Brevet FR2489525A1 — publié le 19820305

L'invention se rapporte à un montage pour produire des impulsions de repérage à une fréquence de répétition en fonction de la vitesse d'écriture, pour des pistes d'écriture reproduisant des signaux analogiques dans un appareil d'enregistrement. Un tel montage est décrit dans la demande de brevet mise à l'inspection publique en République Fédérale d'Allemagne sous le No. 23 08 577, en colonne 6, lignes 13 à 40, avec référence à la figure I de cette demande mise à l'inspection publique. Au sujet de cet état de la technique, il convient d'abord de noter que la fréquence d'impulsion qui y est produite, ne correspond pas exactement à la vitesse d'écriture, car les deux composantes de la vitesse d'écriture, c'est-à-dire la vitesse d'avancement de la bande enregistreuse et la vitesse de la variation ou modification du signal analogique, devraient être additionnées vectoriellement. Toutefois, dans le montage connu, on additionne simplement, arithmétiquement, deux trains d'impulsion dont chacun correspond à l'une des composantes. Pour produire un train d'impulsions qui est proportionnel à la fréquence de la vitesse de variation du signal analogique, on fait appel, dans le montage connu, à un système qui y est prévu et qui est un système à autocompensation, à servomoteur moteur. La vitesse de rotation du servomoteur qui déplace le stylet inscripteur sur la surface d'enregistrement, correspond à la vitesse de variation du signal à enregistrer. Dans la disposition selon la publication de la demande susmentionnée, la vitesse de rotation du servomoteur est transformée en une fréquence d'impulsion, à l'aide d'un transducteur photoélectrique (disque perforé et détecteur). Le dispositif connu montre par conséquent et seulement pour un système de mesure particulier, une voie permettant d'obtenir un train d'impulsions avec une fréquence qui est proportion nelle à la vitesse de modification ou de variation du signal.De plus, la mise en oeuvre d'un disque perforé signifie un accroissement des masses inertes du système d'asservissement, masses inertes qui limitent la fréquence maximum des signaux à tracer et qui doivent être restitués. En outre, le disque perforé associé au servomoteur et le détecteur photoélectrique associé, exigent un espace supplémentaire en un endroit déterminé, ce qui limite la liberté d'action du constructeur0 L'invention a pour objet de réaliser, sur une base purement électronique, un montage du type rappelé ci-dessus. A cet effet, le montage selon l'invention, et qui est du type rappelé en tête du présent mémoire, est essentiellement caractérise par le fait que pour produire des impulsions de réglage à la fréquence de répétition proportionnelle à la vitesse de modification du signal analogique, on utilise une variationdu bit de poids le plus faible lors des résultats de conversion d'un convertisseur analogique/numérique à l'entrée duquel est appliqué le signal analogique et dont la vitesse de conversion ainsi que la quantification du signal analogique sont établies, par rapport à la vitesse de modification maximale admissible, pour un appareil enregistreur donné, de telle manière qu'entre deux conversions successives, le signal analogique change au maximum d'un quantum. La nouvelle solution fait que sa mise en oeuvre est indépendante du genre du système de mesure utilisé et elle ne pose aucune exigence particulière du point de vue de sa disposition spatiale. En plus de la caractéristique susmentionnée du montage de l'invention, aucune autre condition n'est posée pour le genre de convertisseur analogiqueXnumérique à utiliser. De tels convertisseurs se trouvent sur le marché, sous forme d'un dispositif intégré, au demeurant à un prix relativement avantageux. Sa mise en oeuvre est complètement indépendante du système de l'appareil enregistreur, car il est chargé directement par le signal analogique et en dérive une frequence de répétition des impulsions qui est proportionnelle à la vitesse de variation ou de modification du signal. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, on prévoit avantageusement un convertisseur analogique/numérique dans lequel le signal analogique et une tension échelonnée qui est produite à l'aide d'un convertisseur numérique/analogique à partir del1é- tat d'un compteur chargé cycliquement avec des signaux de cadence de comptage, sont appliqués aux entrées d'un comparateur. La sortie du comparateur est reliée, par une bascule monostable,à l'entrée de commande d'un multivibrateur bistable qui est relié par son entrée D à une sortie du compteur pour son bit de valeur de réglage la plus basse. A la sortie du multivibrateur bistable, on peut prélever un train d'impulsions à une fréquence qui est proportionnelle à la vitesse de variation du signal analogique. Le nombre des incréments de trame temporelle donc le nombre de changements du bit de poids le plus faible du compteur, et qui se sont écroulés entre deux signaux de coincidence du comparateur qui se sont caractérisés par une modification du signal analogique au maximum d'un palier de la tension échelonnée, est une mesure pour l'accroissement du signal analogique. Le montage qui vient d'être décrit représente un convertisseur analogique/numérique du type à asservissement. il est avantageux, si un organe de mémoire analogique qui est relié à l'entrée de comparaison du comparateur est, pendant chaque conversion et par le moyen d'un commutateur commandé par le signal de sortie de la bascule mono stable, relié pour une courte durée à Ja sortie du convertisseur numérique/analogique. Dans l'organe de mémoire analogique, on mémorise de ce fait, de conversion à conver sion, et à chaque fois, la tension échelonnée qui est nécessaire,lors de la conversion antérieure, pour une coincidence avec le signal analogique. Cette mesure confère au montage un effet d'hystérèse. A l'entrée inverseuse du comparateur est présente,en plus du signal analogique, la tension échenlonnée plus élevée et de polarité opposée audit signal analogique. La surélévation de la tension échelonnée est superposée à la tension échelonnée par le moyen d'un dispositif de temporisation commandé par le train d'impulsions de cadence et constitué par un circuit de charge d'un condensateur. La surélévation de la tension échelonnée n'intervient, avec décalage dans le temps, qu'après le flanc croissant de l'échelonnement et cesse même avant le flanc croissant suivant. De cette manière, les entrées du comparateur sont protégées contre des impulsions en pointe. qui peuvent éventuellement se former lors de la commutation du convertisseur numérique, de palier à palier de l'échelonnement. Avantageusement, le générateur d'impulsions de cadence est bloqué pendant la durée du signal de sortie de la bascule monostable, par ce signal. Pour la mise en oeuvre du nouveau montage, dans le cadre d'un appareil enregistreur à canaux multiples, il est prévu,pour chaque canal,un comparateur à bascule monostable relié à la sortie du comparateur ainsi qu'un multivibrateur bistable propre, lequel comparateur est susceptible d'être mis en circuit par l'intermédiaire d'un commutateur commandé par le flanc de remise à 1 'é- tat initial de la tension échelonnée. Ainsi que cela a déjà été mentionné ci-dessus, il n'est pas nécessaire d'additionner les trains d'impulsions qui correspondent aux deux composantes de la vitesse d'écriture, bien que le montage conforme à l'invention soit naturellement indépendant de la façon dont ses trains d'impulsions de sortie sont traités ultérieurement. Dans l'exemple d'exécution préféré, il est en tout cas prévu de ne faire appel, pour un train d'impulsions de repérage, que de la composante prédominante de la vitesse d'écriture. Comme comparateur pour les fréquences de répétition des impulsions, il est prévu un compteur qui est commandé, en même temps, par un train d'impulsions qui correspond à la vitesse de l'avancement du papier et qui est ramené dans son état initial par un train d'impulsions correspondant à la vitesse de changement du signal analogique.Des sorties de bits sélectionnées du compteur commutent sur la fréquence supérieure. A l'aide de deux figures, l'invention sera explicitée ci-dessous. La figure 1 représente un montage de principe pour l'obtention d'un train d'impulsions qui est proportionnel à la vitesse de modification de la variation du signal analogique. Dans la figure 2 on a représenté un schéma de montage qui représente des détails pour la sélection des composantes prédominantes de la vitesse d'écriture et une logique pour produire des modèles de repérage particuliers. Dans la figure 1, l'entrée du compteur 1 pour les signaux d'horloge est reliée à la sortie d'un oscillateur pilote 2. Les sorties de bits du compteur; 1 sont reliées à des entrées correspondantes d'un convertisseur numérique/analogique 3. La sortie analogique du convertisseur numérique/analogique 3 est reliée, par l'intermédiaire d'un étage tampon 4 et de commutateurs 5, 5', à deux organes de mémoire analogiques 6, 6' qui, à leur tour, sont reliés respectivement aux entrées non inverseuses (+) de comparateurs 7, 7'. Les sorties des comparateurs 7 et 7' sont reliées, par l'intermédiaire de bascules monostables 8, 8' à des entrées de cadence d'un multivibrateur bistable 10, 10'. Les entrées D des multivi brateurs bistables 10 et 10' sont reliées en parallèle au bit de moindre poids (LSB) du compteur 1.Les sorties des bascules monostables.8, 8' commandent les commutateurs 5, 5' qui sont représentés, dans le dessin, sous la forme de commutateurs mécaniques, mais qui en réalité, sont réalisés sous la forme de commutateurs électroniques. En outre, les sorties des bascules monostables 8, 8' sont reliées respectivement par l'intermédiaire d'une diode 11, 19', à une entrée de blocage de l'oscillateur 2 qui fournit, pour le compteur 1, un train d'impulsions de cadence de comptage. La sortie de ltoscillateur 2 commande, par l'intermédiaire d'un dispositif de temporisation 12, deux commutateurs 13 et 14 qui servent à charger ou à décharger un circuit de charge de condensateur 15. De ce fait, on superpose à l'entrée de l'étage tampon 4 qui est à une tension échelonnée, et à chacun de ces étages, une tension d'échelonnnement surélevée. La tension échelonnée stockée est appliquée, par l'intermédiaire d'un autre amplificateur 16, aux entrées inverseuses des deux comparateurs 7 et 7'. Aux mêmes entrées des comparateurs sont en outre appliqués , par de passe-bas 17, 17', d'amplificateurs 18, 18' et éventuellement de transducteurs photoélectriques 19, 19', les signaux analogiques de deux canaux d'enregistrement. Aux mêmes entrées des comparateurs 7, 7' sont également reliées des sorties différentes d'un commutateur 20.Le commutateur est commandé, par l'intermédiaire d'un amplificateur 25, par les flancs de remise à l'état initial de la tension échelonnée. Ils appliquent alternativement aux entrées inverseuses des comparateurs 7, 7', une tension suffisamment négative pour bloquer ces entrées. Aux sorties Q du double multivibrateur bistable 10 et 10', on peut prélever, respectivement pour un canal, une fréquence de répétition des impulsions-qui correspond à la vitesse de variation du signal analogique concerné. L'ensemble du circuit représente essentiellement un convertisseur analogique/numérique selon le principe à asservissement. Les signaux analogiques qui arrivent dans les deux canaux sont comparés dans les comparateurs 7, 7' avec une tension échelonnée produite à l'aide du convertisseur numérique/analogique 3, en fonction de l'état de comptage correspondant du compteur 1. S'il y a égalité entre un signal analogique et la tension échelonnée qui y est comparée, le comparateur 7 ou 7' est attaqué. Son signal de sortie commande la bascule monostable 8, 8' qui le reçoit. Son signal de sortie bloque pour une courte durée l'oscillateur 2. Après la remise à l'état initial de la bascule monostable 8, 8', l'oscillateur 2 continue à osciller et compte complètement le compteur 1 qui, ensuite, se remet de lui-même dans son état initial. Si, avant l'instant auquel le signal de sortie de l'une des bascules monostables 8 ou 8' est appliqué à l'entrée de commande du double Imllti9ibrateur bistable 10, 10', le bit de moindre poids du compteur s'est modifié par rapport à la conversion antérieure, le multivibrateur bistable 10, 10' revient brusquement dans son autre état. Toutefois, si le bit de moindre poids ne s'est pas modifié, le multivibrateur bistable 10, 10' conserve la position qu'il avait jusque là. De cette manière on obtient la formation, aux sorties Q du double m ltivibrateur bistable 10, 10', un train d'impulsions qui correspond à la vitesse de variation du signal analogique du canal qui a été précisément mis en circuit.Le mode de fonctionnement des parties du montage pour la surélévation de la tension échelonnée, et le mode de fonctionnement des mémoires analogiques 6, 6' ont déjà été explicités dans la partie introduccive du présent mémoire. Dans la figure 2, deux compteurs 32, 33 sont reliés par leurs entrées d'autorisation à une borne 31 au niveau de laquelle est présente une fréquence de cadence pour le moteur pas à pas de l'avancement de la bande d'en registrement. Les entrées de remise à l'état initial des compteurs 32 et 33 sont respectivement reliées à des amplificateurs 34, 35 dont les électrodes de commande sont chargées, par l'intermédiaire des bornes 36, 37, avec les trains d'impulsions dont les fréquences sont proportionnelles aux vitesses de variation du signal analogique dans les deux canaux. Les sorties des bits des compteurs 32 et 33 qui correspondent au chiffre 10, sont reliées à des circuits ET désignés par les références 38 et 39 . Les sorties des circuits ET sont reliées à des entrées de commande de deux multivibrateurs bistables 40 et 41.Les entrées de cadence des multivibrateurs bistables 40 et 41 sont respectivement reliées à des sorties correspondantes des amplificateurs 34 et 35 au niveau desquelles sont présentes les fréquences dites fréquencesdescanaux. Des sorties opposées de chacun des multivibrateurs bistables 40 et 41 commandent respectivement une paire de commutateurs 42, 43 à l'aide desquels les entrées de cadence de deux compteurs 40 et 45 peuvent être alimentées soit avec la fréquence de cadence ou de pas, soit avec l'une des fréquences de canal. Les sorties de bit, qui sont différentes entre elles, des compteurs 44 et 45 sont reliées à des entrées de deux circuits ET désignés par 46 et 47 et dont chacun est relié par une secondé de ces entrées, respectivement avec l'entrée de cadence du compteur associé 44,45. Les compteurs 44, 45, de même que les circuits ET, désignés par 46 et 47, servent, avec des amplificateurs finaux 48, 49 qui leur sont reliés, à la production de modèles de repère, pour les pistes d'écriture d'un appareil enregistreur à deux canaux. Deux circuits 50 et 51 constituent, essentiellement, des différentiateurs qui servent à faire dépendre l'intensité du courant d'écriture de la vitesse de variation du signal analogique. Dans ce qui suit, on explicitera le mode de fonctionnement du circuit selon la figure 2, pour.un canal. Si la fréquence de pas de progression, appliquée à la borne 31, a fait avancer le compteur 30 jusqu'au chiffre 10, avant que la fréquence d'impulsions du canal 1 provoque la remise à l'état initial du compteur 32, la sortie du circuit ET, désignée par la référence 38, indique un 1 logique qui maintient à sa valeur le compteur 32 par l'intermédiaire de l'entrée d'autorisation et qui commande les sorties du multivibrateur bistable 40, par son entrée de commande, au 1 logique ou au "0" logique0 Cet état est conservé jusqu'à ce qu'un flanc d'impulsion de canal arrivant au niveau de la borne 36,lranette le compteur 32 dans son état initial.Le flanc d'impulsion de canal qui arrive ensuite commande l'inversion des sorties du multivibrateur 40 si le compteur 32 n'est pas entre temps arrivé à nouveau au chiffre 10, car l'entrée de commande et l'entrée D se trouvent alors au "0" logique. Le multivibrateur bistable 40 qui a été commandé, autorise, par l'intermédiaire du commutateur de droite de la paire de commutateurs 42, le passage de la fréquence de pas de progression ou de synchronisation. Le multivibrateur bistable 40 qui n'a pas été commandé autorise par contre, par l'intermédiaire du commutateur gauche de la paire de commutateurs 42, le passage de la fréquence de canal. La moitié droite du circuit de la figure 2, comportant le compteur 32,-le circuit ET 39, le multivibrateur bistable 41 et la paire de commutateurs 43, opère de façon correspondante. Dans les compteurs 44 et 45, les fréquences de pas d'avancement ou de synchronisation, ou les fréquences de canal, comptent un certain nombre de bits. Ces nombres de bits produisent, dans l'exemple représenté, avec les impulsions de cadence et par l'intermédiaire des portes ET, 46 et 47, des modèles de traits et de traits mixtes pour marquer les bits d'écriture de l'appareil enregistreur. Toutefois, différentes sorties de bits des compteurs 44 et 45 peuvent être reliées logiquement par l'intermédiaire des portes ET. REVENDICATIONS 1) Montage pour produire des impulsions de repérage à une fréquence de répétition en fonction de la vitesse d'écriture, pour des pistes d'écriture reproduisant des signaux analogiques dans des appareils d'enregistrement, caractérisé par le fait que pour produire des impulsions de repérage à la fréquence de répétition proportionnelle à la vitesse de modification ou de variation du signal analogique, on utilise un changement de bit de poids le plus faible lors des résultats de conversion d'un convertisseur analogique/numérique à l'entrée duquel est appliqué le signal analogique et dont la vitesse de conversion ainsi que la quantification du signal analogique sont établies, par rapport à la vitesse de variation maximale admissible pour un appareil enregistreur donné, de telle manière qu'entre deux conversions successives, le signal analogique change au maximum d'un quantum. 2) Montage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est prévu, pour comparer le signal analogique et une tension échelonnée produite à l'aide d'un convertisseur numérique/analogique (3) et en fonction d'un compteur (1) alimenté cycliquement avec des cadences de comptage, un comparateur (7, 7') dont la sortie est reliée, par l'intermédiaire d'une bascule monostable (8, 8'), à l'entrée de commande d'un multivibrateur bistable (10, 10') relié par son entrée D à une sortie du compteur (1) pour son bit de poids le plus faible, et au niveau de la sortie duquel peut être prélevé un train d'impulsions à une fréquence proportionnelle à la vitesse de variation du signal analogique. 3) Montage selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'un dispositif de mémoire analogique (6, 6') relié à l'entrée de comparaison (+) du comparateur (7, 7') est susceptible d'être relié, par l'intermédiaire d'un commutateur (5, 5') commandé par le signal de sortie de la bascule monostable (8, 8'), à l'entrée du convertisseur numérique/analogique (3). 4) Montage selon l'une ou l'autre des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'au niveau d'entrée (-) du comparateur (7, 7') on superpose au signal analogique la tension échelonnée surélevée, de polarité opposée à celle du signal analogique. 5) Montage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la surélévation de la tension échelonnée est appliquée à la tension échelonnée par un dispositif temporisateur (12) commandé par le train d'impulsions de cadence, et constitué par un circuit de charge d'un condensateur (15). 6) Montage selon la revendication 2 ou selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le générateur d'impulsions de cadence (2) est bloqué pendant la durée du signal de sortie de la bascule monostable (8, 8'). 7) Montage selon la revendication 2 ou selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisé par le fait que pour chaque canal d'un appareil enregistreur à canaux multiples, il est prévu un comparateur (7, 7') mis en service par l'intermédiaire d'un commutateur (20) qui est commandé par le flanc de remise à l'état initial de la tension échelonnée, une bascule monostable (8, 8') dans la sortie du comparateur, ainsi qu'un multivibra teurbistable (10, 10'). 8) Montage selon la revendication 1 ou selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il est prévu, comme comparateur pour une fréquence de répétition des impulsions, proportionnelle à la vitesse de variation du signal analogique et pour une fréquence proportionnelle à la vitesse de l'avancement du papier, un compteur (32, 33) qui est en même temps commandé par un train d'impulsions correspondant à la vitesse d'avancement du papier et qui est remis dans son état initial par un train d'impulsions qui est proportionnel à la vitesse de la variation du signal analogique.