Brevet FR2357132A1 — publié le 19780127

La présente invention concerne des circuits de marquage et de libération des points de croisement d'un réseau de connexion électronique pour téléphonie automatique. tes fonctions réalisées par dé tels circuits assurent la commande de l'établissement drun chemin point par point dans les différents étages d'un réseau de connexion et leur libération en fin de communication, le maintien des liaisons établies, permettant la transmission de la parole, ayant lieu automatiquement. tes réseaux de connexion actuellement en service sont pour la plupart réalisés à base de commutateurs à relais du type à barres croisées dit "Crossbar" se présentant-sous forme de matrices comportant par exemple huit- verticales et huit horizontales permettant de grouper soixante quatre points de croisement. La commande d'un point de croisement d'une telle matrice est réalisée par l'application de tensions convenablessur une bobine d'horizontale et sur une bobine de verticale. Le maintien des chaînes établies est réalisé en maintenant ia tension appliquée à la bobine de verticale au-dessus d'une valeur limite. ta libération a lieu par suppression de cette tension. tes commutateurs à relais, comme tout organe électromécanique, présentent l'inconvénient d'être relativement lents si l'on compare leur temps de réponse à celui des circuits électroniques. De plus, leur consommation en courant est relativement élevée. D'autre part, la c-ommutation des relais est bruyante et le volume des commutateurs est important. L'introduction de l'électronique dans un nombre croissant d'organes des ensembies téléphoniques a supprimé les inconvénients cités ci-dessus pour-ces organes. Pour ce qui concerne les réseaux de connexion, un premier progrès a été réalisé avec les relais à tige. tes commutateurs téléphoniques à matrices de relais à tige, tels par exemple que celui décrit dans le brevet fran çais NO 69 24 398, sont en effet plus rapides, moins bruyants, moins volumineux et consomment moins de courant que les commutateurs du type Crossbar. Cependant, il s'agit toujours de commutateurs électromécaniques, nécessitant donc un interface entre le commutateur et les circuits électroniques de commande. La présente invention vise donc un circuit.de marquage et de libération d'un chemin dans un réseau de connexion électronique à thyristors, permettant notamment d'obtenir une grande rapidité de commutation tout en abaissant le bruit, le volume et la consommation du réseau, par rapport à la mise en oeuvre de relais à tige. Ces circuits présentent en outre l'avantage de s'adapter facilement aux autres -organes des ensembles téléphoniques actuels, commandés le plus souvent par calculateur, ce qui permet de réaliser un ensemble homogène sur le plan technologique. Conformément à l'invention, dans le but d'adapter les moyens de commande aux thyristors, des circuits logiques délivrent des niveaux logiques appliqués sur les thyristors, de façon que ces derniers puissent être parcourus par un courant continu. teur commutation est effectuée en amenant le point de croisement de l1état haute impédance à l'état basse impédance ou passant, qui présente un affaiblissement minimal aux courants de conversation. La commande d'un thyristor est effectuée par l'application d'une impulsion de tension sur sa gachette, la libération d'une liaison établie ayant lieu en appliquant une tension inverse aux bornes cathode et anode dudit thyristor, tandis que le maintien d'une chaîne établie est assuré par le passage d'un courant continu ne descendant pas au-dessous d'une valeur limite. Par ailleurs, la commande des liaisons d'une part et leur libération, d'autre part, est assurée par des moyens électroniques dont les niveaux de tension et de courant sont adaptés à ceux- du réseau de connexion lui-même. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente un schéma simplifié d'une installation téléphonique commandée par calculateur la figure 2 représente un schéma de commande d'un point de croisement double à thyristors la figure 3 illustre un exemple d'une matrice de points de croisement doubles à thyristors ; et la figure 4 illustre un exemple d'un chemin établi entre un équipement de ligne et un joncteur local à travers un réseau de connexion à trois étages, avec les circuits de marquage et de libération nécessaires. En se référant à la figure 1, le poste d'abonné 10 est raccordé par la liaison 11-12 à l'équipement de ligne 13 du central 14. La liaison du poste 10 avec le poste d'abonné 15 raccordé au même central, traverse une première fois le réseau de connexion 16, le joncteur local 17, le réseau de connexion 16.une deuxième fois, puis l'équipement de ligne 18 auquel est raccordé le poste 15. L'unité de commande 19 du centrai 14 est reliée aux différents organes du central. tes circuits de marquage et de libération selon l'invention s'intègrent à l'équipement de ligne 13, au Jonc- teur 17 et au réseau de connexion 16 sur lequel ils agissent directement. Selon une forme possible de réalisation du dispositif selon l'invention, le réseau de connexion peut entre réalisé à l'aide de bottiers comportant seize points doubles par exemple. La commande d'un point double à thyristors sera décrite ci-après en regard de la figure 2. Pour chaque point double, le boîtier B, réalisé en technologie intégrée, comporte les deux thyristors 20 et 21, leur commande 22 et six entrées. Chaque thyristor est relié à l'un des fils de conversation de chacune des lignes à relier. La commande 22 est commune aux deux thyristors et pos- sède deux entrées 25 et 26. Pour commander la liaison des lignes aO, bo et b1, il faut appliquer une impulsion sur les gachettes des thyristors. Cette impulsion est réalisée en appliquant par exemple une'impulsion de tension sur l'une des entrées de commande, soit 26, et une impulsion de courant sur l'autre entrée, soit 25. Ces impulsions sont appliquées par l'intermédiaire de circuits logiques, par exemple les portes 27 et 28, dont les niveaux sont adaptés à ceux des thyristors. La résistance 29 limite le courant à travers le boîtier et elle est fonction du courant de gâchette imposé par les thyristors. Les deux commandes des entrées 25 et 26 sont décalées de manière à éviter que les appels de courant produits par les commutations ne s'ajoutent et perturbent les autres commandes. La libération de la chaîne établie sera expliquée ci-après en regard de la description des figures 3 et 4. La figure 3 illustre un exemple de l'ensemble d'une matrice 300 à points de croisement doubles à thyristors, avec des circuits logiques de marquage 310 et 320, de commande de libération 330 et des circuits de libération 340, 345 et 395. Cette matrice permet de relier huit lignes aO b ; a2 b2 .. au4 b14 constituant les entrées horizontales de la matrice aux huit lignes al bl ; a3 b3 ; ... a15 b15 constituant les entrées verticales. tes circuits logiques de marquage 310 et 320 sont des décodeurs constitués chacun d'un ensemble de huit portes 307, 317, 377 et 308 à 378, telles que les portes 27 et 28 de la figure 2, permettant au calculateur de marquer les commandes associées aux thyristors. te circuit logique de marquage 310 permet de marquer les horizontales de la matrice 300 par l'envoi d'une impulsion de courant sur les entrées (telles que 305, 325, 335) des commandes 302, 322, 332 des thyristors. Le circuit logique de marquage 320 permet de marquer les verticales de la matrice 300 par l'envoi d'une impulsion de tension sur les entrées, telles que 306, 326, 336, des commandes des thyristors. Ces circuits reçoivent en entrée, venant du calculateur, les adresses des points de croisement à établir sur trois fils. Ils décodent ces informations pour n'envoyer en sortie qu'une seule commande d'horizontale et de verticale sur les huit respectivement. Par exemple, la porte 318 est validée si les inf or- mations sont des "1" logiques sur les fils 301 et 302 et un "0" logique sur le fil 303. L'entrée 326 reçoit dans ce cas une impulsion de tension OV. Si, de plus, les informations présentes sur la porte 307 sont des "1" logiques sur les trois fils 315, 314 et 319, la porte 307 est validée et l'entrée 325 reçoit une impulsion de courant. Le point double 321-323 est alors établi. Pour établir le point de croisement 391-393 permettant de relier la ligne a14, bl4 zi la àla ligne a15, b15, il faut que les sorties des portes 377 et 378 des circuits 710 et 320 respectivement soient marquées. Pour libérer une liaison établie, il faut inverser la polarité appliquée aux thyristors. Pour cela, le circuit logique de commande de libération 330, constitué également d'un décodeur, décode les adresses reçues du calculateur sur ses entrées afin de valider sur une de ses huit sorties la commande de liun des huit circuits, tels que 340, 345.... 795. Par exemple, la porte 307 commande le circuit 340 si les informations portées par les trois fils 349, 750 et 369 sont des "1" logiques. tes circuits de libération 740 à 395 sont constitués de diodes 384, 785 et 379, de résistances 387 et 388 et diun transistor 386. te fonctionnement détaillé de ces circuits sera mieux décrit en regard de la figure 4 qui représente une liaison établie complète entre un premier équipement de ligne 13 et un joncteur 17, à travers un réseau de connexion 16 à trois étages. Chaque étage du réseau de connexion est constitué de matrices de points de croisement telles que représentées sur la figure 3. Pour faire passer un point de croisement de l'état "repos" à l'état "travail", il faut marquer la verticale et l'horizontale auxquelles il appartient, en envoyant comme indiqué ci-dessus les états logiques nécessaires. Sur chacun des étages de commutation, un point de croisement double est établi selon le mode illustré sur les figures 2 et 3, à savoir 430-431, 440-441 et 4Te451 (figure 4). Par exemple, le point double 430-431 peut relier la ligne a3b3 à la ligne a2b2 (figure 3). Pour des raisons de simplicité, on n'a représenté sur la figure 4 que le point double établi sur chaque étage. Chaque point double établi est relié aux autres points doubles (non représentés) du même boîtier. Pour des raisons de simplicité toujours, on n'a pas représenté pour chaque point de croisement les circuits logiques de marquage complets, seules ont été représentées les portes validées pour les marquages horizontaux et verticaux du point double considéré, comme expliqué en regard de la figure 2. Ces deux portes sont regroupées sur la figure 4 dans un même circuit logique, tel que 433, lui-même relié au calculateur 19. Pour les mêmes raisons, les trois fils de liaison de chaque porte au calculateur ont été regroupées. L'équipement de ligne 13 peut être par exemple du type décrit dans les brevets français NO 74 43 182 ou NO 75 29 684. Un tel équipement comprend un translateur 460 qui assure la Jonction de la ligne 11-12 de poste avec le réseau de connexion, avec l'isolement électrique approprié, et qui permet la transmission correcte des courants de conversation. Des diodes Zener 470 et 471 placées en série et opposition l'une par rapport à l'autre, au primaire du translateur, permettent d'éliminer les surtensions intempestives apparaissant sur l'équipement de ligne et qui risqueraient soit d'annuler le courant dans les thyristors, soit de détériorer ces derniers. Une résistance 461 relie le point milieu du secondaire du translateur 460 à une première source de tension, OV dans l'exemple choisi. Le réseau de connexion 16 est relié au åoncteur 17, par exemple un åoncteur local, comme dans le cas schématisé sur la figure 1. Ce åoncteur peut être par exemple du type décrit dans le brevet français NO 75 29 683. I1 est essentiellement constitué d'un translateur 480 dont le primaire a son point milieu relié, par l'intermédiaire d'une résistance 481, à une deuxième source de tension, de -15V dans l'exemple choisi. En parallèle sur cette résistance sont connectées une diode électroluminescente 482 et une résistance 483 dont le rôle sera précisé avec l'explication du fonctionnement. tes fils de ligne sont également reliés au circuit 420 de libération de la liaison, comportant d'une part une porte logique de commande 489, faisant partie du décodeur 330 (fig. 3) et, d'autre part, le circuit associé identique au circuit 340 (fig. 3). Les fils de ligne issus du réseau de connexion et raccordés au primaire du translateur 480 sont reliés, chacun, à une diode 484 et 485 respectivement. te point commun aux diodes 484-485 est d'autre part relié à un interrupteur eclectronique par exemple un transistor 486, sur le collecteur- de/dernier, par l'intermédiaire d'une résistance 487. L'émetteur de ce transistor est relié à une troisième source de tension supérieure à la précédente, +5V dans le présent exemple. La base de ce transistor est elle-même reliée, par l'intermédiaire d'une résistance 488 de polarisation, à la porte 489. D'autre part, le point commun aux diodes est en outre relié à ladite deuxième source de tension par l'intermédiaire d'une diode 479. Sur la figure 4, on nta pas représenté les éléments reliés au secondaire du translateur 480 du åoncteur. Dans le cas où le åoncteur est un åoncteur local (comme sur la figure 1), ces éléments sont symétriques de ceux situés au primaire. La commande de l'établissement d'une liaison a lieu comme expliqué en regard des figures 2 et 3 te calculateur ou tout autre organe chargé de gérer le réseau de connexion envoie les ordres de marquage d'un chemin sur les circuits logiques 433, 443 et 453 commandant les points de croisement respectifs de chaque étage. Ces circuits logiques délivrent, pour chaque point de croisement à établir, les deux états logiques nécessaires, l'un constituant la commande dite verticale, l'autre la commande dite horizontale, déterminant ainsi un point de croisement unique pour chaque étage. Les thyristors commandés passent alors à l'état conducteur,à faible impédance. ta visualisation de l'établissement d'une liaison a lieu au moyen de la diode 482. En effet, dès que les thyris- tors sont conducteurs, un courant continu circule du OV au secondaire du translateur 460 au -15V placé au primaire du translateur 480 à travers la résistance 461, les thyristors et la résistance 481. La résistance 461 ainsi que la première et la deuxième source de tension de OV et -15V ont des valeurs choisies pour que le courant continu circulant dans les thyristors soit assez élevé, afin que les liaisons établies ne retombent pas sur des tensions perturbatrices dues à des parasites ou sur des tensions transitoires dues aux retombées ou à l'établisse- ment de chaînes adjacentes. Ces valeurs sont en outre choisies de façon à être compatibles avec la résistance 481 dont le rôle est expliqué ci-après. La sortie de la porte 489 est validée par une information venant du calculateur 19, de manière à saturer le transistor 486. Une tension de +5V est donc appliquée sur les deux fils de ligne à travers la résistance 487 qui imite le courant dans le transistor. L'application de cette tension sur les cathodes des thyristors 450 et 451 a pour but d'inverser la tension présente entre l'anode et la cathode de ces thyristors. Cette inversion provoque l'arrêt simultané de la conduction sur les trois étages du réseau de connexion et l'extinction de la diode électroluminescente 482. La connexion du point commun aux deux diodes et de. la source basse tension de +5V à travers la diode 479 permet de protéger le transistor 486 contre les effets perturbateurs dus aux selfs du transformateur 480 : ces selfè créent, en effet, un courant tendant à s'opposer à celui qui prend naissance dès la conduction des thyristors. Un avantage du circuit selon l'invention réside dans le fait que les liaisons doubles permettent de diminuer la diaphonie entre liaisons. adJacentes. D'autre part, les pointes de courant produites lors du marquage ou de la libération d'une liaison sur chaque fil créent des flux égaux et opposés qui s'annulent dans les demi-enroulements du secondaire du transformateur 460 et du primaire du transformateur 480. On peut citer comme autres avantages~: les commandes ne nécessitent que de faibles puissances et, de plus, ces commandes peuvent facilement être communes à un certain nombre de points de croisement la protection des channes contre les parasites est facilement obtenue ; seul un faible volume est nécessaire non seulement pour les étages de commutation mais aussi pour les circuits de marquage et de libération de ces étages qui sont en outre moins coûteux le niveau de bruit des circuits électroniques est nul et, de plus, la vitesse de commutation est nettement améliorée dans le cas de commandes électroniques par rapport aux commandes électromécaniques. Sur la figure 4, les circuits de marquage et de libération de la liaison établie au secondaire du transformateur 480 n'ont pas été représentés car ils sont exactement symétriques de ceux placés au primaire, dans le cas (qui est celui de la figure 1) où il s'agit d'une liaison locale sous le contrôle d'un seul central. Dans le cas d'une liaison à travers un joncteur réseau, sous le contrôle de deux réseaux distants l'un de l'autre, les circuits de marquage et de libération du réseau de connexion du premier central, c'est-à-dire la partie située du côté du primaire du translateur 480, est identique à celle représentée sur la figure 4. ta partie située du côté du secondaire du translateur 480 est différente puisqu'elle n'est pas reliée systématiquement à un réseau de connexion du meme type. Elle dépend du réseau de connexion du deuxième central. I1 est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra y apporter toute équivalence technique sans sortir de son cadre, qui est défini dans les revendications annexées. REVENDICATIONS i. Circuit de marquage et de libération d1un chemin à travers un réseau de connexion à thyristors comprenant un ou plusieurs étages dans une installation téléphonique électroni- que commandée par calculateur, ledit chemin reliant un quipe- ment de ligne d'abonné comportant un premier translateur et un joncteur comportant un second translateur, ledit circuit comprenant, par point de croisement, deux thyristors chacun en série par son circuit anode-cathode entre un fil d'horizontale et un fil de verticale, caractérisé par le fait que les gachettes desdits thyristors sont reliées à deux sorties respectives d'un circuit de commande dont les deux entrées sont reliées à deux circuits logiques eux-mêmes connectés au calculateur, l'anode et la cathode de chaque thyristor étant connectées soit- directement soit à travers les thyristors des autres étages., respectivement au secondaire du premier translateur et au primaire du second translateur, lesdits primaire et secondaire ayant leur point milieu relié respectivement à une pre mière et à une deuxième source de tension, ledit circuit.compre- nant par ailleurs un interrupteur électronique connectant, à l'état conducteur, une troisième tension, inverse, aux bornes desdits thyristors. 2. Circuit de marquage et de libération selon la reven diction 1, caractérisé par le fait que l'interrupteurélec- tronique est constitué par un transistor dont la base est reliée à un circuit logique connecté lui-même au calculateur, et dont le circuit émetteur-collecteur est relié par l'émetteur à la troisième tension et, par-le collecteur, aux fils de conversation du coté du second translateur. 7. Circuit de marquage et de libération selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le circuit de base du transistor comprend une résistance de polarisation et.que le circuit de collecteur comprend une résistance de charge et deux diodes en dérivation connectées chacune à un fil de conversation. 4. Circuit de marquage et de libération selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le circuit de collecteur du transistor comprend en outre une diode de protection reliée au point milieu du primaire du second translateur. 5. Circuit de marquage et de libération selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le point milieu du premier et du second translateur est relié respectivement à la première tension et à la deuxième tension par l'intermédiaire d'une résistance, les valeurs des trois tensions et des résistances étant telles que les thyristors soient parcourus, à l'état conducteur, par un courant continu supérieur à leur courant de maintien. 6. Circuit de marquage et de libération selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les circuits logiques délivrent des niveaux logiques appliqués sur les points de croisement déterminant le chemin recherché. 7. Réseau de connexion électronique de téléphonie comportant des circuits de marquage et de libération selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.