Brevet FR2547935A1 — publié le 19841228

" Convertisseur de durée d t impulsion en tension avec un dispositif d'intégration ". Etat de la technique L'invention-part-d'un convertisseur caractérisé en ce que, avant chaque conversion, la valeur de sortie du dispositif d'intégration est placée à une valeur de début déterminée susceptible.d'être sélectionnée, tandis qu ' après chaque conversion, la valeur de sortie du dispositif d'intégration est.mémorisée.La tension de sortie d'un amplificateur opéra tisonnez branché en intégrateur-inverseur, est une fonction de la tension d'entrée de l'amplificateur opérationnel, de la valeur de début de la tension de sortie de celui-ci, des composants dessin branchement déterminant le temps dtintégration,-et de la durée pendant laquelle la tension d'entrée lui est'appliquée. Dans le cas d'un tel intégrateur inverseur, il n'est pas possible de placer la valeur de début de la tension de sortie de l'amplificateur opérationnel à une valeur déterminée susceptible d'être sélectionnée, de meme qu'il n'est pas possible de mémoriser la tension de sortie de celui-ci. Le convertisseur conforme à l'invention avec les caractéristiques du préambule, présente par contre l'avantage que la tension de sortie de l'amplificateur opérationnel peut être placée à une valeur détermi- née susceptible d'etre sélectionnée, et que cette tension de sortie de l'amplificateur opérationnel peut également être mémorisée. En outre, il est branché de façon qu'aucune intégration inversée n'ait lieu. Il est également possible d'exploiter le convertisseur conforme à l'invention en multiplex. D'autres formes avantageuses et des améliorations du convertisseur défini plus haut, sont possibles, et caractérisees en ce que - la valeur de début du dispositif d'intégration est obtenue par le pontage du dispositif d'intégration, - le pontage du dispositif d'intégration est obtenu au moyen d'un élément de commutation qui est commandé par une impulsion de remise à l'état initial dépendant indirectement ou directement de la durée d'impulsion à convertir, - la mémorisation de la valeur de sortie du dispositif d'intégration, est provoquée au moyen d'un élément de commutation qui est commandé par une impulsion de mémoire dépendant indirectement ou directement de la durée d'impulsion à convertir, - la valeur de sortie du dispositif d'intégration est mémorisée au moyen d'une capacité, - la durée d'impulsion à convertir commande un élément de commutation qui est relié à l'entrée du dispositif d'intégration, - les tensions de différentes durées d'impulsions converties, sont mémorisées à l'aide d'un dispositif de connexion sur différentes mémoires, - le dispositif d'intégration est constitué d'un amplificateur opérationnel branché en intégrateur, dont l'entrée non inversée est à une tension constante, et dont l'entrée inversée reçoit, par l'intermédiaire d'un commutateur, la durée d'impulsion à convertir, tandis que la tension de sortie de cet amplificateur opérationnel est placée à une valeur de début au moyen d'un commutateur et que la sortie de-cet amplificateur opérationnel est reliée à une capacité par l'intermédiaire d'un commutateur, les deux commutateurs étant commutés en fonction de 1-a durée d'impulsion à convertir. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés sur les dessins ci-joints et exposés plus en détail dans la description qui va suivre. - la figure 1 est le schéma de branchement d'un convertisseur de durée d'impulsion en tension, - la figure 2 est le diagramme en fonction du temps du convertisseur de durée d'impulsion en tension, - la figure 3 montre le convertisseur de durée d'impulsion en tension en exploitation multiplex. La figure 1 montre le schéma de branchement du converDisseur de durée d'impulsion en tension 10. Ce branchement comprend l'amplificateur opérationnel 11, les résistances R1 12, R2 13, et R3 14, les capacités C1 15 et C2 16, les commutateurs SI 17, 5R 18 et SS 19 ainsi que les deux dispositifs générateurs d'impul- sion 20 et 21. L'entrée inversée de l'amplificateur opérationnel est mise à la masse par l'intermédiaire de la résistance R1 et du commutateur Site De même, l'entrée inversée de l'amplificateur opérationnel est reliée par l'intermédiaire de la capacité C1 à la sortie de celui- ci, la capacité C1 pouvant être pontée par l'intermédiaire du commutateur 5R L'entrée non inversée de l'amplificateur opérationnel est raccordée par llinter- médiaire de la résistance R2 à la tension de batterie UB et par l'intermédiaire de la résistance R3 à la masse. La sortie de l'amplificateur opérationnel est mise à la masse par l'intermédiaire du commutateur 55 et de la capacité C2. Le commutateur Si est commandé par l'impulsion I à convertir, laquelle est fournie par le dispositif générateur d'impulsion 20. Le commutateur 5R sert à la remise à l'état initial et le commutateur 5s à la mémorisation de la tension de sortie UA de l'ampliflca- teur opérationnel. Les deux commutateurs sont alors commandés par le dispositif générateur d'impulsion 21 avec les impulsions R ou bien S. La tension UA est la tension de sortie de l'amplificateur opérationnel, la tension U s'applique à o la résistance R3 et la tension Uc à la capacité C2. L'objet de la figure 1 est avantageusement expliqué en se référant au diagramme en fonction du temps de la figure 2. Dans ce diagrammes les impulsions de remise à l'état initial commandant le commutateur SR sont représentées par R, les impulsions de mémoire com mandant Jes commutateurs S5 sont représentées par 5, et les impulsions commandant le commutateur SI et qui doivent être converties en une tension, sont représentées par I. La référence TI caractérise la durée de la première impulsion, qui commande le commutateur 5 et qui doit être convertie en une tension par le convertisseur de durée d'impulsion en tension. La tension UA est la tension de sortie de l'amplificateur opérationnel, Uo représentant la valeur de début de cette tension de sortie. La référence UC caractérise la tension s'appliquant à la capacité C2. Si les trois commutateurs SI, SR et sont ouverts, les tensions UA et UC ne sont alors pas définies. La tension U0 a toutefois la valeur U0= UB / (1 + R2/R3). Si maintenant le commutateur SR est commandé par une impulsion de remise à l'état initial, la tension UC continue à être indéfinie. La tension UA prend toutefois la valeur UA = Uo Tandis que l'impulsion à convertir ferme le commutateur 5Ifl la tension de sortie UA de l'amplificateur opérationnel croit selon la fonction UA (t) = UO ( 1 + t/Rl.Cl).Après l'écoulement de la durée d'impulsion- à convertir avec la longueur TI, la tension de sortie UA de l'amplificateur opérationnel reste à la valeur UA (T1) = UO (1 + TI/Rl.Cl) A cet instant, la tension UC n'est toujours pas définie.Ce n'est que par la commande du commutateur S5 par une impulsion de mémoire que le condensateur C2 est chargé à la valeur UC = UA (TI) Si maintenant une seconde conversion de la durée d'impulsion en tension est commencée par une impulsion de remise à l'état initial sur le commutateur SR, la tension UA prend alors à nouveau sa valeur de début UA = -U0, mais la tension UC conserve la valeur de la première durée d'impulsion convertie UC = UA (T1). Ce n'est que par l'impulsion de mémoire suivante sur le commutateur SS, qu'une nouvelle valeur de tension Uc est mémorisée sur la capacité C2. La tension UO peut ètre fixée à une valeur déterminée par le choix des résistances R2 et R3. De même une valeur déterminée peut être donnée au temps d'accroissement de la tension de sortie UA de l'amplificateur opérationnel par le choix de la résistance Rî et de la capacité Cl. La figure 3 montre la constitution d'un circuit pour l'exploitation en multiplex du convertisseur de durée d'impulsion en tension. Cette constitution comporte alors le convertisseur de durée d'impulsion en tension 10, les deux dispositifs générateurs d'impulsions 20 et 21, un dispositif de connexion 23 et les capacités de mémorisation C21 24 et C22 25. Le dispositif de connexion 23 est relié au convertisseur de durée d'impulsion en tension 10. Aux sorties de ce dispositif de connexion, sont raccordées les capacités de mémorisation C21 et C22, dont le second raccordement est respectivement à la masse. Le convertisseur de durée d'impulsion en tension 10 est commandé par les impulsions I, R et S, qui sont délivrées par les dispositifs générateurs d'impulsions 20 et 21. Le dispositif de connexion 23 est relié à des conducteurs de données qui reçoivent des données D1 ... Dn du dispositif générateur de données 22. La tension Ucî est la tension sur la capacité de mémorisation C21, la tension Ue2 s'applique à la capacité C22. Le dispositif de connexion est essentiellement constitué d'un commutateur de sélection qui assure la liaison du convertisseur de durée d'impulsion en tension à l'une des capacités de mémorisation suivantes. Le choix de l'une de ces capacités de mémorisation et la connexion à cette capacité sont alors commandés par les données D1 ... Dn. Dans le cas des impulsions I à convertir indiquées sur la figure 3b, la durée d'impulsion TI1 par exemple est convertie en une tension UCl, qui est mémorisée sur la capacité C217 la durée d'impulsion TI2 fournit une tension UC2 qui s'applique à la capacité de mémorisation C22. Par la commande du commutateur de sélection du dispositif de connexion, la mémorisation sur une capacité déterminée d'une durée d'impulsion convertie peut être ainsi obtenue. Les capacités de mémorisation utilisées dans les exemples de réalisation peuvent aussi être remplacées par d'autres composants ou bien d'autres montages qui peuvent stocker une tension sur une plus longue période. Le branchement de l'amplificateur opérationnel indiqué dans l'exemple de réalisation du convertisseur de durée d'impulsion en tension, peut également être remplacé par d'autres branchements, qui remplissent également la fonction d'intégration du branchement de l'amplificateur opérationnel. Il est également possible de rendre variable la tension U et le temps d'accroissement de o la tension de sortie UA en utilisant des résistances modifiables. Ainsi, des grandeurs caractéristiques du fonctionnement, par exemple la température, peuvent être introduites dans le branchement du convertisseur de durée d'impulsion en tension par une résistance RI ou bien R2 dependant de la 'température. Le principe d'un convertisseur de durée d'impulsion en tension présenté ici n'est pas limité à une constitution analogique, mais peut également être réalisé au moyen de groupes de composants numériques. REVENDICATIONS 10) Convertisseur de durée d'impulsion en tension avec un dispositif d'intégration, convertisseur caractérisé en ce que, avant chaque conversion, la valeur de sortie du dispositif d'intégration est placée à une valeur de début déterminée susceptible d'être sélectionnée, tandis qu'après chaque conversion, la valeur de sortie du dispositif d'intégration est mémorisée. 20) Convertisseur de durée d'impulsion en tension selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de début du dispositif d'intégration est obtenue par le routage du dispositif d'intégration. 3 ) Convertisseur de durée d'impulsion en tension selon la revendication 2, caractérisé en ce que le routage du dispositif d'intégration est obtenu au moyen d'un élément de commutation qui est commandé par une impulsion de remise à l'état initial dépendant indirectement ou directement de la durée d'impulsion à convertir. 40) Convertisseur de durée d'impulsion en tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la mémorisation de la valeur de sortie du dispositif d'intégration, est provoquée au moyen d'un élément de commutation qui est commandé par une impulsion de mémoire dépendant indirectement ou directement de la durée d'impulsion à convertir. 50) Convertisseur de durée d'impulsion en tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la valeur de sortie du dispositif d'intégration est mémorisée au moyen d'une capacité. 6 ) Convertisseur de durée d'impulsion en tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la durée d'impulsion à con vertir commande un élément de commutation qui est relié à l'entrée du dispositif d'intégration. 70) Convertisseur de durée d'impulsion en tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les tensions de différentes durées d'impulsions converties, sont mémorisées à l'aide d'un dispositif de connexion sur différentes mémoires. 80) Convertisseur de durée d'impulsion en tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif d'intégration est constitué d'un amplificateur opérationnel branché en intégrateur, dont l'entrée non inversée est à une tension constante, et dont l'entrée inversée reçoit, par l'intermédiaire d'un commutateur (17) la durée d'impulsion à convertir, tandis que la tension de sortie de cet amplificateur opérationnel est placée à une valeur de début au moyen d'un commutateur (18) et que la sortie de cet amplificateur opérationnel est reliée à une capacité (16) par l'intermédiaire d'un commutateur (19), les deux commutateurs (18, 19) étant commutés en fonction de la durée d'impulsion à convertir.