Brevet FR2535132A1 — publié le 19840427

-1 - "Réseau d'égalisation automatiquement réglable " L'invention concerne un réseau d'égalisation automatique- iment réglable, comportant plusieurs réseaux de réglage montés en sé- rie, qui sont commandés par une même tension de réglage dérivée d'un détecteur de orgte. Ces réseaux d'égalisation automatiques sont utilisés, par exemple pour des systèmes de transmission à modulation par inpulsions codées Dans un tel systeffe de transzmission, la caractéristique de transmission du trajet de transmission, qui est constitué par le ca_ ble dans de omb xcs est fonction de la distance comprise entre deix apiiawssue-ocessifs et de la température ambiante Pouc t Firne;al Lsau io-n aussi uniiformqe et aussi s im-iple que possible, n. fcaterlLIégalisation _nécessaire pou-; la régénération a niiulsions danes láà",olific-nteur gaî,tî est - effectuée dans une nfixe asuaIéaiainde la caractéristique de trans- -fun il Sje'c do, transm,î-issîen de longueur, nominale à la tempé- alet dans uine section 2 réglable pour l'égalisation au- iq, u -a ariatiîo is par rapport à ce Gte carcactéristique de nnominale ces vaitossont provoquées par des écarts se attoujours dans la pratique par rapport à la longueur e' àt la temoératvre nominale Le signal de réglage pour l'é- 1 î S fti'tiu peut s'obtenir par eel à laide d'un cir- c t san Iotatu éetu de cro Ue connecté à la sor-tie rl 121 t' w éalispÉeur le signal de sortie de cedéetu c s pourli gr I 2 Anorlificaeur égalisateur de faqon c 1 ' ngueu d ou insprésentent une valeur de -cîr et c on st;-:t o' er aînes conditions, il se peut qu'une gatmmee de r 4 e ae i nllmentétendue qu'un réseiu d'égalisation sifflle oc p:u^l 'cst ainsi que pour un système de ïîodlula Ldonï par I v ons dées à l'O 2 cnanaux, M bits sur des câboles stius d,- d glisation utmiqeprésentant uneexrso ne ia de 6 d,'P 3 pour > 42224 1-iz 2 cest-à-dire la moitié de la fré- bit) Cc-tt 1 e gamflme de réglage étendue est nécessaire, du fait e cis eonit os gé la 1 peuvent, élmetêrz fortement bribut aires de la di Japho- -2- nie proche dans les câbles symétriques Pour la précision de concep- tion, il importe d'obtenir surtout la linéarité de phase de l'égali- sation, du fait que dans le-cas de commutation entre des configurions fixes dans le cas de transmission de données, la non linéarité orovo- que l'instabilité dan la fréquence d'horloge (instabilité de commu- tation) Pour maintenir linéaire la phase dans toute la gamme de ré- glage de l'égalisation, il faut que l'atténuation de câble soit éga- lisée pratiquement jusqu'à la fréquence de bit Cela implique que lorsqu'on demande une excursion de réglage de 56 d B à la moitié de fréquence de bit il faut une excursion de réglage de 79 d B Dour tou- te la fréquence de bit Il n'est pas possible de réaliser cette gamme de réglage très étendue à l'aide d'un seul réseau d'égalisation sim- ple Dans ce cas, plusieurs réseaux d'égalisation sont montés en sé- rie, leurs amplifications étant établies simultanément à l'aide d'un circuit de réglage. L'établissement simultané de plusieurs réseaux orésente le désavantage qu'une addition des défauts de réglage se produit dans les divers réseaux dans la partie supérieure de la bande de fréquen- ce; ce qui est indésirable. L'invention vise à indiquer une solution pour le susdit problème et est caractérisée en ce que chaque réseau régulateur est connecté à une autre tension de référence de façon que chaque réseau régulateur ne soit actionné qu'après que le réseau précédent ait at- teint sa position extrême. La description ci-après, en se référant aux dessins an- nexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif fera bien com- prendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente un réseau égalisateur conforme à l'invention. La figure 2 illustre un exemple de réalisation possible du réseau égalisateur selon la figure 1. La figure 3 représente un diagramme illustrant le fonction- nement du réseau égalisateur conforme à l'invention. Le réseau égalisateur selon la figure I comporte le montage en série des réseaux de réglage I à IV A l'entrée 1 du réseau I est amené le signal d'entrée à égaliser Le signal de sortie du réseau IV est amené par l'intermédiaire d'un filtre 7 à la sortie 8 du réseau 2535 132 -3- égalisateur La sortie 8 est connectée par l'intermédiaire d'un dé- tecteur de crête 6 aux entrées de commande 2, 3, 4 et 5 des réseaux de réglage respectifs I à IV Les entrées de tension de référence 16, 14, 12 et 10 des réseaux de réglage respectifs I, II, III et IV sont connectées chacune à un point différent du diviseur de tension cons- titué par les résistances 17, 15, 13 et 11 Ledit diviseur de tension est inséré entre les points 18 et 9, auxquels est appliquée la ten- sion d'alimentation pour le réseau égalisateur Dans les résistances , 13 et 11 sont engendrées les tensions de seuil respectives Ul, U 2 et U 3 Ces tensions de seuil coopèrent avec les signaux de réglage amenés aux entrées 2, 3, 4 et 5 de façon qu'un réseau de réglage sui- vant ne soit actionné qu'après le réseau de réglage précédent a at- teint sa position de réglage extrême Comme il sera expliqué ci- -après, cela implique que le réseau de réglage précédent occupe sa position nominale sans erreur Cela peut être une position maximale ou une position minimale, suivant l'égalisation demandée Cela impli- que que dans les réseaux égalisateurs conformes à l'invention, seule l'erreur de réglage du réseau de réglage suivant est d'importance. Lors du réglage du réseau régulateur suivant, tous les autres réseaux de réglage sont dans la position nominale sans erreur et ne contri- buent donc pas à l'erreur de réglage totale du réseau égalisateur Du fait que les réseaux de réglage eux-mêmes présentent également l'am- plification à courant continu pour la tension de réglage la diffé- rence entre deux tensions de référence successives ne dépasse pas nécessairement 0,2 V, valeur non critique Pour être absolument sûr que les réseaux de réglage sont successivement actionnés, on choisit ladite différence légèrement supérieure, par exemple au moins 0,3 V. L'amplification élevée dans la boucle de réglage assure un actionne- ment automatique du réseau de réglage suivant dans le cas o l'un des réseaux de réglage a atteint sa position extrême et évite ainsi la formation d'hiatus. Dans l'exemple de réalisation du réseau égalisateur selon la figure 2, le réseau de réglage I comprend les transistors 20 à 25, l'amplificateur 29, les résistances 26, 27 et 28, ainsi que les impé- dances 40, 41, 42, 43 et 44 Les diverses tensions de réglage sont formées par le diviseur de tension constitué par le montage en série des résistances 13 15 et 17 -; ce diviseur de tension est inséré en- -4- tre les points 12 et 18 du réseau égalisateur Le signal d'entrée à traiter V (i) est amené à la borne d'entrée 1 d'un réseau d'impédan- ce, constitué par les impédances 40 à 49 Ce réseau d'impédance est couplé aux deux réseaux régulateurs I et II La sortie du réseau d'impédance est amenée à un filtre 7 présentant la caractéristique de transmision prescrite, par exemple un filtre de Nyquist; à la sortie 8, est prélevé le signal de sortie et à partir de ce signal, un si- gnal de réglage est engendré à l'aide du détecteur de crête 6 pour la commande de l'amplification des deux réseaux régulateurs I et Il Le réseau régulateur I comprend un amplificateur 29 qui présente une amplification égale ou supérieure à l'unité, dont la sortie est con- nectée au point de connexion des impédances 44 et 45 et dont l'entrée est connectée aux points de connexion des collecteurs des deux tran- sistors 20 et 22 Ledit point de connexion est également connecté au point 12 par l'intermédiaire d'une résistance 26 Les émetteurs des transistors 20 et 21 sont connectés ensemble au point 18 par l'inter- médiaire du montage en série du trajet collecteur-emetteur du tran- sistor 24 et de la résistance 26 La base du transistor 24 est con- nectée au point de connexion des impédances 40 et 41 Les émetteurs des deux transistors 22-et 23 sont connectés ensemble au point 18 par l'intermédiaire du montage en série du trajet collecteur-émetteur du transistor 25 et de la résistance 28 La base du transistor 25 est connectée au point de connexion des impédances 43 et 44 Le point de connexion des impédances 41 et 43 est connecté au point 18 par l'in- termédiaire de l'impédance 42 Les bases des deux transistors 21, 22 sont connectées ensemble au point de connexion 16 des deux résistan- ces 15 et 17 du diviseur de tension; ce point de connexion constitue l'entrée de tension de référence du réseau régulateur I Les bases des deux transistors 20 et 23 sont connectées à l'entrée de commande 2 du réseau régulateur I. Le réseau régulateur II comprend un amplificateur 39 pré- sentant une amplification supérieure ou égale à l'unité; la sortie de cet amplificateur 39 est connectée au point de connexion de l'im- -pédance 49 et l'entrée du filtre 7 tandis que son entrée, est con- nectée au point de connexion des collecteurs des deux transistors 30 et 32 A ce dernier point de connexion est également connectée la résistance 36 reliée au point 12 Les émetteurs des transistors 30 -5- et 31 sont connectés ensemble au point 18 par l'intermédiaire du mon- tage en série du trajet collecteur-émetteur du transistor 34 et de la résistance 37 La base du transistor 34 est connectée au point de connexion des impédances 45 et 46 Les émetteurs des deux transistors 32 et 33 sont connectés ensemble au point 18 par l'intermédiaire du montage en série du trajet collecteur-émetteur du transistor 35 et de la résistance 38 La base du transistor 35 est connectée au point de connexion des i qpédances 48 et 49, Le point de connexion des impédan- ces 46 et 48 est connecté au point 18 par l'intermédiaire de l'impé- daence 47 Les bases des deux transistors 31, 32 sont connectées en- i le au point de connexion 14 des deux résistances 13 et 15 du dis vir-ur de tension ce point de connexion constitue l'entrée de ten- s.on de ref&erce de laremoliifica Leur de réglage II Les bases des deuxf transistors 30 et 32 sont connectées l'enre de commande 3 des réseaux regulateurs respectifs et Il et par l'intermédiaire du A(tecteur de crete 6 a a sortie 8 du réseau égalisateur Les collec- -e raz des transistors 31 ei 33 sont connectes ensemble au point 12. Lorsau on suppose que la tension de réglage du détecteu-r de cr'te 6 soit telle que le potentiel aux bases des transistors 20 et 23 3 S Cit négatif par rapport au potentiel aux bases des transistors 21, 22 les transistors 20 et 23 sont bloqués et les transistors 21 et 22 conduteors Le signal d'entrée présente à l 1 entrée 1 est appli- qué au C transistos 25 et 22 a l'entrée de l'amplificateur 29 par i'int er- diai N s - édaces ' 40, 41 42 et 43 o Dans ce cas, le entreua r ei Amdnes d O point ai -'inexon 50 des impédances 43 et 44 constitue 1 entrée de -:insl proe rme t dite de la partie amplificatrice du réseau de ré- ee L'r:lfifietion totale est la somme des amplifications des rcns 3 _o O ors 25 >t 22 et de l'amplificateur 29 Dans ce cas, l'impé- dance est inser'e entre la sortie et l'entrée de la partie anplifica- ci triee du réseau de ygae I Le sig:nal d'entrée V (i) arrive de fa- 9 on ai;tenue par I intermediaire des imlpédances > 04, 41, 42 et 43 à itentre de signal proprerent dite 50 de la partie amplificatrice du réseau ie reglage IT alors que seule l'impédance 44 est présente dans e eounlage à reaction de la partie aiplificatrice du réseau de ré- g 5 lage I Dans le eas en question, i ' affaiblissement maximal se pro- duit par rapport a iamnlifiecation nominale, voir la figure 3 a. Lorsqu'on suppose que 1 la tension de réglage du détecteur de -6- crête 6 soit telle que le potentiel au-base des transistors 20 et 23 soit positif par rapport au potentiel au base des transistors 21, 22, les transistors 20 et 23 sont conducteurs et les transistors 21, 22 sont bloqués Le signal d'entrée présenté à l'entrée 1 est aussi pré- sente à l'entrée de l'amplificateur 29 par l'intermédiaire de l'impé- dance 40 et des transistors 24 et 20 Dans ce cas, le point de con- nexion 51 des impédances 40 et 41 constitue l'entrée de signal pro- prement dite de la partie amplificatrice du réseau de réglage I. L'amplification totale est la somme des amplifications des transis- tors 24 et 20 et de l'amplificateur 29 Dans ce cas, les impédances 41, 42, 43 et 44 sont prévues entre la sortie et l'entrée de la par- tie amplificatrice du réseau de réglage I Le signal d'entrée V (i) n'arrive guère atténué par l'intermédiaire de l'impédance 40 à l'en- trée de signal proprement dite 51 de la partie amplificatrice du ré- seau de réglage I, alors que les impédances 41, 42, 43 et 44 sont présentes dans le couplage à réaction de la partie amplificatrice du réseau de réglage I Dans le cas en question, il se produit une am- plification maximale par rapport à l'amplification nominale, voir la figure 3 b. Dans toutes les autres positions de réglage du réseau éga- lisateur, l'entrée de l'amplificateur 29 est connectée à un autre point du montage en série des impédances 41 et 43 situé entre les points 50 et 51 L'amplification nominale se produit lorsque tous les transistors 20 à 23 sont conducteurs dans la même mesure Lorsque les deux impédances 41 et 43 présentent la même valeur, cela implique que l'entrée de l'amplificateur 29 est connectée au point de connexion 52 des impédances 41 et 43. Pour un réglage d'égalisation idéal, on applique en général la relation suivante: F(w) = F 1 (w) + F 2 (w)F 3 (<>e) ( 1) expression dans laquelle F 1 (w) représente un affaiblissement constant nominal qui est tributaire de la fréquence et qui peut être déjà pré- sent dans le réglage ou qui peut être obtenu par un montage en aval ou en amont de réseaux égalisateurs fixes séparés et/ou d'amplifica- teurs Dans l'exemple de réalisation selon la figure 2, F 1 (w) est réalisé par exemple à l'aide du filtre de Nyquist 7 F 2 (w) représente la caractéristique de réglage demandée et est réalisé à l'aide des 2535 1 32 -7- imnédances 40 à 49 F 3 (O 6 La figure 3 c est un graphique donnant à caractéristique de régla- ge. La caractéristique de réglage pour Co≤ 1 correspond à la position de réglage selon la figure 3 b, la caractéristique de réglage pour C≤ O correspond à la position de réglage selon la figure 3 a et la caractéristique de réglage pour O c = 1/2 correspond dans le cas o l'entrée de l'amplificateur 29 est connectée au point 52 Dans tous ces trois cas, on a fait en sorte que l'erreur de réglage soit égale à O (réglage à trois points) Pour toutes les autres valeurs de il se produit une erreur de réglage i, comme on l'a indiqué par exemple sur la figure 3 c pour O C = 3/4 et C> = 1/4. Cela est dû au fait que dans le cas de développemement sé- rie de la formule de transmission, il se produit, outre le terme dé- siré F 2 (w)3 F 3 ( 04) également une série de termes harmoniques su- périeurs impairs présentant la forme F 2 (w)3 F 3 (w)3 + Dans le cas d'une position intermédiaire, par exemple O lorsque plusieurs réseaux de réglage sont montés a priori successive- ment, les erreurs de réglage des réseaux de réglage séparés sont ad ditionnées, ce qui peut aboutir à une erreur de réglage totale qui n'est plus admissible. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 2, l'entrée de tension de référence i 4 du réseau de réglage II est connectée à un point du diviseur de tension constitué par les résistances 13, 15 et 17; ce point est supérieur à celui de lientrée de tension de réfé- rence 16 du réseau de réglage I Au moyen de la résistance 15 est engendrée la tension différentielle requise entre les deux réseaux de réglage I et II Or, cette différence est telle que l'espace de com- mande entre les points 13 et 16 du réseau de réglage II et celui en- tre les points 2 et 16 du réseau de réglage I ne présente pas de gam- mes de commande communes Cela implique que lorsque l'un des amplifi- cateurs de réglage I ou II est réglé, l'autre amplificateur de régla- -8- ge II ou I est établi dans l'une des positions de réglage finales sans erreur pour C> = O ou Q<> = 1, voir la figure 3 c. Ainsi, ce n'est qu'un seul réseau de réglage qui est réglé, de sorte que l'erreur de réglage totale est toujours égale à l'erreur de réglage de ce seul réseau réglé. Comme on le sait, le facteur de bruit d'un réseau égalisa- teur est augmenté par un réseau d'impédance à l'entrée d'un montant égal à l'affaiblissement de ce réseau d'impédance Dans le cas de grandes sections de câble, c'est-à-dire d'un bas niveau d'entrée, il importe donc que le réseau de réglage à l'entrée du réseau égalisa- teur soit fixé dans une position maximale, voir la figure 3 b Dans ce cas, le réseau d'impédance est inséré dans la boucle de couplage à réaction du réseau de réglage Ce réseau ne peut actionner qu'après que la longueur de câble soit devenue suffisamment courte et que les réseaux de réglage suivants aient atteint leur position minimale ex- trane (c≤ 0) Ainsi, ce principe de réglage est donc non seulement d'importance pour réduire l'erreur de réglage mais également l'influ- ence du bruit, ce dernier étant également déterminant pour l'ordre de succession de réglage des réseaux de réglage montés en cascade. -9- REVENDICATIONS: 1 Réseau d'égalisation automatiquement réglable, comportant plusieurs réseaux de réglage montés en série, qui sont commandés par une même tension de réglage dérivée d'un détecteur de crête, caracté- risé en ce que chaque réseau de réglage (I), (IV) est connecté à une autre tension de référence de façon à n'entrer en service qu'a- près que le réseau précedent ait atteint sa position de réglage ex- L'reme. È e Réseau egalisa*eur automatiquement réglable selon la reven- iieation 1 dans lequel chaque réseau de réglage est muni d'une en- trée de tension de reéérence ( 10, 12, 14, 16) caractérisé en ce que l'entrée de tension de référence ( 10, 12, 14, 16) des réseaux de ré- adage IV, III, II, I) sont connectées ehacune à un autre point d'un diviseur de tension ( 11, 13, '15, 17) qui est inséré entre deux points d'alimentation ( 9, 18) entre lesquels peut être connectée une tension (i 'al 3 -i;rieotati Lon.