Brevet FR2534756A1 — publié le 19840420

Circuit générateur de signalisation multifréquenoe en association avec un microprocesseur, notamment pour poste téléphonlque La présente invention a pour objet un circuit générateur de signalisation multifrequence en association avec un microprocesseur, notamment pour poste téléphonique. De manière connue évoquée notamment dans le tome 1 de ltouvrage intitulé "La Commutation Electronique" de la "Collection Technique et Scientifique des Téléeommunications" éditée par les éditions Eyrolles, l'un des procédés mis en oeuvre pour l'envoi d'information par un poste ou terminal téléphonique vers le central auquel il est rattache par une ligne téléphonique est le procede de signalisation multiSréquence. Les signaux de numérotation d'appel généres par l'utilisateur du poste sont émis sous forme de combinaisons de deux fréquences vocales, dans une variante connue appelée Q23, les deux fréquences de chaque combinaison sont prises dans deux groupes différents de quatre fréquences différentes. A l'enfonceent de chaque touche de clavier correspond donc l'émission d'une combinaison particulière de deux fréquences pour un laps de temps correspondant à la durée d'enfoncement de touche. De manière également connue, les postes téléphoniques modernes tendent à offrir des facilités qui tétaient pas offertes précédemment et on y intègre de plus en plus des microprocesseurs qui facilitent la mise à disposition de ces facilites. En particulicr, l'adJonction d'un microprocesseur à un poste téléphonique autorise la génération des combinaisons de signalisation multifréquence à coût réduits, à partir du moment où le microprocesseur est déJà prévu dans le poste pour d'autres utilisations Selon un procédé connu, on calcule au moyen du microprocesseur la succession d'échantillons numériques correspondants à chacune des deux fréquences d'une combinaison et on en effectue la somme et la mise à niveau, puis une conversion numérique-analogique est effectuée pour obtenir la signalisation à transmettre lorsque cette transmission s'effectue sous forme analogique via les fils de ligne téléphonique Cette solution présente toutefois lXinconvenient d'entre relativement coûteuse. La présente invention a donc pour objet un circuit générateur de signalisation multifréquence, en association avec un microprocesseur, qui soit conçu pour l'émission de signaux sous forme analogique et qui soit moins coûteux que les systèmes connus. Selon une caractéristique de l'invention, le circuit générateur, qui est destiné à être associé a. un microprocesseur apte à fournir simultanément par deux ports différents deux signaux impulsionnels carrés dont les fréquences sont choisies parmi -les fréquences vocales prévues pour la signalisation, comporte deux circuits d'adaptation de niveau, positionnés chacun en aval d'un port du microprocesseur, deux filtres passe-bas respectivement reliés chacun en sortie d'un circuit d'adaptation de niveau pour convertir les signaux carrés reçus en signaux quasi-sinusoidaux de mêmes fréquences, et un circuit sommateur relié en sortie des filtres pour générer le signal bifréquence correspondant à la combinaison des deux signaux quasi-sinusoldaux fournis par les filtres. L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la description suivante en relation avec une figure unique de finie ci-dessous. La figure unique présente un schéma d'un circuit générateur de signalisation multifrequence associé à un microprocesseur, tel que prévu par la présente invention. le circuit générateur présenté à la figure 1 est destiné à être associé à un microprocesseur 1, notamment dans un poste téléphonique à microprocesseur. De tels postes teléphoniques sont dejà connus et un exemple en est donne par la demande de brevet français nO 2.487.611, le microprocesseur y est alimenté via les fils de ligne du poste et il assure un certain nombre de fonctions de commande et plus particulièrement celle de commande de la signalisation. Dans la demande référencée ci-dessus cette signalisation est produite par un générateur de fréquences vocales connu qui est directement piloté par un quartz. Selon la présente invention, le microprocesseur 1 comporte classiquement un circuit d'horloge utilisant un quartz extérieur 1Q, au moins un circuit compteur souvent appelé "timer", des mémoires mortes et vives, une unité de transfert dite DMA et un contrôleur d'interrup tions, en plus du circuit processeur proprement dit. Les circuits compteurs qui sont programmables permettent de compter des évènements extérieurs et de générer des signaux périodiques généralement rectangulaires. Ainsi par exemple il est possible avec un microprocesseur de type 7508 produit par NEC de générer simultanément deux signaux impulsionnels carrés de fréquences différentes aux bornes de deux ports différents tels PA et'PB sur la figure 1. Il est ainsi possible de générer deux signaux ayant deux fréquences choisies parmi les fréquences F1, F2, F3, F4 égales respec- tivement à 1209 Hz, 1336 Hz, 1477 Hz et 1663 Hz pour l'un d'entre eux et parmi les fréquences fl, f2, f3, f11 égales respectivement à497 Hz, 770 Hz, -852 Hz et 941 Hz pour l'autre, si l'on désire utiliser un système bifréquentiel de signalisation clavier connu. Toutefois les signaux carrés, ainsi générés de manière connue en soi, ne sont pas susceptibles d'être analysés dans de bonnes conditions par les récepteurs de numérotation des centraux téléphoniques qui sont prévus pour la reception de signaux sinusoldaux, étant entendu que de tels récepteurs doivent nécessairement pouvoir analyser des signaux assez fortement déformés. En effet les caractéristiques-de transmission des lignes téléphoniques qui relient les postes téléphoniques aux récepteurs de signalisation ne sont qu'approximativement identiques et les signaux reçus ne sont tenus de respecter que des gabarits qui tiennent compte de la dispersion réelle des caractéristiques. Selon L'invention on génère donc des signaux dits quasi-sinusoi- daux par filtrage à partir des signaux carrés produits par microprocesseur, de manière que les signaux reçus au niveau des centraux de rattachement correspobdent à ce qui est nécessaire, sans qu'il soit nécessaire d'avoir des signaux parfaitement sinusoldaux au niveaux des générateurs. En ce but selon la présente invention, les deux ports PA, PB du microprocesseur 1 qui sont susceptibles de fournir des signaux carrés de fréquences différentes sont reliés aux entrées d'un circuit générateur comportant essentiellement deux circuits d'adaptation de niveau 2A et 2B reliés respectivement aux ports PA et PB, deux filtres passe-bas 3A et 3B respectivement reliés chacun en sortie d'un dispositif adapteur de niveau et un circuit sommateur 4 relié aux sorties des filtres 3A et 3B. Les circuits d'adaptation de niveau 2 sont de type identique, ils présentent une grande impédance d'entrée et une faible impédance de sortie, ils sont constitués chacun d'un amplificateur opérationnel 20, dont le gain est fixé à un par liaison de sa sortie -à son entrée inverseuse, et d'une impédance d'entrée constituée de trois résistances 21, 22, 23 en étoile. Les résistances 21 et 23 de même forte valeur sont reliées par leurs bornes non communes l'une au potentiel d'alimentation V, l'autre au potentiel de masse, la résistance 22 de valeur supérieure à celle des résistances 21 et 23 est reliée d'une part à l'entrée non-inverseuse de l'amplificateur opérationnel 20 par sa borne commune avec celle de ces résistances 21 et 23, d'autre part au port P par son autre borne, telle la résistance 22A au port PA. Les filtres passe-bas 3A et 3B sont ici des filtres Tchebyscheff d'ordre trois, choisis pour leur simplicité. Chaque filtre comporte un amplificateur opérationnel 30 de gain unité dont la sortie est reliée à un circuit intégrateur à résistance 31 et capacité 32. Classiquement la sortie de chaque amplificateur opérationnel 30, qui est reliée directement à son entrée inverseuse est également reliée, via une capacité 35, au point milieu de deux résistances 33, 34 de valeurs égales à celle de la résistance 31, qui sont en série à la sortie de l'amplificateur opérationnel 30 considéré. Classiquement aussi l'entrée non inverseuse de chaque amplificateur opérationnel 30 est reliée à la masse par - une capacité 36 de valeur inférieure à celle de la capacité 32, les différentes valeurs des résistances et capacités étant calculées de manière connue en soi en fonction des besoins. De manière connue on obtient donc en sortie de chaque filtre 2 un signal quasi-sinusoidal dont la fréquence est égale à celle du signal carré introduit à entrée de ce filtre. Les deux signaux quasi-sinusoidaux respectivement fournis par chacun des filtres 3A et 3B sont appliqués au circuit sommateur 4 par deux entrées distinctes. Ce circuit sommateur 4 de structure classique est simplement constitué à l'aide d'un amplificateur opérationnel 40 dont l'entrée inverseuse est reliée en sortie du filtre 3A par une résistance 41A et en sortie du filtre 3B par une résistance 41B qui sont de valeurs fortes légèrement différentes de même que les valeurs des résistances 31A, 33A et 311A diffèrent légèrement des résistances 31B, 33B, 34B de manière à tenir compte de la différence des fréquences qui sont appliquées aux deux filtres, l'un traitant les fréquences F, l'autre les fréquences f telles qu'évoquées plus haut De manière classique une résistance 42 est insérée entre la sortie de l'amplificateur opérationnel 40 et l'entrée inverseuse dans un but de contre-réaction et l'entrée non-inverseuse de cet amplificateur opérationnel 40 est reliée, via une forte résistance 43, au point milieu d'un pont résistif composé de deux résistances 411, 115 également de forte valeur qui sont insérées entre potentiel d'alimentation V et potentiel de masse. Le signal obtenu en sortie S de l'amplificateur opérationnel est un signal quasi-sinusoidal bifréquence correspondant à la combinaison des deux signaux quasi-sinusoidaux fournis par les filtres Il suffit donc de commander le microprocesseur 1 par exemple à l'aide d'un clavier à touches symbolisé par 5, de manière que l'enfoncement d'une touche engendre la production de deux signaux carrés de fréquences différentes prises parmi les fréquences F, f évoquées oi-dessus pour obtenir à faible coût la signalisation bifréquence correspondante en sortie S du circuit sommateur 40 Bien entendu un circuit générateur selon l'invention peut également être utilisé pour la génération d'un nombre différent de fréquences vocales à l'aide d'un nombre différent de filtres, de circuits d'adaptation et d'un circuit additionneur adapté. REVENDICATIONS 1/ Circuit générateur de signalisation multifréquence en association avec un microprocesseur (1), notamment pour poste téléphonique à microprocesseur, ledit microprocesseur étant apte à fournir simultanément par deux ports différents (P) deux signaux impulsionnels carrés dont les fréquences sont choisies parmi les fréquences vocales prévues pour la signalisation, caractérisé en ce qu'il comporte - deux circuits d'adaptation de niveau (2), positionnés chacun en aval dsun port (P) du microprocesseur (1) - deux filtres passe-bas (3), respectivement reliés chacun en sortie d'un circuit d'adaptation de niveau pour convertir les signaux carrés reçus en signaux quasi-sinusoldaux de mêmes fréquences - un circuit sommateur (11) relié en sortie des filtres (3) pour générer le signal bifréquence correspondant à la combinaison des deux signaux quasi-sinusoldaux fournis par les filtres. 2/ Circuit générateur selon la revendication 1, caractérisé en ee que les filtres passe-bas (3) sont des filtres Tohébyscheff d'ordre trois identiquement constitués par un circuit intégrateur à résistance et capacité (31, 32) alimenté par un amplificateur opérationnel (30) de gain unité. 3/ Circuit générateur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les circuits d'adaptation de niveau (2) sont identiquement constitués à l'aide d'un amplificateur opérationnel (20) de gain unité, présentant une faible impédance de sortie et dont l'entrée noninverseuse est reliée au port (P) correspondant du microprocesseur, via une impédance d'entrée élevée constituée par trois résistances (22, 21, 23) de grandes valeurs, montées en étoile et respectivement reliées par leur point commun à ladite entrée noninverseuse et par leurs autres points l'une au port, l'autre au potentiel de masse et la dernière au potentiel positif d'alimentation. 4/ Circuit générateur selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le circuit sommateur (4) est constitué à l'aide d'un amplificateur opérationnel (40) en montage sommateur.