Brevet FR2451690A1 — publié le 19801010

La présente invention concerne des perfectionnements aux circuits de postes téléphoniques à clavier0 Dans les postes téléphoniques à clavier actuels, la plupart des fonctions logiques sont réalisées dans un circuit intégré dont les principales entrées et sorties sont schématisées en figurel. Ce circuit intégré 1 comprend une première entrée alimentation 100, une deuxième entrée d'alimentation 101, une série de connexions 102 destinées à être reliées au clavier, une série de connexions 103 destinées à être connectées à un circuit propre à régler la fréquence des impulsions d'horloge, une première sortie 104 destinée à fournir les signaux de numérotation pour commander un transistor d'ouverture et de fermeture de ligne, et une deuxième sortie 105 destinée à fournir des signaux pour provoquer notamment l'inhibition du circuit d'écouteur et du circuit de sonnerie pendant la numérotation.L'entrée d'alimentation 100 alimente essentiellement une partie de mémoire qui permet d'une part de mémoriser des impulsions en provenance du clavier au cours de la numérotation et de l'émission d'un numéro, et d'autre part de maintenir le dernier numéro émis pour pouvoir réemettre rapidement sans recomposition sur le clavier si la première émission du numéro a été infructueuse. La borne d'alimentation 101 permet d'alimenter les autres constituants du circuit intégré 1. La présente invention vise à réaliser divers perfectionnements aux circuits de poste téléphonique à clavier utilisant des circuits intégrés tels que le circuit 1 dans le but d'ensemble de réduire la consommation du poste et de permettre son fonctionnement pour des tensions de ligne plus faibles. En outre, la présente invention concerne divers moyens pour éviter des fonctionnements erratiques du circuit intégré dans le cas de coupures brèves de la ligne d'alimentation. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, la présente invention prévoit un perfectionnement aux circuits de postes téléphoniques à clavier comprenant un circuit intégré assurant l'envoi d'impulsions de numérotation et la mémorisation du dernier numéro d'appel émis, ces circuits ne comprenant pas de source d'alimentation autonome. Selon ce perfectionnement, il est prévu un condensateur alimenté par la ligne par l'intermédiaire d'un pont redresseur, quand le combiné est décroché des moyens de connexion pour alimenter à partir de ce conden- sateur la partie de mémoire de numéro d'appel du circuit intégré ; et des moyens à seuil pour contrôler l'ensemble du sir- cuit intégré pendant une durée prédéterminée après un raccrochement du combiné ou une coupure de la tension de ligne. Egalement, il est prévu que les moyens à seuil ne permettent le fonctionnement du circuit intégré qu'avec un certain retard après le décrochement du combiné ou le rétablissement de la tension de ligne. De préférence, ces moyens à seuil sont réalisés sous forme de transistors à effet de champ, eux-mêmes réalisés dans le circuit intégré. Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu un circuit à transistors à effet de champ pour assurer l'amorçage d'un transistor auxiliaire commandant un transistor principal assurant l'ouverture et la fermeture de la ligne en relation avec les signaux de numérotation. Selon un autre aspect de la présente invention, il est prévu des ponts redresseurs distincts pour assurer la connexion au condensateur de stockage d'énergie précité et pour assurer les connexions avec le transistor principal permettant la commande d'ouverture et de fermeture de ligne en relation avec la numérotation. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles - la figure 1 représente de façon très schématique les principales bornes de connexion d'un circuit intégré de poste téléphonique à clavier - la figure 2 représente une partie du circuit selon la présente invention, destinée à contrôler le circuit intégré - la figure 3 représente une partie du circuit selon la présente invention destiné à assurer la commande du transistor de coupure et de fermeture de ligne - la figure 4 représente de façon générale le circuit selon la présente invention et inclut notamment divers éléments déjà représentés en figures 2 et 3 - la figure 5 représente des formes d'onde destinées à servir de support à la description du fonctionnement des circuits selon la présente invention, - la figure 2 illustre les principaux composants de contrôle du circuit intégré 1 selon la présente invention. Dans ce mode de réalisation le contrôle du circuit intégré est réalisé par coupure de l'alimentation de la partie numérotation, la partie mémorisation restant alimentée en permanence. Ce circuit est relié à la ligne téléphonique par l'intermédiaire des bornes 10 et 11.Les diodes 12, 13 et 14 font partie de ponts redresseurs qui seront décrits plus en détail ci-après en relation avec la figure 4. Ainsi, quand le commutateur à crochets du poste téléphonique est fermé, c'est-à-dire que le combiné est décroché, une tension est présente entre les bornes 10 et 11. On retrouve donc une tension positive aux bornes dtune diode Zener 20 et d'un transistor 21. On notera que la diode Zener 20 est de préférence une diode programmée à laquelle sont associées des résistances de réglage de tension. On obtient donc une tension fixe très bien définie aux bornes de la diode Zener. Le transistor 21 a sa base connectée à une borne 210. La borne 210 est reliée à la borne 104 du circuit intégré 1 de la façon qui sera décrite ci-après en relation avec la figure 3.La tension aux bornes 10 et 11, et plus particulièrement la tension aux bornes de la diode Zener 20, est ramenée sur un condensateur 23. Ainsi, quand les bornes 10 et 71 sont connectées à la ligne téléphonique, ce condensateur 23 se charge. Quand la ligne téléphonique est débranchée, par suite d'un raccrochement du combiné téléphonique ou d'un incident sur la ligne, la tension aux bornes du condensateur 23 est appliquée à la borne 100 du circuit intégré pour maintenir ainsi un rafraîchissement de la partie mémoire de ce circuit intégré et maintenir la mémorisation du dernier numéro d'appel émis. En parallèle avec la diod Zener 20 sont dispszsés, -. une résistance 25 et un condensateur 27. Le point de -;rc,?dcment de ces deux composants est connecté aux portes de deux trrn-ìstors à effet de champ 30 et 31 par l'intermédiaire d'une résistante 32. Ces deux transistors à effet de champ 30 et 31 sont connectés on série, le drain du premier étant connecté à la source du deuxième par l'intermédiaire d'une résistance 33. La source du transistor à effet de champ 30 est connectée à une première borne du condensateur 23 alors que le drain du transistor 31 est connecté à l'autre borne de ce condensateur. Le drain du transistor à effet de champ 30 est connecté à la base d'un transistor 35 dont ltémet- teur est connecté à la première borne du condensateur 23 et dont le collecteur est connecté d'une part à la borne d'alimentation 101 du circuit intégré 1, d'autre part, à l'autre borne du condensateur 23 par l'intermédiaire d'une résistance 37. Les portes des transistors à effet de champ 30 et 31 sont également reliées à la borne 101 par l'intermédiaire d'une résistance 39.Les condensateurs 23 et 27 sont de préférence des condensateurs électrochimiques à capacité relativement élevée ; leur première borne est la borne positive et leur deuxième borne, la borne négative. Le fonctionnement du circuit de la figure 2 est le suivant. En l'absence de tension appliquée par la ligne aux bornes 10 et 11, aucune tension de commande n'est appliquée au trigger constitué par la paire de transistors à effet de champ 30 et 31 connectés de la façon représentée. Seul le condensateur 23 est chargé et alimente la borne 100 d'alimentation de mémoire du circuit intégré 1. Le transistor 35 et le transistor à effet de champ 31 n'étant pas conducteurs et le transistor 30 étant conducteur, le condensateur 23 sert uniquement à cette alimentation par la borne 100 et se décharge extremement lentement. Une fois le combiné décroché, la tension de ligne se présente aux bornes 10 et 11 et le condensateur 27 se charge progressivement par l'intermédiaire de la résistance 25. Au cours de cette charge du condensateur 27, celui-ci atteint la tension de seuil du trigjer constitué par les transistors 30, 31 et 35 et, à ce moment, le transistor 35 devient conducteur et la diode 12 transmet, par l'intermédiaire de la jonction émetteur-collecteur du transistor 35 une tension d'ali- mentation à la borne 101 du circuit intégré 1 qui peut alors fonctionner pour l'ensemble des fonctions logiques du dispositif. De meme, quand la tension de ligne est déconnectée des bornes 10 et 11, dans un premier tempos, le transistor 35 reste conducteur puis, une fois que la tension sur le condensateur 27 a chuté en dessous de la tension de seuil du trigger 30-31-35, le transistor 35 se coupe et la borne 101 n'est plus alimentée. Incidemment, on notera que le seuil du trigger lors de la montée en tension est plus élevé que le seuil de celui-ci lors de la descente en tension. L t avantage de ces seuils distincts sera décrit ci-après en relation avec la figure 5. La figure 3 illustre d'autres caractéristiques de la présente invention. On y retrouve les bornes 10 et 11, les diodes 12, 13 et 14, la diode Zener 20 et le transistor 21. En outre, le circuit comprend un transistor auxiliaire 41 connecté en série avec des résistances 42 et 43 aux bornes de l'ensemble constitué par la diode Zener 20 et le transistor 21. La base du transistor 41 est connectée à l'émetteur du transistor 21 par 11 intermédiaire d'une résistance 45. La borne 104 du circuit intégré 1 est connectée aux portes de transistors à effet de champ 47 et 48 connectés de la façon représentée, une résistance 50 étant connectée entre le drain du premier et la source du deuxième. Le drain du transistor à effet de champ 47 est connecté à la diode 12. La source du transistor à effet de champ 48 est connectée au collecteur du transistor 21. La source du transistor à effet de champ 47 est connectée à la base du transistor auxiliaire 41. En outre, la borne 104 est reliée à la diode 12 par l'intermédiaire d'une résistance 51. Le fonctionnement de ce circuit est le suivant Au moment où l'on décroche le combiné et où la tension du standard téléphonique apparaît aux bornes 10 et 11, les transistors à effet de champ 47 et 48 sont bloqués et constituent une impédance très élevée. La résistance de polarisation de base 45 rend le transistor 41 conducteur. On notera que pratiquement tout le courant qui traverse cette résistance sert à polariser la base du transistor, ce qui permet de le rendre conducteur même quand la tension du standard est faible et quand la résistance 45 est de forte valeur. Le courant traversant le transistor 41 permet alors de rendre conducteur le transistor 21. Pendant la phase de numérotation, un signal apparaissant sur la borne 104 pend conducteur le transistor à effet de champ 47 et bloque le transistor à effet de champ 48.La base du transistor 41 se trouvant alors sensiblement au même potentiel que son émetteur, celui-ci se bloque, provoquant le blocage du transistor principal 21. On notera que la prévision du circuit comprenant les transistors à effet de champ 47 et 48 permet d'adopter pour la résistance 45 une valeur particulièrement élevée, ce qui permet d'utiliser le circuit selon la présente invention avec des tensions d'alimentation faibles tout en pouvant fonctionner avec des tensions d'alimentation élevées (de l'ordre de 100 Volts) et en conservant un courant de fuite acceptable (inférieur à 200 A). En effet, la tension couramment appliquée actuellement pour les lignes téléphoniques est de l'ordre de 48 volts alors que l'on envisage de passer à des tensions de l'ordre de la dizaine de volts. Dans les circuits classiques, la résistance 45 doit être de valeur élevée pour des questions de courant de fuite. Aussi, pour assurer une bonne saturation du transistor 41 pendant le fonctionnement normal, c'est-à-dire lorsque la tension de Zener 20 est établie, ces circuits classiques prévoient une résistance 50 entre la base du transistor 41 et le collecteur du transistor 21. Mais pendant la phase de démarrage sous une tension de standard faible, cette résistance 50 dérive une partie du courant de la résistance 45. Il en résulte des fuites néfastes à la bonne conduction du transistor 41.Ceci est évité selon la présente invention par la présence des transistors à effet de champ 47 et 48 présentant une résistance extrêmement élevée quand ils ne sont pas dans un état de conduction. Comme on le voit sur la figure 3, le transistor à effet de champ 47 est connecté, par l'intermédiaire des diodes 12 et 13, directement entre la base et l'émetteur du transistor 41. Cette disposition constitue l'une des caractéristiques de la présente invention et permet d'assurer, lorsque le transistor à effet dechamp 47 est conducteur, un blocage efficace des transistors 41 et 21, même lorsque la tension de ligne est élevée. La figure 4 représente un mode de réalisation d'interconnexion d'un ensemble de circuits selon la présente invention en relation avec le circuit intégré 1 décrit précédemment. On retrouvera dans cette figure les divers éléments décrits pré cédemment et, en outre, un circuit 60 de commande de relais 61 destiné à assurer la coupure de la sonnerie et de l'écouteur au cours de la fourniture des impulsions de numérotation. On notera également un circuit de commande d'horloge 63 du circuit intégré et un circuit de clavier 64. Les résistances 65 et 66 sont destinées à fixer la tension de la diode Zener programmée 20 comme cela a été exposé précédemment. Des diodes 15,16 et 17 complètent les ponts redresseurs mentionnés précédemment, les diodes 13, 14, 15 et 16 formant un premier pont redresseur et les diodes 12, 14, 16 et 17 formant un second pont redresseur. Il s'agit là de liane des caractéristiques de la présente invention qui permet de fonctionner à faible tension de ligne. En effet, le condensateur 23 doit être isolé de tout autre élément susceptible de le décharger en l'absence de tension de ligne. Si un seul pont redresseur était utilisé et que le condensateur 23 était connecté à la sortie de la diode 13, il faudrait néanmoins prévoir la diode 12 en série pour éviter la décharge du condensateur. Il se produirait donc une chute de tension supplémentaire d'une tension de jonction, soit environ 0,6 volt.Le fait de prévoir un deuxième pont redresseur permet d'éviter cet inconvénient et de limiter au maximum les chutes de tension. La prévision de ce double pont de diodes utilisant deux diodes communes (les diodes 14 et 16) constitue l'une des caractéristiques de l'invention. Enfin, le circuit de la figure 4 comprend une double diode Zener 67 constituée éventuellement de deux diodes Zener tête bêche pour absorber les surtensions. On notera à partir du circuit d'ensemble de la figure 4 que tous les divers composants sont connectés de façon à éviter au maximum les chutes de tension et à éviter la décharge du condensateur 23 en l'absence d'alimentation de la ligne téléphonique pour permettre une mémorisation aussi longue que possible des informations contenues dans la partie de mémoire du circuit intégré 1. Dans la figure 4, les quatre transistors à effet de champ 30, 31, 47 et 48 ont été représentés au voisinage les uns des autres. Ce mode de représentation de la figure a pour but de faire ressortir que ces quatre composants pesvent es zilenìent être inclus dans le circuit intégré 1 ui, :rQrupelons-3-- es un circuit intégré couramment fabriqué. Il n'en résulte qu'une très faible modification de ce circuit étant donné que le traneistors à effet de champ sont par essence des éléments aisément intégrables. Le fonctionnement du circuit de la présente invention sera exposé encore plus en détail en relation avec la figure 5 qui met notamment en lumière le fonctionnement du circuit de trigger constitué des transistors 30, 31 et 35 et représenté isolément en figure 2. La courbe (1) représente la tension aux bornes de la ligne. On a représenté cette tension comme constituée d'une succession d'interruptions de durées distinctes pour pouvoir présenter toutes les caractéristiques de fonctionnement du circuit. La courbe (2) illustre les variations correspondantes de la tension aux bornes du condensateur 27. La courbe (3) représente la tension à la borne 100 ; la courbe (4), la tension à la borne 101 ; la courbe (5), la tension fournie à la borne 105. On suppose clue dans l'état initial, la tension de ligne a été interrompue pendant une durée très longue ou qu'il s'agit du premier fonctionnement de l'appareil, c'est-à-dire que le condensateur 23 est complètement déchargé. Lors de l'établissement de la tension de ligne, la tension sur le condensateur 27 croît progressivement en même temps que la tension à la borne 100 (sur le condensateur 23) avec néanmoins des pentes différentes en raison des valeurs différentes des constantes de temps. Puis, la tension aux bornes du condensateur 27 atteint la tension de seuil du circuit de trigger comprenant les transistors à effet de champ 30 et 31. La tension s'établit alors à la borne 101 alimentant l'ensemble du circuit intégré 1. Au moment où cette tension s'établit, une impulsion est fournie sur la borne 105 pour conditionner les divers circuits de coupure d'écoute et de sonnerie (voir courbe (5)). Après cette alimentation de la borne 101, le condensateur 27 continue de se charger jusqu'à atteindre la charge maximale. Le circuit est alors dans un état de fonctionnement stable. On supposera ensuite que cette alimentation aux bornes de ligne téléphos1ique est interrompue pendant une durée brève de 1' ordre ae 8C ms. Dans ce cas, le condensateur 27 se décharge mais a une valeur insuffisante pour désamorcer le circuit de trigger. Le condensateur 23 se décharge pour continuer à alimenter la orne 100 et la borne 101 comme l'indiquent les courbes (3) et (4). Si, à cet instant, la tension est rétablie, le circuit est à nouveau réalimenté à partir de la ligne et la coupure nta pas produit l'effet. S'il se produit ensuite une interruption plus longue, par exemple de 200 ms, le condensateur 27 se décharge jusqu'à une valeur inférieure à la tension de seuil.A ce moment, le circuit de trigger se désamorce et le transistor 35 passe à l'état non conducteur. Il en résulte que le condensateur 23 n'alimente plus que la borne 100 et que la tension à ses bornes chute extrêmement lentement étant donnée la faible consommation du circuit d'alimentation de la zone de mémoire du circuit intégré. Si la tension de ligne est rétablie, le condensateur 27 commence à se recharger ainsi que le condensateur 23 et la tension à la borne 100 remonte. Par contre, le trigger ne se redéclenche pas immédiatement, mais seulement après avoir atteint le seuil. On examinera ensuite le cas d'une coupure d'une durée de l'ordre de 120 ms, c'est-à-dire à peu près la durée correspondant à la coupure du trigger. Dans ce cas, en 11 absence d'un seuil de remise en route, le circuit intégré se remettrait à être alimenté pratiquement immédiatement après sa désalimentation. Une coupure suivie d'une réalimentation si rapide pourrait produire l'effet d'une perturbation et nuire au bon fonctionnement du circuit intégré en y produisant des parasites. Toutefois, l'action du trigger ayant un seuil de coupure plus bas que son seuil de remise en route entraîne l'apparition d'un retard qui évite des perturbations selon une caractéristique avantageuse de la présente invention. On considérera ensuite le cas d'une interruption relativement longue suivie de l'apparition d'une brève impulsion de l'ordre de 75 ms. Cette durée de l'ordre de 75 ms est juste suffisante dans le cas où le condensateur 23 est déjà à l'état chargé pour réalimenter la borne 101. Néanmoins, cette réalimentation de la borne 101 précède de très peu la fin de l'impulsion de 75 rns et la mise sous tension de la borne 101 serait normalement suivie immédiatement d'une coupure. Néanmoins, comme on peut le voir, en raison du circuit de trigger à double seuil, la mise en alimentation de la borne 101 a une durée minimale prédéterminée. On évite ainsi à nouveau des perturbations qui seraient dues à l'apparition d'une impulsion trop courte.Enfin, la figure montre que le circuit est insensible à des impulsions sur la ligne de très courte durée, par exemple de l'ordre de 50 ms ainsi qu'à du bruit. La présente invention, décrite selon un mode de réalisation particulier, est susceptible de variantes. Par exemple, le circuit trigger décrit à la figure 2 pourra être réalisé sous forme intégrée, soit par un amplificateur bouclé, soit par deux inverseurs en cascade bouclés. D'autre part, et en restant dans le cadre de la présente invention, il est prévu, selon un autre mode de réalisation, que les moyens de contrôle du circuit intégré comprennent des moyens à seuil qui contrôlent les entrées du circuit intégré ou son horloge. Ces moyens peuvent forcer le circuit intégré à rester dans un état stable et ainsi les états transitoires, générateurs de consommation, sont supprimés. Pendant l'état stable, la consommation du circuit intégré peut ainsi être minimisée, ce qui produit les mêmes effets que le blocage de l'alimentation précédemment décrit. Cela peut être réalisé notamment en prévoyant, sur les entrées à commander ou sur l'horloge, des portes commandées par le circuit à seuil. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réali sation qui ont été explicitement décrits mais en inclut diverses variantes et modifications accessibles à l'homme de l'art. REVENVICXTIONS 1. Perfectionnement aux circuits de postes téléphoniques à clavie comprenant un circuit intégré assurant l'envoi d'impulsions de nLijnérotation et la mémorisation du dernier numéro d'appel émis, ces circuits ne comprenant pas de source d'alimentation auLonosle, caractérisé en ce qu'il comprend - un condensateur alimenté par la ligne quand le combiné est décroché, cette alimentation se faisant par l'intermédiaire d'un pont redresseur : - des moyens de connexion pour alimenter en permanence à partir de ce condensateur une mémoire de numéro d'appel contenue dans le circuit intégré; et - des moyens à seuil pour forcer le circuit intégré dans un état de fonctionnement normal pendant une durée au moins égale à une durée prédéterminée après un raccrochement du combiné ou une coupure de la ligne. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens à seuil forcent le circuit intégré dans un état de veille pendant un temps ai moins égal à une durée prédéterminée après le décrochement du combiné ou le rétablissement de la ligne. 3. Circuit selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens à seuil commandent l'alimentation du circuit intégré. 4. Circuit selon l'une des revendications 1 ou 2, caracté rise en ce que les moyens à seuil col1tr8nent les changements d'état des entrées nu de l'horloge du circuit intégré. 5. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens à seuil comprennent des transistors à effet de champ réalisés dans ledit circuit intégré. 5. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel le circuit intégré transmet des signaux d'ouverture et de fermeture de ligne à un transistor principal par l'inter mediaire d'un transistor auxiliaire, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit de commande pour ce transistor auxiliaire comprenant des transistors à effet de champ, d'où il résulte que le Lransistor auxiliaire a une résistance de polairisation apparente très élevée. 7. Circuit selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit circuit de commande comprend deux trals- transis t e champ d'où il résulte que le transistor auxilliaire d'une ré- sistance de polarisation apparents très élevée lorsque es transistors à effet de champ sont non conducteurs, faible lorï- que l'un des transistors à effet de champ est conducteur, et très faible lorsque l'autre est conducteur. 8. Circuit selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que lesdits transistors à effet de champ sont réalisés dans ledit circuit intégré. 9. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le condensateur et 1 transistor princi- pal sont connectés à la ligne par des ponts redresseurs. 10. Circuit selon la revendication 9, caractérisé en ce que les ponts redresseurs distincts comprennent deux diodes communes.