Brevet FR2486344A1 — publié le 19820108

La présente invention concerne un dispositif de commande d'une grille de commutation du type des grilles de commutation à colonnes et lignes qui permettent, en particulier, les opérations d'aiguillage des signaux de téléphonie ou de télévision dans les centres nodaux des systèmes de télécommunication. Ces grilles de commutation sont constituées de plusieurs grilles élémentaires identiques, donnant chacune la possibilité de commuter certaines colonnes d'entrée avec certaines lignes de sortie de la grille de commutation. I1 est connu d'effectuer la commutation d'une li- gne donnée avec une colonne donnée de la grille de commutation au moyen de trois commandes distinctes - les commandes d'un sélecteur d'entrée et d'un sélecteur de sortie qui permettent de choisir l'une des grilles élémentaires, - la commande d'un commutateur de liaison qui permet, à l'intérieur de la grille choisie, d'établir le contact entre la ligne et la colonne voulues. La présente invention a pour but de simplifier le dispositif de commande de la grille de commutation En permettant d'utiliser une seule commande pour établir un circuit avec une colonne et une ligne données. Ceci est obtenu, en particulier, en produisant, à partir du signal de commande d'un commutateur donné, un ou deux signaux annexes qui sont acheminés par la colonne et la ligne relatives au commutateur donné vers les sélecteurs d'entrée et de sortie relatifs à ce commutateur donné, afin de les commander. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la discription ciapre's et des figures s'y rapportant qui représentent: - la figure 1 un schéma simplifié et partiel d'une grille de commutation, - les figures 2 et 3 des schémas partiels de grilles élémentaires avec le dispositif de commande de commutation y relatif, - les figures 4, 5 et 6 des exemples de réalisation d'éléments de la figure 2. Sur les différentes figures les éléments correspondants sont repérés par les memes symboles. La figure 1, montre, schématiquement, une grille de commutation, 1, formée de neuf grilles élémentaires identiques, telles que la grille élémentaire 10 ; ces grilles sont rangées trois par trois horizontalement et verticalement. Les grilles élémentaires, telles que la grille 10 sont composées de quatre colonnes 10a t 10b v 10C t 10d et de quatre lignes 10V , 10W r 10X ion se croisant y sans contact en 4 x 4 = 16 positions-;; des commutateurs de liaison, tels que le commutateur A2 schématisé par un point noir, permettent, de réaliser des points de contact entre ces colonnes et ces lignes ( dans le cas du commutateur A2 entre la colonne 10a et la ligne IO La figure 1 montre une partie du dispositif de commande de la grille t. Ce dispositif de commande comporte les commutateurs de liaison tels que A2 et des sélecteurs d'entrée dont un seul, 2, a été représenté et des sélecteurs de sortie dont également un seul, 3, a été représenté. Les sélecteurs d'entrée de la grille 1 sont au nombre de trente-six ; ils rassemblent chacun les colonnes de même rang (par exemple la première pour le sélecteur 2) d'une meme rangée horizontale de grilles. élémentaires (par exemple la rangée supérieure pour le sélecteur 2), pour commuter l'une de ces colonnes à leur entrée, Et à l'aide de contacteurs indiqués par un point noir, 2 , en position fermée. c De meme les sélecteurs de sortie sont au nombre de trente-six ; ils rassemblent chacun les lignes de meme rang (par exemple la deuxième pour le sélecteur 3) d'une même rangée verticale de grilles élémentaires (par exemple la rangée de droite pour le sélecteur 3), pour commuter l'une de cers lignes à leur sortie, S, à l'aide de contacteurs indiqués par un point noir, 3a ' en position fermée. il est rappelé que dans une grille de commutation comme celle de la figure 1, il ne peut y avoir simulta nément contact entre une ligne et deux colonnes ou entre une colonne et deux lignes et qu'un sélecteur d'entrée ou de sortie n'a jamais deux contacteurs fermés simultanément. La description qui vient d'être faite à l'aide de la figure 1 concerne aussi bien l'art connu que la présente invention. Par contre ce qui suit se rapporte spécifiquement à l1invention et va permettre de montrer comment il est possible d'établir une liaison telle que la liaison E - 2 - A2 - 3a - S à l'aide d'une seule commande agissant à la fois sur trois organes de commutation : le commutateur de liaison, A2 r et les sélecteurs d'entrée, 2, et de sortie, 3 .La suite de la description va également montrer que l'organe de commande n'est pas relié aux trois organes de commutation par trois liaisons distinctes mais est relié à l'un d'eux par une liaison qui lui est propre et aux deux autres à travers la grille de commutation t ainsi les connexions supplémentaires nécessaires à l'acheminement des signaux de commande de commutation seront réduits au maximum. La figure 2 montre une grille élémentaire, 10 dont n'ont été représentées qu'une colonne, 10a , et quatre lignes 10v , 10w , 10x et 10y. Seules les conne xions et les circuits nécessaires à la liaison à travers la colonne 10a et la ligne t w ont été représentés au complet ; les autres connexions et les autres circuits n'ont été qu'ébauchés ou ont été remplacés par des traits interrompus. La liaison utilisant la colonne 105 et la ligne 10w comporte, entre son entrée E et sa sortie S, un sélecteur d'entrée, 2, un commutateur de liaison A2 et un sélecteur de sortie 3. Un signal commuté par cette liaison rencontre successivement entre E et S - un amplificateur, 20, à sortie à basse impédance suivi d'un filtre passe haut 21 ; ces deux circuits formant les circuits d'entrée du sélecteur d'entrée 2 - le contact d'un relais 2c , contact qui est alors en position fermée ; ce relais constitue le contacteur du sélecteur d'entrée, 2, relatif à la colonne 10 a - la colonne 10a - le contact d'un relais A2 , contact qui est alors en position fermée pour déterminer un point de contact entre la colonne 10a et la ligne 10 - la ligne 10W , - le contact d'un relais 3a ' contact qui est alors en position fermée, ce relais constitue le contacteur du sélecteur de sortie 3, relatif à la ligne 10 - un filtre passe-haut 30 suivi d'un amplificateur 31 à sortie à basse impédance ; ces deux circuits formant les circuits de sortie du sélecteur de sortie 3. La commande des trois relais A2 r 2 , 3 per a mettant l'établissement de la liaison ci-avant indiquée se fait, comme le montre la figure 2, au moyen d'un ensemble de circuits constitué par un décodeur d'adresse 5, les bobines des relais A2 ' 2c et 3a et des circuits de couplage entre le décodeur 5 et les bobines. Le décodeur d'adresse 5 est un décodeur d'adresse classique, utilisé dans les dispositifs connus de commu tation d'une grille de commutation pour déterminer, en fonction des informations qu'il reçoit, Si le point de contact colonne-ligne auquel il est affecté, doit être établi. Dans le cas où ce point de contact doit etre établi le décodeur d'adresse, dont la sortie présentait le niveau "0" , passe au niveau "1" ; un circuit de commande, 6, transforme ce niveau "1" en une tension d'alimentation de la bobine d'excitation du relais A2 ' provoquant ainsi la fermeture du contact de ce relais. Un transformateur de signal 71 reçoit, à travers une porte OU, 70, ce niveau "1" de sortie du décodeur d'adresse 5 ; il transforme le niveau "1" reçu en une tension d'alimentation qui, après être passée par un filtre passe-bas 72 est appliquée d'une part, via la colonne 10a r à un amplificateur 2' de commande de la c bobine du relais 2c et d'autre part, via la colonne 10a, le contact fermé du relais A2 et la ligne t w , à un amplificateur 3' de commande de la bobine-du relais 3 a a Ainsi, grâce à une commande unique fournie par le décodeur d'adresse 5, les trois organes de commutation A2 r 2c ' 3a ont été déclenchés. Le filtre 72 de la figure 2 a pour ralle d'empêche le passage du signal à commuter par la colonne 10 et la ligne 10w (signal reçu sur l'entrée E) ; quant aux filtres 21 et 30 ils ont pour rôle a'empêcher le passage du signal fourni par le transformateur de signal 71 et qui ne sert qu'a déclencher les relais 2c et 3 a La porte OU, 70, est une porte à quatre entrées qui reçoit, outre le signal de sortie du décodeur d'adresse 5, les signaux de sortie des trois décodeurs d'adresse, non représentés, relatifs aux liaisons de la colonne 10 avec les lignes 10V w 10 et 10 ; une a v x y telle réalisation permet d'utiliser le transformateur de signal 71 et le filtre 72 quelle que soit celle des quatre lignes 10V , 10w , 10x et 10y qui est à connecter à la colonne 10a Le schéma selon la figure 2 nécessite que le contact du relais A2 laisse passer le signal fourni par le transformateur de signal 71. La grille élémentaire 10 ne nécessite alors que quatre ensembles de circuits tels que 70-71-72 : un par colonne. Par contre, chacun des commutateurs de liaison placés entre une ligne et une colonne, tel que A2 , nécessite, pour sa commande, son propre décodeur d'adresse, tel que 5, et son propre circuit de commande tel que 6. Il existe des commutateurs de liaison qui ne laissent pas passer les signaux fournis par les transformateurs de signal , tels que 71, pour déclencher les contacteurs, tels que 3 ; c'est par exemple le cas a lorsque le relais A2 est remplacé par un relais électronique qui ne laisse pas passer les tensions continu nues et que le signal fourni par le transformateur de signal 71 est une tension continue ; dans ce cas le schéma selon la figure 2 peut être modifié pour donner le schéma selon la figure 3. Sur le-schéma de la figure 3, n'ont été représentées qu'une colonne, 10a , et une ligne 10 d'une grille élémentaire 10. La colonne 10a est reliée au contacteur 2 d'un sélecteur d'entrée 2 et la ligne 10W est reliée c au contacteur 3a d'un sélecteur de sortie 3 ; un commutateur de liaison A2 permet d'établir un point de contact entre la colonne 10a et la ligne 10W . Les contac teurs 2 et 3 r comme le commutateur A2 t au contraire c a des éléments correspondants de la figure 2, ne permettent pas le passage-par leur contact du signal continu qui est envoyé à leurs amplificateurs de commande de déclenchement, 2' et 3' ; néanmoins, dans un souci c c de simplification le commutateur A2 et les contacteurs 2c ' 3a sont représentés schématiquement sous la forme de relais mécaniques. Comme dans l'exemple selon la figure 2 le commu tateur de liaison A2 de la figure 3, sert à établir la jonction entre la colonne 10a et la ligne 10w ; il est déclenché au moyen d'un décodeur d'adresse 5 et d'un circuit de commande 6 qui sont propres a la liaison colonne-ligne, 10a - 10w X à établir.Par contre les contacteurs 2c et 3 reçoivent sur l'entrée d leurs a amplificateurs de commande 2'c '- 3' des signaux fournis par un ensemble de circuits 71-72-73 propres à la jonction ligne-colonne 10 - 10 ; dans l'exemple de la a w figure 2 les circuits 70-71-72 étaient communs aux quatre liaisons possibles entre la colonne 10a et les lignes 10v 10w 10 10 .Ainsi, pour une grille élé x y mentaire à quatre colonnes et quatre lignes qui nécessitait au total, dans le cas de la figure 2, quatré ensembles de circuits tels que 70-71-72, il est néces saire, dans le cas de la figure 3 d'avoir seize ensem- bles de circuits tels que 71-72-73 : un pour chaque jonction possible entre colonnes et lignes. Un ensemble tel que 71-72-73 (figure 3) est composé d'un transformateur de signal 71 branché à la sortie du décodeur d'adresse 5, et de deux filtres passe-bas 72 , 73 ces ces filtres couplent la sortie du transformateur de signal 71 respectivement à la colonne 10a et à la ligne 10w. C'est l'obligation de transmettre le signal nécessaire au déclenchement du contacteur 3a sans passer par le contact du commutateur de liaison A2 qui interdit d'utiliser, comme dans la figure 2, un mime ensemble de circuits pour déclencher le contacteur 2c de la colonne 10a et tous les contacteurs tels que 3a relatifs aux lignes de la grille élémentaire 10. En effet des fil-. tres identiques au filtre 73 devraient coupler la sortie du transformateur de signal 71 à chacune des autres lignes, non représentées, de la grille élémentaire ; ainsi le contacteur 3a t de même que les autres contacteurs non représentés, relatifs à ces lignes, seraient enclenchés quelle que soit la liaison à établir.Or un tel fonctionnement est incompatible avec une utilisation correcte d'une grille de commutation où une liaison ne peut se faire qu'en commandant les seuls organes de commutation relatifs à la liaison sous peine de perdre des possibilités de commutation , en effet, comme il a été indiqué précédemment, un sélecteur n'a jamais deux contacteurs fermés simultanement si bien qbe, fermer inutilement l'un de ses contacteurs le rend inutilisable pour effectuer une liaison ne comportant pas ce contacteur inutilement fermé. Le schéma selon la-figure 2 a été dessiné en prenant comme exemple concret une grille de commutation conçue pour commuter des signaux d'information situés dans la bande 300kHz-12MHz ; dans cette grille les signaux de commande des commutateurs de liaison, tels que A2 , et des contacteurs, tels que 2 et 3a , sont des c a tensions continues. il est également possible de concevoir des dispositifs t de commande de grilles de commutation utilisant des signaux de commande autres que des tensions continues, en choisissant une bande de fré quencespour les signaux de commande différente de la bande de fréquences des signaux d'information. Les figures suivantes montrent comment sont réalisés certains circuits de la figure 2 dans le cas de l'exemple concret dont il a été question ci-avant. La figure 4 est un schéma détaillé de l'ensemble constitué par le circuit de commande 6 et le commutateur de liaison A2 de la figure 2. Un transistor n-p-n, T , monté en émetteur commun reçoit sur sa base, à travers un circuit d'adaptation de niveau R1 , R2 , le signal de sortie du décodeur d'adresse 5 (figure ) t le circuit d'adaptation de niveau est constitué d'une résistance R branché entre la sortie du décodeur d'adresse 5 et la base du transistor T1 et d'une résistance R2 branchée entre la base du transistor T1 et la masse ; le circuit d'adaptation de niveau est destiné à permettre le couplage entre le décodeur d'adresse 5 quip dans l'exemple décrit, est réalisé en circuits CMOS (abréviation des mots anglais "complementary metal-oxyde-semiconductor") fonctionnant avec une tension d'alimentation de 12 volts, et la tension de commande de la base du transistor T1 qui est choisie égale à 0,6 volts. Le collecteur du transistor T1 est relié à un point de potentiel +5V par l'ensemble constitué par la bobine du relais A2 de la figure 2 et une diode D1 montée en inverse. Un condensateur de découplage d'alimentation, C1 r relie le point de potentiel +5V à la masse.Un condensateur, C2 relie l'émetteur du transistor T1 à la masse , il constitue, avec la diode D1 D un circuit de protection du transistor T1 pendant la commutation du relais A2 Le contact du relais A2 réalise, quand il est fermé, la jonction entre la colonne 10 et la ligne de de la figure 2. Les valeurs des éléments du circuit selon la figure 4 ainsi que des éléments des circuits selon les figures 5 et 6 serons données à la suite de la description des figures 5 et 6. La figure 5 est le schéma détaillé du transformateur de signal, 71, de la figure 2. Ce schéma montre un transistor n-p-n , T2 , monté en émetteur commun avec une résistance R3 reliant sa base à la sortie de la porte OU, 70 , de la figure 2. Le collecteur du transistor T2 est relié directement à l'entrée du filtre, 72 , de la figure 2 et, à travers une résistance R4 à un point de potentiel +5V. Un condensateur, C3 B de découplage d'alimentation, relie le point de potentiel +5V à la masse. La figure 6 est le schéma détaillé de l'ensemble constitué par l'amplificateur 2'c et le contacteur 2c de la figure 2 , il est à préciser que le schéma détaillé de l'amplificateur 31a associé au contacteur 3 a a de la figure 2 correspond, aux références près, au schéma de la figure 6. La figure 6 montre deux transistors n-p-n , T3 T4 , associés dans un montage Darlington : l'entrée du montage se fait sur la base cu transistor T3 à travers une-résistance R5 , l'émetteur du transistor T3-est relié à la base du transistor T4 e l'émetteur du transistor T4 est relié à la masse et les collecteurs des transistors T3 et T4 sont reliés entre eux et couplés à travers une charge constituée par la bobine du relais 2 c à un point à un potentiel de +5V.Une diode D2 et un condensateur C4 réalisent un circuit de protection du transistor T4 pendant la commutation du relais 2 ; à c cette fin la diode D2 est branchée en inverse entre le collecteur du transistor T4 et le point au potentiel de +5V , et le condensateur C4 est branché entre le collecteur du transistor T4 et la masse. Les valeurs ou les références des différents éléments des figures 4 5 et 6 sont les suivantes - transistors T1 , T2 t T3 et T4 : type 2N2222A fabriqués par la Société THOMSON-CSF - résistance R1 : 3,3 kohms - résistances R2 , R3 , R4 : 10 kohms - résistance R5 : 22 kohms - diodes D1 , D2 : référence 1N4148, fabriquées par la Société THOMSON-CSF - commutateur A2 et contacteurs 2 et 3 : relais c a électromagnétiques à contact mouillé au mercure, sous ampoule scellée, fabriqués par la Société OREGA sous la référence 136 R04 808. il est à remarquer que différents autres dispositifs de commande dune grille de commutation peuvent être réalisés sans sortir du cadre de l'invention. En particulier lorsque, contrairement aux exemples décrits ci-avant, les signaux à commuter ont un spectre qui va jusqu'an continu, la fréquence ou la bande de fréquences du signal fourni par le transformateur de signal 71 (figures 2 et 3) doit être située hors de ce spectre ; le filtre 72 de la figure 2 doit alors etre un filtre passe- bande centré sur la fréquence ourla fréquence moyenne du signal fourni par le transformateur de signal 71, et les filtres 21 et 30 de la figure 2 doivent être des filtres coupe-bande centrés sur cette mëme fréquence. Une autre variante du dispositif de commande de grille consiste à connecter la sortie du filtre 72 (figure 2) non plus sur la colonne 10a mais sur la ligne 10w ; de même les trois ensemblesr non représentés, identiques à l'ensemble 70-71-72 (figure 2), ne seront plus connectés aux colonnes de la grille élémentaire 10 mais aux lignes 10v 10 et 10y de cette grille élémentaire. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'une grille de commutation, comportant des sélecteurs d'entrée (2) et de sortie (3) destinés à séiectionner respectivement les colonnes et les lignes de la grille et des commutateurs de liaison (A2) destinés à établir des points de contact entre les lignes (10W) et les colonnes (10a) de la grille, caractérisé en ce que, pour le sélecteur d'entrée (2), le commutateur (A2) et le sélecteur de sortie (3) donnés, relatifs à une commutation à établir par une colonne (lova) et une ligne (10w) données, il comporte un organe de commande unique (5) relié au commutateur donné (A2) et couplé, respectivement par la colonne (10a) et la ligne (1 w) données, aux sélecteurs d'entrée (2) et de sortie (3) donnés, et en ce que l'organe de commande unique (5) comporte un circuit (5) de décodage de l'adresse du commutateur donné. 2. Dispositif de commande d'une grille de commutation selon la revendication 1, dans lequel le commutateur donné (A2) permet le passage des signaux de commande des sélecteurs (2, 3), caractérisé en ce que les deux couplages entre l'organe de commande unique (5) et d'une part la colonne donnée (10a) , d'autre part la ligne donnée (10w) , s'effectuent à travers un circuit de transfert et de filtrage (70-71-72) connecté à la sortie de l'organe de commande unique et en ce qu'un des deux couplages s'effectue à travers le commutateur donné (A2). 3. Dispositif de commande d'une grille de commutation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de transfert et de filtrage -(70-71-72) laisse passer les signaux de commande des sélecteurs et arrente les signaux d'information à commuter au moyen de la grille, et en ce que les sélecteurs d'entrée (2) comportent un circuit de filtrage d'entrée (21), les sélec teurs de sortie un circuit de filtrage de sortie (30), et en ce que les circuits de filtrage arretent les signaux de commande des sélecteurs et laissent passer les signaux d'information à commuter au moyen de la grille. 4. Dispositif de commande d'une grille de commutation selon la revendication 1, dans lequel le commutateur donné (A2) arrente les signaux de commande des sélecteurs, caractérisé en ce que les deux couplages entre l'organe de commande unique (5) et d'une part la colonne donnée (10a) , d'autre part la ligne donnée (10 )r s'effectuent à travers un circuit de transfert (71) connecté à la sortie de l'organe de commande unique et respectivement, deux circuits de filtrage t72- 73), l'un des circuits de filtrage (72) couplant la sortie du circuit de transfert à la colonne donnée et l'autre (73) couplant la sortie du circuit de transfert à la ligne donnée. 5. Grille de commutation (1) caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes.