Brevet FR2438380A1 — publié le 19800430

L'invention concerne un dispositif pour fournir un signal logique avec un rapport cyclique proche de 0,5 à partir d'un signal logique ayant un rapport cyclique quelconque. Un tel dispositif trouve d'importantes applications. Par exemple, pour des signaux d'horloge, on souhaite que les fronts montants et les fronts descendants soient régulièrement répartis dans le temps. Ainsi, si on transmet ces signaux variant entre deux valeurs de tensions opposées, il n'apparat pas de composante de tension continue qui gêne la transmission. Dès que la cadence des signaux d'horloge devient très rapide, le rapport cyclique a tendance à être différent de 0,5, ceci survient lorsque la période des signaux n'est plus très grande devant le temps de réponse des circuits logiques devant traiter ces signaux. A ces cadences, le temps de montée et le temps de descente ainsi que les retards ne sont plus égaux, de sorte qu'un rapport cyclique initial de 0,5 ne peut être conservé. L'invention propose un dispositif du genre mentionné dans le préambule réalisé en utilisant des moyens simples. Pour cela, un tel dispositif est remarquable en ce qu'il est constitué par un générateur de rampes pour fournir un signal montant en correspondance à une première valeur logique du signal logique à rapport cyclique quelconque et pour fournir un signal descendant en correspondance à une deuxième valeur logique du signal logique à rapport cyclique quelconque et par un organe de comparaison pour comparer le signal de sortie du générateur avec sa valeur moyenne, le signal logique avec un rapport cyclique proche de 0,5 apparaissant à la sortie de l'organe de comparaison. Une caractéristique de l'invention selon laquelle le générateur de rampes est constitué par une cellule d'intégration de type RC permet une réalisation du dispositif particulièrement simple et peu onéreuse. La description suivante faite en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente un schéma de principe du dispositif conforme à l'invention. La figure 2 représente l'allure de quelques signaux prélevés sur le dispositif conforme à l'invention. La figure 3 représente le schéma de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. A la figure 1, le générateur 1 fournit des signaux logiques dont l'allure, en fonction du temps "t" est indiquée par la référence S1 à la ligne "a" de la figure 2 ; ces signaux varient entre 0 et + 5 volts, par exemple ; ces signaux sont pé- riodiques ; si on appelle T la période, on définit le rapport cyclique 5 tel que la durée ST correspond à la durée pendant laquelle le signal S1 est actif, c'est-à-dire égal à + 5 volts entre les instants t1 et t2, alors que pendant le temps restant compris entre t2 et t3 et égal donc à (1 - 6 ) T, le signal S1 est égal à 0 volt. Le signal S1 montré à la figure 2 présente un rapport cyclique de l'ordre de 0,3. On veut obtenir à la borne de sortie 2 un signal S2 qui présente un rapport cyclique proche de 0,5 et dont la période est aussi égale à T ; ce signal S2 est représenté à la ligne "b" de la figure 2. Conformément à l'invention, le dispositif pour fournir un signal logique S2 avec un rapport cyclique proche de 0,5 à partir d'un signal logique S1 ayant un rapport cyclique quelconque est remarquable en ce qu'il est constitué par un générateur de rampes 3 pour fournir un signal montant (signal S3 à la ligne "a" de la figure 2), en correspondance à une première valeur logique du signal S1 (dans cet exemple, on a pris la valeur logique correspondant à + 5 volts) et pour fournir un signal descendant (signal S4 à la ligne "a" de la figure 2), en correspondance à une deuxième valeur logique (correspondant à 0 volt) du signal S1 et par un organe de comparaison 4 pour comparer le signal de sortie (formé des signaux S3 et S4) du générateur avec sa valeur moyenne représentée en pointillé sous la référence S5 à la ligne "a" de la figure 2, le signal de sortie de l'organe 4 étant le signal S2. L'organe de comparaison 4 est formé d'un comparateur 10 dont une des deux entrées est connectée à la sortie du générateur de rampes et dont l'autre est reliée a la sortie d'un filtre passe-bas ; ce filtre passe-bas dont l'entrée est reliée à la sortie du générateur de rampes 2, fournit une tension dont la valeur est égale à la valeur de la tension moyenne du signal de sortie du générateur 2. L'invention profite du fait qu'il est facile de trouver des comparateurs dont les temps de réponse sont plus rapides que ceux des circuits logiques. Ainsi; la différence des temps de montée et de descente des comparateurs n'influence pratiquement pas le rapport cyclique du signal S2. Il est simple de montrer que lorsque les signaux S3 et S4 sont des signaux dont l'amplitude varie linéairement en fonction du temps, le signal 52, à la sortie, a un rapport cyclique rigoureusement égal à 0,5. A l'instant " # 1" où le signal logique S2 prend une valeur logique "1", le signal de sortie du générateur 2 devient supérieur à sa valeur moyenne ; cet instant se produit au milieu du signal montant S3. L'instant "#2" où le signal logique S2 prend la valeur "O" indique que le signal de sortie du générateur devient inférieur à sa valeur moyenne, ceci se produit au milieu du signal 54.L'intervalle (t2 - Zi) est donc égal à la moitié du temps pendant lequel le signal S1 a la valeur 5 volts ajoutée à la moitié du temps pendant i'equel le signal S1 est égal à OXvolt, donc #T (1 - #) T #2 - #1 = + = 2 2 Dans le dispositif réalisé en pratique montré à la figure 3, les signaux S3 et 54 ne varient pas, d'une manière rigoureuse, linéairement en fonction du temps. Le générateur 3 se présente sous la forme d'une cellule d'intégration de type RC formée d'une résistance 20 de valeur R et d'un condensateur 21 de valeur CE L'organe de comparaison est constitué par un comparateur 10 dont une première entrée est reliée, par l'intermédiaire d'un condensateur 25, à la sortie du générateur 3 constituée par le point commun entre une extrémité de la résistance 20 et une extrémité du condensateur 21. L'autre entrée du comparateur 10 est reliée à la masse. Le condensateur 25 a pour but de bloquer la composante continue du signal de de sortie du générateur 4, de sorte qu'a la première entrée du comparateur 10, on a le signal de sortie du générateur 2, diminué de sa valeur moyenne. La comparaison par zéro effectuée par le comparateur 10 fournit alors le signal S2. Par suite de la présence de la cellule RC, les signaux S3 et S4 ne sont plus linéaires ; ces signaux s'écrivent : Pour t1 # t # t2 : 1 - exp [ - (1 - #) x ] S3 = Vo - Vo # # exp [- (t - t1) /RC 1 - exp [ - x ] Pour t2 # t # t3 : S4 = Vo . 1 - exp [-#x]/1 - exp [-x] . exp [ - (t - t2) / RC] où V est la tension maximale du signal de sortie du générateur 1. o t1 est l'instant initial du signal 53 t2 est l'instant initial du signal S4 RC est la constante de temps de la cellule 3 X = T/RC #2 - #1 1 Log 1 - S 1 - exp [- #x] = # + # # # T X S 1 - exp [- (1 - S) x ] la quantité :Z 2 -# i représente le rapport cyclique du signal de sortie S2. T On sait que pour X #0,7, les signaux S3 et 54 présentent une bonne linéarité, de sorte que, quelle que soit la valeur de # des signaux S1, le rapport cyclique des signaux de sortie S2 varie entre 0,47 et 0,53. On remarquera qu'il n'y a pas trop intérêt à prendre pour X une valeur trop faible, car les signaux S3 et S4 varie raient peu par rapport à la valeur moyenne ; il serait difficile alors de déterminer avec précision les instants où ces signaux seraient égaux à la valeur moyenne. REVENDICATIONS Dispositif pour fournir un signal logique avec un rapport cyclique proche de 0,5, à partir d'un signal logique ayant un rapport cyclique quelconque, caractérisé en ce qutil est constitué par un générateur de rampes pour fournir un signal montant en correspondance à une première valeur logique du signal logique à rapport cyclique quelconque et pour fournir un signal descendant en correspondance à une deuxième valeur logique du signal logique à rapport cyclique quelconque et par un organe de comparaison pour comparer le signal de sortie du générateur avec sa valeur moyenne, le signal logique avec un rapport cyclique proche de 0,5 apparaissant à la sortie de l'organe de comparaison. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur de rampes est formé par une cellule d'intégration de type RC. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rapport entre la période du signal logique ayant un rapport cyclique quelconque et le produit RC est égal à une valeur avoisinant 0,7. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 ou 3, caractérisé en ce que l'organe de comparaison est formé par un comparateur à deux entrées pour comparaison, dont une est reliée à la sortie du générateur de rampes par l'intermédiaire d'un condensateur et dont la deuxième est reliée à la masse. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caracté risé en ce que l'organe de comparaison est constitué par un comparateur dont une entrée est reliée à la sortie du générateur de rampes et dont l'autre est reliée à la sortie du générateur de rampes, par l'intermédiaire d'un filtre pour fournir la valeur moyenne du signal de sortie du générateur de rampes.