Brevet FR2492194A1 — publié le 19820416

La presente invention concerne. la disposition d'un circuit propre à réaliser l'échange de signaux impulsifs, au moyen d'une ligne de raccordement, entre deux unités fonctionnelles, alimentées de façon telle que les masses de référence respectives se trouvent séparées. On sait que, lorsque doit être réalisé l'échange de signaux impulsionnels entre deux unités fonctionnelles physiquement séparées, il faut prévoir un étage pilote et un étage récepteur, respectivement au début et à la fin de la ligne de raccordement. On sait aussi que l'on prévoit l'insertion de dispositifs de désaccouplement en-amont de l'unité réceptrice, afin d'éviter le mauvais fonctionnement ou même la destruction des circuits, placés à une extrémité de la ligne de raccordement, lorsque, dans les circuits situés à l'autre extrémité, se produit une panne propre à déterminer'la présence de survoltages sur la ligne. Selon une première solution connue, ces dispositifs de désaccouplement sont constitués par un accoupleur opto-électonique, dont le photo-émetteur est relié à la ligne et dont le photo-transistor est relié à l'unité réceptrice. Cette solution présente l'inconvénient que les accoupleurs opto-électroniques reviennent assez chers, consomment du courant même en repos et ne sont pas entièrement fiables. Une deuxième solution, également connue, prévoit la réalisation de ces dispositifs de désaccouplement avec un transformateur pour signaux impulsifs, transformateur assez fiable, ne consommant aucune énergie au repos et qui a un court sensiblement inférieur à celui de la solution précédente. Les transformateurs pour signaux impulsifs présentent toutefois l'inconvénient suivant~~: lorsque, dans le signal transmis, il y a une séquence d'impulsions présentant une valeur logique "1", on enregistre une saturation du noyau, si bien que la partie de signal qu'ils transfèrent sur l'enroulement secondaire est insuffisante pour que l'unité réceptrice puisse reconnaître le signal. Le but de cette invention est la réalisation d'un dispositif de circuit qui, en tant qu'élément de désaccouplement, utilise un transformateur pour signaux impulsifs, tout en palliant l'inconvénient concernant la saturation du noyau. Le circuit, objet de l'invention, prévoit une particu lièreréalisati.on de l'étage pilote, qui manipule le signal d'entrée de manière à envoyer en ligne un signal conçu de façon telle que le noyau du transformateur ne soit pas saturé. En particulier, cette manipulation est opérée uniquement sur les impulsions présentant une valeur logique "1, impulsions qui sont envoyées en ligne à un niveau de tension élevé, respectivement à un niveau de tension bas, pour une durée égale, par exemple, à trois quart, respectivement à n quart, de leur durée. De cette façon, même en présence d'une longue séquence d'impulsions, présentant une valeur logique "1", le noyau du transformateur n'est pas saturé, à chause des changements de polarité subis par chaque impulsion. La manipulation opérée à partir de l'étage pilote rend toutefois problématique la reconnaissance du signal par l'étage récepteur, vu que, à la sortie du transformateur, une partie assez considérable du signal présente un signe négatif et que cette partie retire de l'énergie à la partie de signe positif, qui est celle utilisable en vue de la reconstruction du signal transmis. Selon l'invention, l'étage recepteur comporte donc des dispositifs propres à recupérer l'énergie associée à la partie de signe négatif ; c'est-à-dire que ces dispositifs permettent d'élever le potentiel de l'enroulement secondaire du transformateur, par rapport au potentiel de masse, d'une quantité , qui est en fonction de la partie négative d'énergie. D'autres caractéristiques de l'invention découleront de la description ci-après, concernant un exemple non limitatif de réalisation et accompagné par les figures ci-jointes La figure 1 montre le schéma synoptique du circuit faisant l'objet de l'invention. La figure 2 montre des formes d'onde relatives à la figure 1. La figure 3 montre la forme d'onde, obtenue expérimentalement, du signal qui parvient à l'unité réceptrice, lorsque les dispositifs de récupération d'énergie RE de la figure 1 font défaut. La figure 4 montre la forme d'onde, obtenue expérimentalement, du signal qui parvient à l'unité réceptrice, lorsque sont présents les dispositifs de récupération d'énergie RE de la figure 1. Le circuit de la figure 1 comporte un étage pilote SD, et un étage récepteur SR, reliés au moyen d'une ligne de transmission L. L'étage récepteur SD comporte une unité pilote DR propre à exécuter le produit logique inversé entre les impulsions de durée T, qui sont destinées à être transmises (voir diagramme A de la figure 2), et une séquence d'impulsions de temporisation. (voir diagramme B de la figure 2), présentant une période T et un rapport pleins-vides de 75 %. A la sortie de l'unité DR on obtient la séquence d'impulsions illustrée dans le diagramme-C de la figure 2,et, conséquemment, entre les fils de la ligne L, est appliquee la séquence illustrée dans le diagramme D et qui diffère de la séquence illustrée dans le diagramme A du fait que les impulsions présentant une valeur logique "1" se trouvent modifiées, conformément à l'invention. Les impulsions présentant une valeur logique 1 sont en effet transmises à un niveau de tension élevé, pour un laps de temps d'une durée de 3/4 T, alors que, pour un laps de temps d'une durée de 1/4 T, elles sont transmises à un niveau de tension bas. De cette façon, même lorqugest exigée la transmission d'une longue séquence d'impulsions présentant une valeur logi- que "1", le signal qui est envoyé en ligne présente un changement de polarité à chaque intervalle de temps de duree T. A la sortie de l'unité DR, en parallèle avec la ligne de transmission L, est branchée une première résistance d'adaptation R1. L'étage récepteur SR comporte une deuxième résistance d'adaptation R2, elle aussi reliée en parallèle à la ligne de transmission L, ainsi qu'à l'enroulement primaire d'un transformateur pour signaux impulsionnels TI. On sait que l'intégrale, étendue à une période, d'un signal qui correspond à la sortie d'un tranformateur est zéro, ce qui fait que, en appliquant à 1'entrez de l'unité TI le signal représente dans le diagramme D, il s'ensuit que, sur l'enroulement secondaire, correspond le signal représenté dans le diagramme E. Conformément au principe ci-dessus énoncé, dans une période T du signal de la séquence D, relatif à une impulsion présentant un niveau logique "1", la valeur absolue de l'inte- grale de la partie positive colncide avec la valeur absolue de l'intégrale de la partie negative ; ce qui fait que, comme on peut le voir, les deux surfaces hachurées sont équivalentes. En envoyant à l'étage récepteur- SR le signal représenté dans le diagramme D, on. évite la saturation du noyau de l'unité TI, mais l'on obtient une sensible partie de signal à signe négatif, ce qui fait que l'énergie qui lui est associée n'est pas utile en vue de la reconstruction du signal transmis. La partie de signal à signe positif peut, en effet, présenter un niveau insuffisant pour assurer le fonctionnement correct de l'unité RC. Afin d'obvier à cet inconvénient, lé circuit faisant l'objet de la présente invention comporte des dispositifs RE propres à récupérer l'énergie associée à cette partie de signal de signe négatif, afin de faciliter la reconstruction du signal transmis. Ces dispositifs RE sont constitués par un condensateur CN, placé entre la borne de masse et une extrémité de l'enroulement secondaire du transformateur TI, en parallèle duquel est reliée une résistance R3. Il faut tenir compte de ce que les unités réceptrice de type TTL, normalement dans le commerce, présentent à l'entrée une diode DI (représentée dans la figurel par une ligne pointillée), prévue pour limiter les réflexions qui se produisent sur la ligne L, diode qui coopère, avec les dispositifs RE, à l'opération de récupération de l'énergie dont il a été parlé ci-dessus. Lorsque la partie négative du signal fourni par TI atteint la valeur de la tension de seuil (environ 0,7 Volt) de la diode DI, cette dernière se comporte comme un redresseur de tension, en déterminant ainsi le passage du courant dans la maille constituée par l'enroulement secondaire de TI, par les dispositifs RE et par la diode DI elle-même. De cette façon, au cours des intervalles de temps de durée T/4, où ces impulsions redressées déterminent un passage de courant, on règle la charge du condensateur CN, qui ne peut se décharger qu1à travers la résistance R3 pendant les intervalles de temps d'une durée non inférieure à 3/4 T. Dans le diagramme F, les points et les traits indiquent la tension, que l'on localise entre les armatures du condensateur CN, dans la condition de régime. Etant donné que l'armature reliée au secondaire du transformateur est chargée positivement, il s'ensuit que la tension disponible sur le secondaire de l'unité TI varie non plus aux alentours de la valeur zéro, mais aux alentours de la valeur + t V. De cette façon, le niveau des signaux parvenant à l'unité RC est supérieur d'une quantite V par rapport à la condition illustrée dans le diagrammer'E, permettant une facile discrimination des niveaux logiques. Le circuit conçu par l'invention apporte par ailleurs d'autres avantages. En observant en effet le diagramme G de la figure 3, qui illustre la situation du signal qui se présente à l'entrée réceptrice RC, lorsque, à la ligne L, on applique un signal à onde carrée avec un rapport pleins-vides de 50 % et que les dispositifs RE de la figure 1 ne sont pas branchés. Etant donné que M designe le niveau du potentiel de masse et S le niveau de la tension de seuil prévue dans 1'unité RC, on peut voir que le signal reçu oscille aux alentours du potentiel de masse. Le front de montée des impulsions atteint le niveau du seuil S, lorsqu'il présente une pente élevée et avec un sensible retard (Tl) par rapport à l'instant de départ de la montée. A la sortie de l'unité RC correspond le signal représenté dans le diagramme H de la figure 3, qui présente par consé- quent un rapport pleins-vides sensiblement altéré. En observant maintenant le diagramme I de la figure 4, qui montre la situation du signal qui se présente à l'entrée de l'unité RC lorsque, à la ligne L, on applique un signal analogue au précédent et que les dispositifs RE ont eté branchés, on constate que dans ce cas, le signal reçu oscille non plus aux alentours du potentiel de la masse M, mais aux alentours d'un potentiel qui est supérieur d'une quantitéV par rapport au potentiel de masse, ce qui fait que le front de montée des impulsions atteint le seuil S lorsqu'il présente une pente très limitée et, par conséquent en un temps T2 bien inférieur à T1. A la sortie de l'unité RC on obtient, dans ce cas, le signal représenté dans le diagramme L de la figure o, qui présente un rapport pleins-vides égal à 50% environ. La disposition de circuit prévue dans l'invention permet donc d'obvier aux inconvénients découlant de l'emploi du transformateur, en permettant, en même temps, une fidèle reconstruction du signal transmis. REVENDICATIONS 1. Disposition de circuit, comprenant un étage pilote (SD) et un étage récepteur (SR) , reliés au moyen d'une ligne de transmission, propre à réaliser l'échange de signaux impulsifs entre deux unités fonctionnelles, présentant des masses de référence séparées, caractérisée par le fait que l'étage pilote (SD) prévoit la présence de premiers dispositifs (DR) propres à manipuler les impulsions, d'une durée T, présentant une valeur logique "l"; de manière à envoyer sur la ligne de transmission un niveau de tension élevé pour un intervalle de temps d'une durée T. X, où X constitue un chiffre inférieur à 1, et un niveau de tension bas pour un intervalle de temps d'une durée égale à T - (T .X); disposition caractérisée en outre par le fait que l'étage récepteur comprend un transformateur pour signaux impulsifs à une extrémité de l'enr.oulement secondaire, auquel est relié une unité réceptrice et que, à l'autre extrémité, sont branchés des seconds dispositifs (RE), propres à élever-le potentiel de l'enroulement secondaire, par rapport au potentiel de masse, dlune quantitélliV, qui est fonction de la partie de signal de signe négatif qui est disponible sur l'enroulement secondaire du transformateur. 2. Disposition de circuit, suivant la revendication 1 caractérisée par le fait que ces premiers dispositifs (DR) sont constitués par une unité pilote propre à exécuter le produit logique disposé entre les signaux impulsifs destinés à être transmis et un signal à onde carrée ayant une période T et un rapport pleins-vides de 75 %. 3. Disposition de circuit, selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ces seconds dispositifs (RE) sont constitués par un condensateur (CN)monté en parallèle, auquel est branché une résistance (R3).