 et 12 fournissent en courant cons tant les paires T2 - T3 et T4 - T5. 3 Les deux tensions Vm et VM traduisant l'amplitude minima et l'amplitude maxima sont conduites respectivement par les connexions Y et Z vers le convertisseur A/N (analogiquenumérique). Cependant les deux transistors TEl et TE2, pouvant etre par exemple des transistors à effet de champ, permettent d'obtenir aux points de sorties YE et ZE, les deux valeurs analogiques Vm et VM sous impédances élevées. Ceci est particulièrement intéressant pour tout usage nécessitant la connaissance périodique des valeurs de crete du signal. Le convertisseur A/N codera numériquement la valeur maxima VM et la différence t s = VM - Vm, grâce en particulier aux deux composants 51 et 52 qui sont des compteurs numériques, calculant l'un (51) la valeur numérique de la différence As, l'autre 52 celle MA du maximum VM. Ces deux compteurs sont commandés par 3 variables binaires - NC1 qui doit valoir i pour libérer le compteur, et démarrer le comptage. - RS (Reset) pour la remise à zéro - STOP et STOP M. Le générateur unique de çourant Ical établira la bonne calibration du système de codage et cela pour les deux informations VM et ts. Les paires différentielles constituées des transistors T9 - T10, T11 - T12 servent à la détermination des variables binaires STOP M et STOPS , conformément au réglage ICAL du générateur unique de courant qui alimente la paire diffé rentielle T - T6. T8 assure la commutation temporelle. 7 Nous verrons plus précisément par la suite le fonctionnement du convertisseur A/N. Enfin, les deux éléments 53 et 54 sont des commutateurs électroniques conditionnels (en abrégé C.E.C.). Réalisés grace à des circuits logiques classi quels, ils permettent d'envoyer sur les deux canaux d'interconnexion communs les résultats des deux opérations effectuées par les deux compteurs 51 et 52 pendant l'intervalle de temps opérationnel correspondant, c'est-à-dire l'I.T.O. ADC.Puisqu'il y a 4 convertisseurs A/N, chacun enverra I tour de rôle les résultats sur les canaux d'interconnexion. Pour éviter d'envoyer des informations à l'extérieur de l'I.T.O. où s'effectue l'envoi des ots de données, ces commutateurs sont conditionnels dans le temps. Une variable P, liée à l'horloge centrale, positionnera les commutateuts de telle sorte outils ne transmettent des informations que pendant l'intervalb de temps opérationnel du module considéré. La table de vérité d'un commutateur conditionnel tel que réprésenté à la figure 6 est la suivante Si X = O alors Y = YO Si X = 1 alors Y = Y1 La figure 7 est explicative du fonctionnement des deux premiers étages d'acquisition et de conversion. Pendant l'I.T.O. W, où les variantes de commutation C1 et C2 ont pour valeur C1 = 1 et C2 = O (donc NC1 = O, NC2 = 1), les mémoires analogiques (condensateurs) enregistrent les valeurs du minimum (Vm) et du maximum (VM) du signal SIG calé entre les niveaux SB, ST. Puis, ces valeurs, sont codées numériquement dans le convertisseur A/N où elles sont repérées par rapport au niveau SB. Le codage s'effectue durant l'I.T.O. ADC de la manière suivante Un circuit comprenant les les transistors T6T7T8 figure 5, décharge de façon linéaire le condensateur CM. Pour se placer toujours dans les mêmes conditions de décharge, le générateur unique de courant ICAL est ajustable, ce qui assure toujours la même pente de décharge (elle-même notéesICAL figure 7). De la valeur VM initiale, à laquelle était chargée le condensateur CM, ou passe d'abord par la valeur du minimum, qui entre temps n'a pas changé, puisque gardé en mémoire par Cm. En ce point noté B sur la figure 7, on arrête le compteur 51 de du module ADC en portant au niveau 1 la variable STOP b . Le compteur ainsi compté le nombre N d'impulsions d'horloge qui se sont écoylées dans le segment de temps AB. Ce nombre N# codé de façon numérique représente la valeur de #s. Il est envoyé sur la ligne commune au moyen du C.E.C. 53, par exemple pendant l'I.T.O. F suivant. Poursuivant la décharge du condensateur CM sa tension finit par atteindre le seuil minimum SB, limite inférieure de l'échelle choisie, au point C. En ce point, an arrêtera le deuxième compteur MA (52 figure 5) en positionnant à 1 la variable STOP M. Le nombre NM d'impulsions écoulées durant le segment de temps A'C représente la valeur numérique de . Ce nombre codé numériouement par le compteur 52 sera envoyé sur le canal commum d'interconnexion MA au moyen du C.E.C. 54, par exemple pendant l'I.T.O. F suivant. Durant l'intervalle de temps opérationnel ADC les variables de commutation ont les valeurs suivantes C1 = O (NC1 = 1) C2 = O (NC = 1) 2 Ensuite durant l'intervalle de temps opérationnel suivant F, les condensateurs sont à nouveau chargés par le signal. Partant de la valeur Ym précédente pour Cm et de la valeur SB pour CM, leurs tensions rattrapent progressivement celle du signal jusqu'à suivre parfaitement l'évolution de celui-ci. Ce temps est un temps de réaccoutumance pour les condensateurs qui présentent une certaine inertie. Les variables de commutation présentent alors les valeurs: C1 = 1 C2 = 1 (NC1 = O) (NC2 = o) La figure suivante 8 représente la structure interne d'un module intégré programmable surnommé DICOM, et qui, comme cela a été précisé précédemment, compose l'organe de traitement des données T.D. qui sera ultérieurement décrit.Grâce à la table de vérité de ce module donné au tableau 1, on comprendra le fonctionnement des divers éléments constitutifs du module, en fonction des viveurs des paramètres apfiliués % TABLEAU 1 (L'astérisque * signifie que la valeur du paramètre est indifférente) CL MU SEL CIN IF C FL0 FL1 0 * * 1 * = C 0 Si A > B 0 Si A 1 Si A 1 Si A > B 0 0 Si A > (B + 1) 0 Si A + 1) 1 Si A + 1) 1 Si A > (B + 1) 0 A - B A-B Si A > B 0 * 1 1 =C Si A 0 A - (B + 1) 0 1 A-(B+1) Si A > (B + 1) C Si A + 1) 0 A 1 1 A Si A > B =C Si A = FL0 = FL1 1 0 0 A 0 A Si A > (B + 1) 1 =C Si A#(B + 1) 1 0 B 1 B Si A > (B + 1) 1 1 =C Si A#B 0 B 0 B Si A > (B + 1) 1 =C Si A#(B + 1) - CL est l'horloge, qui règle de façon synchrone le fonctionne- ment complet du dispositif conforme à l'invention. - MU est le paramètre dit de multiplexage. - SEL sélectionne l'un des deux mots de données d'entrée. - IF paramètre conditionnel - CIN et COUT sont des retenues (en anglais : carry) d'entrée et de sortie permettant d'effectuer des opérations de comparaison à format extensible au moyen de plu sieurs DICOM - FLO et FLs sont des indicateurs de franchissement par le signal d'un seuil numérque présent à l'une des entrées du DICOM. Les deux registres d'entrée 81 et 82 reçoivent les mots de données d'entrée A et B, devant etre comparés. Ceux-ci sont acheminés vers l'opérateur 83 qui effectue la soustraction numérique des deux mots A et B. Puis le résultat de cette soustraction est appliqué au commutateur électronique conditionnel C.E.C.2 (88) ; qui réagit tout comme C.E.C. et C.E.C.3 aux valeurs des divers paramètres présents, suivant le tableau 1. Le résultat du choix est appliqué au registre 85, qui autorise ou pas la sprtie du résultat, suivant la commande qui lui en est faite au travers de l'in- verseur 86 par la logique de commande comprenant la porte OU 84 et le C.E.C.3 (89). La figure 9 représente l'organe de traitement des données composé de 4 DICOM. Voici les valeurs des paramètres choisis pour chacun d'eux D1 MU = 1 SEL = O IF = 0 D2 MU = O SEL = O IF = O D3 MU = 1 SEL = O IF suivant la D4 MU = 1 SEL = 1 commande donnéepar le compteur 91. Sur Dl, on introduit la valeur numérique MA et un paramètre numérique désigné par TL, qui est le niveau de seuil de déclenchement (enfinglais : Trigger Level). Ainsi D1 détectera durant chaque I.T.O. W si le signal analysé a une amplitude au moins égale au seuil de déclenchement TL programmé, ou inférieure. Cette détection se manifestera sur les sorties FLO et FLI qui sont les indicateurs de franchissement par le signal du seuil numérique TL. En sortie de D2, on obtiendra la valeur MI. Les deux derniers modules DICOM permettront de comprimer l'information MI et MA. En effet, grace au réglage 92, s'effectuant de facon numérique sur un compteur programmable 91 qui divise la fréquence d'horloge H, on peut modifier la valeur de la constante K multiplicative. L'intervalle de temps de mesure ainsi que cela a précédemment été décrit, aura pour valeur : AT = Kit (t intervalle de temps élémentaire). Dans un I.T.M., les DICOM 3 et 4 détermineront le minium minimorum et le maximum maximorum (ou le minimum et le maximum) du signal analysé. Une sortie H.T.D. d'horloge divisée nermettra d'écrire dans la mémoire à un rythme constant. L'organe de traitement des données 9 n'est pas indispensable pour le fonctionnement du dispositif selon l'invention. En effet, on peut ne vouloir que des informations numériques représentatives des amplitudes minima et maxima du signal durant chaque intervalle de temps élémentaire (avec K = 1). Dans ce cas on pourra connecter en sortie du convertisseur A/N 1'enregistrCr de données numériques. Si l'on veut enregistrer les valeurs MI et MA etavoir un niveau de déclenchement TL, on pourra n'intercaler que deux DICOM (au lieu de 4) en l'oceurence les deux premiers. La figure 10 représente une vue schématique de la mémoire. Mt et M2 désignent par exemple deux registres à décalage, l'un pour le minimum, l'autre pour le maximum. L'écriture de ces mémoires se fera au rythme de l'horloge H.T.D. de l'organe de traitement des données. La lecture pourra s'effectuer au rythme en général plus lent d'une horloge extérieure provenant de l'utilisation connectée à la sortie du dispositif (H.E.). Par exemple, dans le cas d'une utilisation consistant en un système d'affichage par points à adressages matricés ayant un long temps de réponse, la mémoire réprésentée figure 10, sera une mémoire-tampon. Chaque convertisseur A/N délivrant deux mots de X bits par intervalle de temps élémentaire (2 x X bits) et si l'on veut pouvoir enregistrer le signal durant N I.T.E., on en déduit aussitot que la capacité de cette mémoire doit être de 2 x N x X bits. Si nar exemple on veut analyser un signal de fréouence F = 100 MUIz (1/F = 10 ns), avec 100 I.T.E. (soit pendant i/us), chacun ayant donc une durée de 10 ns, et si le codage est effectué en b bits (X = 6), alors la capacité mémoire exigée sera de 2 x 100 x 6 = 1 200 bits. Le procédé conventionnel en aurait 3clandé au moins 6 000, si tant est qu'il puisse être applicable au signal quelconque envisagé. En outre par le réglage de la constante K, il est possible d'enregistrer l'enveloppe du signal, ou d'enregistrer le signal ou son enveloppe sur un temps plus long. Si par exemple la capacité mémoire est de N mots (de 2 x X bits chacun) et si l'on veut suivre b signal pendant M intervalles de temps élémentaires, on réglera K de façon à ce que chaque mot mémoire corresponde à un I.T.M. Durant ce temps, l'information sera constituée par le minimum minimorum et le maximum maximoraM du signal, lesquels pourront se résumer au minimum et au maximum du signal si la fréqen- ce supérieure de celui-ci est inférieure à (1/M/N) T. Le procédé selon l'invention ainsi que son dispositif de mise en oeuvre, peuvent être employés avec tout ensemble ou instrument d'analyse de signal. REVENDICAXIONS : le Dispositif d'acquisition et d'enregistrement d'un signal électrique, ledit signal étant découpé en intervalles de temps élémentaires jointifs ayant des durées ddterminées, comprenant au moins un organe d'acquisition de l'information qui est l'amplitude minima et l'amplitude maxima que prend le signal au cours d'un intervalle de temps élémentaire, caractérisé en ce que le dispositif comprend au moins un convertisseur analogiquenumérique convertissant la susdite information en valeurs numériques, et un enregistreur de données numériques pour enregistrer les valeurs numériques correspondant Q l'amplitude maxima et à l'amplitude minima du signal électrique pendant au moins un intervalle de temps élémentaire. 2. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le convertisseur ana1ogique-numérique, du genre ampli tude-temps, prévu pour le codage numérique des deux amplitudes dont l'une est toujours supérieure à l'autre, comprend un seul générateur de courant constant de calibration et deux circuits compteurs numériques délivrant sur deux sorties 1 'un, la valeur numérique de la tension supérieure, et l'autre, la valeur num4-- rique de la différence des deux tensions. 3. Dispositif comportant également un organe de traitement des données, intercalé en série entre le convertisseur analogique-numérique et 1 'enregistreur de données numériques conformes i l'une des revendications 1 à 2, organe composé de circuits comparateurs numériques qui déterminent le maximum (respectivement le minimum) des maxima (respectivement des minima) que prend le signal durant un certain nombre d'intervalles de temps élémentaires, caractérisé en ce que ce nombre est pro grammable gracie à un circuit compteur numérique. 4. Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que l'organe de traitement des données comporte un réglage numérique de niveau de seuil de déclenchement de l'enregistrement et un indicateur de francbissement par le signal de ce niveau. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 3 et 4 caractérisé en ce que les circuits comparateurs numériques programmables ont une entrée - sortie de reports pour effectuer des opérations de comparaison à format extensible. 6. Oscilloscope utilisant le dispositif selon l'une des revendications I à 5, caractérisé en ce que l'enregistreur de données numériques est une mémoire-tampon qui est écrite à un rythme rapide et lue à rythme lent correspondant au temps de réponse des dispositifs de visualisation par points à adressages matricés,