Brevet FR2431760A1 — publié le 19800215

L'invention concerne des commutateurs pour intereonnecter des voies de transmission de signaux, et elle concerne plus particulièrement un commutateur qui permet d'interconnecter sélectivement un câble coaxial commun et une paire d'autres câbles coaxial. Dans des systèmes du type considéré suivant la présente invention, il est souvent souhaité d'autoriser l'application de signaux d'image sur un terminal de sortie d'image, à partir de plusieurs sources de signaux d' image, telles que des contrbleurs d'image. Dans des systèmes antérieurs utilisés pour permettre cette commutation, un câble supplémentaire peut être nécessaire pour transmettre le signal de commande au commutateur de câbles coaxiaux. D'autres systèmes connus de commutation de câbles coaxiaux, sensibles aux radio-fréquences, ne répondent pas au type de signaux dont il est question suivant l'invention, signaux qui sont souvent numériques et non pas modulés en fréquence ou en amplitude.Dans d'autres systèmes connus dans lesquels le signal de commande du commutateur est transmis numériquement sur les câbles coaxiaux qui sont commutés, il est nécessaire de disposer d'un niveau de référence dans un comparateur utilisé pour détecter le signal de commande numérique. Cependant, on a trouvé, notamment dans le cas d'un signal numérique très complexe, tel qu'un signal d'image composite soumis à des distorsions dues aux effets d'atténuation de longues lignes coaxiales et au bruit en mode commun, que la formation du niveau de référence n'était pas fiable si on n'utilisait pas un préamplificateur de compensation de fréquence très compliqué. Ces exigences supplémentaires augmentent nécessairement le coat et la complexité des systèmes de commutation. la présente invention concerne par conséquent un système de détection d'impulsions destiné notamment à être utilisé avec des câbles coaxiaux pour permettre la commutation des cåbles. Le circuit de détection d'impulsions suivant l'invention comporte un comparateur différentiel sur les entrées duquel sont branchées des impédances d'entrée importantes. Ces circuits d'entrée d'impédance importante sont reliés à 1' armature ou conducteur extérieur et au conducteur central d'un câble coaxial. Par conséquent, en raison de l'utilisation d'impédances d'entrée. importantes, aucun circuit de terminaison n'est nécessaire pour l'interconnexion, sur le câble coaxial. Ce système évite également la nécessité d'un filtrage pour obtenir un signal de référence, étant donné que l'utilisation d'un comparateur différentiel branché de cette manière avec le câble coaxial annule l'effet des signaux en mode commun. L'existence de signaux sur le conducteur extérieur du câble coaxial n'interfère pas de ce fait avec le fonctionnement du circuit. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le système de commutation de cibles coaxiaux peut en outre fournir les impulsions de commutation destinées à la commutation des contrôleurs d'image, en actionnant un clavier au niveau du terminal d'entrée-sortie du système, qui peut comporter un dispositif d'affichage à clavier. De ce fait, le système suivant la présente invention peut notamment être agencé pqur être utilisé avec des terminaux comprenant des tubes à rayons cathodiques et des claviers. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on peut prévoir un discriminateur de durée d'impulsions destiné à recevoir les signaux de sortie du comparateur différentiel pour distinguer les impulsions de commutation d'autres signaux provenant à la fois des contrôleurs d'image et du clavier. Ce discriminateur peut en outre comporter un circuit de verrouillage, par exemple une bascule, pour autoriser la sélection alternée de deux contrôleurs d'image pour les relier au terminal d'entrée-sortie. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation préféré mais non limitatif représenté aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est un schéma de blocs d'un système simplifié suivant l'invention - la figure 2 est un schéma de blocs d'un système simplifié destiné à produire une impulsion de commutation et à être utilisé dans le système de la figure 1 - les figures 3t à 3G sont des diagrammes en fonction du temps représentant les signaux qui peuvent apparaître en différents points d'un système suivant l'invention - la figure 4 est un schéma de blocs plus détaillé d'un circuit préféré suivant l'invention ;; - la figure 5, enfin, est un diagramme simplifié en fonction du temps des signaux apparaissant dans le système de l'invention, en présence d'un signal en mode commun important. En se référant maintenant aux dessins, et plus particulièrement à la figure 1, on a représenté un schéma de blocs simplifié dlun système suivant l'invention. En général, le système comporte un ou plusieurs contrôleurs d'image 10, il qui peuvent être reliés sélectivement à un terminal d'entrée-sortie du commutateur de câbles coaxiaux, des câbles coaxiaux distincts 16, 17 étant respectivement branchés entre les deux bornes de sortie 19, 20 du commutateur de câbles coaxiaux et les contrôleurs d'image 10, 11. On remarquera que-les contrôleurs d'image peuvent être du même type, tel que le contrôleur d'image "modèle 82" fabriqué par DATA 100 Corporation de Xinneapolis, Minnesota, et que le commutateur de cibles coaxiaux peut physiquement faire partie de l'un ou l'autre de ces contrôleurs, ou bien qu'un ou les deux contrôleurs peuvent être constitués par undispositif de type différent, par exemple le système EEYBATCH (marque déposée) également fabriqué par DATA 100 Corporation. Mais on peut également utiliser un autre équipement.Dans l'agencement ci-dessus, les données de synchronisation d'image et de trame sont formées dans les contrôleurs d'image, et sont appliquées au tube cathodique d'affichage, paur y être affichées, par l'intermédiaire du commutateur de câbles coaxiaux et de cibles d'interconnexion, Des données pour l'affichage d'autres informations sont dérivées à partir d'un clavier 12, ces données étant transmises, après codage dans un codeur 13, par l'intermédiaire des câbles coaxiaux et du commutateur de cabales coaxiaux, au contrôleur d'image pour être stockées et affichées ultérieurement. Dans un système de ce type, une partie déterminée du cycle des signaux correspondant aux données formées dans les contrôleurs d'image peut être réservée pour les signaux provenant du clavier, afin d'autoriser l'entrée de données provenant du clavier. Par exemple, dans un mode de réalisation particulier, le contrôleur d'image peut être agencé de manière à fournir une trame de 262 lignes dont les 16 premières sont réservées pour ventrée de nouvelles données par l'intermédiaire du clavier. Suivant l'invention, en plus des touches habituelles (non représentées), le clavier comporte une touche supplémentaire 22 pour fournir une impulsion de commutation destinée à être appliquée au cible coaxial commun 15. Suivant une caractéristique de l'invention, comme cela sera décrit plus en détail ci-après, le commutateur 14 de câbles coaxiaux comporte un circuit de détection destiné à détecter cette impulsion de commutation, ainsi qu'un circuit pour distinguer ou discriminer l'impulsion ainsi détectée par rapport aux autres données appliquées au câble coaxial 15. Les signaux de sortie du circuit de détection et du circuit discriminateur d'impulsions sont alors appliqués à un commutateur tel qu'un relais à lames, pour autoriser la commande du commutateur de câbles coaxiaux, de manière que les cibles coaxiaux 16 et 17 soient reliés sélectivement au câble coaxial commun 15. Naturellement, on peut également utiliser d'autres types de commutateurs. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le circuit de commande d'impulsions pour le commutateur 14 de câbles coaxiaux, ou le commutateur lui-même, comporte des moyens de verrouillage de manière que le terminal d'entrée-sortie soit relié alternativement aux contrôleurs d'image 10, 11 lorsque la touche 22 du clavier est enfoncée de façon répétée. Autrement dit, suivant l'invention, les câbles coaxiaux sont utilisés pour autoriser le passage de données en provenance du clavier vers les contrôleurs d'image, ainsi que pour transmettre les impulsions de commande du commutateur, en provenance du clavier, au commutateur de cibles coaxiaux. Le commutateur 14 de câbles coaxiaux répond aux impulsions de commutation sur le câble coaxial commun 15, pour passer dans son autre position, c'est-à-dire pour autoriser la liaison du terminal d'entrée-sortie avec l'autre des contrôleurs d'image 10, 11, cette liaison étant maintenue jusqu'à la réception d'une autre impulsion de commutation par le commutateur de cibles coaxiaux. Etant donné que la formation de l'impulsion de commutation nécessite une synchronisation avec les données d'image, pour éviter une interférence entre les signaux on peut utiliser un circuit classique tel qu'une seule impulsion de commutation soit appliquée au câble coaxial commun 15 en réponse à un seul enfoncement de la touche 22, afin que le commutateur ne fonctionne qu'une fois. Le procédé utilisé pour former cette impulsion ne fait pas partie de l'invention et par conséquent on peut utiliser n'importe quel circuit classique dans ce but.A titre d'exemple uniquement, comme représenté sur lafigure 2, l'enfoncement de la touche 22 peut avoir pour effet de mettre une bascule 30 dans l'état excité, cette bascule étant remise dans l'état de repos à un instant déterminé dans la trame au moyen de circuits classiques 31 de détection de signaux de synchronisation et de comptage, de manière que l'impulsion de commutation soit appliquée au cible coaxial, par un générateur d'impulsions 32, à des instants compatibles avec l'agencement. d?s données d'image. Un exemple de format de signaux du type mentionné est représenté sur la figure 3A sur laquelle un signal d'image provenant du contrôleur d'image peut comporter des impulsions d'image 35, par exemple, pour l'affichage de données alphanumériques. Le signal de sortie du contrôleur d'image comporte en outre des impulsions de synchronisation, telles que l'impulsion de synchronisation de ligne 36, dont la polarité est opposée à celle des impulsions d' image. Les signaux fournis par le clavier comporte des impulsions 37 de données de clavier, qui peuvent avoir la même polarité que les impulsions d'image, et qui apparaissent sur des lignes sélectionnées durant lesquels n'apparaît aucune impulsion d'image.Suivant l'invention, l'impulsion 38 destinée à commander le commutateur de cibles coaxiaux apparat également dans la partie du signal d'image durant laquelle n'apparaît aucune impulsion d'image, et cette impulsion peut être distinguée des impulsions de données de clavier suivant différentes techniques, par exemple en prévoyant pour celle-ci une largeur ou durée différente, de préférence supérieure. Par exemple, les impulsions de données de clavier peuvent avoir une largeur ou durée de 2 ps, alors que les impulsions de commutation ont une duree de 15 ps afin de permettre la discrimination de ces impulsions. Bien que la différenciation entre les impulsions de commutation et les impulsions de données se fasse de préférence sur la base de différences de durée, pour simplifier les techniques de séparation de ces impulsions on peut naturellement utiliser d'autres techniques de discrimination, basées par exemple sur l'instant auquel les impulsions apparaissent dans la trame. En se référant maintenant à la figure 4, on a représenté un mode de réalisation préféré d'un circuit de détection d'impulsions et de commutation suivant l'invention. le circuit de la figure 4 est branché entre le câble coaxial commun 15, d'une part, et les câbles coaxiaux 16, 17, provenant des contrôleurs d'image, d'autre part. Suivant l'invention, on prévoit un comparateur différentiel 40 pour sélectionner une polarité des impulsions circulant sur le cible coaxial, à savoir la polarité des impulsions de commutation des câbles coaxiaux. Le comparateur différentiel 40 peut par exemple être du type wA 760 ou du type IM 361. les deux entrées du comparateur sont respectivement reliées au conducteur central et au conducteur extérieur du câble coaxial 15, par l'intermédiaire de circuits similaires 41, 42 présentant une impédance importante. Par exemple, le conducteur central peut être relié à l'entrée non inverseuse du comparateur, par l'intermédiaire d'un condensateur en série et d'une résistance en série, dans cet ordre, une résistance en dérivation étant reliée à une terre de référence au niveau de la borne d'entrée du comparateur.Un circuit similaire présentant une impédance élevée est branché entre le conducteur extérieur du cible coaxial 15 et l'entrée inverseuse du comparateur 40, mis à part que la résistance en dérivation est reliée au point de jonction de résistances 43 et 44 branchées en série servant de diviseur de tension, les résistances 43 et 44 étant branchées entre un potentiel d'alimentation négatif et un potentiel de terre de référence. La résistance 43 possède une valeur qui est très inférieure à celle de la résistance en dérivation au niveau de la borne d'entrée correspondante du comparateur différentiel, de sorte que les résistances 43, 44 appliquent une polarisation sur l'entrée du comparateur différentiel, sans sensiblement affecter l'équilibrage des impédances sur ces deux entrées par rapport à des signaux quelconques appliqués entre ces entrées. L'effet de la tension de polarisation sur le comparateur différentiel apparait sur la figure 3B, sur laquelle on voit que la polarisation, représentée par le niveau de référence 50, décale le niveau relatif des signaux représentés par la ligne 51. Ce décalage permet de mieux différencier le niveau de base des signaux du point de fonctionnement du comparateur différentiel, ce qui améliore et simplifie la séparation des impulsions de polarité opposée par le comparateur différentiel; sans affecter le niveau d'impédance des entrées. Dans cet exemple, le signal de sortie résultant du comparateur différentiel est représenté sur la figure 3C, sur laquelle les signaux comportent des impulsions descendantes, qui correspondent aux impulsions de données de clavier, aux impulsions de commutation et aux impulsions d'image, par rapport au signal 52 présentant normalement un niveau haut ou niveau 1. Dans l'agencement décrit ci-dessus, on remarquera que le comparateur différentiel 40 est branché entre le conducteur exté- rieur et le conducteur central du capable coaxial 15. Par conséquent, le circuit élimine les signaux en mode commun. Par exemple, si un signal en mode commun, se présentant sous la forme d'une onde sinusordale, se trouve sur le conducteur central et le conducteur extérieur du câble coaxial, comme représenté sur la figure 5, la liaison du comparateur différentiel avec le câble coaxial a pour effet d'éliminer cette composante en mode commun, de sorte que les signaux résultants apparaissant entre les entrées du comparateur différentiel sont du type représenté sur la figure 33. La figure 5 illustre également l'effet de la polarisation qui décale le niveau des signaux au niveau du comparateur différentiel pour simplifier la discrimination des impulsions souhaitées. Un discriminateur 55 de largeur ou de durée d'impulsions peut être relié à la sortie du comparateur différentiel lorsqu'on utilise des signaux du type mentionné ci-dessus. Dans le discriminateur 55 de durée d'impulsions, les signaux de sortie du comparateur différentiel commandent un multivibrateur monostable 56 qui peut, par exemple, être du type 9602. Ainsi, chaque passage par zéro dans le sens négatif au niveau de la sortie du comparateur différentiel met le multivibrateur monostable dans l'état excité pour faire apparaître par exemple une impulsion de sortie de, par exemple, 9 ps. Cette durée doit être supérieure à la durée des impulsions de données de clavier, mais inférieure à la durée des impulsions qui doivent être détectées.A la fin de cette période de 9 ps, il apparaît-une impulsion d'échantillonnage 57, comme représenté sur la figure 3D, sur cette figure on voit que des impulsions d'échantillonnage sont formées en réponse aux impulsions de données de clavier et aux impulsions de commutation, mais que l'échantillonnage est indéterminé pendant l'existence d'impulsions d'image. Le circuit pour former l'impulsion d'échantillonnage de largeur ou durée définie peut comporter une porte ST 6û, la sortie du multivibrateur monostable 56 étant reliée, à la fois directement et par l'intermédiaire d'un inverseur 61, aux entrées de la porte E? 60.En outre, la sortie de l'inverseur 61 est reliée à un intégrateur comprenant un condensateur en dérivation 62 relié à une terre de référence, et une résistance en dérivation 63 reliée à la borne d'alimentation positive. Ceci détermine la largeur souhaitée de l'impulsion d'échantillonnage. L'impulsion d'échantillonnage est appliquée sur une entrée d'une porte OU 65 dont l'autre entrée reçoit le signal de sortie du comparateur différentiel, par l'intermédiaire d'un inverseur 66. La sortie de l'inverseur 66 est également reliée à un intégrateur comprenant un condensateur en dérivation 67 et une résistance en dérivation 68, pour faciliter l'élinination des signaux haute fréquence. le signal de sortie de l'inverseur 66 est représenté sur la figure 3E. Lorsque les signaux d'échantillonnage de la figure 3D cotncident avec les signaux de sortie de 1" nverseur 66, des impulsions de coIneidence 70 apparaissent à la sortie de la porte OU 65, comme représenté sur la figure 3F. De telles impulsions de coincidence n'apparaissent pas en réponse à des impulsions de données de clavier, qui sont de durée trop faible, ni en réponse à des impulsions d'image qui sont supprimées au-dessous du niveau logique zéro (logique TTL), par le circuit RC branché à la sortie de l'inverseur 66. Le signal de sortie de la porte OU 65 peut être appliqué à un circuit de verrouillage se présentant sous la forme d'une bascule 71, pour fournir un signal de sortie se présentant sous la forme représentée sur la figure 3G. Ce signal résultant est un signal de commande qui peut être amplifié par un étage pilote, par exemple un étage pilote périphérique de type 75451. La figure 4 comprend en outre différents circuits intégrés utilisés dans un mode de réalisation préféré de l'invention. La commutation entre le cible coaxial commun 15 et les cibles 16 et 17 des contrôleurs d'image est respectivement effectuée au moyen de commutateurs 75 et 76 qui peuvent être constitués par des contacts de relais à lames commandés par une bobine d'actionnement 77. Dans ce mode de réalisation, le signal de sortie de étage pilote 72 est utilisé pour alimenter la bobine 77. Par conséquent, dans le circuit suivant l'invention décrit ci-dessus, on voit que les impulsions de commutation relient alternativement les câbles coaxiaux 16 et 17 au câble coaxial 15. Dans ce circuit on voit en outre que, par suite de l'utilisation d'un circuit d'entrée d'impédance importante, le système de commutation de cibles coaxiaux ne perturbe qu'au minimum les signaux sur les câbles coaxiaux. On préfère les comparateurs différentiels du type décrit ci-dessus du fait qu'ils agissent suffisamment rapidement pour transmettre les signaux d'image et les signaux haute fréquence. Si on utilise des comparateurs lents, les signaux d'image apparaissent sous la forme d'impulsions larges et sont de ce fait plus difficiles à distinguer des impulsions de commutation. Le circuit RC à la sortie de l'inverseur 66 élimine pratiquement tous les signaux haute fréquence, tels que le signal d'image mentionné ci-dessus, et ne transmet que les impulsions basse fréquence, telles que les impulsions de commutation. Dans des variantes de l'invention, un certain nombre de commutateurs de cibles coaxiaux du type mentionné peuvent être incorporés dans un module commun, utilisant une source d'alimentation commune, et permettant de relier alternativement plusieurs terminaux d'entrée-sortie du type mentionné à deux contrôleurs d'image. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, les commutateurs 75 et 76 chargés par un ressort relient le câble coaxial commun 15 au cible coaxial 17, relié au c8té normalement fermé (N.F.) des commutateurs, dans le cas d'une panne d'alimentation, et par suite du branchement d'un circuit 78 de remise dans l'état de repos pour la mise en marche sur la borne &commat; C de remise dans l'état de repos de la bascule 71, le câble coaxial 15 est relié au câble coaxial-16 lors de l'application initiale de la tension d'alimentation. L'agencement de commutation de câbles coaxiaux suivant l'invention est peu coûteux et simple à fabriquer et présente l'avantage de n'avoir aucun effet perturbateur ni sur le terminal d'entrée-sortie ni sur le contrôleur. Etant donné qu'on utilise des circuits d'entrée d'impédance importante pour détecter les signaux de commutation, ce système peut être fixé n'importe où sur la ligne coaxiale sans perturber le signal. Ceci élimine la nécessité d'amplifier le signal avant de le retransmettre, après réception par le commutateur de câbles coaxiaux. En outre, le commutateur de cibles coaxiaux ne nécessite pas un groupe supplémentaire de conducteurs de commande pour les relais de commutation, étant donné que le signal de commande est obtenu directement à partir de la ligne commutée. L'utilisation du circuit de détection d'impulsions d'impédance d'entrée importante, c'est-à-dire l'utilisation d'un détecteur d'impulsions à comparateur différentiel tel que décrit ci-dessus, présente l'avantage que le signal en mode commun sur le conducteur extérieur est utilisé comme signal d'entrée de référence pour le comparateur différentiel. I1 en résulte qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser un niveau de référence distinct, obtenu par filtrage du signal sur le conducteur central et de l'appliquer à un comparateur comme signal de référence. L'invention évite ainsi l'utilisation de filtres, en utilisant un signal à trois niveaux, c' est-à-dire les signaux sur le conducteur central et le conducteur extérieur du câble coaxial et le niveau de référence de la terre. Par conséquent, il n'est pas nécessaire d'utiliser les circuits d'amplification et de compensation de fréquence qui doivent normalement être combinés aux filtres, pour obtenir de façon fiable un signal de référence. En outre, le circuit de détection d'impulsions suivant l'invention peut être fabriqué avec un coat nettement plus faible. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Système de commutation pour des câbles coaxiaux, Ca- caractérisé en ce qu'il comporte un commutateur pour interconnecter sélectivement un premier câble coaxial à des second ou troisième câbles coaxiaux, et des moyens d'actionnement du commutateur pour commander ledit commutateur, lesdits moyens d'actionnement du commutateur comportant un circuit de détection d'impulsions à impédance d'entrée importante branché entre le conducteur central et le conducteur extérieur du premier câble coaxial, et un circuit de sortie multi-stable relié audit circuit de détection pour commander ledit commutateur. 2. Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit de sortie multi-stable comporte des moyens bistables, et que ledit circuit de détection d'impulsions comporte des moyens pour effectuer une discrimination entre les impulsions d'entrée sur la base de la polarité et de la durée des impulsions. 3. Système suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit commutateur est un commutateur à lames. 4. Circuit d'image comportant un terminal d'affichage visuel comprenant un clavier pour former des données de clavier, plusieurs contrôleurs d'image destinés à fournir des signaux d'image et de synchronisation et à recevoir lesdites tonnées de clavier, ainsi qu'un système de commutation selon la revendication 1, 2 ou 3, avec des moyens de commutation et de liaison pour interconnecter selectivement ledit terminal auxdits contrôleurs, un câble coaxial commun étant relié audit terminal, le susdit circuit étant caractérisé en ce que ledit terminal comporte des moyens pour former une impulsion oe ccniutation destinée à être appliquée aucit câble commun, et que lesdits moyens de commutation et de liaison comportent un ircuit de détection d'impulsions destiné à détecter ladite impulsion et un commutateur répondant à la détection d'une impulsion par ledit circuit de détection pour relier séquentiellement ledit câble coaxial commun auxdits contrôleurs d'image. 5. Circuit suivant la revensication 4, caractérisé en ce que ledit circuit de détection d'impulsions comporte un comparateur différentiel, et des circuits d'impédance d'entrée importante distincts respectivement branchés entre les entrées du comparateur différentiel et les conducteurs central et extérieur dudit câble coaxial commun. 6. Circuit suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour décaler le niveau de polarisation sur une des entrées du comparateur différentiel, par rapport au niveau de polarisation -sur l'autre en trée du comparateur différentiel. 7. Circuit suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit commutateur comporte en outre des moyens de verrouillage répondant à la détection de ladite impulsion pour maintenir la liaison entre ledit-câble commun coaxial et chacun desdits contrôleurs d'image jusqu'à la réception d'une autre impulsion par ledit circuit de détection d'impulsions. 8. Circuit suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit circuit de détection d'impulsions comporte des moyens pour effectuer une discrimination entre les signaux d'entrée sur la base de la polarité et de la durée des impulsions, et qu'il comporte en outre des moyens de sortie bistables, lesdits contrôleurs d'image étant alternativement reliés audit terminal d'affichage d'image par l'intermédiaire dudit câble coaxial commun, en réponse à l'application séquentielle desdites impulsions de commutation audit câble coaxial commun.