Brevet FR2461406A1 — publié le 19810130

La présente invention concerne un circuit de commutation à transistor à effet de champ du type à jonction comportant une unique source de courant et elle se rapporte plus particulièrement à un circuit de commutation dans lequel la charge électrique d'un condensateur est utilisée pour appliquer une tension négative à la porte du transistor à effet de champ du type à jonction de sorte que ce transistor est commuté à 11 état non conducteur. Jusqu'à présent, seuls les transistors à effet de champ du type à enrichissement ont été utilisés comme éléments de commutation dans les circuits de commutation ayant une unique source de courant du fait que les transistors à effet de champ de ce type particulier peuvent être mis à l'état non conducteur sans qu'il soit nécessaire de porter leur porte à une tension négative par rapport à la source. Au contraire, avec un transistor à effet de champ du type à appauvrissement ou un transistor à effet de champ du type à jonction, dans lequel la porte doit être portée à une tension négative par rapport à la source, il est nécessaire d'utiliser deux sources de courant et, par conséquent, ces types de transistors ne peuvent être utilisés dans un circuit de commutation n'ayant qtune seule source de courant. Par conséquent, l'un des buts de l'invention est de réaliser un circuit de commutation à transistor à effet de champ comportant une unique source de courant dans lequel untransistor à effet de champ du type à jonction est utilisé comme élément de commutation. Ce but est atteint en utilisant un transistor à effet de champ du type à jonction comme élément de commutation, un condensateur dont une première borne est raccordée, par l'intermédiaire d'une diode, à la masse et des moyens de commutation pour porter le condensateur et la première borne à la tension de lamasse. Avec cet agencement, lorsque les moyens de commutation sont commutés à l'état conducteur, le transistor à effet de champ est commuté à l'état non conducteur par la charge électrique du condensateur qui est appliquée à la porte du transistor à effet de champ sous forme d'une tension négative. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront & la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel - La Figure 1 représente le schéma d'un circuit de commutation selon l'invention utilisé en tant que commutateur de remise à zéro dans un circuit intégrateur pour un appareil pbotographique - La Figure 2 est un schéma de circuit d'un circuit de coutation selon la présente invention utilisé en tant que commutateur de mémoire pour un appareil photographique - La Figure 3A est une représentation du potentiel au point P du schéma de circuit représenté sur la Figure 1 ; et - La Figure 3B est une courbe représentant la région de travail du transistor à effet de champ du type à jonction. Sur la Figure I à laquelle on se réfèrera maintenant, on a représenté le sbhéma d'un circuit de commutation selon l'invention qui est utilisé dans un circuit intégrateur pour un appareil photographique. Ce circuit de commutation à transistor à effet de champ du type à jonction est utilisé-comme commutateur de remise à zéro pour un condensateur 4 dans un circuit classique de commande d'obturateur d'appareil photographique qui comprend : un circuit photométrique et mémorisateur 1 pour mesurer la luminance du sujet et effectuer des opérations logiques sur la valeur mesurée en combinaison avec la sensibilité de la pellicule, le numéro d'ouverture du diaphragme etc. ; un circuit intégrateur qui comporte une diode 2 pour effectuer un dévemp- pement logarithmique, un condensateur 4 et un amplificateur opérationnel 3 ; un amplificateur 5 qui. sert de comparateur et un électro-aimant 6 coopérant avec le rideau arrière d'un obturateur focal.Le circuit de commutation comprend un transistor à effet de champ du type à jonction 7 dont le drain et la source sont connectés aux bornes opposées du condensateur 4 et un condensateur 9 dont une borne est connectée à une source de courant, par l'intermédiaire d'une résistance 10, et dont l'autre borne est connectée à la porte du transistor à effet de champ 7. La jonction du condensateur 9 avec la porte du transistor 7 est connectée à la masse, par l'intermédiaire d'une diode 8, et la jonction du condensateur 9 avec la résistance 10 est raccordée à la masse, par l'intermédiaire du trajet collecteur émetteur d'un transistor 11 destiné à servir de moyen de commutation. La base du transistor 11 est portée à une tension élevée par un signal de départ du rideau avant produit par un dispositif 12 lors du déclenchement de l'obturateur. On décrira maintenant le fonctionnemnt du circuit intégrateur pour appareil photographique, qui utilise le circuit de commutation à transistor à effet de champ du type à jonction construit comme décrit ci-dessus. A la suite de l'application du signal de sortie du circuit photométrique et niemorisateur 1 à l'anode de la diode 2, un courant proportionnel à la différence de tension entre ce signal de sortie et une tension de référence Bref1 appliquée à la borne d'entrée positive de l'amplificateur opérationnel 3 est produit pour charger le condensateur 4 du circuit intégrateur. Cependant, en l'absence du signal de départ du rideau avant du dispositif 12, le transistor 11 est bloqué, ou non conducteur, et la porte du transistor à effet de champ 7 est à une tension positive aussi bien pendant qu'après la charge du condensateur 9, et par conséquent, le- transistor 7 est conducteur. Par conséquent, le courant s'écoule par le trajet drain-source du transistor 7 et le condensateur 4 n'est pas chargé. Lorsque le signal de départ du rideau avant du dispositif 12 est à un haut niveau de tension, le transistor 11 est rendu conducteur de sorte que la jonction entre le condensateur 9 et la résistance 10 est à la tension de la masse. Il en résulte que l'autre borne du condensateur 9 est à une tension négative par rapport à la tension de la masse et que, de ce fait, le transistor 7 est rendu non conducteur et que le condensateur 4 commence à se charger. Lorsque la tension de charge aux bornes du condensateur 4 devient inférieure à la tension de référence Vréf2 appliquée à l'amplificateur opérationnel 5, l'électro-aimant 6 est désexcité et l'obtrateur se ferme. Ainsi, la prise de photographie est achevée.La fonction de la diode 8 est d'empêcher la décharge de la charge électrique du condensateur 9 lorsque la jonction P du condensateur 9 avec la borne de la porte du transistor à effet de champ 7 est à une tension négative. Ainsi, la jonction P du condensateur 9 est maintenue à une tension négative pendant une très longue période de temps de sorte que le transistor 7 peut rester non conducteur pendant une période de temps qui dépasse de beaucoup le temps de charge du condensateur 4. La tension appliquée à la porte du transistor à effet de champ à jonction 7, c'est-à-dire au point P, et la région de travail du transistor 7 pour les états conducteur et non conducteur du transistor Il ont été représentés respectivement sur la Figure 3A et sur la Figure 3B. Comme clairement représenté sur le dessin, le potentiel au point P tombe d'une tension positive à une tension négative à peu près égale à la tension de la source de courant d'où il résulte que le transistor 7 est fortement inversement polarisé et ainsi rendu parfaitement non conducteur. On décrira ci-après en se référant à la Figure 2, sur laquelle les mêmes références ont été utilisées pour désigner les mêmes éléments que sur la Figure 1, un autre mode de réalisation préféré de l'invention dans laquelle le circuit de commutation à-transistor à effet de champ à jonction selon l'invention e-st utilisé en tant que commutateur de mémoire dans le circuit photométrique et mémorisateur 7. Une diode photoélectrique 20 servant à produire un courant proportionnel à la luminance du sujet et raccordée entre les bornes d'entrée d'un amplificateur opérationnel 22 qui comporte une diode logarithmique 21 dans son circuit de contre-réaction. Une tension de référence Vréf3, qui correspond à la sensibilité de la pellicule et au numéro d'ouverture du diaphragme, est appliquée à la borne d'entrée positive de l'amplificateur opérationnel 22. Le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel 22 est appliqué, par l'intermédiaire du trajet drain-source du transistor à effet de champ du type à jonction 7, à un condensateur de mémoire 24 et à la borne d'entrée positive d'un amplificateur opérationnel 23 qui constitue un étage suiveur en tension. La borne de porte du transistor 7 est raccordée, par l'intermédiaire d'une diode 8, à la masse et, par l'intermédiaire d'un condensateur 9 et d'une résistance 10, à la source de tension. La jonction entre le condensateur 9 et la résistance 10 est raccordée à la masse par l'intermédiaire du trajet collecteur-émetteur d'un transistor 11, qui sert de moyens de commutation, et est portée à la tension de la masse par un signal d'un dispositif de mémoire 25. Avec l'agencement ci-dessus mentionné des éléments, le transistor 7 est conducteur s'il nty a aucun signal de la mémoire, et ainsi, un condensateur 24 est chargé par l'intermédiaire du transistor 7 par une tension correspondant au logarithme de la luminance du sujet. Le courant est également amplifié en intensité par l'amplificateur opérationnel 23 puis appliqué au circuit minuteur représenté sur la Figure 1. Si un signal de mémoire est présent à cet instant, le transistor 11 est conducteur de sorte que la porte du transistor à effet de champ du type à jonction 7 est rendue négative par rapport à la masse et que le transistor 7 est rendu non conducteur. Il en résulte qu'une tension correspondant au logarithme de la luminance du sujet est mise en mémoire par le condensateur 24 ; ensuite le temps d'exposition est commandé de la manière classique connue dans la technique. Comme décrit ci-dessus en détail, grâce au circuit de commutation de la wésente invention, la commutation d'un transistor à effet de champ du type jonction devient possible avec une unique source de tension et le circuit de commutation est d'un emploi plus particulièrement avantageux comme circuit de commutation utilisé dans un circuit de commande d'exposition commandé avec une unique source de courant dans un appareil photographique, par exemple. Le transistor à effet de champ est maintenu à l'état non conducteur pendant une très longue période de temps du fait que le trajet de décharge du condensateur 9, qui sert à porter la borne de porte du transistor à effet de champ du type à jonction à un potentiel négatif, est bloqué par la diode 8, et on a ainsi réalisé un nouveau circuit de commutation original, à hautes performances, susceptible de nombreuses applications. REVENDICATIONS 1 - Circuit de commutation à transistor à effet de champ du type à jonction comportant une unique source de courant caractérisé en ce qu'il comporte : un transistor à effet de champ du type à jonction, un condensateur dont une première borne est raccordée, par l'intermédiaire d'une résistance, à une source de courant et dont l'autre borne est raccordée à la porte du transistor à effet de champ et, par l'intermédiaire d'une diode, à la masse et des moyens de commutation pour porter la première borne du condensateur au potentiel de la masse de telle sorte que, lorsque les moyens de commutation sont mis à l'état conducteur, la porte du transistor à effet champ est portée à un potentiel négatif par la charge électrique du condensateur et que le transistor à effet de champ est rendu non conducteur. 2 - Circuit de commutation à transistor à effet de champ du type à jonction selon la revendication 1 earactérisé en ce que ce circuit de commutation est un commutateur de remise à zéroincorporé àun circuit intégrateur ou à un circuit de mémoire pour appareil photographique.