Brevet FR2386078A1 — publié le 19781027

La présente invention est relative à un circuit nouveau et perfectionné, destiné à assurer la détection d'un affichage erroné dans un dispositif d'affi- chage de caractères. Un dispositif d'affichage de caractères classique, qui est utilisé sur une vaste échelle dans: zens calculatrices de bureaux, les caisses enregistreuses, les balances automatiques indiquant simultanement le poids et le prix de l'a r- ticle pesé, et autres équipements électroniqlles de mesure, comprend une pluralité de composants d'affichage de caractères correspondant au nombre de caractères devant être affichés, ces composants pouvant etre des tubes à décharge ou des dispositifs électoniques à l'état solide.Chaque composant d'affichage comporte une anode à laquelle est appliqué un signal de commande de composant, et une pluralité d'électrodes d'affichage, appelées en général "segments d'affichage", que l'on rend lumineuses afin de former des caractères variés en réponse à un jeu de signaux d'affichage qui leur sont appliqués de façon sélective Chaque électrode d'affichage est connectée, par l'intermédiaire du trajet de conduction d'un premier élément de commutation, tel qu'un transistor, à un point de potentiel de référence. Un convertisseur de code est prévu pour transformer une information de caractère codée en binaire en un code diafrichage pour le composant d'affichage, et pour l'appliquer aux électrodes de commande des premiers éléments de commutation.Ainsi, les signaux d'affichage sont délivrés,par l'intermédiaire des premiers éléments de commutation, aux électrodes d'affichage du composant d'affichage, sous la commande du code d'affichage. Bien que les électrodes d'affichage ou les segments d'affichage puissent être rendus lumineux de façon certaine, en réponse au signal d'affichage qui leur est appliqué, il peut se produire des défauts de luminescence résultant de déconnexion, de court-circuit et/ou de défauts dans les éléments d'affichage, et/ou dans les composants du circuit; Bien qu'un tel défaut de luminescence soit facile à distinguer lorsqu'il se traduit par un caractère incomplet, il peut ne pas etre remarqué si le caractère affiché est erroné, mais complet. Un tel problème est particulièrement important dans le cas d'affichage numérique. En conséquence, l'invention s'est fixé pour objectif d'apporter un circuit perfectionné et nouveau pour la détection de tels défauts d'affichage, que le caractère affiché soit complet ou non. Selon une caractéristique de cette invention, un tel circuit comprend: des première et seconde résistances connectées en série au trajet de conduction dudit premier élément de commutation, un second élément de commutation ayant des électrodes de sortie et communes connectées respectivement aux deux extrémités de ladite première résistance, et un circuit comparateur pour comparer le signal de sortie du second élément de commutation au signal d'entrée de commande du premier élément de commutation, afin de produire un signal indicateur d'erreur en réponse à la coîncidence de ces deux signaux. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description donnée ci-après, en référence aux dessins annexés, d'exemples de réalisation non limitatifs. Sur les dessins - la Figure 1 est une vue schématique d'un circuit d'un dispositif d'affichage numérique de la technique antérieure, auquel peut etre appliqué le circuit de détection d'erreur d'affichage selon cette invention - la Figure 2 est une vue en pIan représentant un arrangement classique d'électrodes d'affichage, ou de segments d'affichage, de l'élément d'affichage utilisé dans le dispositif de la Figure 1 ; - la Figure 3 est un diagramme des formes d'ondes destiné à faire comprendre le fonctionnement du dispositif de la Figure 1 ; - la Figure 4 est un schéma d'un exemple de réalisation d'un circuit de détection d'erreur d'affichage, appliqué, selon l'invention, au dispositif de la Figure 1 ;; - la Figure 5 est un diagramme permettant de faire comprendre le fonctionnement du circuit de la Figure 4; - la. Figure 6 est une représentation schématique d'un autre exemple de réalisation d'un circuit de détection selon l'invention ; et, - la Figure 7 est un schéma par blocs d'une variante du circuit de la Figure 6. Sur toutes les Figures, on a désigné les composants identiques ou correspondants par les memes références. En se référant à la Figure 1, on voit que le dispositif d'affichage numérique représenté comporte trois éléments d'affichage numérique : 1-1, 1-2, et 1-3, du type tube à décharge électronique à cathode froide, chacun de ces éléments comportant une anode P et sept électrodes d'affichage de segments A, B, C, D, E, F et G. Les segments d'affichage sont, en général, conformés et disposés comme représenté à la Figure 2, et ils sont connectés respectivement,par l'intermédiaire de résistances limitatrices de courant Za, Zb, 2c ... Zg, et des trajets de conduction collecteur-émetteur des transistors N-P-N 3a, 3b, 3c, .. . 3g, à un point dc potentiel de référence. Un circuit de commande d'anode 4 est prévu pour délivrer trois signaux de rythme S1, S2 et S3 (comme on le voit à la Figure 3) aux anodes P des éléments respectifs d'affichage, pour les exciter séquentiellement, selon un mode de division de temps. Le dispositif comporte en outre un circuit con 0 1 Z 3 vertisseur de code 5 ayant quatre entrées 20, 21, 22 et 23, connectées à un codeur (non représenté) d'un dispositif d'utilisation, et sept sorties Qa, Qb, Qc, ... Qg, connectées respectivement aux bases des transistors 3a, 3b, 3c, ... 3g. Le convertisseur 5 est disposé de façon à arranger une information numérique à afficher, codée en binaire, selon un code d'affichage à sept bits qui est spécifique des éléments d'affichage coopérants. Ainsi qu'on le comprend en examinant les dessins, les segments d'affichage sont rendus lumineux lorsque les transistors correspondants sont rendus conducteurs par le code d'affichage provenant du convertisseur 5, et, en même temps, l'anode correspondante est excitée par le signal de rythme provenant du circuit de commande d'anode 4. Par exemple, dans cet exemple de réalisation, un code binaire "0011" (chiffre décimal 3) est transformé par le convertisseur 5 en un code d'affichage "0011111", et les segments d'affichage C, D, E, F et G deviennent lumineux. Lorsque les signaux d'entrée sont du type représenté à la Figure 3, les éléments d'affichage 1-1, 1-2, et 1-3 affichent une valeur numérique "385". Cependant, il faut bien comprendre que l'on obtiendra un affichage erroné "305" s'il se produit une déconnexion dans les connexions du segment G de l'élément 3 -2, par exemple. On se réfère maintenant à la Figure 4.Un circuit de détection d'affichage erroné 6a, représenté par le bloc en traits interrompus, est incorporé entre la résistance limitatrice de courant 2a et le transistor 3a du segment d'affichage A de l'élément d'affichage 1-1 du dispositif de la Figure 1. Bien que, sur le dessin, on n'ait représenté qu'un seul circuit de détection 6a , incorporé dans un seul segment d'un seul élément d'affichage, il faut bien comprendre que cette représentation a été choisie dans un but de simplification, et, dans la pratique, les mêmes circuits sont respectivement incorporés de la meme façon dans tous les segments de tous les éléments d'affichage. Le circuit de détection 6a comprend des résistances il et 12, reliées en série entre la résistance 2a et le collecteur du transistor 3a, et un transistor N-P*N 13 dont la base est connectée à la jonction des résistances 2a et 11, et dont l'émetteur est connecté à la jonction des résistances 11 et 12. Le collecteur du transistor ] 3 est connecté, par l'intermédiaire d'une diode 14, à un circuit NON ] 5, dont la sortie Q'a est couplée à une entrée d'une grille 16 OU exclusif , l'autre entrée de cette grille étant alimentée par la sortie Qa du convertisseur de code 5. La borne d'entrée du circuit NON 15 est connectée, par l'intermédiaire d'une résistance 17, à une source de tension de fonctionnement V du circuit NON 15. cc Une résistance 7a est insérée entre la sortie Qa du convertisseur 5 et la base du transistor 3a. Cette résistance 7a est un composant classique destiné à éviter toute décharge anormale de l'élément d'affichage dans les conditions de non-conduction du transistor 3a, cependant qu'il a été omis de la Figure I, pour simplifier. Le collecteur du transistor 3a est également couplé à une source de polarisation eb, par l'intermédiaire d'une résistance 8a. Afin d'aider aux explications qui suivent, on a donné les symboles suivants aux divers paramètres du circuit i = courant de segment (au travers de la résistance Za) ; i = courant maximal admissible de segment; max imin = courant minimal admissible de segment ; iJ1 = courant au travers de la résistance 11 ; i13 = courant de base du transistor 13 i17 = courant au travers de la résistance 17 (et de la diode 14); R11 = valeur de la résistance 11 R12 = valeur de la résistance 12 e = tension d'entrée du circuit NON 15; o e1 = tension de collecteur du transistor 3a;; e2 = tension aux bornes de la résistance 12 e3 = tension aux bornes de la résistance il e4 = tension émetteur-collecteur du transistor 13; e5 = tension aux bornes de la diode 14 E13 = tension de seuil du transistor 13 E15 = tension de seuil du circuit NON 15. Les valeurs des résistances 11 et 12 sont choisies de façon à satisfaire les équations suivantes Le circuit NON 15 est conçu de façon à présenter un seuil E15 inférieur à V , et à produire une sortie de faible niveau "0" lorsque cc e0 > E15, et une sortie de niveau élevé "1" lorsque e0 Lorsqu'on a comme première condition : i NON 15 produit une sortie "0". Lorsqu'on a comme seconde condition : i ~ i i Ci (conditions min max normales), le transistor 3 3 est amené en état de conduction à une tension émetteur-base constante e3 = E13, en supposant que le transistor 13 a une courbe caractéristique abrupte non linéaire, comme représenté à la Figure 5. En conséquence, on a et, e2 = R12 (i + i17). De la Figure 4, on déduit eo = e1 + e2 +e4 + e5 (3) Des équations (2) et (3), on peut déduire E15 - e0 = imax + i17 )R12 - e2 = (imax + i17)R12 - (i + i17 ) R12 - (i+î17)R12 = (imax - i)R12 > 0 (4) En conséquence : E15 > e0. Si l'on a comme troisième condition : i > i , les courants cir max culent de la meme façon que les courants dans la seconde condition; cependant, à l'équation (4), il faut substituer l'équation suivante : E15 - e0 = (imax - i)R12 o Dans les conditions normales, on a : i Qa = "0", et Q'a = 'Il'' quand Qa = "1". Il en résulte que, dans les conditions normales, la grille OU exclusif 16 produit un signal de sortie "0", c'est-à-dire qu'aucun signal indiquant un affichage erroné n'est produit. Lorsqu'un court-circuit vient à exister entre l'anode P et le segment A, on a : i > imax et Q'a = "0". Si Qa = "1", dans ce cas, la grille OU exclusif 16 produit un signal de sortie "1", c'est-à-dire qu'il est produit un signal ES indiquant un affichage erroné. Cependant, si Qa = "0-", la grille produit un signal "0" de sortie. Malgré tout, dans un pareil cas, aucune perturbation n'apparaît, étant donné que le segment d'affichage demeure sombre (non luminescent). Lorsqu'il existe une déconnexion ou un contact insuffisant dans le circuit de courant du segment, on a i Si Qa = "1", dans ce cas, la grille 16 produit une sortie "1". Bien que la grille 16 produise une sortie "0" lorsque Qa = "0", aucune perturbation ne se produit, étant donné que le segment A demeure sombre. Si, avec Qa = "0", on a : i i i iOi , et que le segment A soit rendu lumineux par suite d'une interruption dans la conduction du transistor 3a, par exemple, on a : Q'a = "1", et, par conséquent, la grille 16 produit une sortie "1". On a résumé la description qui précède dans le tableau suivant Tableau Qa e0 Q'a ES i Défaut du circuit 0 faible 1 1 normal Conduction anormale O O élevé O 0 ll Aucun 1 n o î i > i Court-circuit max 1 faible 1 0 normal Aucun 1 élevé O 1 . Déconnexion Ce tableau montre que tous les fonctionnements défectueux possibles du segment d'affichage peuvent être détectés et signalés avec sûreté. Le signal de détection ES peut être utilisé pour donner une alarme visible ou audible d'un affichage erroné. Le rôle de la résistance 17 est d'empecher la tension e de devenir o infinie lorsque i C min (première condition) et quand le transistor 13 est coupé, et sa valeur est choisie suffisamment plus élevée que celles des autres résistances 2a, 11 et 12. En conséquence, dans les seconde et troisième conditions, le courant i17 est petit, de façon négligeable, comparé au courant de segment i. En outre, la tension e5 est en pratique également plus petite, de façon négligeable, que les tensions el et e4. Il en résulte que l'équation (Z) peut s'écrire Bien que le circuit de détection de la Figure 4 puisse détecter des affichages erronés, provoqués par des éléments d'affichage défectueux et des trajets de courant de segment, comme décrit ci-dessus, il ne peut pas détecter les affichages erronés provoqués par les défauts de conversion du code 5. La Figure 6 représente un autre exemple de réalisation de l'invention qui peut détecter également ces défauts de conversion de code. Sur cette Figure 6, les petits cercles 6a, 6b, 6c, ... 6g représentent des circuits de détection d'affichage erroné insérés, respectivement, dans les trajets de courant de segment des segments d'affichage A, B, C, ... G. Bien que chaque circuit de détection soit absolument identique au circuit 6a de la Figure 4, on n'a pas représenté la grille OU exclusif 16, et la sortie du circuit NON 15 est conduite comme la sortie de chaque circuit de détection. L'information codée binaire 20212223, délivrée au convertisseur de code 5, est également délivrée à un autre convertisseur de code 18 qui possède exactement la même structure que celle du convertisseur 5. Les codes de sortie Q"a, Q"b, Q"c, ... Q"g, sont délivrés à un comparateur 19 et comparés aux sorties Q'a, Q'b, Q'c, .. . Q'g, respectivement. Le comparateur 19 joue le roule de la grille OU exclusif. ~ 16, et il produit un signal ES indiquant un affichage erroné en réponse à la non coihcidence des deux entrées correspondantes. Comme on le comprend facilement, aucun signal ES n'est produit par le comparateur lorsque le même défaut de conversion vient à se produire, en même temps, dans les mêmes bits de sortie des deux convertisseurs 5 et 18. Cependant, la probabilité de la survenue d'un tel cas est extrêmement faible, et, en conséquence, il n'en découle aucun problème. Cependant, avec cet exemple de réalisation, le comparateur 19 peut produire un signal de sortie lorsque le convertisseur 18 est hors service, quand bien même le convertisseur 5 fonctionne correctement. En d'autres termes, le dispositif peut commettre l'erreur de confondre un affichage correct avec un affichage erroné, mais il ne connaît jamais la faute opposée, de confondre un affichage erroné avec un affichage correct. On a représenté, à la Figure 7, un comparateur 20 et un convertisseur de code réciproque 18, ainsi que le comparateur 21 de la Figure 6. Dans cette variante, les sorties Q'a, Q'b, Q'c, ... Q'g des circuits de détection 6a, 6b, 6c, ... 6g, sont converties en retour en un code binaire 20 21 22 23 par le convertisseur de code 21, et ensuite comparées à l'entrée du convertisseur de code 5, par le comparateur 20. Le comparateur 20 produit un signal de détection d'erreur ES quand il détecte une non-coincidence des deux entrées correspondantes, comme dans le cas du comparateur 19. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits et représentés, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. En outre, le circuit de détection selon cette invention peut être appliqué également à tout autre type d'élément d'affichage comportant un nombre quelconque de segments d'affichage, à l'exception d'éléments à cristaux liquides. En outre, le circuit NON 1-5 peut être omis. Dans ce cas, cependant, la sortie "0" de la grille OU exclusif 1 6 représente un affichage "erroné". REVENDICATIONS 1 - Circuit de détection d'affichage erroné pour un dispositif d'affichage de caractères, comportant au moins un élément d'affichage ayant une anode et une pluralité d'électrodes de segment d'affichage, un premier élément de commutation ayant un trajet de conduction connecté entre chaque électrode de segment et un point du potentiel de référence et une électrode de commande, et un premier circuit de conversion de code pour convertir un code représentant un caractère à afficher dans un code d'affichage pour ledit élément d'affichage et pour appliquer ce code à ladite électrode de commande, ce circuit étant caractérisé en ce qu'il comprend des première et seconde résistances insérées en série sur le trajet de conduction dudit premier élément de commutation, un second élément de commutation ayant des électrodes de commande et communes connectées respectivement aux deux extrémités de la première résistance et une électrode de sortie, et un circuit comparateur pour comparer le signal de sortie du second élément de commutation à un signal d'entrée de référence. 2 - Circuit de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de la première résistance est sensiblement égale au produit de la division d'une tension de seuil dudit second élément de commutation par la valeur de l'intensité minimale admissible d'un courant circulant dans ladite électrode de segment, et en ce que la valeur de ladite seconde résistance est sensiblement égale au produit de la division de la différence de la tension de seuil du circuit comparateur et de la somme des tensions sur les trajets de co nduction des premier et second éléments de commutation, par la valeur maximale admissible de l'intensité du courant circulant dans l'électrode de segment. 3 - Circuit de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la borne d'entrée du circuit comparateur couplé audit second élément de commutation est connectée, par l'intermédiaire d'une troisième résistance, à une source de tension qui est plus élevée que la tension de seuil dudit circuit comparateur. 4 - Circuit de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit comparateur comprend un circuit NON dont l'entrée est couplée à la sortie dudit second élément de commutation, et un circuit OU exclusif dont l'une des entrées est couplée à la sortie dudit circuit NON, et dont l'autre entrée est #couplée à une source de l'entrée de référence. 5 - Circuit de détection selon l'une des revendications 1 ou 4, caractérisé en ce que ladite entrée de référence est l'entrée de commande dudit premier élément de commutation. 6 - Circuit de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un second circuit de conversion de code dont l'entrée est constituée par l'entrée dudit premier circuit de conversion de code et qui a le même rôle que ce premier circuit de conversion de code, et en ce que ladite entrée de référence du circuit comparateur est constituée par la sortie correspondante dudit second circuit de conversion de code. 7 - Circuit de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit comparateur comprend un circuit de conversion réciproque pour convertir en retour le signal de sortie dudit second élément de commutation en un code qui est le même que l'entrée du premier circuit de conversion de code, et en ce que l'entrée de référence est constituée par l'entrée du premier circuit de conversion de code.