Brevet FR2443770A1 — publié le 19800704

La présente invention se rapporte a un circuit recepteur pour bus de type "AC", ce circuit recepteur comportant un comparateur et un circuit de liaison à isolation galvanique et à résistances de decouplage entre le bus et le comparateur et pouvant notamment recevoir des trains d'impulsions. Dans un système electronique comportant une unité centrale coopérant avec plusieurs organes périphériques, la transmission d'informations entre l'unité centrale et les organes peripheriques s'effectue par l'intermediaire de lignes omnibus, généralement appelées "bus". Les informations sont transmises de l'unite centrale vers les organes peripheriques par l'intermediaire d'un "bus aller", et des organes peripheriques vers l'unite centrale par l'intermediaire d'un "bus retour", chaque bus etant constitue par une paire de conducteurs. I1 existe deux types de bus : les bus "DC" et les bus "AC". Les bus de type DC fonctionnent par etats et peuvent transmettre des impulsions aussi longues que l'on veut. Les bus de type AC ne peuvent transmettre que des impulsions de durcie finie relativement courtes.Ces bus de type AC presentent deux avantages importants par rapport aux bus de type DC : ils assurent une isolation galvanique entre les differents organes relies au meme bus, et ils assurent une isolation des organes peripheriques entre eux du point de vue "defense", ctest-à-dire qu'un organe peripherique en faute, presentant par exemple un "i" permanent à sa sortie, ne risque de perturber les autres organes peripheriques du fait que, comme précisé ci-dessus, son bus ne peut transmettre que des impulsions de durée finie. Un circuit récepteur pour bus AC comporte habituellement, ainsi que représenté sur la figure I du dessin annexé, entre le bus aller B, chargé par une résistance d'adaptation RA, et le comparateur C, dont la sortie S est reliée à un organe périphérique (non représente), des resistances de de couplage Ri et R2 de valeur relativement elevee reliant les conducteurs (-) et (+) du bus B à ltenroulement primaire d'un transformateur T d'isolation galvanique generalement appele "transformateur d'impulsions", l'enroulement secondaire de ce transformateur etant relie par l'intermediaire de resistances R3 et R4 aux entrees (-) et (+) du comparateur C, entrees qui sont egalement reliees à un circuit de polarisation equilibré comportant les résistances R3 à R8 branchées en serie entre des potentiels +V et -V avec mise à la masse du point de jonction des resistances R6 et R7, ce circuit de polarisation forçant la sortie du comparateur C à un etat donne. Un tel circuit recepteur connu presente les inconvenients suivants - Le transformateur T est très onereux, en particulier s'il est prévu pour fonctionner en haute fréquence, et de plus il est encombrant. - Le transformateur T doit, après la transmission d'une impulsion, "récupérer" la composante continue à sa sortie, c'est-à-dire que l'inductance présentée par un tel transformateur doit pouvoir se décharger entièrement après la transmission d'une impulsion, pendant le temps de repos consécutif à l'imr pulsion, ce qui fait que ce transformateur transmet d'autant moins bien les impulsions que leur rapport cyclique est plus important. Tout circuit de récupération artificielle de cette composante continue doit être disposé au niveau du transformateur, en aval des résistances de découplage RI et R2, résistances dont la valeur est relativement élevée, c'est-à-dire en un endroit où les signaux utiles ont un faible niveau.Un tel circuit de récu pération (non représenté) est donc difficile à réaliser et introduit un bruit important d'autant plus que la constante de temps du transformateur T se rapproche de la durée des impulsions à transmettre. En outre, il est difficile d'utiliser cette constante de temps pour ajuster la sensibilité du récepteur, cette sensibilité variant en fonction de la fréquence des impulsions, c'est-à-dire en fonction de l'information transmise. - I1 existe entre les enroulements primaire et secondaire du transformateur T des capacités parasites qui, en haute fréquence, subsistent même ai l'on dispose un écran, relié à la terre, entre les enroulements. Ces capacités, qui ont été représentées sur la figure I par des capacités équivalentes Cpl et Cp2 > dépendent de la réalisation du bobinage, sont généralement de valeurs différentes, et forment donc avec les résistances du circuit de liaison deux circuits RC (Rl, R3, R6, Cpl et R2, R4, R7, Cp2) à constantes de temps différentes. I1 est important de noter que ces constantes de temps sont du même ordre de grandeur que la durée des impulsions de bruit en mode commun.Tout bruit de mode commun du bus par rapport à la terre locale se traduit par des charges de valeurs différentes dans le temps de ces deux circuits RC, et des tensions différentielles parasites apparaissent à l'entrée du comparateur en risquant d'influencer de façon erronée son signal de sortie. - Le seuil de fonctionnement, nécessaire pour éviter les bruits en mode différentiel est difficilement réglable. En effet, la constante de temps de récupération du récepteur (due à la décharge de l'inductance du transfor mateur) étant du même ordre de grandeur que la durée des impulsions transmises, sa sensibilité varie avec le rapport cyclique de ces impulsions. La présente invention a pour objet un circuit récepteur à isolation galvanique pour bus du type AC ne présentant pas les inconvénients des circuits connus à transformateur, circuit qui soit simple à réaliser, facile à intégrer et de faible prix de revient, comportant des moyens simples de récupération de la composante continue, et fonctionnant correctement pour une large gamme de fréquences d'impulsions, en particulier pour de longs trains d'impulsions. Dans le circuit récepteur conforme à la présente invention, ledit circuit de liaison à isolation galvanique comporte au moins deux condensateurs d'isolation galvanique. De façon avantageuse, on dispose un condensateur d'isolation galvanique entre chacun des deux conducteurs du bus et la résistance de découplage correspondante. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, le circuit de récupération de la composante continue comporte une diode, montée en sens bloquant vis-à-vis des impulsions à transmettre, cette diode étant branchée entre les points communs desdits condensateurs et desdites résistances de découplage, l'anode et la cathode de cette diode étant respectivement reliées à un potentiel positif et à un potentiel négatif de polarisation appropriés, à chaque fois par l'intermédiaire d'une résistance. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est, comme précise ci-dessus, le schéma d'un circuit récepteur de l'art antérieur, et - la figure 2 est le schéma d'un mode de réalisation préféré d'un circuit récepteur conforme à la présente invention. On a représenté sur la figure 2 une partie d'un bus aller AC à deux conducteurs avec sa résistance d'adaptation RA. Le conducteur (-) du bus B est relié à l'entrée (-) du comparateur C par l'intermédiaire d'un condensateur Cl et d'une résistance de découplage R'1 respectivement, tandis que le conducteur (+) du bus B est relié à l'entrée (+) du comparateur C par l'intermédiaire d'un condensateur C2 et d'une résistance de découplage R'2 respectivement. Les résistances R'I -et R'2 peuvent avoir les mêmes valeurs que les résistances R1 et R2 du circuit de la figure 1. L'anode d'une diode D est reliée au point commun de C1 et de R'1 ainsi qu'à un potentiel +V par l'intermédiaire d'une résistance R9, tandis que la cathode de la diode D est reliée au point commun-de C2 et de R'2 ainsi qu'à un potentiel -V par l'intermédiaire d'une résistance R10. L'entrée (-) du comparateur C est reliée à un potentiel +V par l'intermédiaire d'une résistance R'5 et à la masse par 11 intermédiaire d'une resis- tance R'6, tandis que l'entrée (+) du comparateur C est reliée à un potentiel -V par l'intermédiaire d'une résistance R'8 et à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R'7. Les résistances R'5 à R'8 constituent, avec les potentiels +V et -V un circuit de polarisation équilibré similaire à celui représenté sur la figure 1. Le fonctionnement en régime impulsionnel du circuit de la figure 2 est pratiquement identique à celui du circuit connu de la figure 1, mais le circuit de l'invention ne présente aucun des inconvénients précités. En effet - Le coût et l'encombrement des condensateurs Cl et C2 sont considérablement plus faibles que ceux du transformateur T capable de transmettre les mêmes impulsions. La récupération de la composante continue s'effectue en aval des conden sateurs, c'est-à-dire en un endroit où le signal utile a un niveau du même ordre de grandeur que celui du signal circulant sur le bus B. En outre, le circuit de récupération est très simple : il ne comporte que deux résis tances et une diode. Ce circuit de récupération fonctionne de la manière suivante : quand une impulsion se présente sur le bus B, à l'entrée du récep teur de l'invention, les condensateurs Cl et C2 se chargent à travers les résistances R'1, R'6 et R'2, R'7 respectivement. La constante de temps des circuits RC ainsi formés peut être choisie très élevée par rapport à la durée des impulsions reçues, et on pourra donc transmettre des impulsions de grande durée sans risque de les déformer sensiblement.A la fin de l'impulsion reçue, les condensateurs Cl et C2 se déchargent à travers la résistance RA et la diode D, et restent chargés à une valeur déterminée par le seuil de la diode D, le circuit de décharge formé par C1, D, C2, RA ayant une très faible constante de temps (la diode D en particulier ayant une très faible résis tance dans le sens passant). La décharge des condensateurs Cl et C2 étant plus rapide que leur charge, on pourra transmettre grâce au circuit de la pré sente invention des trains d'impulsions à rapport cyclique élevé. Les résistances R9 et R10 prépolarisent la diode D et permettent de charger en permanence les condensateurs Cl et C2 à une valeur sensiblement constante déterminée par le seuil de cette diode. Donc la sensibilité du récepteur ne dépend ni du rapport cyclique des impulsions ni du rapport cyclique des trains d'impulsions si celui-ci est suffisamment faible pour permettre la décharge des condensateurs. A titre d'exemple, des essais comparatifs ont été réalisés avec les valeurs suivantes pour un circuit de l'art antérieur selon la figure I et pour un circuit conforme à la présente invention selon la figure 2 - Circuit selon la figure I : Ri = R2 - 3300 n, R3 = R4 = 47 n, R5 = R8 " 22 kn, R6 - R7 = 470 n, T : transformateur de rapport 1/2 (50 spires pour l'enrou- lement primaire et 25 spires pour l'enroulement secondaire).Pour un signal de bruit en mode commun d'environ 500 mV, on n'obtenait plus de signal utile à la sortie du comparateur C (classe de précision des résistances:-+ 5%). - Circuit selon la figure 2 : Cl - C2 = 10 nF, R9 - R10 - 22 knt R'l = R'2 - 3300 n, R'5 = R'8 = 22 kQ, R'6 - R'7 e 470 n, les résistances étant également prises dans la classe de précision + 5%. On obtenait un signal utile à la sortie pour un signal de bruit en mode commun d'environ 5V et d'environ 1,5 à 2V en mode différentiel. I1 est à noter que dans la plupart des applications la tension de bruit en mode commun ne dépasse pas I à 2V, et que l'on peut fortement améliorer l'immunité au bruit du circuit de la figure 2 en prenant les résistances R'5 à R'8 dans une meilleure classe de précision, alors que dans le circuit de la figure I la limitation de l'immunité au bruit est due au déséquilibre des capacités parasites du transformateur T, déséquilibre que l'on ne peut réduire que très faiblement même en soignant la réalisation du transformateur. I1 est bien entendu que l'on peut apporter au mode de réalisation qui vient d'être décrit divers changements, perfectionnements ou additions ou remplacer certains éléments par des éléments équivalents sans altérer pour cela l'économie générale de l'invention. REVENDICATIONS 1. Circuit récepteur pour bus de type "AC", comportant un comparateur et un circuit de liaison à isolation galvanique et à résistances de découplage entre le bus et le comparateur, caractérisé par le fait que ledit circuit de liaison comporte au moins deux condensateurs d'isolation galvanique. 2. Circuit récepteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on dispose les condensateurs d'isolation galvanique entre chacun des deux conducteurs du bus et la résistance de découplage correspondante. 3. Circuit récepteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le circuit de récupération de la composante continue comporte une diode, montée en sens bloquant vis-à-vis des impulsions à transmettre, cette diode étant branchée entre les points communs desdits condensateurs et desdites résistances de decouplage, l'anode et la cathode de cette diode étant respectivement reliées à un potentiel positif et à un potentiel negatif de polarisation appropriés, à chaque fois par l'intermédiaire d'une résistance. 4. Circuit récepteur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la constante de temps du circuit de charge de chacun desdits condensateurs est très élevée par rapport à la durée des impulsions reçues.