Brevet FR2379879A1 — publié le 19780901

La présente invention concerne un montage d'échantillonnage et de mémorisation avec selection temporelle, comportant une mémoire analogique, un interrupteur commandé, dont le circuit de contact applique un signal d'entrée a la mémoire analogique, et un amplificateur différentiel, dont une entrée est reliée à la mémoire analogique. Un tel montage est décrit dans la revue "Electronik", 1975, n0 2, pp. 85 et 86, et notamment a la figure 3b. Ce montage connu présente plusieurs inconvénients. Une diaphonie capacitive inévitable superpose le signal impulsionnel d'échantillonnage au signal a échantillonner et prolonge ainsi le regime transitoire d'un amplificateur séparateur monté en aval. Il en résulte une variation de la tension de maintien pendant les intervalles de mémorisation. L'amplitude de variation de la tension de maintien est déterminée par des courants de fuite, également inévitables et circulant dans le condensateur de stockage, l'interrupteur commandé et l'amplificateur séparateur en aval. Les courants de fuite varient en outre en fonction de la température.Il est usuel d'augmenter la capacité du condensateur de stockage pour réduire les variations de la tension de maintien pendant l'intervalle de mémorisation. Le temps d'entrée en mémoire est ainsi augmenté, de sorte que la fréquence d'échantillonnage doit être réduite. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, lé montage comporte une seconde mémoire analogique, reliée a la seconde entrée de l'amplificateur différentiel, et un second interrupteur commande, dont le circuit de contact relie la seconde mémoire analogique à un potentiel constant ou à un signal d'entrée inversé. Le montage selon l'invention présente l'avantage suivant : l'addition d'un circuit d'échantillonnage et de maintien "fictif" compense non seulement les impulsions d'échantillonnage superposées au signal échantillonné par la diaphonie capacitive, mais aussi les variations de la tension de maintien pendant un intervalle de mémorisation. Les pointes d'impulsion produites par l'échantillonnage sont en outre compensées. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'interrupteur commandé est constitué par un transistor à effet de champ, branché en interrupteur électronique et dont les circuits drain-source représente un circuit de contact commande par l'électrode de grille. Selon une autre caractéristique de l'invention, les mémoires analogiques sont des condensateurs de méme capacité. Un réglage de la symétrie des deux circuits d'échantillonnage et de maintien permet de supprimer les erreurs résiduelles dues aux tolérances différentes des composants. Cette propriété permet l'utilisation de composants économiques dans le montage selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris a l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et du dessin annexé sur lequel la figure 1 représente le schéma équivalent d'un montage connu d'échantillonnage et de mémorisation avec sélection temporelle; et la figure 2 représente un montage selon l'invention. Les éléments assumant la même fonction sont désignés par les mémes reperes. Dans le schéma équivalent d'un montage connu d'échantillonnage et de mémorisation avec sélection temporelle selon figure 1, un signal a échantillonner est appliqué a une borne 1. La commande par un signal impulsionnel d'échantillonnage appliquée à une borne 2 ferme le circuit de contact d'un interrupteur commande 3 et connecte a un condensateur de stockage 4 le signal appliqué a la borne 1. Lorsque la commande par le signal impulsionnel d'échantillonnage appliqué à la borne 2 ouvre de nouveau le circuit de contact de l'interrupteur commandé 3, la dernière valeur instantanée de la tension du signal appliqué à la borne 1 demeure mémorisée dans le condensateur de stockage 4.Des courants de fuite produisent toutefois une variation inadmissible de la tension appliquée au condensateur de stockage 4 et la tension de maintien baisse sur la borne 5. L'amplitude de la chute de tension est essentiellement déterminée par les courants de fuite qui circulent dans le condensateur de stockage 4 et l'interrupteur commandé 3. D'autres variations de la tension de maintien sont fonction de l'intensité et du sens du courant d'entrée d'un amplificateur branché en aval. Les variations de tension ne sont pas constantes, mais dépendent de la température. Une thermistance 6 (représentée en tirets) est branchée en parallèle avec le condensateur de stockage 4 pour indiquer la circulation gênante de courants de fuite. Comme précédemment indiqué, une capacité 7 (représentée en tirets), reliant les bornes 2 et 5, produit une autre erreur quand l'interrupteur est ouvert. La division capacitive résultante du signal impulsionnel d'échantillonnage appliqué à la borne 2 et sa superposition à la tension de maintien risquent de produire un régime transitoire beaucoup trop long de l'amplificateur en aval. Le montage selon l'invention de la figure 2 compense les erreurs précitées. Un amplificateur différentiel à contre-réaction 11 transforme l'impédance du signal a échantillonner, appliqué à la borne 1, Le signal prélevé sur la sortie à faible résistance de l'amplificateur différentiel 11 est appliqué à l'électrode de drain d'un transistor à effet de champ 12. Un condensateurde stockage 13 est relié à l'électrode de source de ce transistor 12; l'électrode de source est en outre reliée à l'entrée non-inverseuse d'un amplificateur différentiel 14. Le circuit drainsouroe du transistor à effet de champ 12 constitue le circuit de contact d'un interrupteur commande. te signal impulsionnel d'échantillonnage appliqué à la borne 2 commande ce circuit de contact par l'intermédiaire de l'électrode de grille. L'entrée inverseuse de l'amplificateur différentiel 14 est reliée à un second condensateur de stockage 15 et a l'électrode de source d'un second transistor à effet de champ 16. L'électrode de drein de ce transistor 16 est reliée dans le montage selon figure 2 a un potentiel constant (masse). Un signal à échantillonner inversé peut toutefois être appliqué à l'électrode de drain. L'inversion est assurée par un amplificateur différentiel 17, à l'entrée inverseuse duquel une résistance 18 transmet le signal appliqué à la borne 1. L'entrée inverseuse et la sortie de l'amplificateur différentiel 17 sont reliées par une résistance 19. L'entrée non-inverseuse de l'amplificateur différentiel 17 est reliée à la masse. Le circuit d'ain-source du transistor a effet de champ 16, fonctionnant en circuit de contact, est également commande par l'impulsion d'échantillonnage appliquée a la borne 2, par l'intermédiaire d'une électrode de grille. Un potentiomètre 20 symétrie le circuit 12, 13 et le circuit fictif~ 15, 16; les extrémités de sa piste sont reliées aux électrodes de grille des transistors a effet de champ 12 et 16, et son curseur à la borne 2. Le fonctionnement du montage selon figure 2 est le suivant. Une impulsion positive dans le signal impulsionnel d'échantillonnage sur la borne 2 amène les circuits drain-source des transistors å effet de champ 12 et 16 dans l'état passant. Le signal appliqué à la borne 1 est relie au condensateur de stockage 13 et le potentiel de masse au condensateur de stockage 15. Lorsque le signal impulsionnel d'échantillonnage appliqué à la borne 2 ramène les circuits source-drain des transistors à effet de champ 12 et 16 dans l'état bloqué, la dernière valeur instantanée est maintenue. Les courants de fuite inévitables déchargent régulièrement les condensateurs de stockage 13 et 15 par suite de la constitution symétrique du montage selon l'invention.La tension de maintien prélevée à la sortie de l'amplificateur différentiel 14, sur la borne 21, demeure toutefois constante, car la différence absolue entre deux valeurs instantanées demeure constante. Une réalisation compacte du montage permet en outre la compensation de toutes les variations d'origine thermique. La constitution symétrique du montage selon l'invention compense de la même façon la diaphonie du signal impulsionnel d'échantillonnage produite par la capacité source-grille. L'amplificateur différentiel 17 a un gain unité. Le gain est déterminé par les résistances 18 et 19, de même valeur. Lorsque l'électrode de drain du transistor a effet de champ 16 est reliée à la sortie de l'amplificateur différentiel 17, la tension de maintien prélevable sur la borne 21 est double de celle disponible quand l'électrode de drain de ce transistor 16 est à la masse. La compensation du montage selon l'invention est donc améliorée dans un rapport de 2. Il est possible dans le montage selon l'invention de réduire la capacité des condensateurs de stockage à quelques picofarads, et par suite d'accroître notablement la fréquence limite. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art auxdspositifs oui viennent d'être décrits uniquement a titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Montage d'échantillonnage et de mémorisation avec sélection temporelle, comportant une mémoire analogique, un interrupteur commandé, dont le circuit de contact applique un signal d'entrée a la mémoire analogique, et un amplificateur différentiel, dont une entrée est reliée à la mémoire analogique, ledit montage étant caractérisé par une seconde mémoire analogique, reliée à la seconde entrée de l'amplificateur différentiel, et par un second interrupteur commandé, dont le circuit de contact relie la seconde memoirealalogique a un potentiel constant à un signal d'entrée inversé. 2. Montage selon revendication 1, caractérisé en ce que l'interrupteur commandé est constitué par un transistor à effet de champ, branche en interrupteur électronique et dont le circuit drain-source constitue un circuit de contact commande par l'electrode de grille. 3. Montage selon revendication 2, caractérisé par l'application d'un signal impulsionnel d'échantillonnage aux électrodes de grille des transistors à effet de dams branchés en interrupteur électronique. 4. Montage selon revendication 3, caractérisé en ce que les amplitudes du signal impulsionnel d'échantillonnage appliqué aux électrodes de grille sont réglables. 5. Montage selon revendication 1, caractérisé en ce que les mémoires analogiques sont des condensateurs de même capacité.