Brevet FR2361020A1 — publié le 19780303

L'invention concerne un circuit électronique pour l'émission programmée de signaux de commutation, dans lequel la fréquence de rythme d'un rythmeur est réduite par un diviseur à plusieurs étages, des sorties étant prévues à un ou plusieurs des étages du diviseur. Des signaux de commutation, qui apparaissent après des périodes déterminées, peuvent etre obtenus avec différents circuits électroniques. Il est usuel d'utiliser les constantes de temps de circuit RC; mais on ne peut pas obtenir des périodes de longue durée, notamment dépassant une heure, avec des capacités. On utilise dans ce but un diviseur de fréquence commandé par une fréquence de rythme. Un divisssr: de fréquence numérique travaille, dans ce cas, avec plusieurs etages de division; dans ce cas, une impulsion d'entrée apparait plus tard à chaque étage du diviseur qu'à l'étage précédent. L'émission de signaux aux différents étages n'est pas variable.Qn ne peut réaliser qu'à l'aide de circuits à porte coG- teux des séquences de signaux de commutation, dont les signaux sont sépares par des intervalles de temps différents; on ne peut toutefois obtenir , dans ce cas , que des variations de fréquence par sauts. De tels circuits de portes augmentent toutefois considérablement la dépense, de sorte qu'on ne peut pays utiliser, pour construire des chronorelais bon marché, les diviseurs qui, en soi sont économiques en tant que circuits intégrés. Le but de l'invention est de proposer un circuit du type précité permettant de programmer de façon simple des séquences de signaux de commutation séparés par des intervalles de temps différents, sans avoir à combiner ensemble par des portes les sorties du diviseur. Ce but est atteint conformément à l'invention par le fait qu'au moins une des sorties du diviseur est reliée au rythmeur par l'intermédiaire d'une branche de réaction,- et que la branche de réaction modifie la frequence de rythme à l'apparition d'un signal à la sortie correspondante du diviseur. une augmentation de la fréquence de rythme a pour conséquence qu'à la sortie suivante, un signal apparait plus tôt. Il est ainsi possible de faire apparai tre à une sortie très fortement réductrice, par exemple du facteur 210 un premier signal après une longue période de retard, et un deuxième signal, après une brève période. Il n'est pas nécessaire dans ce but de combiner diverses sorties entre elles. Généralement, des séquence de signaux se déroulant selon un programme ne doivent passer qu'une seule foins lors d'un ordre externe. Pour cette raison, de préférence, la sortie du dernier étage du diviseur est raccordée au rythmeur, de telle sorte que ce dernier s'arrête à l'apparition d'un signal à cette sortie. L'invention présente un autre domaine d'utilisation. Elle peut être utilisée dans des ensembles, dont le fonctionnement s' opère selon un programme chronologique déterminé. Par exemple, on peut l'utiliser dans des circuits de réveil, ou dans un circuit d'éclairage d'escalier avec avertissement préalable. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif, d'une forme de réalisation représentée schématiquement sur le dessin , sur lequel La figure 1 montre le principe du circuit; La figure 2 montre un diagramme d'impulsions du circuit de la figure 1 ; La figure 3 montre le circuit d'un éclairage de cage d'escalier avec avertissement préalable; La figure 4 montre un diagramme d'impulsions du circuit de la figure 3; et La figure 5 montre le circuit d'un rythmeur. A l'entrée de rythme d'un divisur numérique 1 (figure 1) se trouve un rythmeur 2 dont le courant de charge passe par une résistanceR1. L'entrée du diviseur, par laquelle les sorties de celui-ci sont mises à zéro, est raccordée à la source de courant par un condensateur C1 et un poussoir S1. A la sortie 24 du diviseur est raccordée une branche de réaction constituée par une résistance R2 et une diode D1. Cette résistance R2 est reliée au rythmeur 2. La sortie 25 du diviseur 1 est reliée par une diode D2 également à une entrée du rythmeur 2. A l'apparition d'un signal à cette entrée du rythmeur, ce dernier s'arrete, c'est-à- dire que la séquence d'impulsions envoyée au diviseur est interrompue. Par contre, si une séquence d'impulsions ininterrompue doit être émise par le rythmeur, la canalisation à la sortie 25 doit etre supprimée sans remplacement. Le diviseur numérique ou le diviseur de fréquence peut, dans son principe, etre réalisé dans le sens de l'invention, également comme registre à décalage. Afin d'obtenir un signal de commutation à l'une des sorties du diviseur 1 après une période définie, on actionne le poussoir S1. Les sorties du diviseur î sont, de ce fait, mises à zéro. Le rythmeur 2 démarre et émet la séquence d'impulsions réglée selon la figure 2. Celle-ci apparait réduite aux sorties du diviseur 1. Aussi Longtemps qu'il n'apparait pas de signal à la sortie 24 , la fréquence de rythme est déterminée par la résistance R1 qui limite le courant de charge du rythmeur 2 déterminant la fréquence. Les diodes D1 et D2 empêchent que, lorsque les sorties en question sont sur zéro, il passe du courant au diviseur. Lorsque la première impulsion apparait à la sortie 24, la diode D1 devient conductrice et un courant de charge supplémentaire passe par la résistance R2 dans le rythmeur, de sorte que la fréquence de celui-ci augmente. En conséquence, la durée d'im 4 pulsions diminue à la sortie 24 . De façon correspondante, un signal apparait plus tôt à la sortie 25 du diviseur 1. Ces conditions sont représentées sur la figure 2. La durée d'impulsions pour le cas où il n'est pas prévu de branche de réaction R2, Di est représentée en tirets aux sorties 24 et Dès qu'apparaît un signal à la sortie 25, le rythmeur est arrêté par l'intermédiaire de la diode D2.Ce n'est que lorsque les sorties de diviseur sont à nouveau remises à zéro par un nouvel actionnement du palpeur S1 que le rythmeur redémarre. Il est ainsi possible de prendre aux sorties 24 et/ou des signaux de commutation, dont la séquence chronologique est déterminée par la valeur des résistances R1 et R2. En faisant varier la fréquence du rythmeur, les intervalles de temps des signaux de commutation sont dégagés du rapport fixe du diviseur 1: On peut surtout obtenir, lors de la prise d'une séquence de signaux de commutation à une sortie, ayant un rapport élevé de réduction, qu'il n'apparaisse d'abord après le démarrage un signal de commutation qu'au bout d'une longue période de retard, et qu'ensuite, il apparaisse d'autres signaux de commutation après des périodes notablement plus courtes. Il test, dans ce but,pas besoin d combiner les sorties par des portes ET ou OU. Le temps de retard tl depuis le démarrage jusqutau commencement du signal à la noème à la sortie, se calcule comme suit tl = 2n-i fl dans lequel fl est la fréquence à laquelle -le rythmeur fonctionne jusque là. La période de retard t2 du commencement du signal à la n ème sortie jusqu'à la fin de ce signal, ou jusqu'au commencement du signal à la sortie suivante, se calcule dans le présent exemple comme suit 2n Zn-l t2 = - f2 dans lequel f2 est la fréquence du rythmeur à laquelle celui-ci travaille après modification de la fréquence par l'intermédiaire de la branche de rétroaction. Mais il est également bon que, même lorsque la période de retard tu est longue et la période de retard t2 est courte qu'il ne se produise pas de répétition indésirable de signaux de commutation qui sont particulièrement difficiles à éviter avec les circuits à portes. Selon le principe qui vient d'être décrit, on peut également programmer des séquences de signaux 'de commutation ayant une mul tiplicité de signaux individuels. La figure 3 représente schématiquement un circuit pour une commande d'éclairage d'escalier dans lequel un court arrêt se produit comme avertissement avant l'arrêt définitif de l'éclairage par la minuterie. A la sortie 211 du diviseur 1 se trouve la branche de réaction R2, D1. A cette sortie est pris un signal de commutation par l'intermédiaire d'une résistance R3, et il est amené à la base d'un transistor T1 . A la suite de celui-ci est monté un autre transistor T2, dans le circuit collecteur-émetteur duquel se trouve l'enroulement 3 d'un relais de commutation, dont le contact de commutation 4 est monté en série avec un éclairage de cage d'escalier 5. A la sortie 212 du diviseur 1 se trouve une autre branche de réaction constituée par une résistance R4 et une diode D3. La sortie 213 est reliée à la sortie d'inhibition du rythmeur et, par l'intermédiaire d'une résistance R5 , également à la base du transistor T1 . La résistance R1 est dimensionnée, par exemple de telle sorte que, lorsque le courant de charge pour le rythmeur 2 ne passe que par cette résistance, il s'établit une fréquence de rythme de 12 Hz. En conséquence , après le démarrage apparait un premier signal de commutation à la sortie 211 du diviseur 1 après 85,33 secondes. Ce signal rend le transistor T1 conducteur de sorte que le transistor T2 ne conduit plus et que, par le relais 3, 4 , l'éclairage 5 est arrêté.Simultanément, par la branche de réaction R2, D1, la fréquence du rythmeur augmente. La résistance R2 est dimensionnée de telle sorte que la fréquence de rythme est alors de 682,6 Hz. En conséquence, la sortie 211 coupe après 1, 5 seconde, ce qui met à nouveau en circuit l'éclairage 5. A la chute du signal à la sortie 211 apparaît un signal à la sortie 212 de sorte que la fréquence de rythme est maintenant déterminée par les résistances R1 et R4. Elle est par exemple de 68,27 Hz. L'éclairage reste I5 secondes en circuit jusqu a ce qu'apparaisse à la sortie 211 l'impulsion de commutation suivante. Celle-ci arrête l'éclairage. La fréquence du rythmeur est maintenant determinée par les résistances R1, R2 et R4. Elle est dans le présent exemple de 750,86 Hz. En conséquence,l,36 secondes plus tard,il apparait à la sortie 213 la première impulsion de commutation qui arrête le rythmeur 2 et maintient l'éclairage 5 hors circuit. Ces conditions sont représentées sur la figure 4 mais pas à l'échelle. Comme diviseur 1, on peut utiliser par exemple un circuit intégré du modèle référence CD 4020. La figure 5 représente à titre d'exemple, le circuit d'un rythmeur 2y qui peut être monté en série avec le diviseur 1. Pour ce rythmeur, la sortie de rythme, la résistance R1 et la résistane R2 de la branche de réaction, sont reliés au même point du circuit. Dans le cas où plusieurs branches de réaction sont prévues, leurs résistances sont reliées également à ce point du circuit. A ce point de circuit est en outre relié l'émetteur d'un transistor unijonction (diode à double base) T3 dont les deux bornes de base sont référencées en B1 et B2. A l'émetteur du transistor T3 est en outre relié un condensateur de charge C2 avec lequel est monté en parallèle le circuit collecteur-émetteur d'un autre transistor T4. Avant la base B2 se trouve une résistance R6 et avant la base B1 une resisttance R7. A la base B2 est en outre raccordé un condensateur C3, relié à la base d'un autre transistor T5. Au collecteur de ce transistor T5 sont reliées la base du transistor T4 et une résistance R8.La base du transistor T4 est reliée à la sortie du dernier étage de diviseur qui doit conduire à la mise hors circuit du rythmeur. Par le circuit R6, B2, B1 et R7passe un courant. Il s'établit dans ce cas à la base B2 une tension correspondant à environ 90t de la tension d'alimentation Uo. Le condensateur de charge C2 est chargé par l'intermédiaire de la résistance Ri. Dans le cas où à la sortie correspondante du rythmeur apparait un signal positif, un courant de charge supplémentaire passe par la résistance R2 et éventuellement, par la résistance R4. Bs; que le courant de charge est chargé à environ Bt de la tension à la base B2, il se décharge par l'intermédiaire de l'émetteur et de la base B1 du transistor T3. Ces opérations se répètent en se succédant.Pour un courant de charge plus grand, la fréquence de ces opérations est plus grande que pour un faible courant de charge. Les impulsions de rythme apparaissant à l'émetteur sont amenées au diviseur 1. Le transistor T4 augmente le rapport entre la fréquence de commutation maximale et la fréquence de commutation minimale. Un rapport élevé de ces fréquences est nécessaire si l'on exige, pour la séquence de signaux de commutation souhaitée, d'une part,des impulsions séparées par de grands intervalles de temps, et d'autre part, des impulsions séparées par de brefs intervalles de temps. Le transistor T4 est sélectionné par l'intermédiaire du condensateur T3 et du transistor T5. Lorsque le transistor T3 commute lors de la décharge du condensateur T2 , le transistor T5 ne conduit plus de sorte que le transistor T4 conduit et tient la dé- charge du condensateur C2. Le transistor T4 bloque le rythmeur lorsqu'apparait à la sortie du diviseur 1 reliée à sa base, un signal positif qui rend le transistor T4 conducteur. Dans ce cas, le condensateur C2 ne peut pas se charger, de sorte qu'aucun rythme n'est amené au diviseur. La séquence de signaux de commutation recherchée peut être prise à une ou à plusieurs sorties du diviseur, éventuellement également par l'intermédiaire de différenciateurs et/ou d'étages de formeurs d'impulsions. La ou les sorties du diviseur auxquelles la séquence de signaux de commutation est prise dépendent de chaque cas d'utilisation. R E V-E N D I C A T I O N S , ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 1 - Circuit électronique pour l'émission programmable de signaux de commutation, dans lequel la fréquence d'un rythmeur est réduite par un diviseur à plusieurs étages, des sorties étant prévue's à un ou plusieurs des étages du diviseur, caractérisé en ce qu'au moins une des sorties du diviseur est reliée par une branche de réaction au rythme, et que la branche de réaction modifie la fréquence de rythme lors de l'apparition d'un signal à la sortie reliée à cette branche. 2 - Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie du dernier étage de diviseur est raccordée au rythme, de telle sorte que celui-ci s' arrête à l'apparition d'un signal à cette sortie. 3 - Circuit selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérise' en ce que la fréquence du rythmeur se modi fie en fonction du courant de charge amené à celui-ci, et que dans la, ou les branches de réaction se trouvent des organes de commutation qui modifient chaque fois le courant de charge d'une valeur déterminée. 4 - Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe de commutation est formé par une résistance ohmique et une diode. 5 - Circuit selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce qu'on prévoit des branches de réaction à deux sorties successives du diviseur. 6 - Circuit selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérise en ce que le rythmeur travaille avec un coadensateur de charge qui se charge par l'intermédiaire d'une résistance, et selon l'état de commutation du diviseur, par l'in termédiaire des branches de réaction, et dont la charge, pour une tension déterminée, s'écoule par l'intermédiaire d'un tran sistor. 7 - Circuit selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'avec le condensateur est monté en parallèle un autre transis -tor, qui soutient la décharge du condensateur et, à l'apparition d'un signal à la sortie du dernier étage du diviseur, l'empêche de sx charger.