Brevet FR2538637A1 — publié le 19840629

La présente invention concerne un générateur de signaux liés par une corrélation dans le temps. Il se présente très fréquemment en électronique la nécessité de produire des signaux qui soient liés l'un à l'autre par une relation de temps bien précise. Les solutions actuellement connues sont diverses et chacune présente ses avantages et ses défauts. Le but de l'invention est de réaliser un générateur de signaux liés par une corrélation dans le temps, qui comporte un circuit particulièrement simple et comprenant un nombre limité de composants. Selon l'invention, ce but est atteint au moyen d'un générateur caractérisé en ce qu'il comprend une capacité à laquelle sont associés des moyens de charge et de décharge, servant à la charger progressivement et à la décharger périodiquement, un compa- rateur destiné à comparer la tension de charge de ladite capacité à une tension de référence et à répondre à l'accroissement progressif de ladite tension de charge entre une décharge de ladite capacité et la suivante, par une variation linéaire du courant de sortie dans une pluralité de canaux de sortie parallèles qui sont connectés à l'entrée de commande de circuits à seuil qui leur correspondent respectivement, et des moyens associés auxdits canaix parallèles pour convertir les courants de sortie qui y circulent en autant de tensions de valeurs différentes, mais variant de la même façon, qui atteignent la valeur de seuil des circuits à seuil qui leur correspondent respectivement à des instants différents. De cette façon, on peut obtenir des signaux de sortie (fournis par les divers circuits à seuil) qui sont liés entre eux par une corrélation temporelle désirée Dans leur forme la plus simple, lesdits signaux peuvent être constitués par des fronts ascendants ou descendants simples, mais il est également possible de prévoir la production d'impulsions d'une durde commandée, en connectant convenablement deux à deux les circuits à seuil (qui peuvent être de simples transistors) En définitive, le générateur selon l'invention assure les fonctions d'une pluralité de multi- vibrateurs monostables possédant différentes constantes de temps. Quanit au mode d'obtention des tensions précitées de valeurs différentes, mais identiquement variables, les solutions les plus évidentes sont au nombre de deux L'une consiste à rbaliser le comparateur de telle manière qje les différeats courants de sortie, tout en variant avec la même loi, soient tous de valeurs différentes,ce qu'il est facile d'obtenir avec les techniques connues. Dans un tel cas, des résistances de mêmes valeurs associées aux différents canaux parallèles donnent effectivement naissance à des tensions de valeurs différentes qui varient toutefois avec la même loi, laquelle est dans ce cas la loi de variation des courants de sortie du comparateur Une aitre solution consiste au contraire à rendre identiques et identiquement variables les courants de sortie du comparateur et à utiliser d'autre part des résistances variables pour les différents canaux parallèles Le résultat final est toujours le même, à savoir une pluralité de tensions de diffé- rentes valeurs qui varient avec la même loi linéaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, la figure 1 représente le schéma électrique détaillé d'un générateur selon l'invention; la figure 2 est un schéma représentatif du comportement du comparateur dudit générateur lorsque la tension de charge de la capacité varie; la figure 3 est composée de graphiques représentatifs des lois de variation de la tension de charge de la capacité et des courants de sortie du comparateur ainsi que des signaux cor- respondants, liés par une corrélation temporelle, produits par les circuits à seuil; La figure 4 représente un mode d'interconnexion des différents circuits à seuil qu'il est possible d'adopter pour ob-enir des signaux à impulsions; la figure 5 représente des graphiques analogues à ceux de la figure 3, mais qui se rapportent à l'utilisation de circuits à seuil interconnectés comme sur la figure 4. Sur la figure 1, on a représenté un générateur selon l'invention qui comprend une capacité C, un générateur de courant de charge G 1, un transistor de décharge (NPN) T piloté avec une s tension d'entrée à ondes carrées Vi, un comparateur de tension CP et,finalement, une pluralité ( 4) de circuits à seuil, constitués par un nombre correspondant de transistors (NPN) T 1 T 4. Le comparateur de tension CT comprend un générateur - de courant G 2 et deux transistors (T 5 et T 6) dont le premierest connecté par sa base un noeud N commun, à la capacité C, au géné- rateur de charge G 1 et au transistor de décharge Ts, le collecteur de ce transistor étant connecté à la masse et son émetteur-étant connecté au générateur G 2 à travers une rdsistance R 1; la base du deuxième transistor est alimentée avec une tension de référence constante Vréf, son émetteur est connecté au générateur G à raz 2 travers une résistance R 6 identique à R 5, ce transistor possédant quatre collecteurs d'o partent un nombre égal de canaux de sortie 1-4 qui conduisent aux électrodes de commande des divers circuits à seuil,-c'est-à-dire aux bases des transistors T 1 à T 4. Les bases de ces derniers sont connectées en outre à la masse à travers des résistances correspondantes R 1 à R 4, leurs émetteurs sont connectés directement à la masse et leurs collecteurs sont connectés à des bornes positives à travers des résistances à RO 10 respectivement Sur lesdits collecteurs, on prélève des valeurs de sortie V 1 à V 4 qui constituent les signaux liés par une corré- lation temporelle qui sont produits par le générateur. En fonctionnement, la capacité C est progressivement chargée par le générateur G 1, en prenant une tension de charge progressivement croissante Vc tandis qu'elle est périodiquement déchargée par le transistor T lorsque la tension V met ce transis- s% tor en état de conduction. Le comparateur CT compare la tension de charge V à la c tension de référence constante Vréf en faisant circuler dans les transistors T 5 et T 6 des courants qui sont répartis différemment en fonction de la différence Vc-Vrf = Vd. c réf d' Le comparateur CT est d'un type général partiellement connu qui a pour fonction de prévoir une zone, à cheval sur la valeur Vd = O dans laquelle les courants qui circulent à travers les transistors T 5 et T 6 varient linéairement (dans lessens opposés) avec la tension Vd, c'est-àdire, puisque V rf est constante, avec la tension de charge V de la capacité Ceci ressort claire- c ment de la figure 2, o on a-indiqué respectivement par Ia et Ib les courants qui-circulent à travers T 1 et T 6 et par VM et V les valeurs m maximales et minimales de Vd qui représentent les limites extrêmes de la plage de variation linéaire des deux courants. Si l'on fait en sorte que la tension de charge V varie c entre des valeurs appropriées pour maintenir le fonctionnement du comparateur CT à l'intérieur de ladite plage de variation linéaire, il est possible de prélever, sur le transistor T 6 du comparateur CT, pour les quatre canaux parallèles 1 à 4, un nombre égal de courants de sortie I 1-I 4 qui varient également linéairement comme V c Le choix approprié du transistor T 6 selon des techniques bien connues permet d'autre part d'obtenir l'une ou l'autre des conditions de fonctionnement suivantes: a) des courants I 1 à I de 1 4 valeurs différentes les unes des autres, bien qu'également variables d'une façon linéaire; b) des courants I à I tous de 1 4 la même valeur et qui varient également d'une façon linéaire. La première solution détermine la situation représentée sur le graphique a) de la figure 3, à savoir quatre courants dif- férents, mais qui varient de la même façon et qui, à travers des résistances identiques R 1 à R 4, sont convertis en-des tensions qui leur correspondent respectivement, de différentes valeurs, mais qui varient identiquement et qui sont appliquées aux bases des transistors T 1 à T 4 Si l'on suppose que ces derniers ont tous la même valeur de seuil S (voir figure 3 a), ceci signifie que lesdites tensions atteignent la valeur de seuil des transistors correspon- dants T 1 à 14 à des instants successifs t 1 à t 4, en donnant nais- sance à des signaux de sortie V 1 à V 4 caractérisés par des fronts descendants espazés dans le temps de la même façon, comme repré- sentés sur les graphiques b), c), d), e) de la figure 3 Ces signaux constituent les signaux désirés, liés par une corrélation temporelle, que le générateur de la figure 1 est en mesure de produire. En travaillant avec les mêmes modalités, lesdits signaux de sortie peuvent prendre d'autre part la forme d'impulsions corrélées dans le temps et possédant la durée désirée On peut obtenir ce résultat en connectant deux à deux les transistors T à T 4 de la façon représentée sur la figure 4, c'est-à- dire en connectant le collecteur de T 2 à la base de T 1 et le collecteur de T 4 à la base de T 3 On obtient de cette façon deux signaux de sortie V 1 et V 3 dont la forme et l'écart temporel, conséquence de la variation linéaire des courants I 1 à I 4, sont clairement repré- sentés sur la graphique de la figure 5. La deuxième solution mentionnée plus haut, c'est-à- dire celle qui co'porte Il = I 2 = 13 = I prévoit au contraire le choix de valeurs différentes pour les résistances R et R 4 Dans ce cas également, on applique aux bases des transistors T 1 à T 4 des tensions de différentes valeurs, mais qui croissent de la même façon et qui atteignent à des instants différents la valeur de seuil-des transistors correspondants T 1 à Ta, si bien qu'ils déterminent la production des signaux de sortie corrélés dans le temps de la même façon que ceux représentés sur les graphiques de la figure 3 ou sur ceux de la figure 5 Quelle que soit la solution choisie, il est important de toute façon d'assurer des conditions thermiques identiques poar toutes les résistances R 1 à 11 ainsi que pour tous les transistors T 1 à T 4 En outre, le courant de base des transistors T 5 et T 6 doit être négligeable par rapport à 11 à I 4 En effet, dans le cas contraire, on n'obtiendrait pas la corrélation temporelle exacte désirée entre les signaux de sortie. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS l Générateur de signaux corrélés dans le temps, caracté- risé en ce qu'il comprend une capacité (C) à laquelle sont associés des moyens de charge et de décharge (Gl, T) servant à la charger y 5 1 progressivement et à la décharger périodiquement, un comparateur (CT) destiné à comparer la tension de charge (V qui leur correspondent respectivement à des instants différents. 2 Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits courants de sortie (Iî-Iu) sont de valeurs dif- férentes mais varient de la même façon et lesdits moyens destinés à les convertir en tensions sont constitués par des résistances (R à R 4) de même valeur. 3 Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits courants de sortie (I 1 à Iu) sont de même valeur et varient de la même façon et lesdits moyens servant à les trans- former en tension sont constitués par des résistances (R 1 à R 4) possédant des valeurs différentes. 4 Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit comparateur (CT) comprend deux transistors opposés (T 5, T 6) alimentés par un générateur de courant (G 2), le premier (T 5) de ces transistors étant commandé par ladite tension de charge (Va), tandis que le deuxième transistor (T 6) possède plusieurs sorties et est commandé par ladite tension de référence (V éf).