Brevet FR2479630A1 — publié le 19811002

La présente invention est relative à une disposition de circuit qui permet de mesurer les caractéristiques des éléments (autoroutes phoniques, interrupteurs, circuits de mise à zéro) qui constituent le dispositif multiplexMIA (Modulation d'Impul- sions en Amplitude) d'un central de commutation électronique, en adoptant des méthodologies aptes à mettre en évidence les caractéristiques (par exemplela diaphonie) qui influent négati- vement sur le bon fonctionnement du central. Comme cela est bien connu, par exemple par le brevet italien nO 839.147, le dispositif multiplex MIA présente une structure "en arbre" et il est constitué par des tronçons d'au- toroutes phoniques, connectées entre elles par des interrupteurs primaires, auxquels les usagers peuvent se connecter au moyen d'interrupteurs d'usager faisant partie du circuit d'usager, La partie logique du central réalise la connexion entre deux usagers, suivant le principe de la répartition dans le temps, en pilotant opportunément les interrupteurs primaires et les interrupteurs d'usager. Le brevet italien susmentionné décrit un procédé consis- tant à fermer, pendant l'intervalle de garde entre deux phases de conversation successives, chaque tronçon d'autoroute phonique sur sa propre impédance caractéristique au moyen d'interrup- teurs. Par la suite l'ensemble interrupteur-impédance sera appe- lé circuit de mise à zéro. Des études successives ont permis de mettre en évidence le fait que la diaphonie, c'est-à-dire le transfert d'énergie d'une phase de conversation à une phase successives est due à deux facteurs: a) une composante de nature électrostatique liée aux capacités parasites de l'autoroute phonique; cette composante, dite "diaphonie transversale" peut être schématisée avec une capacité placée éntre les conducteurs constituant l'autoroute phonique, et elle peut être minimisée en dimensionnant correctement le circuit de mise à zéro; b) une composante magnétique, dite "diaphonie longitudi- nale" et liée essentiellement à l'effet de peau; cette compo- sante est insensible à l'action du circuit de mise à zéro, mais elle peut être minimisée si l'on adopte des précautions appro- priées dans la réalisation de l'autoroute phonique, comme par exemple celles qui sont illustrées dans les brevets italiens n0 960.823, 960.824, 960.825 et 1o04.576. Même les interrupteurs et les circuits de mise à zéro effectivement utilisés ont un comportement qui s'éloigne du com- portement idéal, présentant une diaphonie, une atténuation, etc, qui contribuent à dégrader les caractéristiques du dispositif multiplex MIA, Pour le fonctionnement correct du central de commutation il est, entre autres, nécessaire que les perturbations intro- duites par les éléments parasites (diaphonie etc.) soient conte- nues dans des limites extrêmement réduites, Dans le-cadre de la production à échelle industrielle du central se pose donc le problème de mesurer ces éléments parasites, qui présentent des valeurs très faibles, avec une grande précision; la mesure doit être fiable et répétitive (si l'on effectue à plusieurs reprises la mesure sur le même élément du dispositif multiplex MIA même avec des appareils différents on doit relever les mêmes valeurs) et la plus précise possible. Le système qui fait l'objet de la présente invention com- prend tous les instruments et les circuits nécessaires pour réaliser les mesures requises suivant des méthodologies aptes à augmenter les effets des éléments parasites, en facilitant leur mesure. L'invention consiste en un système de mesure pour évaluer les caractéristiques des éléments du dispositif multiplex MIA d'un central électronique de commutation et elle comprend: - au moins un couple d'usagers échantillon - un circuit de mise à zéro échantillon; - un générateur de signaux sinusoïdaux; - un révélateur de signaux sinusoïdaux pourvu d'une grande sensibilité; - des moyens de connexion aptes à connecter des organes du système de mesure entre eux et à l'élément àmesurer; - des moyens de commande aptes à piloter lesdits moyens de connexion; - un synchroniseur piloté par lesdits-moyens de commande à travers lesdits moyens de connexion 'et apte à fournir les signaux de pilotage aux interrupteurs desdits usagers échantil- lon, au circuit de mise à zéro échantillon.et, le cas échéant, à l'interrupteur ou au circuit de mise à zéro à mesurer; - des moyens aptes à fournir les tensions d'alimentation aux organes du système de mesure et à l'élément du multiplex MIA soumis à l'essai. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des- cription qui va suivre, donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente le schéma par blocs d'une forme préférée de réalisation de l'invention. La figure 2 représente schématiquement une disposition de circuit connue pour la mesure de la diaphonie. La figure 3 représente un circuit suivant l'invention pour la. mesure de la diaphonie. Les figures 4 et 8 représentent des circuits pour la mesure, suivant l'invention, d'autres paramètres des éléments du dispositif multiplex MIA. Dans. la figure 1, o l'on a représenté le schéma par blocs d'une forme préférée de réalisation de l'invention, on a indiqué par U1 un couple de circuits d'usager échantillon ayant comme impédance d'entrée un sousmultiple entier de l'impédance des circuits d'usager du central, par U2 un deuxième couple de circuits d'usager échantillon ayant comme impédance d'entrée un multiple entier de l'impédance des circuits d'usager du central, par A le circuit de mise à zéro échantillon, par G un générateur d'ondes sinusoldales, par R un révélateur très sensible, par DC les moyens d'accouplement aptes à connecter les circuits énumérés ci-dessus entre eux et à l'élément à essayer DM, par CDC des moyens aptes à commander les moyens d'accouplement DC et, à travers ces derniers, un synchroniseur T apte à piloter les interrupteurs des circuits d'usager échan- tillon U. et U2 et du circuit de mise échantillon A ainsi que, à travers les moyens d'accouplement DC, l'interrupteur ou le circuit de mise à zéro à essayer. Dans la présente description, on définit comme"échantillon" des circuits d'usager et un circuit de mise à zéro essentiellement identiques > ceux que l'on emploie normalement dans le central de commutation, dont ils diffèrent par quelques caractéristiques de-circuit comme, par exemple, l'impédance, un nombre de transistors plus élevé lors- qu'on requiert un courant plus élevé, etc. Le dispositif d'alimentation AL fournit les tensions d'ali- mentation requises pour le fonctionnement des circuits indiqués dans la figure. Les moyens de commande CDC peuvent être réalisés au moyen d'un ensemble de commutateurs et/ou de poussoirs ou, dans une forme préférée de réalisation, ils peuvent être constitués par des circuits d'interface avec l'une des machines d'essai automa- tique existant dans le commerce,. Même le générateur G et le révélateur-R sont des instru- ments que l'on peut trouver facilement dans le commercez Souvent ils sont réalisés par les fabricants de telle sorte que leur emploi jumelé permet de rendre la mesure la plus fiable possible. Le générateur G produit un signal très précis tant en ce qui concerne le niveau qu'en ce qui concerne la fréquence; le ré- cepteur R est très sensible et très sélectif en fréquence. Dans la figure 2, on a illustré schématiquement une dis- position.de circuit connue pour la mesure de la diaphonie causée par un tronçon d'autoroute. Quatre circuits d'usager identiques entre eux sont connec- tés à un tronçon d'autoroute phonique HW. Dans une première phase de conversation Y1 les usagers UT1 et UT2 échangent entre eux des échantillons des signaux fournis aux-générateurs G1 et G2; après une phase de mise à zéro (le cir- cuit de mise à zéro n'est pas indiqué dans la figure),dans une deuxième phase de conversation Y2 les usagers UT3 et UT4 (ce dernier étant fermé sur son impédance caractéristique Z0) sont connectés à l'autoroute phonique et la diaphonie globale est relevée sur l'instrument R. très sensible. Il est possible de calculer séparément la diaphonie longi- tudinale et la diaphonie transversale provoquée par l'autoroute soumis à la mesure. En effet, si l'on pose E1 = -E2, la tension dans la sec- tion médiane X - X de l'autoroute phonique HW s'annule, tandis que l'intensité du courant redouble: la diaphonie transversale, que l'on peut schématiser à l'aide d'une capacité placée dans la section X - X, s'annule et la diaphonie est uniquement longitudi- nale. Si l'on pose E = E2 E. le courant et, par conséquent, la diaphonie longitudinale s'annulent, tandis que la tension dans la secti6n X - X prend la valeur 2E: la diaphonie est uni- quement transversale. Sur la base des considérations précédentes, il est possi- ble de simplifier le schéma de la figure 2. En effet si la tension dans la section X - X est nulle, il est permis de court-circuiter dans cette section l'autoroute phonique, éliminant la partie restante du circuit de mesure.,On passe ainsi du circuit de la figure 2 au circuit qui est repré- senté dans la figure 3 et qui est effectivement employé dans la présente invention. Le schéma de la figure 3 se révèle plus avantageux que le schéma connu de la figure 2, non seulement au point de vue écono- mique (il requiert un générateur à deux circuits d'usage de moins), mais aussi et surtout parce qu'il augmente la sensibili- té de la mesure de la diaphonie, qui, dans ce cas, est uniquement longitudinale. En effet: - à égalité de tension produite par le générateur G l'in- tensité du courant dans l'autoroute, de même que la diaphonie redoublent; cela fait augmenter de 6 dB la sensibilité de la mesure, - l'énergie magnétique est absorbée dans chaque phase par un seul usager au lieu de deux comme dans le schéma de la figure 2; cela entraîne une autre augmentation de 6 dE de la sensibi- lité de la mesure. Une autre augmentation de la sensibilité de la mesure peut être obtenue en utilisant des circuits d'usager échantillon U1, qui ont une impédance inférieure à celle des circuits d'u- sager du central. On a ainsi une augmentation du courant dans l'autoroute et, par conséquent, de la diaphonie. Si, par exem-- ple, l'impédance des circuits d'usager U1 est égale à un cin- quième de celle des circuits d'usager employés normalement dans le central, on a encore une augmentation d'environ 13 dB de la sensibilité de la mesure de la diaphonie longitudinale. Pour la diaphonie transversale, on peut faire des consi- dérations analogues, Le circuit de mesure suivant l'invention est semblable à celui de la figure 3 o l'extrémité X - X du tronçon d'autoroute n'est pas court-circuité. La sensibilité de la mesure augmente de 12 dB: soit 6 dB parce que (comme dans le cas précédent) un seul usager par phase est présent, plus 6 dB parce que la valeur de la tension aux extrémités du condensateur équivalent a redoublé. Une autre augmentation de la sensibilité peut être obtenue en utilisant des circuits d'usager U2 dont l'impédance est un multiple de l'impédance des circuits d'usager du central; à titre d'exemple, si l'impédance des circuits d'usager U2 es.t le double de l'impédance des circuits d'usager du central, à égali- té de courant la- tension redouble et la sensibilité de la mesure augmente encore de 6 dB. Pour conclure, si l'on désigne par U0 l'impédance des circuits d'usager présents normalement dans le central, - si l'on pose U1 = 0,2 U0 et si l'on court-circuite l'autoroute phonique, la sensibilité de la mesure de la diaphonie longitudinale augmente de 25 dB; - si l'on pose U2 = 2U. et si l'on laisse ouverte l'auto- route phonique la sensibilité de la mesure de la diaphonie trans- versale augmente de 18 dB. On va décrire d'une façon plus détaillée le schéma suivant l'invention pour la mesure de la diaphonie, en faisant référence au schéma de la figure 3 destiné à mesurer la diaphonie longi- tudinale. Le système de mesure SM est constitué essentiellement par le générateur G, par les circuits d'usager UT par le récepteur R et par le circuit de mise à zéro échantillon A. Le tronçon d'autoroute qui constitue l'élément à mesurer DM est connecté aux bornes Y - Y. f Pour davantage de clarté dans cette figure et dans les figures suivantes, on a mis en évidence les interrupteurs qui font partie des circuits d'usager, à c8té de chaque interrup- teur, on a indiqué l'intervalle de temps (phase) pendant lequel le synchroniseur T (montré dans la figure 1) en commande la fermeture."1 et sont deux phases de conversation consécutives; dans l'intervalle de garde ('fz) le circuit de mise à zéro A azz. est activé. Evidemment les caractéristiques (durée de l'impulsion et de l'intervalle de garde, etc.) des signaux produits par le synchroniseur T sont identiques à celles qui sont adoptées dans le central auquel le dispositif multiplex MIA est destiné, Le circuit pour la mesure de la diaphonie transversale diffère de celui de la figure 3 par l'absence du court-circuit à l'extrémité X - X de l'autoroute phonique et par l'emploi de circuits d'usager échantillon U2, ayant une impédance plus grande que U0, à la place des circuits d'usager U1 dont l'impédance est beaucoup plus petite que U0o Les figures de 4 à 7 montrent schématiquement les circuits réalisés par le système de mesure suivant l'invention pour mettre en évidence les caractéristiques des interrupteurs: atténuation (figure 4): l'interrupteur à essayer DM est placé entre deux circuits d'usager échantillon; tous les interrupteurs sont fermés dans la même phase 'Y. Etant donné qu'il s'agit d'une mesure de courant, pour en augmenter la sensibilité il est opportun d'utiliser les circuits d'usager U1 à basse impé- dance, gagnant ainsi (si U = 0,2 U0) 13 dB environ. résidu (figure 5); c'est une mesure opposée à la précédente. consistant à évaluer l'importance du signal que l'interrupteur DM ouvert soumis à l'essai laisse passer. Il s'agit d'un signal extrêmement faible C100 dB), qui est à la limite de la sensibi- lité de l'instrument R; si l'on utilise les circuits d'usager U2 à impédance élevée, et si U2 = 2UO, on améliore la sensi- bilité de 6 dB. diaphonie longitudinale (figure 6): elle sert à calculer l'é- nergie emmagasinée dans l'interrupteur DM par effet du courant qui le traverse, La mesure est effectuée en trois temps: dans la première phase f1 le générateur G fait circuler un courant dans l'interrupteur DM, dans la deuxième phase' azz le cir- cuit de mise à zéro A intervient; dans la troisième phase f2 l'instrument R relève l'énergie conservée inductivement par l'interrupteur DM. La mesure est, du point de vue du principe, analogue à celle de la diaphonie longitudinale dans un élément d'autoroute phonique; les considérations qui ont été faites à propos de cette dernière demeurent donc valables. diaphonie transversale (figure 7): la mesure est effectuée d'une manière analogue à celle de la diaphonie transversale d'un tronçon d'autoroute phonique et les considérations qui ont été faites à propos de cette dernière demeurent valables. La procédure d'essai diffère de celle du cas précédent (figure 6) par le fait que l'interrupteur DM à essayer est toujours laissé ouvert. La figure 8 représente schématiquement le circuit réalisé par le système de mesure suivant l'invention pour apprécier la fiabilité d'un circuit de mise à zéro DM à essayer. Si l'on se rappelle qu'un circuit de mise à zéro a pour but d'annuler la diaphonie transversale, d'origine essentielle- ment capacitive, la mesure consiste à calculer l'importance de la diaphonie transversale qui est encore présente, après l'in- tervention du circuit de mise à zéro DM, dans une voie de trans- mission (la connexion entre les deux circuits d'usager échantil- lon) dont les caractéristiques capacitives ont été augmentées artificiellement avec un condensateur C présentant une composan- te inductive particulièrement faible. Etant donné qu'il s'agit essentiellement d'une mesure de diaphonie transversale, les considérations qui ont été faites précédemment sur les précau- tions qui ont été adoptées dans l'invention pour améliorer la sensibilité de la mesure demeurent valables. Si l'on considère globallement les essais que l'on-peut effectuer avec le système de mesure suivant l'invention, ils peuvent être subdivisés en essais aptes à mesurer les effets négatifs induits dans les éléments d'un dispositif multiplex MIA par un effet capacitif ou par un effet inductif. On peut donc parler d'essais en tension ou en courant.Les essais en tension son aptes à mettre en évidence les pertur- bations dues à un effet capacitif (diaphonie transversale, effi- cacité des circuits de mise à zéro): on peut améliorer leur efficacité en augmentant la tension (le courant garde les valeurs présentes dans le central en exercice) en utilisant des circuits d'usager dont l'impédance est un multiple de celle des circuits qui sont utilisés normalement dans le central de commutation. Les essais de courant sont aptes à mèttre en évidence les perturbations dues à un effet inductif (diaphonie longitudinale) et/ou résistif (atténuation d'un interrupteur): on peut amélio- rer leur sensibilité en augmentant le courant, sans que les tensions s'éloignent des valeurs présentes dans le central en exercice, en utilisant des circuits d'usager dont l'impédance est une fraction de celle des circuits d'usager qui sont utilisés normalement dans le central. L'essai du résidu (figure 5), tout en étant pas homogène par rapport aux autres, peut être assimilé à un essai en tension. REVENDICATIONS 1) Système permettant de mesurer les caractéristiques d'éléments (DM) d'un dispositif multiplex MIA d'un central électronique de commutation pour télécommutations, caractérisé en ce qu'il comprend: au moins un couple de circuits d'usager échantillon (U1 ou U2); un circuit de mise échantillon (A); un générateur de signaux sinusoïdaux (G); un révélateur (R) de signaux sinusoïdaux pourvu d'une grande sensibilité; des moyens de connexion (DC) aptes à connecter des organes du système de mesure entre eux et à l'élément à mesurer (DM); des moyens de commande (CDC) aptes à piloter lesdits moyens de connexion (DC); un synchroniseur (T) contrôlé par lesdits moyens de commande (CDC) à travers lesdits moyens de connexion (DC) et apte à produire les signaux de synchronisation requis par ledit système de mesure; et des moyens (AL) aptes à fournir, à travers lesdits moyens de connexion (DC), les tensions d'alimentation aux organes du système de mesure et à l'élément à mesurer (DM). 2. Système de mesure suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que, dans chaque mesure on utilise un seul couple de circuits d'usager échantillon ayant la même impédance caracté- ristique. 3. Système de mesure suivant la revendication 2, caracté- risé en ce que, pour les essais de diaphonie, dans chaque phase de conversation un seul circuit d'usager est connecté à l'élément à mesurer (autoroute phonique ou interrupteur). 4. Système de mesure suivant la revendication 2, caracté- risé en ce que, pour les mesures en courant, l'impédance carac- téristique des circuits d'usager échantillon (U1) est un sous- multiple entier de celle des circuits d'usager du central de commutation. 5. Système de mesure suivant la revendication 2, caracté- risé en ce que, pour les mesures en tension, l'impédance carac- téristique des circuits d'usager échantillon (U2) est un multi- ple entier de celle des circuits d'usager du central de commuta- tion. 6. Système de mesure suivant l'ensemble des revendications 3 et 4, apte à la mesure de la diaphonie longitudinale d'un tron- çon d'autoroute phonique, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens aptes à fermer en cout-circuit ladite autoroute phonique (HW). 7. Système de mesure suivant l'ensemble des revendications 3 et 5, apte à la mesure de la diaphonie transversale d'un tronçon d'autoroute phonique, caractérisé en ce que ledit tron- çon d'autoroute phonique (HW) constitue un circuit ouvert. 8. Système de mesure suivant l'ensemble des revendications 3 et 5, caractérisé en ce que, pour calculer l'efficacité d'un circuit de mise à zéro, on mesure la diaphonie transversale d'une voie de transmission réalisée à l'aide desdits moyens de conne- xion (CD) et comprenant un condensateur (C) pratiquement dépourvu de composantes inductives et placé e.n parallèle par rapport au circuit de mise à zéro (DM) à mesurer.