Brevet FR2486332A1 — publié le 19820108

MIC/VIT I La présente invention concerne un dispositif de réglage du point de fonctionnement d'un circuit électronique comportant plusieurs élé- ments variables, notamment en télévision par satellite. En effet, cette invention s'applique aux circuits électroniques analogiques comportant plusieurs éléments réglables et fonctionnant sur une large plage de variation d'un paramètre représenté par un élément réglables. C'est le cas par exemple d'un système d'accord en fréquence comprenant un filtre et un oscillateur local accordables tous deux par l'intermédiaire d'une diode à capacité variable en "diode varicap", et également d'un atténuateur à diode à résistance variable haute fréquence ou "diode PIN". Selon l'art antérieur, la commande des différents éléments réglables est assurée par un même signal de commande ou encore par différents signaux à partir de réseaux potentiométriques ou encore de réseaux actifs linéaires. Cette commande selon l'art antérieur présente certains ncon- vénients néfastes au fonctionnement optimum du- circuit électro- nique, en effet la relation liant les valeurs des différents éléments réglables ne reste pas toujours la même dans toute la plage de fonctionnement de ce circuit. Par exemple dans le cas d'un filtre accordable à l'aide de plusieurs diodes varicap, ce filtre doit présenter un gabarit assez large, car il est impossible de garantir un accord parfait sur toute la bande de fonctionnement. Dans le cas de l'atténuateur à diodes PIN, Pimpédance d'entrée ne reste pas constante dans toute la gamme d'atténuation. D'autre part, ces circuits à plusieurs éléments variables com- mandés selon l'art antérieur présentent l'inconvénient de nécessiter un réglage, dans la plupart des cas manuels, pour chaque produit fabriqué et ceci à cause de la dispersion des caractéristiques des éléments employés. La présente invention se propose donc d'élaborer un dispositif de réglage du point de fonctionnement d'un circuit électronique comportant plusieurs éléments variables, ne présentant pas ces inconvénients. En effet, l'invention consiste à générer des signaux de com- mande différents pour les différents éléments réglables, et ceci à partir d'un mot numérique unique représentatif du point de fonction- nement choisi pour le circuit comportant plusieurs éléments varia- bles. A partir de ce mot numérique unique on génère n mots numériques différents, ces n mots numériques pouvant être trans- formés en signaux de commande de valeurs différentes à l'aide de n 1 0 convertisseurs numérique/analogiques. Le dispositif de réglage selon l'invention, du point de fonction- nement d'un circuit électronique comportant plusieurs éléments variables comporte un circuit décodeur d'un mot nL-nérique repré- sentatif du point de fonctionnement choisi du circuit à plusieurs éléments variables, ce circuit décodeur fournissant sur ces sorties plusieurs mots numériques représentatifs des différents signaux de commande nécessaires à la commande des éléments variables, ces mots numériques étant convertis à l'aide de convertisseurs num- rique/analogique en signaux analogiques de commande des différents éléments variables. D'autre caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront de la description suivante donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les figures annexées qui représentent: - la figure 1, un schéma simplifié d'un dispositif selon l'inven- tion. - la figure 2, un premier exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. - la figure 3, un second exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. - la figure 4, un exemple préférentiel de réalisation du dispositif selon l'invention. - les figures 5 et 6, deux applications du dispositif selon l'invention. Sur la figure 1, un mot numérique A représentatif du point de fonctionnement choisi, par exemple la fréquence centrale pour un filtre associé à un oscillateur, est injecté en entrée d'un circuit décodeur I dont les sorties fournissent à partir de ce mot A n mots numériques BI, B2,..., Bn. Les n mots numériques sont injectés en entrée de n convertisseurs numérique/analogique DIA, DIA2y...A, D/An. Le mot numérique B1 est transformé en signal analogique S1 de commande dont la valeur est liée à la valeur de- ce mot numérique. De la même manière, les mots numériques B2, *.. Bn sont transformés en signaux analogiques S2y... Sn' I 0 Les n signaux- analogiques Sl, S2'.... Sn ainsi obtenus permet- tent de commander n éléments variables d'un circuit à plusieurs éléments variables. Le circuit décodeur l peut être par exemple, tel que repré- senté figure 2, un dispositif mémoire. En effet, figure 2, le mot numérique A représentatif du point de fonctionnement choisi est appliqué aux entrées d'adressage de n mémoires. Lei mot A permet donc d'adresser les mémoires Ml, Mz, Mn. Ces mémoires Ml, M2,..., Mn' comportent chacune K mots numériques. C'est-à-dire que la mémoire Mi contient une liste de K mots numériques chacun de ces K mots numériques représentant une valeur que peut prendre B1. Chaque valeur que peut prendre le mot numérique unique A est une adresse pour la mémoire Ml, ainsi que pour la mémoire M2 et pour la mémoire Mn. Pour une valeur précise de A, le mot numérique enregistré à cette adresse dans la mémoire M se retrouve en B1, le mot numérique enregistré à cette même valeur d'adresse dans la mémoire M2 se retouve en B2, et ainsi de suite jusqu'à la mémoire Mn. Pour chaque mémoire Ml, M..., Mn, les K mots numériques Q enregistrés sont représentatifs des signaux de commande que l'on désire pour commander les différents éléments variables. Par exemple, on choisit une valeur AI pour le mot numérique A, cette valeur A1 correspondant à un point de fonctionnement précis d'un circuit à n éléments variables. Cette valeur A est présentée en entrée d'adressage des mémoires Mî... Mn. A l'adresse A1 de la mémoire M1 un mot Bi numérique a été enregistré, ce mot étant représentatif de la valeur que doit voir le signal de commande S1 pour permettre d'avoir le point de fonction- nement choisi. Il en est de même pour les mémoires M2>..., M Pour certaines applications et dans un but de réduction du nombre de mémoires, il est possible que le mot numérique A soit identique au mot numérique Bi. C'est le cas de la figure 3. En effet, figure 3, le mot numérique A sert à la fois de mot 1 0 numérique B1, mais aussi de mot d'adressage de n - 1 mémoires représentées en 2. Cependant ce dispositif reste co teux du fait de la nécessité d'une grande capacité mémoire. La figure 4 représente un mode de réalisation préférentiel du dispositif selon l'invention. Le circuit décodeur lb comporte un circuit mémoire 3 et deux additionneurs 4 et 5. La première sortie B1 est directement reliée à l'entrée A. Le mot numérique B1 est donc identique au mot numérique A repré- sentatif d'un point de fonctionnement choisi. On mémorise dans la mémoire 3 les différences C2'..., Cn entre les mots numériques B2,..., Bn et le mot B1. En effet, dans un dispositif ayant plusieurs éléments variables, les tensions ou cou- rants de commande de ces éléments suivent la même tendance. C'est-à-dire en fait, que les différences entre l'un des signaux analogiques de commande et les autres sont faibles et varient lentement. De ce fait les mots numériques C2,..., Cn représentant les différences entre B2,... Bn et B1, ont un nombre de bits (élément binaire) très inférieur au nombre de bits de B2,..., Bn. La capacité mémoire de la mémoire 3 est donc inférieure a la capacité de la mémoire 2 dans le cas de la figure 3. La lenteur de variation permet d'utiliser la même différence pour plusieurs valeurs du mot numérique A consécutives, ce qui peut être réalisé simplement en n'utilisant qu'une partie des bits du mot numérique B1, identique au mot A, pour adresser la mémoire 3. Ce nombre de bits peut être déterminé selon l'application. Ceci contribue donc à diminuer consi- dérablement la taille de la mémoire. Le mot numérique A identique à B1est appliqué en entrée d'adressage du circuit mémoire 3, ce circuit mémoire pouvant comporter n - I mémoires, de K mots, et à une entrée d'un additioneur 4, ainsi que d'un additionneur 5. La sortie C2 du circuit mémoire 3 est reliée à une seconde entrée de l'additionneur 4 et la sortie Cn à une seconde entrée de l'additionneur 5. 1 0 Figure 4, seuls deux additionneurs sont représentés, cependant dans le cas o il existe n - I sorties C2) C3)..., Cn du circuit mémoire 3 et que l'on a besoin de n signaux de commande S1, 52.. Sn et donc de n mots numériques B1, B2,..., Bn, on a n- 1 additionneurs, une première entrée de ces n_- I additionneurs recevant I mot numérique Bi et la seconde entrée d'un additionneur le mot C2, d'un autre additionneur le mot C3 et ainsi de suite, le (n - I)e additionneur recevant le mot numérique Cn. Le mot numérique C2 étant la différence entre le mot numérique B2 désiré et le mot numérique BI, en faisant à l'aide de l'additionneur 4 B1 + C2 on retrouve donc en sortie B2. Dans le cas o seulement une partie des bits du mot numérique B1 servent de mot d'adressage du circuit mémoire 3 o sont enregistrés les mots C2, C3,..., Cn) seules les lignes de transmission de ces bits sont reliées à l'entrée d'adresse. En effet, le mot numérique A est transmis en parallèle c'est-à- dire qu'en fait chaque bit du mot est transmis par une ligne électrique différente. Il suffit donc de prendre les lignes électriques transférant les bits intéressant pour l'adressage de la mémoire 3 et de les connecter en entrée d'adressage. La mémoire 3 peut être du type PROM, c'est-à-dire mémoire morte programmable, la programmation se faisant au niveau de la production du dispositif selon l'invention en fonction des caracté- ristiques des éléments variables. Le schéma de la figure 4 peut par exemple s'appliquer dans le cas de la télévision, a un dispositif d'accord par synthèse de tension. Dans ce cas, la fréquence d'un oscillateur local et la fréquence centrale de plusieurs dispositifs de sélectivité sont commandées par des tensions de commande. Dans le cas de la modulation d'amplitude la fréquence de l'oscillateur local demande une grande précision. Celle-dci est donc directement commandée par le mot numérique B1 identique au mot A et converti en tension par le convertisseur numérique/analogique D/Ai. Prenons par exemple, le cas o l'on a besoin de 8 canaux différents, chaque canal correspondant à une fréquence d'accord du dispositif d'accord par synthèse de tension. Ces 8 canaux sont représentés par 8 valeurs différentes du mot numérique A. Ces 8 valeurs peuvent par exemple être stockées dans une mémoire du type EAROM ou mémoire morte effaçable et reprogrammable électriquement. Le mot numérique A peut avoir par exemple une longueur de 12 bits. La tension de commande S1 de l'oscillateur local est obtenue par un convertisseur numérique/analogique D/A1, ce convertisseur recevant en entrée le mot numérique B1 identique à A. Dans la mémoire 3, sont stockées les différences entre les mots numériques B2, B3,..., Bn qui par convertion nurnérique/analo- gique fournissent les tensions de commande des dispositifs de sélectivité, et le mot B1. La figure 5, représente un dispositif selon l'invention appliqué à la commande d'un circuit atténuateur à diodes PIN. Un circuit décodeur lb identique à celui de la figure 4 fournit sur ses sorties des mots numériques B1i, B2, B3 qui sont convertis par des convertisseurs numérique/analogique D/A1, D/A2, D/A3. Les signaux analogiques résultants S1 S2, et S3 permettent de com- mander l'atténuateur à diodes PIN 11, le signal S1 étant injecté en entrée D1 de l'atténuateur 11, le signal S2 en entrée D2 et le signal 53 en entrée D3. Chaque signal commande une des trois diodes PIN de l'atténuateur 11. Le mot numérique unique A est fournit par un circuit comp- teur 10 numérique. A l'aide de deux entrées AT+ et AT-, il est possible d'augmenter ou de diminuer la valeur représentant l'état du circuit compteur 10, et donc d'augmenter ou diminuer la valeur du mot numérique A et de changer par la même les valeurs des mots B1, B2, et B, et donc les valeurs des signaux de commande S1, S2, et s3. Dans un système de contrôle automatique de gain, les entrées AT+ et Ar du circuit compteur 10 peuvent être connectées aux sorties d'un circuit comparateur comparant le signal de sortie sur la sortie S de l'atténuateur 1 à un signal de référence. La figure 6 représente un dispositif selon l'invention appliqué à la réception directe d'émission télévision par satellite. Dans ce cas, les signaux reçus sont en modulation de fré- quence. Il est d'autre part possible de recevoir 40 canaux différents. La précision requise au niveau de la fréquence de l'oscillateur local en modulation de fréquence est moindre à celle requise en modulation d'amplitude. On stocke donc dans une mémoire 13 les 40 valeurs du mot numérique A, chacune de ces valeurs représentant un canal. Cette mémoire 13 peut être du type PROM, c'est-à-dire mémoire morte programmable. Le mot numérique B1 après conversion numérique/analogique permet de commander la fréquence de l'oscillateur local, cet oscillateur étant utilisé avec trois dispositifs de sélectivité com- mandés après conversion numérique/analogique par les mots numé- riques B2, B3, et B4. En effet, les mots numériques C2' C3S et C4 correspondant aux différences entre B2, B3, B4 et le mot numérique B1 sont stockés dans une mémoire 14. Chacune des valeurs de ces mots numériques de différence C2, C3 et C4 correspondent aux valeurs des signaux analogiques S2, S3 et S4 appropriés à l'accord des dispositifs de sélectivité pour chacun des 40 canaux. Les mots d'adressage A des mémoires 13 et 14 sont fournis par un circuit sélecteur de canal 12. Ce circuit sélecteur 12 stocke 40 valeurs de mots numériques A, chaque valeur correspondant à un canal. Soit un canal donné et donc une valeur A du mot numérique A, à cette valeur d'adresse correspond d'une part une valeur du mot numérique B1 dans la mémoire 13, et d'autre part une valeur du mot numérique C2, du mot numérique C 3 et du mot numérique C4, C2 étnt*gaà B2- B1, C3 à B3 3B1 et C4 à B4 - B1, le mot numérique B1 est converti, à l'aide du convertisseur numérique/ana- logique D/A1 en un signal analogique de commande de la fréquence de l'oscillateur local à une valeur correspondant au canal choisi. Un additionneur 17 reçoit sur ses entrées le mot B1 et le mot C2 =B2 - B1. Il fournit donc le mot numérique B2 en sortie, ce mot est converti à l'aide du convertisseur numérique/analogique D/A2 en un signal S2 de commande de sélectivité à une valeur correspondant au canal choisi. L'additionneur 16 fournit le mot numérique B3 converti en signal analogique S3 et l'additionneur 15 le mot numé- rique B4 converti en signal analogique S4. Les fréquences des différents canaux étant définies par une planification internationale, il est possible de programmer les mé- moires au moment de la fabrication, en fonction des caracté- ristiques propres des éléments variables. Ceci élimine donc toute intervention de la part de l'utilisateur ou de l'installateur. Le dispositif selon Pinvention permet donc dobtenir des si- gnaux de commande indépendants pour chacun ues éléments varia- bles d'un système analogique à large plage de fonctionnement. Il est particulièrement adapté à la réalisation d'un filtre accordable en réception d'émission télévision par satellite. REVENDICATIONS 1. Dispositif de réglage du point de fonctionnement d'un circuit électronique comportant plusieurs éléments variables, cha- que élément variable étant commandé par un signal électrique de commande, tel que par exemple un circuit comportant un oscillateur local et un filtre accordables à l'aide de diodes à capacité variable "varicap", caractérisé en ce qu'il comporte un circuit décodeur (1) d'un mot numérique (A) représentatif du point de fonctionnement choisi du circuit à plusieurs éléments variables, ce circuit décodeur (1) fournissant sur ses sorties plusieurs mots numériques (B1, IlB2.... Bn) représentatifs des différents signaux de commande nécessaires à la commande des éléments variables, ces mots numériques (BI, B2, Bn) de commande étant convertis à l'aide de convertisseurs numérique/analogique (D/A1, D/A2,..., D/A.) en signaux analo- giques de commande (S1, S...., Sn) des différents éléments variables. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le décodeur (1) comporte un nombre n de circuits mémoires (M1, M2, Mn) adressables par le mot numérique (A) représentatif de point de fonctionnement du circuit à plusieurs éléments variables, ce nombre n étant égal au nombre d'éléments variables à commander, et chacun de ces circuits mémoires (M, M2,..., Mn) étant pro- grammé de manière que pour une valeur du mot numérique (A) d'adresse corresponde en sortie du premier circuit mémoire (M1) une valeur du premier mot numérique de commande (B1), en sortie du second circuit mémoire (M2) une valeur du second mot numérique de commande (B2) et ainsi de suite jusqu'à la dernière mémoire (M n). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des mots numériques de commande (B1, B2,..., Bn) est égal au mot numérique (A) représentatif du point de fonctionnement du circuit à plusieurs éléments variables. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier mot numérique de commande (B1) est égal au mot numé- rique (A) représentatif du point de fonctionnement, et que le décodeur comporte un nombre (n 1) de circuits mémoires adres- sables par ce mot numérique (A) représentatif du point de fonction- nement, le nombre (n - 1) étant égal au nombre d'éléments variables à commander moins celui commandé par le premier mot numérique de commande (B1), et chacun de ces circuits mémoires étant programmé de manière que pour une valeur du mot numérique (A) d'adresse corresponde sur la sortie de chaque circuit mémoire, une valeur des différents mots numériques de commande (B2, B3, " Bn), le premier circuit mémoire fournissant le second mot numé- rique de commande (B2), le second fournissant le troisième mot (B3), et le (n - 1)e fournissant le dernier mot (Bn). 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier mot numérique de commande (B1) est égal au mot numé- rique (A) représentatif du point de fonctionnement, et que le décodeur comporte un nombre (n - 1) de circuits mémoires adres- sables par ce mot numérique (A) représentatif du point de fonction- nement, et un nombre (n - 1) de circuit additionneur, le nombre (n - 1) étant égal au nombre d'éléments variables à commander moins celui commandé par le premier mot numérique de commande (B1), et chacun de ces circuits mémoires étant programmé de manière que pour une valeur du mot numérique (A) d'adresse corresponde sur la sortie du premier circuit mémoire un mot numérique de diffé- rence (C)2 égal à la différence entre le second mot numérique de commande (B2) et le premier (B1) sur la sortie du second un mot numérique (C3) égal à la différence entre le troisième mot numé- rique de commande (B3) et le premier (B1), et sur la sortie du (n - 1)e un mot numérique (Cn) égal à la différence entre le ne mot numérique de commande (B n) et le premier (B1), chacun des mots numériques de différence (C 2 CY3, Cn) étant injecté à une entrée d'un additionneur dont la seconde entrée reçoit le premier mot numérique de commande (B 1), chacun des additionneurs fournissant ainsi sur sa sortie un mot numérique de commande. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les il (n 1) circuits mémoires sont adressés par un nombre prédéterminé de bits, ou éléments binaires, pris parmi les bits du mot numérique (A) représentatif du point de fonctionnement du circuit à éléments variables. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le décodeur comporte n circuits mémoires adressables par le mot numérique (A) représentatif du point de fonctionnement. du circuit à plusieurs éléments variables, et (n - 1) circuits additionneurs, le nombre n étant égal au nombre d'éléments variables à commander, le premier circuit mémoire étant programmé de manière à fournir en sortie un premier mot numérique de commande (B1) et les autres circuits mémoires de manière à fournir en sortie un mot numérique de différence, le second fournissant un mot égal au deuxième mot numérique de commande (B) moins le premier (B1) et le ne fournissant un mot égal au ne mot numérique de commande (B) moins le premier (B1), chacun des mots numériques ue différence étant injecté à une entrée d'un additionneur dont la seconde entrée reçoit le premier mot numérique de commande (B1), chacun des additionneurs fournissant ainsi sur sa sortie un mot numérique de commande.