Brevet FR2495414A1 — publié le 19820604

La présente invention a pour objet un circuit de détection de l'état d'une ligne de transmission. Elle est ipplîcable, notamment, pour la détection du décrochage du com biné du poste téléphonique d'un abonné dont la ligne est raccor dée à un concentrateur de lignes d'abonnés. Les concentrateurs de lignes d'abonnés sont destinés à concentrer le trafic individuel d'abonnés distants sur un nombre réduit de jonctions puis à l'éclater sur les équipements indi viduels d'abonnés situés dans le central. Un concentrateur se compose d'une partie distante, située au plus près d'un groupement d'abonnés à desservir et qui assure la concentration, et dunepartielocale, installée à l'entrée du central de rattachement, côté abonnés, et qui assure l'expansion. Un faisceau de jonctions relie ces deux parties et assure l'écoulement du trafic. Dans chacune des parties locale et distante, se trouve une logique de commande comprenant notamment un modem par lequel transitent les messages que les deux parties doivent échanger durant leur fonctionnement. La liaison entre ces modem assure également la téléalimentation de la partie distante. Dans les cas les plus courants, la partie distante est téléalimentée par une partie locale dans laquelle est prévue une batterie fournissant des potentiels -24 V et O V, définis par rapport à la terre. Un tel dispositif est notamment décrit dans la demande de brevet français nO 80 21249 déposée le 3 octobre 1980 au nom de la Société Demanderesse. Cette demande de brevet concerne plus particulièrement un circuit d'alimentation des lignes d'abonnés libres, non pas de façon continues mais au moyen d'impulsions trapézoidales, l'alimentation des lignes d'abonnés en communication étant assurée par le central de rattachement. I1 y a donc lieu de détecter le décrochage du combiné des postes d'abonnés libres alimentés par de telles impulsions. Les lignes d'abonnés libres sont en boucle ouverte. Mais, comme elles présentent des fuites par rapport à la terre et entre chaque fil de ligne, elles sont parcourues par un courant minimal ne devant pas excéder 1,25 mA sous 24 V. Au décrochage, la ligne est bouclée et le courant de boucle minimal est fixé par l'Administration à 9,5 mA sous 24 volts. La présente invention concerne un circuit de détec tion qui permet de distinguer ces deux états. Le circuit de détection de boucle de l'invention qui tsomprcnd des premiers moyens couplés à chaque fil de la ligne pour obtenir une tension dépendant du courant circulant dans la ligne est caractérisé par le fait qu'il comprend également des seconds moyens pour louriiir aux premiers moyens une tension de contrepolarité, de façon que la tension obtenue par les premiers moyens soit d'une première polarité lorsque le courant circulant dans la ligiie est inférieur à un seuil prédéterminé, et soit de l'autre polarité lorsque ce courant est supérieur à ce seuil prédéterminé. Une autre caractéristique du circuit de détection de boucle de l'invention réside dans le fait que lesdits premiers moyens comprennent deux premières résistances connectées en série sur les fils de la ligne, du côté alimentation, et à travers lesquelles est engendrée une chute de tension dépendant du courant circulant dans la ligne, au moins deux secondes résistances connectées respectivement à l'extrémité desdites premières résistance ces située du côté opposé à l'alimentation, et un condensateur de mémorisation connecté entre les extrémités libres de ces secondes résistances. Une autre caractéristique du circuit de détection de boucle de l'invention réside dans le fait que les seconds moyens comprennent notamment un pont diviseur de tension pourvu d'au moins deux sorties, et deux amplificateurs différentiels adaptateurs d'impédance dont les entrées sont respectivement connectées aux sorties du pont diviseur et dont les sorties sont respectivement connectées aux points communs desdites premières et secondes résistances. Une autre caractéristique du circuit de détection de boucle de l'invention réside dans le fait qu'il comprend également un commutateur commandé dont les entrées sont respectivement connectées aux bornes dudit condensateur de mémorisation. Une autre caractéristique du circuit de détection de boucle de l'invention réside dans le fait qu'il comprend en outre un amplificateur-comparateur dont les première et seconde entrées sont respectivement connectées à des sorties dudit commutateur commandé. Une autre caractéristique du circuit de détection de boucle de l'invention réside dans le fait que ledit commutateur est commandé par des impulsions fournies seulement après la charge dudit condensateur de mémorisation. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant exposés de façon plus détaillée dans la dtscrîptîon qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, n s reportant à la figure annexée qui représente un exemple de réalisation du circuit de détection de l'état d'une ligne de transmission de la présente invention. Le circuit de détection de la figure annexée est connecté respectivement entre des points A et B d'une ligne téléphonique bifilaire La-Lb connectée à un poste d'abonné PA. Le fil La est connecté à une sortie sa d'un circuit SG assurant l'alimentation de la ligne, à travers une résistance R1. Le fil Ib est connecté à une sortie sb du circuit SG par l'intermédiaire d'une résistance R2. Les résistances Rt et R2 sont identiques et de l'ordre de t,5 ka par exemple. Le circuit d'alimentation SG, selon l'exemple choisi, fournit des impulsions trapézoidales de tension d'une durée de l'ordre de 80 ms, à raison dfune impulsion toutes les 400 ms, en transmettant, pendant ces impulsions le potentiel de référence, la terre par exemple, sur sa sortie sa, et une tension Va (-24 V selon l'exemple choisi) sur sa sortie sb. Un tel circuit, qui peut alimenter un nombre n (160, par exemple) de lignes téléphoniques telles que la ligne La-Lb comme le montrent les flèches de multiplage, est décrit dans la demande de brevet français nO 80 21249 précédemment citée. Les circuits du poste d'abonné PA et de sa ligne sont représentés schématiquement par deux résistances Rd et Re connectées respectivement en série sur les fils de la ligne La et Lb, par un condensateur C2 et par un contact cb du crochet commutateur, connectés entre ces fils. On a également illustré, par des résistances Ra, Rb et Rc les fuites de la ligne La-Lb. Le circuit de détection de la présente invention comprend une partie propre à la ligne téléphonique La-Lb et une partie commune aux n lignes téléphoniques connectées aux sorties sa et sb du circuit d'alimentation SG. La partie associée à la ligne téléphonique La-Lb comprend un condensateur de mémorisation Ci dont une première borne est connectée, par l'intermédiaire de deux résistances série RtO et R3 au point A du fil La, et dont la seconde borne est connectée, par l'intermédiaire de deux résistances série Rtl et R9, respectivement identiques aux résistances R10 et R3, au point B du fil Lb. Le point commun C des résistances R3 et R10 est connecté à une première extrémité d'-une résistance R4, et le point commun D des résistances R11 et R9 est connecté à une pre sri8rc extrmité d'une résistance R8 identique à la résistance R4. La partie du circuit de détection commune aux n lignes téléphoniques telles que La-Lb connectées entre les sorties sa et sb du circuit d'alimentation SG comprend notamment un premier ot un second amplificateur différentiel adaptateur d'impédance AOI et A02 dont les sorties sont connectées respectivement à la seconde extrémité des résistances R4 et R8. L'entrée suiveuse de l'amplificateur AOR est connectée à la source de tension Va (-24 V, comme vu . précédemment) par l'intermédiaire d'une résistance R5, l'entrée inverseuse de cet amplificateur étant connectée à sa sortie. L'entrée suiveuse de l'amplificateur A02 est connectée au potentiel de référence par l'intermédiaire d'une résistance R7 ainsi qu'à l'entrée suiveuse de l'amplificateur AOt via une résistance R6. Son entrée inverseuse est connectée- à sa sortie. Le point commun E des résistances R5 et R6 est connecté à une entrée bi d'un commutateur MD1 qui peut être un multi plexellr-démultiplexeur analogique. Le point commun F des résistances R6 et R7 est connecté à une entrée b2 du commutateur MD1. Ce commutateur, commandé par une combinaison codée cdl à deux éléments binaires selon l'exemple choisi, connecte sélectivement, ses entrées bi et b2 respectivement à l'une de ses sorties ai a3, a5 et a2, a4, a6. Selon l'exemple choisi les entrées bi et b2 ne sont connectées à aucune des sorties a1,...,a6 lorsque la combinaison codée cdl est 00 et le commutateur MD1 est dans la position représentée sur la figure annexée. Les sorties at et a6 du commutateur MDI sont connectées au potentiel de référence respectivement par l'intermédiaire d'une résistance Rt5 et d'une résistance Rt8. Les sorties a2 et a5 sont connectées à la source de tension Va (-24 V) respectivement par l'intermédiaire d'une résistance Rt6 et d'une résistance R17. La sortie a3 est connectée à la sortie a4. Le commutateur MD1 peut être un multiplexeur-démulti plexeur analogique réalisé en technologie C-Nos tel que le multiplexeur-démultiplexeur commercialisé sous la référence 4052. La partie du circuit de détection commune aux n lignes téléphoniques comprend également un gommutateur MD2 qui peut être un multiplexeur-démultiplexeur analogique, du même type que le commutateur MD1. Le commutateur MD2 comprend, associées à chaque ligne téléphonique telle La-Lb, une première entrée telle que el connectée à la première borne du condensateur tel que C1 et une seconde entrée telle que e2 connectée à la seconde borne de ce condensateur. Le commutateur MD2, commandé par une combinaison codée cd2, connecte sélectivement une première et une seconde de ses entrées (e1 et e2, par exemple) respectivemelit à une première sortie sl et à une seconde sortie s2. La première sortie si du commutateur MD2 est connectée à l'entrée positive d'un amplificateur-comparateur AC1, la seconde sortie s2 de ce commutateur étant connectée à l'entrée négative de cet amplificateur-comparateur. Une première entrée d'alimentation non référencée de l'amplificateur-comparateur AC1 est connectée à la source de tension Va (-24 V). La seconde entrée d'alimentation de cet amplificateur-comparateur est connectée à l'eleetrode de collecteur d'un transistor TR1 de type p-n.p dont l'électrode d'émetteur est connectée au potentiel de référence. Ce transistor est commandé par des impulsions de mesure im d'amplitude - 5 V par exemple fournies sur son électrode de base via une résistance R12. Ces impulsions sont fournies par une unité de commande non représentée. La sortie de l'amplificateur-comparateur ACî est connectée à une résistance R13 dont l'extrémité libre est connectée au potentiel de référence via un condensateur C2 et une résistance Rt4 connectés en parallèle et à une sortie ST du circuit. On décrira maintenant le principe du fonctionnement du circuit de détection de la figure annexée, la ligne téléphonique La-Lb étant alimentée entre le-potentiel de référence et la tension Va (-24 V) fournis respectivement sur les fils La et Lb par le circuit d'alimentation SG. Pour simplifier l'exposé on ne tiendra pas compte du commutateur MD1 (qui n'intervient d'ailleurs pas dans le fonctionnement lorsqu'il est dans la position représentée). Les tensions respectives VE et VF des points E et F sont déterminées par le pont diviseur composé des résistances R5, R6 et R7 connectées en série entre i. potentiel de référence et la tension Va. Ces tensions VE et VF se retrouvent respectivement sur la sortie des amplificateurs dii'i''i'entiels AOt et A02. Selon le principe de l'invention on se propose de etecter l'état de la ligne téléphonique La-Lb en contrôlant la La-Lb passe d'un premier état (ligne non bouclée, par exemple) a un second état (ligne bouclée). On a vu précédemment que, selon les normes en vigueur, lorsque le combiné du poste d'abonné est raccroché, la ligne est en boucle ouverte et les résistances de fuite de cette ligne par rapport à la terre doivent être telles que le courant circulant dans cette ligne soit au plus de 1,25 mA lorsque la ligne est alimenté sous 24 V. Lorsque la combiné est décroché, le courant de boucle doit être au moins de 9,5 mA. On va donc déterminer la différence de potentiel VC-VD entre les points C et D en fonction des différences de potentiel entre, d'une part, les points A et B de la ligne téléphonique La-Lb, d'autre part, les points E et F. La tension VC du point de mesure C est déterminée par les résistances R3 et R4 formant un pont diviseur alimenté entre les tensions VA et VE des points respectifs A et E De la même façon, la tension VD du point de mesure D est déterminée par les résistances R9 et R8 formant un pont diviseur alimenté entre les tensions VB et VF des points respectifs B et F R8 VD = (VB - VF) R9 + R8. + VF Les résistances R9 et R8 étant respectivement identiques aux résistances R3 et R4, on déduit, des deux expressions précédentes, la différence de tension VC-VD entre les points de mesure respectifs C et D Le point A du fil La étant connecté, à travers la résistance Rt, au potentiel de référence, et le point B du fil It étant connecté, à travers la résistance R2, à la source de tension négative Va, la différence de tension VA - VB est toujours positive. D'autre part, les tensions VE et VF des points de sortie t et W du pont diviseur constitué par les résistances R5, R6 et R7 connectées en série entre le potentiel de référence et la source de tension négative Va sont des tensions négatives, la tension VE étant plus négative que VE. La différence de tension VE - VF est donc négative. il est donc possible d'obtenir, par wi choix judicieux des différents composants du circuit de la figure annexée, une différence de tension VC -VD positive ou négative en fonction de la différence de tension VA -VB entre les points A et B de la ligne téléphonique La-Lb, donc en fonction du courant circulant dans cette ligne, d'est-à-dire en fonction de l'état -bouclé ou non- de cette ligne. Le seuil de basculement du circuit de détection est défini par le passage à zéro de la différence de tension VC-VD. A titre d'exemple non limitatif, on choisira des résistances de ligne Rt et R2 de l'ordre de 1,5 kx et des résistances R3 et R4 respectivement de l'ordre de #R3 = R9 # 2 M# R4 = R8 #80 k# La contre polarité VE-VF sera fixée, par exemple, à -600 mV environ par le choix des valeurs des résistances RS, R6, R7. Dans ces conditions, la différence de tension VC - VD s'annule pour une différence de tension VA - VB de l'ordre de 15 V correspondant à un courant dans la ligne La-Lb de l'ordre de (24 -15)/(3000) soit 3 mA. Ainsi, lorsque l'amplitude du courant circulant dans la ligne téléphonique La-Lb est inférieure à 3 mA, la différence de potentiel entre les points A et B est supérieur à 15 V et la différence de tension entre les points C et D est positive, et lorsque l'amplitude de ce courant est supérieure à 3 mA, la chute de tension dans les résistances Rt et R2 est supérieure à 9 V, la différence de tension VA - VB est inférieureà 15 V et la différence de tension VC - VD est négative. On décrira maintenant le fonctionnement du circuit de la figure annexée, la ligne téléphonique La-Lb étant alimentée par des impulsions de tension trapézoidales, d'amplitude -24 V, de durée voisine de 80 ms, et à raison d'une impulsion toutes les 400 ms. On considère tout d'abord le cas où, la combinaison codée cdl étant, par exemple, "00" le commutateur MD1 est dans la position ouverte représentée. Lorsque le combiné du poste d'abonné PA est raccroché, I!inte-rrutetlr cb est dans la position ouverte représentée sur la figure. L'amplitude du courant circulant dans la ligne télé piionique est déterminée, notamment, par les résistances de fuite Ra, Rb et Rc. Cette amplitude est inférieure, comme on l'a vu précédemment, à 1,25 mA. La différence de tension VC-VD entre les points C et D est donc positive. Le condensateurC1 se charge sous cette tension, sa première borne (connectée au point C à travers la résistance R10) étant positive par rapport à la seconde. En fin de l'impulsion trapézoldale de tension fournie par le circuit d'alimentation SG, c'est-à-dire avant 11 amorce du flanc arrière de cette impulsion, une combinaison codée cd2 est fournie au commutateur MD2. Les entrées el et e2 de ce commutateur sont alors respectivement connectées aux sorties sl et s2, donc respectivement aux entrées positive et négative de l'amplificateur comparateur AC1. Une impulsion de mesure im (-5 V) est également fournie à l'électrode de base du transistor TRI qui conduit puis se sature. Ce transistor retransmet le potentiel de référence à 'entrée d'alimentation correspondante de l'amplificateur-comparateur AC1. Cet alsplificateur, alimenté entre le potentiel de référence et la tension négative Va et qui reçoit sur son entrée positive un signal dont l'amplitude est supérieure à celle du signal fourni sur son entrée négative fournit un signal de détection de niveau logique t (O V). Ce signal est prélevé sur la sortie ST par un circuit d'exploitation situé hors du cadre de l'invention. Une dizaine de microsecondes plus tard, la combinaison codée cd2 est indexée et les sorties sl et s2 du commutateur MDZ sont déconnectées des entrées e1 et e2 pour être respectivement connectées à une autre première et à une autre seconde entrée de ce commutateur, associées'à un condensateur chargé sous la tension de test d'une autre ligne téléphonique. Selon un exemple de réalisation, le commutateur MD2 est un multiplexeur-démultiplexeur analogique commercialisé sous la référence 4052 et comprenant huit entrées. On peut ainsi, à l'aide de ce 'il Liplexeur-déultlpi exer et d'un seul amplificateur-comparateur, procéder pendant un intervalle de 40 microsecondes environ au contrôle de Xl lignes téléphoniques. Lorsque le combiné du poste d'abonné PA est décroché, I'interrupteur cb bascule en position fermée. La ligne télépho t Ue La-Lb est bouclée et un courant d'amplitude égale ou silperieure à 9,5 mA circule dans cette ligne. La différence de tension VC-VD entre les points C et D est donc négative. Le conensateur C1 se charge sous cette tension, sa première borne, connectée au point C à travers la résistance RiO, étant négative par rapport à la seconde. De la façon décrite précédemment, le commutateur MD2 reçoit une combinaison codée cd2 et ce commutateur connecte le condensateur Ci entre les entrées de l'ampliicateur-compatateur AC1. L'amplificateur-comparateur AC1, normalement alimenté à travers le circuit émetteur-collecteur du transistor TR1 rendu passant par une impulsion de mesure im fournie sur son électrode de base, et dont l'entrée positive reçoit un signal dont l'amplitude est inférieure à celle du signal fourni sur son entrée négative fournit un signal de détection de niveau logique 0 (-24V) Ce signal est prélevé sur la sortie ST par le circuit d'exploitation déjà mentionné. Le circuit de la figure annexée permet donc bien de détecter l'état, bouclé ou non, de la ligne téléphonique La-Lb. La sensibilité de ce circuit, c'est-à-dire l'amplitude de la différence de tension entre les points C et D, est déterminée par la contre polarité fournie, donc par la résistance R6. Elle est donc aisément modifiable. D'autre part, on a vu que les résistances R3 et R9 étaient de valeurs ådentiques et élevées, de l'ordre de deux mégohms. Le circuit de détection n'apporte ainsi aucune perturbation notable sur la ligne téléphonique La-Lb. Dans ces conditions, la mesure de la tension entre les points C et D s'effectuant sous haute impédance, le courant de décalage (ou d'offset) de l'amplificateur-comparateur ACI pourrait introduire une erreur. L'utilisation d'un condensateur (C1) chargé sous la tension à mesurer et isolé des entrées de 1'amplificateur-comparateur AC1 par le commutateur MD2 au cours de cette charge, permet de s'affranchir de ce courant de décalage. Dans la description qui précède, on a considéré le cas où, la combinaison codée cdl étant "00" le commutateur MDI état dans la position ouverte représentée sur la figure annexée. Lorsque la combinaison cdl, fournie par une unité de commande non représentée, est par exemple "10", les entrées bi et b2 du commutateur MD1 sont respectivement connectées aux sortes a3 et a4 de ce commutateur. La résistance R6 connectée entre les points E et F est alors court-circuitée et l'amplitude de la tension du point E et du point F est, par exemple, égale a -6V. Lorsque la combinaison codée cdt est "01", par exemple, les entrées bi et b2 du commutateur MDI sont respectivement connectées aux sorties at et a2 de ce commutateur. Le point E est alors connecté au potentiel de référence par la résistance R15, et le point F est connecté à la source de tension négative Va par la résistance additionnelle R16. Ces résistances sont telles que, par exemple, la tension au point E et la tension au point F sont respectivement égales à -tV et -ltV. Lorsque la combinaison codée cdt est "11", les entrées bl et b2 du commutateur MDi sont respectivement connectées aux sorties aN et a6. Le point E est alors connecté à la source de tension Va par la résistance additionnelle R17 qui est donc connectée en parallèle avec la résistance R5. Le point F est connecté au potentiel de référence par la résistance additionnelle R18 qui est donc connectée en parallèle avec la résistance R7. Ces résistances sont telles que, par exemple, les tensions aux points E et F sont respectivement égales à -ttV et -1V. Ces différentes tensions, retransmises aux points C et D par les amplificateurs AOl et A02J sont fournies, notam- ment, pour tester le circuit de détection de la figure annexée, et en particulier le bon fonctionnement du commutateur MD2 et de l'amplificateur-comparateur ACI. En effet, l'amplitude de ces tensions est telle qu'une différence de potentiel de meme sens apparait entre les points C et D quelles que soient les tensions respectives des points A et B. On simule donc ainsi, au niveau des points de mesure C et D l'ouverture ou la fermeture de la boucle La-Lb.Le contrôle du signal de détection fourni en réponse par l'amplificateur-comparateur permettra alors de s'assurer du bon fonctionnement des circuits de la figure annexée et, en particulier, de l'amplificateur-comparateur ACt. il est bien évident que la description qui précède n'a été fournie qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Les précisions numriques, notamment, sont été fournies que pour la compréhension et peuvent varier avec chaque cas d'application. En particulier, le circuit de la présente invention qui, dans la description qui précède, est alimenté entre le potentiel de référence et la tension Va supposée égale à -2lV peut également être alimenté entre des tensions de +12V et -12V, voire même de -12V et -36V. Revendications 1. Circuit de détection de l'état d'une ligne de transmission comprenant notamment des premiers moyens couplés à chaque fil de la ligne pour obtenir une tension dépendant du courant circulant dans la ligne, caractérisé par le fait qu'il comprend également des seconds moyens pour fournir auxdits premiers moyens uiic tension de contre-polarité, de façon que la tension obtenue par les premiers moyens soit d'une première polarité lorsque le courant circulant dans la ligne est inférieur à un seuil prédéterminé, et soit de l'autre polarité lorsque ce courant est supérieur audit seuil. 2. Circuit de détection tel que défini en 1, caractérisé par le fait que lesdits premiers moyens comprennent deux premières résistances connectées en série sur les fils de la ligne, du côté alimentation, et à travers lesquelles est engendrée une chute de tension dépendant dudit courant circulant dans la ligne, au moins deux secondes résistances connectées respectivementà l'extrémité desdites premières résistances située du coté opposé à l'alimentation, et un condensateur de mémorisation connecté entre les extrémités libres de ces secondes résistances. 3. Circuit de détection tel que défini en 1, caractérisé par le fait que lesdits seconds moyens comprennent notamment un pont diviseur de tension pourvu d'au moins deux sorties, et deux amplificateurs différentiels adaptateurs d'impédance dont les entrées sont respectivement connectées auxdites sorties du pont diviseur et dont les sorties sont respectivement connectées aux points communs desdites premières et secondes résistances. 4. Circuit de détecteur tel que défini en 2, caractérisé par le fait qu'il comprend également un-commutateur commandé dont les entrées sont respectivement connectées aux bornes dudit condensateur de mémorisation 5. Circuit de détection tel que défini en 4,. caractérisé par le fait qu'il comprend un amplificateur-comparateur dont les première et seconde entrées sont respectivement connectées à des sorties dudit commutateur commandé. 6. Circuit de détection tel que défini en 4, caractérisé par le fait que ledit commutateur est commandé par des impulsions fournies seulement après la charge dudit condensateur de mémorisation. 7. Circuit de détection tel que défini en 4, caractérisé par le fait que ledit commutateur commandé est un multiplexeur iémultiplexeur analogique réalisé en technologie C-MOS.