Brevet FR2363939A1 — publié le 19780331

Cette invention porte sur les convertisseurs analogiquenumérique destinés a fournir un signal de sortie pour modulation en impulsions codées. D.J. GOODMAN, dans un article intitulé "Les applications de la modulation Delta à l'encodage Analogique-Codage d'impulsion", article publié dans The Bell System Technical Journal Vol 48, NO 2, Février 1969 pages 321 a 343, a decrit un convertisseur Analogique-Impulsions codées qui fait appel à un modulateur Delta pour rendre moins complexe ce convertisseur Fondamentalement, un modulateur Delta comprend deux élé- ments, dont l'un peut être appelé un circuit de comparaison/ver- rouillage et présente deux entrées analogiques, et délivre un signal de sortie, spécifiquement de +1 et -1, selon l'entrée qui reçoit le signal de plus grande amplitude.Le signal de sortie est délivré à une vitesse d'échantillonnage prédéterminée. (Au moins théoriquement, il est possible que le circuit délivre également un signal de sortie nul dans le cas où les signaux d'entrée sont identiques). Le signal de sortie du circuit de comparaison/terrsuilla- ge constitue le signal de sortie du modulateur Delta et est également renvoyé à travers le second élément du circuit, qui comprend un intégrateur, à l'une des entrées analogiques du circuit de comparaison/verrouillage. L'autre entrée constitue l'entrée du modulateur. Goodman propose d'utiliser un filtre numérique passe-bas, un intégrateur et un ré-échantillonneur pour transor-mer le signal de modulateur Delta en signal à impulsions codées. L'étude de l'intégrateur doit être menée avec des précautions considérables. I1 doit pratiquement délivrer exactement la même valeur de fuite pour éviter un gain infini en courant continu, sans toutefois sacrifier indûment la transmission des basses fréquences. Cette invention propose un convertisseur analogiqueimpulsions codées comprenant un circuit de comparaison/verrouillage ayant deux entrées analogiques dont l'une constitue l'entrée du convertisseur, et délivrant un premier et un second signal selon celui des signaux qui est le plus fort à l'entrée, un compteur bidirectionnel connecté au circuit de comparaison/verrouillage, conçu pour compter en réponse à un premier signal et pour décompter en réponse à un second signal, un convertisseur numérique analogique connecté entre la sortie du compteur et l'autre entrée du circuit de comparaison/verrouillage, et des moyens servant à tirer de la sortie du compteur un signal de sortie pour modulation en impulsions codées. Ledit moyen peut par exemple prendre la forme d'un filtre passe-bas et d'un circuit d'échantillonnage. Le filtre passebas peut alors être constitué par un filtre transversal numérique. De cette façon, l'on évite la nécessité de disposer d'un intégrateur séparé (présentant des fuites) en dehors du modulateur Delta, et la plus grande simplicité du circuit améliore le fonctionnement. L'invention sera maintenant décrite plus en détail à titre d'exemple en se référant aux dessins joints, dans lesquels La Figure 1 est un schéma synoptique d'un convertisseur analogique-cedage d'impulsions mettant l'invention en oeuvre ; et La Figure 2 est un schéma synoptique d'un convertisseur modifié. Le convertisseur analogique-modulation par impulsions codées 10 représente a une entrée 12 destinée a recevoir un signal d'entrée analogique destiné à être converti en modulation à impulsions codées. L'entrée 12 est connectée à un circuit de comparaison/verrouillage 14 qui comporte, comme on peut le voir, un comparateur 16 relié à un échantillonneur ou porte 18. Le comparateur détecte celle de ses deux entrées qui reçoit le signal le plus fort et délivre un signal de polarité appropriée dont l'amplitude est fixée (et quelconque). L'échantillonneur 18 délivre des impulsions dont la polarité dépend de la valeur de sortie instantanée du comparateur à une fréquence déterminée par un signal d'horloge hM appliqué à une entrée 20.La sortie 22 de l'echantil- lonneur 18 est une représentation en modulation Delta du signal d'entrée, et les éléments du circuit compris entre les bornes 12 et 22 peuvent être de construction entierement classique. Dans un modulateur Delta classique, la sortie 22 de l'échantillonneur est couplée à l'autre entrée du comparateur 16 par un integrateur analogique. Dans le convertisseur représenté, le couplage est assuré par un compteur bidirectionnel, ou compteur décompteur 24, et un convertisseur numérique-analogique 26, et de plus le signal de sortie du circuit est prélevé sur la sortie du compteur. A ce point de vue, un filtre numérique passe-bas 28, de préférence ayant la forme d'un filtre transversal conforme à la description de Goodman, et un ré-échantillonneur 30, sont connectés en série à la sortie du compteur 24. Le ré-échantillonneur 30 reçoit des impulsions dthorioge en modulation par impulsions codées d'une borne 32 et délivre en 34 le signal de sortie du convertisseur.Le filtre passe-bas 28 a une fréquence de coupure égale à la moitié de la fréquence d'impulsions d'horloge en modulation par impulsions codées. Le compteur 24 est synchronisé à la mêxae fréquence d1horlogeûM que I'échantillonneur 18, mais avec une phase différente du signal d'horloge. Le compteur bidirectionnel 24 peut être d'un type convenable déjà connu. Un élément important est le fait que, quoique la commande soit représentée comme faite par le comparateur 16 à travers une ligne unique qui transmet deux niveaux de signal, le comparateur pourrait également avoir deux sorties qui seraient couplées respectivement aux entrées CONPTAGE et DECOMPTAGE du compteur. Le convertisseur numérique-analogique 26 peut également être de construction classique. Dans une autre solution que l'usage du filtre passe-bas 28 et du ré-échantillonneur 30, la sortie en impulsions codées peut être obtenue en interrogeant le compteur 24 à la fréquence d'échantillonnage en impulsions codées, quoiqu'une telle disposition soit limitée par suite du bruit quantique. L'on contaste donc que l'on dispose d'un conYertisseur analogique-impulsions codées qui élimine le besoin d'-un intégrateur analogique à fuite, tout en tirant parti de la simplicité de l'utilisation d'un circuit modulateur de type Delta. La Figure 2 représente une modification du conyertisseur de la Figure 1 et les mimes numéros de référence sont donnés aux mêmes éléments. De plus, le circuit de la Figure 2 comporte un additionneur 36 connecté entre l'entrée analogique 12 et l'entrée correspondante du comparateur 16. Le signal de sortie d'un générateur de signaux triangulaires 38 est appliqué à l'autre entrée de l'additionneur 36. L'onde produite par ce générateur 38 a la forme d'une onde triangulaire dont les pentes sont positive et négative, les gradients étant essentiellement constants et de valeur égale. La valeur moyenne de la forme d'onde est égale à zéro. L'utilisation d'une telle forme d'onde triangulaire réduit le bruit quantique et est donc intéressante. REVENDICATIONS 1. Convertisseur analogique-impulsions codées comprenant un circuit de comparaison/verrouillage ayant deux entrées analogiques, dont l'une constitue l'entrée du convertisseur, et qui fournit un premier ou un second signal selon celui des signaux qui est le plus fort sur les entrées, et un intégrateur ayant une entrée connectée à la sortie du circuit de comparaison/verrouillage et une sortie connectée a l'une de ses entrées, caractérisé en ce que l'intégrateur comprend un compteur bidirectionnel (24) conçu pour compter en réponse à un premier signal provenant du circuit de comparaison/verrouillage (14) et pour décompter en réponse à un second signal, et un convertisseur numérique-analogique (26) connecté entre la sortie du compteur et l'autre entrée du circuit de comparaison/-verrouillage, et par des moyens (28,30) pour obtenir un signal de sortie en modulation par impulsions codées de la sortie-du compteur. 2. Convertisseur analogique-impulsions codes selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen comprend un filtre passe-bas (28) et un circuit échantîllonneur (30) connectés en série. 3. Convertisseur analogique-impulsions codées selon la revendication 2, caractérise en ce que le filtre t28) est constitué par un filtre transversal numérique. 4. Un convertisseur analogique-impulsions codées selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par des moyens (36,38) pour combiner à l'un des signaux d'entrée du circuit de comparaison/verrouillage une forme d'onde triangulaire de valeur moyenne essentiellement nulle et dont la pente présente une valeur essentiellement constante.