Brevet FR2469825A2 — publié le 19810522

FR 2469825 A2 19810522 FR 7927885 A 19791113 Dans le prevet principal on a décrit un dispositif at ténuateur ou amplificateur fournissant une tension de sortie telle que le logarithme du rapport entre ladite tension et la tension d'entrée varie linéairement en fonction d'une tension de commande, comportant un premier générateur de fonction composé d'un premier transistor bipolaire monté dans le circuit de contre-réaction d'un premier amplificateur opérationnel fournissant une tension émetteur-base proportionnelle au logarithme de la tension d'entrée appliquée à la borne inverseuse du premier amplificateur opérationnel et un second générateur de fonction comportant un second transistor bipolaire à l'entrée duquel est appliquée ladite tension émetteur-base et dont la sortie est reliée a un second amplificateur opérationnel, ladite tension de commande étant appliquée à la base de l'un desdits transistors,-de sorte que la tension de sortie du second amplificateur opérationnel est proportionnelle à l'exponentielle de ladite tension émetteur-base du premier transistor, caractérisé en ce que, en vue de fournir au premier générateur de fonction une polarisation qui lui fasse accepter des signaux de polarité quelconque et de fournir au second générateur de fonction une polarisation complémentaire compensant l'effet de la précédente sur la relation entre la tension de sortie et la tension d'entrée du dispositif, on relie les entrées inverseuses des deux amplificateurs opérationnels à un couple de transistors montés en amplificateur différentiel et dont les entrées sont reliées à un générateur de courant, des moyens étant prévus de polariser les bases respectives des transistors dudit couple par deux tensions dont la différence est egale a la tension de commande. Suivant un mode d'exécution préféré ledit générateur de courant est agencé pour fournir un courant asservi à la tension d'entrée, de façon à avoir une faible intensité lorsque celle-ci est faible, le deuxieme générateur de fonction travaillant alors à faible gain. Ce dispositif s'applique en particulier aux pupitres de modulation en radiodiffusion. L'addition a pour objet un dispositif conforme au brevet principal caractérisé en ce qu'il comporte en outre : un troisieme générateur de fonction, identique au premier et dont l'entrée reçoit ladite tension d'entrée par l'intermédiaire d'un inverseur; un quatrième générateur de fonction, identique au se cond et dont l'entrée est reliée à la sortie du troisieme;un amplificateur soustracteur connecté aux sorties du second et du quatrième générateurs de fonction, et un couple supplémentaire de transistors montés en amplificateur différentiel, reliés aux entrées inverseuses des amplificateurs opérationnels du troisième et du quatrième générateurs de fonctions, ledit générateur de courant étant, en outre, relié aux entrées du couple supplémentaire de transistors. Suivant un mode d'exécution préféré, ledit générateur de courant est agencé pour fournir un courant asservi sur la tension de sortie de l'un des premier et troisième générateurs de fonction. D'autres particularites, ainsi que les avantages de l'addition apparaîtront clairement à la lumière de la description ci-après. A la figure unique du dessin annexé, on a représenté un dispositif de commande automatique de gain conforme à un mode d'exécution préféré de l'addition. On voit que ce dispositif comprend deux convertisseurs logarithmiques respectivement constitués par deux transistors Q11 et Q12' de type NPN, respectivement montés dans le circuit de contre-réaction de deux amplificateurs opérationnels U11 et U12. La tension d'entrée du montage est appliquée à la borne E et transmise aux entrées négatives des amplificateurs opérationnels, pour U11, à travers une résistance R11, pour U12, à travers un amplificateur opérationnel (monté en inverseur) dont l'entrée négative est reliée à E à travers une résistance R120 et dont la sortie est reliée à l'entrée négative par une résistance R121, et à travers un ensemble constitué par un condensateur C120 et une résistance R12 en série, et par une résistance R121 reliant le point commun à C120 et R12 à la masse (ces composants servent à annuler l'offset de l'amplificateur opérationnel U120). Des résistances R21 et R22 relient les sorties respectives de U11 et U12 aux émetteurs de Qll et Q12' tandis que des condensateurs C111 et C121 relient les sorties respectives de U11 et U12 à leurs entrées négatives. Deux convertisseurs exponentiels, montés en cascade avec les convertisseurs logarithmiques respectifs, sont respectivement constitués par deux transistors Q21 et Q22' de type NPN, respectivement reliés à l'entrée inverseuse d'amplificateurs opérationnels U21 et U22. La sortie de U21 est reliée à son entrée inverseuse par une résistance R31 en parallèle sur un condensateur C31, tandis que la sortie de U22 est reliée à son entrée inverseuse par une résistance R32 en parallele sur un condensateur C32. Les sorties de U21 et U22 sont respectivement reliées,par l'intermédiaire de résistances R41, R42, aux bornes d'un amplificateur opérationnel U4 qui joue le rôle de soustracteur. La borne commune à R41 et U4 est reliée à la masse à travers une résistance R410, tandis que la borne commune à R42 et U4 est reliée à la sortie S du montage à travers une résistance R420. La tension de commande du gain, appliquée à la borne C reliée à la masse par une résistance R5, est transmise à l'entrée positive d'un amplificateur opérationnel U5 dont l'entrée négative est directement reliée à la sortie. Cette dernière est reliée à la masse à travers un pont résistif R50 - R51, dont le point milieu est relie aux bases des transistors Q11 - Q12 et de deux transistors supplémentaires Q41 et Q42 dont le rôle sera expliqué plus loin. Un dispositif de polarisation des deux couples de convertisseurs est précisémment constitué par deux couples de transistors Q31 et Q41 et Q32 - Q42 montés en amplificateur différentiel, et dont les collecteurs sont respectivement reliés à ceux de Q11 - Q21 et de Q12 - Q22 et aux entrées négatives de U11 - U21 et de U12 - U22. Les bases de Q31 et Q32 sont reliées à la masse, tandis que les émetteurs de Q31 et Q41 sont connectés à la sortie d'un amplificateur opérationnel U6, -à travers une résistance R et que les émetteurs de Q32 - Q42 sont reliés à ladite sortie par une résistance R62. L'amplificateur opérationnel U6, dont la sortie est directement reliée à l'entrée négative, a son entrée positive reliée à la sortie d'un amplificateur opérationnel U3, à travers une diode D36, dont la cathode est reliée à la masse par un condensateur C36. L'entrée positive de U3 est reliée à la masse par une résistance R30 et, a travers un condensateur C30, à la sortie de U1l. L'entrée négative de U3 est reliée à sa sortie, d'une part, à travers une diode D30, d'autre part, à travers une résistance R300 en parallele sur un condensateur C300. Elle est,-en outre, reliée à la masse à travers une résistance R301 et à une source de tension de - 15 volts à travers une résistance R302. Le montage qui vient d'être décrit comprend finalement deux dispositifs de commande de gain du même type que celui qui a été décrit au brevet principal, mais dont le second reçoit une tension d'entrée ayant subi une inversion dans U120. Les tensions de sortie (sorties respectives de U21 et U22) sont soustraites l'une de l'autre par U4 (ici, c'est leur demi-différence qui est, en fait, effectuée) ce qui a pour effet, les composants homologues de ces deux dispositifs etant identiques, de supprimer ou d'affaiblir considérablement l'harmonique deuxde la tension de sortie en S, donc de réduire la distorsion qui pouvait constituer jusqu'ici un inconvénient important de ce genre de montage. On notera qu'il est prévu un seul organe d'application de la tension de commande, commun aux deux dispositifs, et un seul organe de polarisation des deux couples de convertisseurs. On notera egalement l'organe de commande, qui est diffe- rent de celui décrit au brevet principal : dans ce dernier, la tension de commande était -appliquée sur--la base du transistor (Q2 ) du convertisseur e-xponentiel, par l$t-ntermediaire d'un pont de résistances (R6 - R8). Au contraire, dans le montage de l'addition, la tension de commande est appliquée sur les bases des transistors ( Qll" Q12) des convertisseurs logarithmiques on a pu montrer que cette modification du montage contribue à réduire la distorsion. L'amplificateur opérationnel U5, permet d'obtenir une impédance d'entrée élevée vis à vis de la tension de commande. On notera finalement que le générateur de courant asservi à la tension d'entrée est également différent de celui décrit au brevet principal : ce dernier est constitué par un transistor ( Q5) dont l'émetteur est relié par une résistance (R4) à une source de tension continue(+Vcc) et par des moyens de polariser la base de ce transistor pour que, en presence de faibles signaux d'entrée VE, le courant fourni par le transistor ait une faible valeur, ce qui a pour effet de faire travailler le convertisseur exponentiel à faible gain, tandis qu'en présence d'un signal d'entrée d'amplitude normale, une polarisation de base supplémentaire, fonction de l'amplitude dudit signal d'entrée, augmente ledit courant, donc ledit gain. Dans le montage du .brevet principal, lesdits moyens comportent un amplificateur opérationnel (U3) monté en suiveur de la tension du signal d'entrée et un détecteur de crête (C1 R13 - D1). Dans le montage de l'addition, c'est la tension de sortie de l'un des deux convertisseurs logarithmiques (U11 dans l'exemple décrit) qui est transmise par l'amplificateur opérationnel U3 monté en suiveur de tension, au détecteur de crête (C36 - D36 et U6) et celui-ci alimente directement en courant les émetteurs des transistors Q31 - Q41 et Q32 - Q42. Le fait d'asservir le courant d'alimentation des transistors de polarisation des convertisseurs, non plus sur la tension d'entrée, mais sur la tension de sortie de l'un des convertisseurs logarithmiques, présente l'avantage de réduire encore le taux de distorsion. Il va de soi que diverses modifications de détail pourront être apportées au montage décrit et représenté, sans s 'écar- ter de l'esprit de l'addition. REVENDICATIONS 1. Dispositif atténuateur ou amplificateur fournissant une tension de sortie telle que le logarithme du rapport entre l-adite tension et la tension d'entrée varie linéairement en fonction d'une tension de commande, comportant un premier générateur de fonction composé d'un premier transistor bipolaire monté dans le circuit de contre-réaction d'un premier amplificateur opérationnel fournissant une tension émetteur-base proportionnelle au logarithme de la tension d'entrée appliquée à la borne inverseuse du premier amplificateur opérationnel et un second générateur de fonction comportant un second transistor bipolaire à l'entrée duquel est appliquée ladite tension émetteur-base et dont la sortie est reliée à un second amplificateur opérationnnel, ladite tension de commande étant appliquée à la base de l'un desdits transistors, de sorte que la tension de sortie du second amplificateur opérationnel est proportionnelle à l'exponentielle de ladite tension émetteur-base du premier transistor, dans lequel en vue de fournir au premier générateur de fonction une polarisation qui lui fasse accepter des signaux de polarité quelconque et de fournir au second générateur de fonction une polarisation complémentaire compensant l'effet de la précédente sur la relation entre la tension de sortie et la tension d'entrée du dispositif, on relie les entrées inverseuses des deux amplificateurs opérationnels à un couple-de transistors montés en amplificateur différentiel et dont les entrées sont reliées à un générateur de courant, des moyens étant prévus de polariser les bases respectives des transistors dudit couple par deux tensions dont la différence est égale à la tension de commande, caractérisé en ce qu'il comporte en outre ::un-troisième générateur de fonction; identique au premier et dont l'entrée reçoit ladite tension d'entrée par l'intermédiaire d'un inverseur; un quatrième générateur de fonction, identique au second et dont l'entrée est reliée àla sortie du troisieme; un amplificateur soustracteur connecté aux sorties du second et du quatrième générateurs de fonctions ;et un couple supplementaire de transistors montes-en amplificateur différentiel, reliés aux entrées inverseuses des amplificateurs opérationnels du troisième et du qua trième générateurs de fonctions, ledit générateur de courant étant, en outre, relié aux entrées du couple supplémentaire de transistors. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit générateur de courant est agencé pour fournir un courant asservi sur la tension de sortie de l'un des premier et troisième générateurs de fonctions. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit générateur de courant est constitué par un amplificateur opérationnel polarisé par un signal obtenu par détection de la valeur de crête de la tension de sortie du premier générateur de fonction. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tension de commande est appliquée sur les bases des transistors des premier et troisieme générateurs de fonction.