Brevet FR2363228A1 — publié le 19780324

La présente invention concerne un circuit d'interface permettant de convertir des signaux de tension élevée en signaux de basse tension afin d'obtenir des signaux de durée analogue mais d'un bas niveau de tension. Cette conversion est nécessaire notamment pour transmettre des signaux provenant d'une unité de circuits électromécaniques vers une unité de circuits electroniques afin d'eviter la destruction des éléments électroniques par la tension nécessaire à l'alimentation des circuits électremécaniques. Les circuits d'interface connus sont réalisés au moyen de petits relais électromagnétiques dits relais réduits, les contacts desdits relais permettant de réaliser un bon isolement électrique entre les alimentations des circuits de commande et des circuits conanandés. Cependant lorsqu'il s'agit de commander des circuits électroniques par l'intermédiaire de contacts de relais électromagnétiques, lesdits contacts ont l'inconvénient de présenter des rebondissements transitoires à l'ouverture ou à la fermeture et les circuits électroniques doivent être protégés contre l'action parasite de ces rebondissements au moyen de circuits électroniques de temporisation (bascules monostables par exemple). De plue, les parties mécaniques mobiles du relais et les contacts subissent à la longue une usure préjudiciable à la fiabilité. La présente invention a pour objet un circuit d'interface ne présentant par les défauts des circuits d'interface connus. Un circuit d'interface selon l'invention comporte un circuit d'entrée à transistor alimenté en tension élevée et relié en série avec une diode photo eissive d'un photocoupleur dont le phototransistor, alimenté en tension faible, est associé à un transistor. Le circuit d'interface représenté sur la figure unique, comporte une entrée E positive, recevant des signaux de tension élevée (quelques dizaines de volts) une sortie S délivrant des signaux de basse tension (quelques volts) deux bornes d'alimentation repérées + e et - e reliées respectivement à la polarité positive reliée à la terre, et à la polarité negative d'une source d'alimentation de tension élevée alimentant un circuit d'émission de signaux de tension élevée, non représenté, deux bornes d'alimentation repérées V+ et V- reliées respectivement à la polarité positive et à la polarité négative, reliée à la terre d'une source d'alimentation de tension faible alimentant un circuit de réception, non représenté, et recevant du circuit d'interface des signaux basse tension, et enfin deux bornes A et B qui, lorsqu'elles sont reliées entre elles, permettent au circuit d'interface d'assurer un filtrage des parasites apparaissant sur l'entrée E ; les signaux de basse tension sont appliqués entre l'entrée E, positive, et la borne -e. La source d'alimentation de tension élevée est par exemple l'alimentation - 48 volts d'un circuit d'émission électromécanique, la source de tension faible étant par exemple l'alimentation + 5 volts d'un circuit de réception électronique en logique TTL. Le circuit d'interface comporte un circuit d'entrée constitué par un premier transistor T1, une diode Zener DZ, quatre résistances R1, R2, R3, R4, un condensateur C, une diode photo-emissive D1 d'un photocoupleur PHC, et une diode D2. Le premier transistor T1 a sa base reliée à ltentree E par l'intermédiaire de deux résistances R1 et R2 en série. L'émetteur du premier transistor T1 est relié à la borne d'alimentation -e par l'intermédiaire de la diode Zener DZ dont là cathode est reliée audit emetteur. Cette diode Zener permet de rehausser le seuil de conduction du premier transistor T1. La résistance R3 a ses extrémités reliées respectivement à la borne d'alimentation -e et à la base du premier transistor TI. La borne A est reliée au point de raccordement des résistances R1 et R2. La borne B est reliée à la borne d'alimentation -e par l'intermédiaire du condensateur C.Lorsque les bornes A et B sont reliées entre elles, le circuit RC comprenant les résistances R1 à R3 et le condensateur C constitue une protection contre les parasites en introduisant un retard à la commutation du premier transistor T1 compris par exemple entre 300 microsecondes et une milliseconde, selon leur niveau de tension. Lorsque les bornes A et B ne sont pas reliées entre elles, la fréquence maximale de fonctionnement est limitée par le photocoupleur aux alentours de 10 kilohertz , la fréquence étant inférieure à I kilohertz lorsque le circuit RC est commuté. Le collecteur du premier transistor T1 est relié par l'intermédiaire de la résistance R4, à la cathode de la diode photo-emissive D1 du photocoupleur PHC, l'anode de ladite diode photo-emissive étant reliée à la borne d'alimentation -e du circuit d'émission émettant des signaux de tension élevée sur l'entrée E de l'interface.La diode D2 connectée tête-boeche et en parallèle sur la diode D1 protège cette dernière contre les tensioninverses. Le circuit d'interface comporte un circuit de sortie constitué par un phototransistor PT du photocoupleur PHC, deux résistances R5, R6, et un deuxième transistor T2 ; l'émetteur du phototransistor PT est relié à la borne V-, de même que l'émetteur du deuxième transistor T2 dont la base est reliée au collecteur du phototransistor PT et à la résistance R5. L'extrémité opposée de la résistance R5 est connectée à la borne V+ ; la résistance R6 est également connectée à ladite borne V+, son autre extrémité étant reliée au collecteur du deuxième transistor T2 ; la sortie S du circuit d'interface est reliée au collecteur du deuxième transistor T2. L'interface fonctionne de la façon suivante le circuit d'entrée de l'interface étant alimenté par la source d'alimentation de tension élevee du circuit d'émission de signaux de tension élevage, lorsque ledit circuit d'émission émet un signal un courant circule dans les résistances R1, R2 et R3. Les valeurs des résistances sont calculées de manière que la tension obtenue aux bornes de la résistance R3 soit supérieure à la tension de claquage de la diode zener DZ. Le signal reçu sur l'entrée E provoque ainsi la conduction du premier transistor T1 et l'excitation de la diode photo-émissive D1, Le premier transistor T1 et la diode Zener DZ permettent d'obtenir-tn seuil.La résistance R4 limite à 10 milliampères le courant dans la diode du photocoupleur. Le phototransistor PT conduit et bloque le deuxième transistor T2. Un signal de basse tension est alors recueilli en sortie S du circuit d'interface par le circuit de réception relié à la sortie S, Le deuxième transistor T2, a de préférence une sortance permettant de relier à la sortie S plusieurs circuits de réception de type TTL. Un circuit de réception selon l'invention est avantageusement réalisé en micro-bottier de circuits selon la technologie hybride en couche épaisse, à raison d'une paire de circuits d'interface par micro-bottier. D'une manière générale un circuit d'interface conforme à l'invention a un volume réduit par rapport aux circuits d'interface connus, et sa durée de vie est très supérieure. Un tel circuit d'interface trouve des applications dans tous les domaines de l'électronique où il est nécessaire de convertir des signaux de-basse tension en signaux de tension élevée ; ceci est notAmment le cas en informatique, dans les télécamrnunicarions, et plus particulièrement dans la téléphonie. REVENDICATIONS 1/ Circuit d'interface pour la conversion de signaux de tension élevée en signaux de basse tension, lesdits signaux de tension élevée provenant d'un circuit d'émission alimenté par une source d'alinentation de tension élevée, et lesdits signaux de basse tension étant appliqués à un circuit de reception alimenté par une source d'alimentation de tension faible, caractérisé par le fait que ledit circuit d'interface comprend d'une part, un circuit d'entrée alimenté par ladite source d'alimentation de tension élevée et comprenant un premier transistor (T1) alimentant en courant direct une diode photo-emissive (D1) dtun photocoupleur (PHC), et d'autre part, un circuit de sortie alimenté par ladite source d'alimentation de tension faible, ledit circuit de sortie étant constitué par un phototransistor (PT) dudit photocoupleur, associe à un second transistor (T2) de façon à constituer un amplificateur de courànt. 2/ Circuit d'interface selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit d'entrée comporte un transistor (TI) dont la base est reliée par l'intermédiaire de deux résistances (R21R1) à l'entrée du circuit d'interface et par une résistance (R3) à une polarité négative (-e) de la source d'alimentation de tension élevée dont l'émetteur est relié à ladite polarité negative par l'intermédiaire d'une diode mener (DZ), et dont le collecteur est relié à la diode photo-emissive par l'intermédiaire d'une résistance (R4) > ladite diode photo-emissive étant connectée à une polarité positive (+e) de ladite source d'alimentation de tension élevée.