Brevet FR2516323A1 — publié le 19830513

- "CIRCUIT SERVANT A CONVERTIR UN SIGNAL D'INFORMATION EN UN SIGNAL RECTANGULAIRE" L'invention concerne un circuit servant à convertir un signal d'information lu sur un support d'information en un signal rectangulaire et comportant un circuit de seuil muni d'une première entrée servant à recevoir le signal d'information, d'une seconde entrée servant à recevoir un signal de référence ainsi que d'une sortie, circuit de seuil qui a été conçu pour fournir sur sa sortie un signal de sortie rectangulaire dont les flancs correspondent aux instants o le signal d'information passe par la valeur du signal de réfé- rence, et un dispositif de commande servant à engendrer le si- gnal de référence pour le circuit de seuil en fonction du signal d'information lu. Un circuit de ce genre est connu de la demande de bre- vet français N' 2 358 797, qui concerne essentiellement un dis- positif de lecture optique pour un support d'information ayant une structure d'information détectable par voie optique Comme exem- ples de supports d'information de ce genre on peut citer les dis- ques vidéo (VLP) dans lesquels un signal vidéo est enregistré sous forme d'une configuration microcuvettes représentant, par exemple, une combinaison d'une porteuse FM et d'une porteuse à modulation de la largeur d'impulsion ainsi que des disques audio numériques (DAD) dans lequel un signal audio à codage numérique est enregis- tré sous forme d'une configuration microcuvettes. La lecture d'un support d'information de ce genre s'ef- fectue à l'aide d'un faisceau de rayons alors qu'en principe, on peut utiliser deux processus de lecture décrits dans ladite deman- de de brevet néerlandais, à savoir: 1) un processus de lecture dans lequel on utilise deux détecteurs de lecture qui peuvent être déplacés l'un par rapport à l'autre dans le sens de la piste et dont les signaux de sortie -2- sont appliqués à un amplificateur différentiel Dans le cas de cette méthode de lecture dite différentielle, on obtient un si- gnal qui, en principe, ne comporte pas de composante de courant continu mais constitue seulement un signal de courant alternatif représentant l'information. 2) un processus de lecture dans lequel on n'utilise qu'un seul détecteur de lecture Dans le cas de cette méthode de lecture dite centrale, on obtient un signal qui, en plus d'une composante de courant alternatif représentant l'information, com- porte une composante de courant continu. Les deux méthodes de lecture fournissent une composan- te de courant continu, le signal d'information, ayant des flancs non infiniment abrupts à cause de la largeur de bande limitée du processus de lecture Pour convertir ce signal d'information obtenu, en un signal rectangulaire, on utilise un circuit de seuil dans lequel le signal d'information est comparé avec un signal de référence et qui fournit un signal binaire ayant une valeur ou l'autre selon que le signal d'information est supé- rieur ou inférieur au signal de référence. De plus, dans la demande de brevet néerlandais préci- tée, il est souligné l'intérêt d'une adaptation automatique du signal de référence en fonction-du signal d'information conver- ti, adaptation qui porte notamment sur la composante de courant continu dans ce signal d'information converti Cet intérêt se base sur le fait qu'à la suite d'écarts dans le processus de lecture et/ou d'écarts de réglage dans les circuits électroni- ques, il risque de se produire un certain manque d'accord entre une valeur de référence réglée et la valeur moyenne du signal d'information lu, si bien que le signal d'information converti comporte une composante perturbatrice sous forme d'une modula- tion indésirable de la largeur d'impulsion On peut réduire cet- te composante perturbatrice en déterminant la composante de cou- rant continu moyenne du signal d'information converti et en re- touchant au moyen de celle-ci la valeur du signal de référence. Dans le cas de la méthode de lecture dite centrale, ce signal de référence doit être égal à la composante de courant E -3- continu moyenne dans le signal d'information lu Comme cette compo- sante de courant continu moyenne peut varier à la suite de proprié- tés variables du support d'information, telles que des variations dans le coefficient de réflexion dans le cas de la lecture par ré- flexion, et des variations dans l'intensité du faisceau de rayons, une retouche du réglage du signal de référence s'impose également dans le cas de cette méthode de lecture. Toutefois, il s'est avéré que, lors de l'utilisation de ce circuit, des interruptions (dites dropouts en langue anglaise) se présentant dans le signal d'information lu et dues, par exemple, à des endommagements du support d'information, exercent un effet très perturbateur sur le signal converti. L'invention vise à réduire de façon simple l'effet pertur- bateur de ces interruptions de signal et, à cet effet, le circuit est remarquable en ce qu'il comporte en outre un détecteur d'interruptions de signal servant à détecter des interruptions dans le signal d'information lu ainsi que des moyens de commutation couplés à ce détec- teur d'interruptions de signal et servant, durant l'interruption de signal, à maintenir le signal de référence appliqué au circuit de seuil pratiquement à la valeur que ce signal de référence présentait au début de l'interruption de signal. L'invention est basée sur l'idée que lors de l'apparition d'une interruption, le signal d'information et, par conséquent, la composante de courant continu de celui-ci risquent d'être fortement perturbés notamment lors de l'application de la méthode de lecture dite centrale Ainsi, sous l'action de la commande automatique du signal de référence, ce signal de référence présentera une valeur erronée à la fin d'une interruption de signal De plus, étant donné que la constante de temps de cette commande automatique est assez grande du fait que cette commande ne doit pas réagir à la modula- tion de largeur d'impulsion voulue, présente dans l'information, ce signal de référence mettra beaucoup de temps à reprendre ladite va- leur Cela signifie que la conversion du signal d'information peut être perturbée durant un espace de temps notablement plus long que l'interruption elle-même. -4- En faisant en sorte que durant l'interruption de signal, la retouche du réglage du signal de référence soit inactive, on ob- tient conformûément à l'invention, qu'immédiatement après la fin de cette interruption, ce signal de référence a repris à peu près la valeur désirable et que la conversion est à nouveau correcte. Dans ce cas, comme détecteur d'interruptions de signal, on peut utiliser tout détecteur connu Parmi les détecteurs d'in- terruptions de signal connus, on peut citer, par exemple, ceux qui réagissent à des variations d'amplitude dans le signal d'informa- tion, à l'apparition de composantes de fréquence qui, normalement, ne se présentent pas, etc Evidemment, le choix du détecteur d'in- terruptions de signal dépend du format de signal, c'est-à-dire des techniques de modulation utilisées pour le signal d'information, ainsi que de la méthode de lecture. Si le signal d'information est un signal à codage numéri- que, on connaît généralement, selon la technique de codage suivie, la distance maximale entre des flancs successifs Dans ce cas, de préférence, le circuit conforme à liinvention est remarquable en ce que le-détecteur d'interruptions de signal comporte un multivi- brateur monostable redéclenchable, couplé à la sortie du-circuit de seuil En choisissant le temps de retombée de ce multivibrateur monostable légèrement supérieur à ladite distance maximale entre les flancs successifs, on obtient une détection d'interruption de signal très simple et quand m&me suffisante pour le but visé. Un mode de réalisation préférentiel du circuit conforme à l'invention est remarquable en ce que le dispositif de commande comporte un intégrateur qui est couplé à la sortie du circuit de seuil et en ce que les moyens de commutation ont été conçus pour découpler l'entrée de cet intégrateur lors de l'apparition d'une interruption de signal Ce mode de réalisation présente l'avan- tage de ne nécessiter qu'un nombre très limité de composants sup- plémentaires En effet, l'intégrateur peut jouer un double rôle, c'est-àdire celui de détecteur du niveau de courant continu moyen du signal d'information converti et celui de circuit de maintien servant à maintenir la valeur du signal de référence au cours de l'interruption de signal. -5- La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre comment l'invention est réalisée. La figure 1 représente schématiquement le circuit connu. Les figures 2 et 3 représentent deux modes de réalisa- tion du circuit conforme à l'invention. La figure 4 représente une variante du mode de réalisa- tion de la figure 3. La figure 5 représente les signaux correspondants aux divers circuits. Le circuit connu de la figure 1 comporte une borne d'en- trée 1 recevant le signal lu Vi Ce signal V est représenté sur i' 1 la figure 5 a et, en l'occurence, il comporte une composante de courant continu DC auquel est superposée une composante de courant alternatif AC représentant le signal d'information effectif Un tel signal d'information est obtenu, entre autres, lors de la lec- ture d'un support d'information optique dans lequel l'information est enregistrée suivant une configuration de microcuvettes, la mé- thode de lecture appliquée étant la méthode dite centrale. Pour convertir le signal d'information en un signal rec- tangulaire, le circuit comporte un circuit de seuil 2 muni d'une entrée 2 a reliée à la borne d'entrée 1, d'une entrée 2 b recevant un signal de référence V et d'une sortie 2 c reliée à la borne de R sortie 3 du circuit Ce circuit de seuil 2 compare le signal d'in- formation Vi sur son entrée 2 a avec la valeur du signal de référen- ce VR sur son entrée 2 b et fournit un signal de sortie rectangulai- re V O selon le résultat de cette comparaison Un mode de réalisa- tion très simple de ce circuit de seuil est constitué d'un ampli- ficateur différentiel dont le gain est suffisamment grand pour que la tension de sortie soit limitée par la tension d'alimentation po- sitive ou négative, selon la polarité du signal différentiel d'en- trée. Le signal de référence V R est engendré à l'aide d'un dé- tecteur 4 qui mesure le niveau de courant continu moyen du signal de sortie rectangulaire obtenu V Partant d'un signal d'informa- tion qui, en moyenne, ne comporte pas de composante DC, ce qui est -6généralement le cas, le signal de sortie rectangulaire obtenu VOS lui non plus, ne doit, en moyenne, comporter de composante DC En mesurant une composante DC éventuelle dans ce signal de sortie V O et en l'utilisant pour retoucher le réglage du signal de référence, on maintient ce signal de référence VR automatiquement à la valeur correcte Dans l'exemple de la figure 5, la valeur du signal de ré- férence VR, indiquée sur la figure 5 b, sera égale à la valeur de la composante de courant continu DC dans le signal lu Des variations lentes se produisant dans cette composante de courant continu sont compensées automatiquement par l'adaptation du signal de référence. Si, dans le circuit connu, une interruption apparaît dans le signal lu, comme indiquée sur la figure 5 a dans l'intervalle de temps t -t 1, la conversion est notablement perturbée Lors de cet te interruption, le signal de sortie V O S au lieu d'être rectangu- laire, prendra de façon continue l'une des deux valeurs de signal possibles Comme le détecteur 4 interprète cela comme la présence d'une composante de courant continu dans le signal de sortie V ce détecteur modifie le signal de référence VR. La vitesse à laquelle s'opère cette modification du si- gnal de référence est déterminée par la constante de temps du dé- tecteur En général, on choisit une constante de temps relative- ment grande pour rendre le réglage du signal de référence indépen- dant des composantes basse fréquence dans le signal d'information. Malgré cela, dans le cas d'une interruption de signal relativement grande, le signal de référence pourra déjà présenter un écart nota- ble par rapport à la valeur DC désirable à la fin (t 1) de l'inter- ruption de signal Cela signifie qu'après la fin de l'interruption de signal, il n'apparaît toujours pas de signal de sortie rectan- gulaire Il est vrai que ce signal de référence se rétablira, mais ce rétablissement, lui aussi, ne s'opère qu'à ladite constante de temps relativement grande, de sorte que ce n'est qu'après l'ins- tant t 2 que le signal d'information V et le signal de référence VR présentent des points d'intersection aux instants adéquats Ce- la signifie qu'à la suite d'une interruption de signal d'une durée déterminée (t -t), le signal de sortie est même perturbé pendant une durée beacoup plus longue (t -t 2) Pour obvier à cet inconvé- -7- nient, on pourrait songer à limiter la gamme de variation du signal de référence Toutefois, dans le cas de la méthode de lecture centra- le, cela présente des inconvénients du fait qu'il est tout de même nécessaire que la variation de ce signal de référence soit au moins égale au décalage possible du niveau de courant continu DC dans le signal l'information. La figure 2 représente schématiquement un mode de réalisa- tion du circuit conforme à l'invention permettant d'obvier à cet in- convénient d'une manière très simple Sur cette figure, des éléments analogues sont indiqués par les mêmes références que sur la figure 1. En plus des composants du circuit de la figure 1, le cir- cuit de la figure 2 comporte tout d'abord un détecteur d'interrup- tions de signal 5 La seule fonction de ce détecteur d'interruptions de signal est de fournir un signal de détection lors de l'apparition d'une interruption et, à cet effet, il peut avoir une structure con- nue quelconque, adaptée à la nature du signal d'information Ainsi, parmi les détecteurs d'interruptions de signal connus, on peut citer ceux qui réagissent à l'amplitude du signal et ceux qui réagissent à l'apparition de composantes de fréquence qui, normalement, ne se présentent pas Dans le cadre de la présente invention, la méthode de détection d'interruptions de signal est d'importance secondaire. Ainsi, au lieu du signal de sortie VO, le signal d'information V. lui même peut être appliqué au détecteur d'interruptions de signal 5, la détection d'interruption de signal pouvant s'effectuer par dé- tection d'amplitude. Le signal de détection fourni par le détecteur d'interrup- tions de signal est appliqué à un circuit de maintien 6 qui, est re- lié, d'une part à la sortie du détecteur 4 et, d'autre part, à l'en- trée 2 b du circuit de seuil 2 Au cours d'une interruption de signal, le signal de référence VR est maintenu par ce circuit de maintien 6 à une valeur que ce signal présentait au début de l'interruption (voir la ligne en traits mixtes sur la figure 5 b) Ceci fait qu'im- médiatement après la fin de l'interruption de signal (instant t 1) le signal de référence présente à nouveau la valeur correcte de sor- te que dès l'instant ta, il s'opère à nouveau une conversion correc -8- te (voir figure 5 d) Ainsi, on a réalisé d'une manière très simple une réduction notable de l'influence perturbatrice qu'exercent des interruptions de signal sur cette conversion. La figure -3 représente un mode de réalisation très simple du circuit conforme à l'invention. D'une manière très simple, le détecteur 4 est constitué d'un intégrateur formé par un réseau RC Au lieu d'un circuit de maintien sur la sortie du détecteur 4, le circuit comporte un tran- sistor 7 faisant fonction de commutateur et intercalé entre la sor- tie du circuit de seuil 2 et l'entrée du détecteur 4 Lors d'une in- terruption de signal, le transistor 7 est bloqué par le détecteur d'interruptions de signal 5, ce qui provoque le découplage de l'en- trée du détecteur 4 Etant donné qu'en règle générale, l'entrée 2 b de l'amplificateur différentiel 2 a une impédance élevée, la capa- cité C de l'intégrateur fait alors fonction de circuit de maintien durant l'interruption de signal. A titre illustratif, on a indiqué sur la figure 3 que le détecteur d'interruptions de signal peut être constitué par une bas- cule monostable redéclenchable Il est possible d'appliquer ce mode de réalisation très simple du détecteur d'interruptions de signal si on conna*t la distance maximale entre deux flancs successifs du si- gnal d'information C'est certainement le cas pour les signaux d'in- formation numériques puisque, par le choix du système de codage et de modulation, on impose des limitations entre autres à cette gran- deur Si l'on choisit alors le temps de retombée du multivibrateur monostable légèrement supérieur à cette valeur maximale, ce multivi- brateur monostable fait automatiquement fonction de détecteur d'in- terruptions de signal. La figure 4 représente une variation du détecteur d'inter- ruptions de signal de la figure 3 En plus du multivibrateur monos- table 5, le détecteur comporte un second multivibrateur monostable redéclenchable 8 qui, cependant, présente un temps de retombée beau- coup plus long La sortie du multivibrateur 8 est reliée directement à une porte NON-ET 10, alors que celle du multivibrateur 5 est re- liée à cette porte à travers un inverseur 9, porte dont la sortie commande le transistor de commutation 7 (figure 3). -9- Ce circuit permet d'obtenir, lors de l'apparition d'une interruption très longue, après un intervalle de temps déterminé par le temps de retombée du multivibrateur 8, que le transistor de commutation 7 rétablit néanmoins la connexion de l'intégrateur 4 (figure 3) Ainsi, on évite qu'une modification soudaine et per- manente du niveau de courant DC ne continue à être interprétée comme une interruption de signal, de sorte que la conversion con- tinuerait à être perturbée Après un certain intervalle de temps, le circuit de la figure 4 reprend tout de même la détection pour essayer de faire face à des conditions éventuellement changées. Il est évident que l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus Partant de l'idée se trou- vant à la base de l'invention, l'homme de l'art sera à même d'ima- giner de nombreuses variantes de réalisation. -10- REVENDICATIONS 1 Circuit servant à convertir un signal d'information lu sur un support d'information en un signal rectangulaire et comportant un circuit de seuil ( 2) muni d'une première entrée ( 2 a) servant à recevoir le signal d'information (Vi), d'une seconde entrée ( 2 b) servant à recevoir un signal de référence (VR) ainsi que d'une sortie ( 2 c), circuit de seuil qui a été conçu pour fournir sur sa sortie un signal de sortie (Vo) rectangulaire dont les flancs cor- respondent aux instants o le signal d'information passe par la va- leur du signal de référence, et un dispositif de commande ( 4) servant à engendrer le signal de référence (VR) pour le circuit de seuil ( 2) en fonction du signal d'information lu, caractérisé en ce que le circuit comporte en outre un détecteur d'interruptions de signal ( 5) servant à détec- ter des interruptions dans le signal d'information lu et des moyens de commutation ( 6) couplés à ce détecteur d'interruptions de signal ( 5) et servant, durant l'interruption de signal, à maintenir le signal de référence appliqué au circuit de seuil ( 2) pratiquement à la valeur que ce signal de référence présen- tait au début de l'interruption de signal. 2 Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur d'interruptions de signal comporte un multivibrateur mono- stable redéclenchable ( 5), couplé à la sortie du circuit de seuil ( 2). 3 Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commande ( 4) comporte un intégrateur (RC) couplé à la sortie du circuit de seuil ( 2) et en ce que les moyens de commande ( 7) ont été conçus pour découpler l'entrée de cet intégrateur lors de l'apparition d'une interruption de signal.