Brevet FR2481552A1 — publié le 19811030

La présente invention se rapporte d'une manière générale aux systèmes de télécommunications et concerne plus particulièrement un dispositif de détec-- tion de signaux d'appel transmis en séquence déterminée sur une ligne de transmission, telle que par exemple une ligne téléphonique. Dans le domaine de la téléphonie, il est connu de raccorder chaque poste téléphonique par une ligne individuelle à un commutateur téléphonique dont le rôle est de relier deux lignes entre elles pendant le temps nécessaire à l'échange d'une communication. Un tel réseau est appelé réseau commuté. D'autre part, on sait qu'un poste téléphonique est entre autres capable de signaler l'appel d'un correspondant, de provoquer l'établissement d'une communication, et de signaler la fin d'une conversation. Pour remplir lXensemble de ces fonctions, le poste téléphonique comporte d'une part des organes de conversation, et d'autre part des organes de signalisation . Parmi les organes de signalisation, on connait entre autres le détecteur d'appel qui est généralement une sonnerie qui fonctionne avec le courant envoyé sur la ligne.Dans de nombreux postes, la sonnerie est incorporée à l'appareil téléphonique. Lors de la transmission d'une séquence déterminée de signaux d'appel sur la ligne téléphonique, il est connu d'effectuer une reconnaissance de l'appel avant le déclenchement proprement dit du détecteur ou indicateur d'appel. Cependant, le détecteur d'appel doit etre conçu de manière à répondre aux normes bien dé fi- nies des P et T . Ces normes concernent la phase dite de reconnaissance de l'appel qui doit avoir lieu pendant une durée de 5 à 10 secondes suivant l'apparition du premiér appel. De plus, le détecteur d'appel doit fonctionner pour un courant d'appel de fréquence 50 Hz ou 25 Hz à +10 go envoyé sur la ligne sous une tension efficace de 60 à 80 volts avec une impédance comprise entre 0 et 3000 ohms, tout en respectant les impédances présentées par lui-même. La présente invention a pour objet un dispositif de détection de signaux d'appel transmis en séquence déterminée sur une ligne téléphonique, qui répond parfaitement aux normes des P et T mentionnées ci-dessus. Plus précisément, le dispositif de détection selon l'invention, ayant une entrée à laquelle est connectée la ligne de transmission et une sortie à laquelle est connectée une charge aux bornes de laquelle apparaît le signal de détection, comporte principalement : - des moyens de prélèvement de la puissance électrique fournie par la ligne lors de la transmission des signaux d'appel, connectés à l'entrée du dispositif ; - des moyens de stockage de la puissance électrique prélevée, connectés à une borne de sortie des moyens de prélèvement ;; - des moyens de transformation des signaux engendrés par les moyens de prélèvement en impulsions, connectés à la borne de sortie des moyens de prélèvement - un circuit bistable ayant une première borne d'entrée reliée à la sortie des moyens de stockage et une seconde borne d'entrée de commande reliée à la sortie des moyens de transformation , et comportant des moyens de prépositionnement à l'état zéro du cir cuit bistable pendant au moins le premier signal d'ap pel ; et - des moyens formant interrupteur ayant une première entrée de commande reliée à une borne de sortie du circuit bistable, une seconde entrée reliée à la. borne de sortie des moyens de prélèvement, et une sortie reliée à la sortie du dispositif, la sortie des moyens formant interrupteur fournissant un signal de détection sur l'un au moins des signaux d'appel sui- vant le premier de ces signaux. Ainsi, les différents moyens constituant le dispositif ci-dessus, permettent à ce dernier d'être auto-alimenté, c'est-à-dire que son alimentation est directement prise sur l'énergie fournie par ia ligne. D'autre part, ce dispositif de détection peut être avantageusement réalisé sous forme d'un ciruit hybride, ce qui en abaisse notablement le coût de réalisation. L'invention vise également un dispositif modulateur-démodulateur , ou modem, comportant un tel dispositif de détection de signaux d'appel D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la figure 1 est un schéma électrique du dispositif de détection selon l'invention ;-et - la figure 2 représente des diagrammes de signaux présents en différents endroits du schéma représenté à la figure 1. Suivant un exemple de réalisation, et en se reportant à la figure 1, un dispositif 10 de détection de signaux d'appel transmis en séquence déterminée sur une ligne de transmission, telle qu'une ligne téléphonique, conforme à l'invention, se présente sous la forme d'un quadripôle ayant deux bornes d'entrée (E1, E2) auxquelles est connectée la ligne téléphonique (non représentée) et deux bornes de sortie (51 S2) entre lesquelles est connectée une charge, telle que par ex- emple un relais ou un photocoupleur (non représentée). On a représenté sur la figure 2a la forme du courant d'appel I envoyé sur la ligne téléphonique en fonction du temps. Comme le montre bien cette figure 2a, chaque signal d'appel li, 12, ... , se décompose en une partie alternative pendant un temps tl choisi égal à 1,7 seconde, et en une composante continue pendant un temps t2, dit instant de silence, choisi égal à 3,3 secondes. Ainsi, chaque signal d'appel a une durée T = tl + t2 = 5 secondes dans l'exemple choisi, et dont la fréquence d'appel est indifféremment égale à 50 ou 25 Hz. On a représenté sur la figure 2k la forme du signal de détection (tension V en fonction du temps) aux bornes de. la charge connectée en sortie du dispositif selon l'invention. Comme on le voit bien sur cette figure 2k, la tension aux bornes de la charge est nulle pendant toute la durée du premier signal d'appel I1 (figure 2a), et est positive pendant le temps tl du signal d'appel 12. Ainsi, le détecteur d'appel ne déclenchera une sonnerie qu a la fin du premier signal d'appel, c'est-à-dire après 5 secondes suivant le début de la séquence des signaux d'appel. Bien entendu, une sonnerie se déclenchera pour chaque signal d'appel, autre que le premier, transmis sur la ligne téléphonique. D'après ce qui vient d'être dit, il ressort que le dispositif de détection selon l'invention qui va maintenant être décrit, répond aux normes des Pet T mentionnées précédemment. Plus précisément, la phase de reconnaissance de l'appel, dans l'exemple choisi, a une durée de 5 secondes, soit la durée du premier signal d'appel. Les figures 2b à 2j représentent la tension V en fonction du temps de différents signaux que l'on expliquéra par la suite. L'amplitude de ces signaux représentés est sensiblement égale à 12 volts. En se reportant maintenant à la figure 1, le dispositif de détection 10 selon l'invention comporte tout d'abord des moyens de redressement 12 des signaux d'appel transmis sur la ligne téléphonique , connectés aux bornes d'entrée (E1, E2) du dispositif, et en série des moyens de limitation 13 de l'amplitude des signaux redressés, connectés à la sortie S3 des moyens de redressement. Plus précisément, les moyens de redressement 12 comportent un pont de quatre diodes D, dont l'un des points P est relié à la masse, tandis que les trois autres points du pont sont respectivement reliés aux bornes E1, E2 et 53. Ainsi, les signaux engendrés à la sortie 53 sont redressés en double alternance, tels que représentés en pointillés sur la figure 2b. Les moyens de limitation 13 de l'amplitude des signaux redressés comportent en parallèle une diode Zener Zel, dont la tension de fonctionnement est égale à 12 volts, et une résistance R1, connectées entre la sortie 53 et la masse. On a représenté en traits forts sur la figure 2b la forme des signaux présents à la sortie 54 des moyens de limitation 139 l'amplitude de ces signaux étant limitée à 12 volts. Ainsi, ces moyens de redressement 12 et ces moyens de limitation 13 constituent des moyens de prélèvement de la puissance électrique fournie par la ligne lors de la transmission des signaux d'appel. Le dispositif de détection 10 comporte de plus des moyées de stockage 14 de la puissance électrique prélevée, connectés à la borne de sortie S4 des moyens de limitation 13. Plus précisément, ces moyens de stockage 14 comportent une diode D1 dont l'anode est connectée à la borne S4 , et en parallèle deux condensateurs C1 et C2, et une résistance R2 connectés entre la cathode de la diode D1 et la masse. On notera que la tension de fonctionnement en direct de la diode D1 est de l'ordre de 0,7 volt. On a représenté sur la figure 2c la forme de la tension à la sortie Sg de ces moyens de stockage 14.Comme on le voit bien sur cette figure 2c, lors d'un signal d'appel, les condensateurs C1 et C2 restént chargés pendant le temps tl du signal d'appel, et se déchargent lentement pendant le temps t2. On notera que cette alimentation stockée dans les condensateurs C1 et C2 se décharge totalement au bout de 6 secondes, comme représenté en N sur la figure 2c. Le dispositif de détection 10 comporte également en série des moyens de détection d'enveloppe 16 des signaux engendrés par les moyens de limitation 13, connectés à la borne de sortie S4 de ces moyens de limitation, des moyens de mise en forme 17 des signaux de sortie des moyens de détection d'enveloppe 16, et des moyens de différenciation 18 des signaux mis en forme. Ces trois circuits 16, 17 et 18 constituent donc des moyens permettant de transformer en impulsions les signaux engendrés par les moyens de limitation 13. Plus précisément, les moyens de détection d'enveloppe 16 comportent une diode D2 dont l'anode est con nectée à la borne 54, une résistance R3 et un conden-sateur C3 connectés en parallèle. entre la cathode de la diode D2 et la masse. En outre, la valeur de la constante de temps définie par R3C3 est inférieure à celle définie par R2 (C1 + C2) . La tension de fonctionnement en direct de la diode D2 est également de l'ordre de 0,7 volt. Les moyens de mise en forme 17 comportent une diode D3 dont l'anode est connectée à la sortie des moyens de détection d'enveloppe 16, une résistance R4 connectée entre la cathode de la diode D3 et la masse, et une porte T 1 constituée d'un transistor du type CMOS en vue de l'intégration du dispositif. La grille du transistor T1 est reliée à la cathode de la diode D3, son drain est relié à la borne de sortie 55 des moyens de stockage 14, et sa source est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R5. Les moyens de différenciation 18 comportent un condensateur C4 connecté à la source du transistor T1 et. une résistance R6 connectée en parallèle entre. le condensateur C4 et la masse. On a représenté sur les figures 2d à 2f les signaux engendrés respectivement par les moyens de détection d'enveloppe 16, de mise en forme 17 et de différenciation 18. Plus précisément, la figure 2d représente l'enveloppe des signaux générés par les moyens de limitation 13, la figure 2e représente la mise en forme rectangulaire de l'enveloppe , et la figure 2f représente la différenciation des signaux mis en forme. Ainsi , les impulsions présentes à la sortie 57 des moyens de différenciation 18 (figure 2f) apparaissent au début de chaque signal d'appel transmis sur la ligne téléphonique. Le circuit de détection selon l'invention comprend de plus un circuit bistable 20, des moyens for mant interrupteur 21 et des moyens de limitation 22 de l'amplitude des signaux de sortie engendrés par les moyens formant interrupteur 21. Plus précisément, le circuit bistable 20 possède une première borne d'entrée B reliée à la sortie S5 des moyens de stockage 14, et une seconde borne d'en trée de commande C reliée à la sortie S7 des moyens de différenciation 18. Le circuit bistable 20 comporte également trois portes T2, T3 et T4 constituées cha cune d'un transistor du type CMOS en vue de l'inté gration du dispositif : les sources respectives des transistors T2 , T3 et T4 sont chacune reliées. à la masse ; les drains des deux transistors T2 e-t T3 sont reliés à la borne d'entrée B par deux résistances R7 et R8, respectivement ; la grille du transistor T4 est directement reliée à la borne d'entrée de. com mande C ; la grille du transistor T2 et le drain du transistor T4 sont connectés en 23 au drain du tran sistor T3 ; et la grille du transistor T3 est reliée en Q au drain du transistor T2, la borne Q constituant une troisième borne d'entrée du circuit bistable. Entre les bornes d'entrée B et Q du circuit bistable 20 sont connectés des moyens 25 de prépositionnement à l'état "O" du circuit bistable dont le rôle sera expliqué par la suite. Ces moyens de prépositionnement 25 constituent des moyens à retard ou de temporisation comportant une résistance R9 connectée d'une part à la borne d'entrée B et d'autre part en E à un condensateur C5 relié à la masse, et une diode D4 connectée entre les bornes Q et E, l'anode de cette diode étant connectée à-la borne Q . En outre, la valeur de la constante de temps définie par R9 C5 est comprise entre les valeurs données par R3 C3 et R2 (C1 + C2). Les moyens formant interrupteur 21 comportent un transistor Q1 dont la base est reliée, par lwintermé- diaire d'une résistance Rlo , à la borne de sortie Q du circuit bistable 20 prélevée sur le drain du transistor T L'émetteur du transistor Q1 est relié à la borne de sortie S4 des moyens de limitation 13 par l'intermédiaire d'une diode D5 dont l'anode est connectée à la borne S4 (la tension de fonctionnement en direct de la diode D5 étant de l'ordre de 0,7 volt) et le collecteur du transistor Q1 constitue la sortie Sg des moyens formant interrupteur 21. Les moyens de limitation 22 comportent une résistance R11 connectée en série entre la borne de sortie 59 et une diode Zener Ze2 en parallèle avec un condensateur C8 ; les bornes de sortie S1 et S2 du dispositif de détection 10 étant connectées aux bornes du condensateur C8, la borne de sortie S2 étant reliée à la masse. On va maintenant décrire le fonctionnement du circuit bistable,20, des moyens formant interrupteur 21 et des moyens de limitation 22, en se reportant notamment aux figures 2c et 2f à 2k. Lors du premier signal d'appel, les condensateurs C1 et C2 se chargent rapidement (figure 2c) et une tension d'alimentation de l'ordre de 12 volts apparaît à la borne d'entrée B du circuit bistable 20. Dès lors, une tension nulle apparaît à la borne E des moyens à retard 25, et le condensateur C5 commence à-se charger (fig-ure 29). Ainsi, à la borne d'entrée Q du circuit bistable apparaît une tension sensiblement nulle, correspondant à un état "O" (figure 2h). Le circuit bis table 20 est donc prépositionné à l'état "O" et maintenu à cet état grâce à la constante de temps élevée définie par les résistances R7 et Rg, et le condensateur C5, de sorte que la première impulsion U1 (figure 2f) n'est pas prise en considération.En effet, le seuil de déclenchement des portes T2, T3 et T4 étant choisi au milieu de la tension d'alimentation, le transistor T2 est saturé, tandis que le transistor T3 est bloqué, de sorte qu' apparaît une tension positive égale à la tension d'alimentation à la borne de sortie Q, correspondant donc à un état "11' (figure 2i). Dès lors, le transistor Q1 est bloqué et sa sortie Sg est à l'état "O" (figure 2j). Dès lors, aucun courant ne traverse la charge connectée entre les bornes 51 et 52' de sorte qu'aucune sonnerie ne se déclenche --pendant le premier signal d'appel (figure 2k). Lors du. second signal d'appel, la seconde impulsion U2 (figure 2f) provoque le changement d'état du circuit bistable ainsi que la recharge de l'alimentation des condensateurs Clèt C2. En effet, le condensateur C5 reste chargé et le transistor T4 devient saturé, de sorte que le transistor T2 est bloqué . Dans ces conditions, la borne d'entrée Q passe à l'état "1" (figure 2h), et la borne de sortie Q passe à l'état "O" (figure 2i). Dans ces conditions, le transistor Q1 conduit et sa sortie Sg est à l'état "1" (figure 2j). Dès lors, un courant traverse la charge connectée entre les bornes S1 et 52' déclenchant ainsi une sonnerie (figure 2k).Cependant, lorsque la charge est constituée par exemple par un relais fonctionnant sous une tension de 5 volts, il est nécessaire de limiter la tension du signal de détection aux bornes S1 et S2. Cette limitation d'amplitude est assurée par le circuit 22 dans lequel la tension aux bornes de la diode Zener Ze2 est de l'ordre de 4,7 volts. Ainsi, l'amplitude du signal représenté sur la figure 2k, c'est-à-dire le signal aux bornes de la charge, est de l'ordre de 4,7 volts. On notera que les moyens de limitation 22 permettent de n'effectuer aucun réglage de la charge, lorsque celle-ci est un relais ou un photocoupleur suivi d'une protection galvanique. De plus, le dispositif de détection selon l'invention assure une protection contre les faux appels et les parasites. En effet, lors d'un faux appel, la tension d'alimentation stockée dans les condensateurs C1 et C2 se décharge jusqu'à O volt (point N sur la figure 2c), pendant un temps correspondant à 6 se condes suivant le premier signal d'appel. Dans ces conditions , la charge aux bornes de S1 et S2 n'est pas excitée, de sorte qu'aucun signal n'est détecté. En outre, lorsqu'un parasite apparait dans l'instant de silence (t2), le circuit bistable 20 change d'état, et une intégration du courant de charge s'effectue par les moyens de limitation 2.2. Généralement, un temps très court du parasite ne provoque pas la montée du signal de détection. Cependant,si ce parasite est suffisamment long, il peut provoquer une montée du signal de détection pendant un court instant qui peut ou ne peut pas être pris en compte par l'équipement utilisant ce dispositif. Dans tous les cas, l'appel suivant sera détecté s'il suit le premier appel de moins de 6 secondes. D'autre part, le dispositif de détection selon l'invention s'adapte soit au réseau commuté P et T, soit au réseau téléphonique intérieur. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de détection de signaux d'appel transmis en séquence déterminée sur une ligne de transmission, ayant une entrée à laquelle est connectée la ligne et une sortie à laquelle est connectée une charge, caractérisé en ce qu'il comporte - des moyens de prélèvement (12, 13) de la puissance électrique fournie par la ligne lors de la transmission des signaux d'appel, connectés à l'entrée du dispositif (10) ; - des moyens de stockage (14) de la puissance électrique prélevée, connectés à une borne des sortie (54) des moyens de prélèvement - des moyens de transformation (16, 17, 18) des signaux engendrés par les moyens de prélèvement en impulsions , connectés à la borne de sortie (54) desmoyens de prélèvement ;; - un.circuit bistable (20) ayant une première borne -d'entrée (B) reliée à la sortie des moyens de stockage.(l4) et une seconde borne d'entrée de commande (C) reliée à la sortie des moyens de transformation, et comportant des moyens (25) de prépositionnement à l'état zéro du circuit bistable pendant au moins le premier signal d'appel ; et - des moyens formant interrupteur (21) ayant une première entrée de commande reliée à une. borne de sortie (Q) du circuit bistable , une seconde entrée reliée à la borne de sortie (54) des moyens de prélèvement, et une sortie (Sg) reliée à la sortie du dispositif, la sortie des moyens formant interrupteur four nissant un signal de détection pour l'un au moins des signaux d'appel suivant le premier de ces signaux. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de prépositionnement à 1'état zéro du circuit bistable comportent des moyens à retard (25) connectés entre la première borne d'entrée (B) du circuit bistable et'une troisième borne d'entrée (Q) du circuit bistable. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de transformation comportent en série - des moyens de détection d'enveloppe (16) des signaux engendrés par les moyens de prélèvement, connectés à la borne de sortie des moyens de prélèvement ; - des moyens de mise en forme (17) des signaux de sortie des moyens de détection d'enveloppe ; et - des moyens de différenciation (18) des signaux mis en forme dont la sortie est connectée à la seconde borne d'entrée de commande (C) du circuit bistable. 4 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de prélèvement comportent en série - des moyens de redressement (12) des signaux d'appel connectés à l'entrée du dispositif ; et - des moyens de limitation (13) de l'amplitude des signaux redressés. 5 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte de plus des moyens de limitation (22) de l'amplitude des signaux de sortie engendrés par les moyens formant interrupteur, connectés entre la sortie (Sg) des moyens formant in terrupteur et la sortie (S1, S2) du dispositif. 6 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes , caractérisé en ce que les moyens formant interrupteur (21) comportent un transistor (Q1) dont l'émetteur est relié à la borne de sortie des moyens de prélèvement , dont la base est reliée à la borne de sortie du circuit bistable, et dont le collecteur constitue la sortie (Sg) de ces moyens formant interrupteur. 7 - Modem, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.