Brevet FR2554989A1 — publié le 19850517

La présente invention concerne un régulateur de tension série du type comportant un transistor de régulation dont le circuit émetteurcollecteur est connecté dans une branche série du régulateur, tandis que la base de ce tran- sistor de régulation est commandée par un amplificateur dif- férentiel qui compare une tension proportionnelle à la ten- sion de sortie du régulateur et une tension de référence. On utilise un régulateur de tension série classi- que de ce type, représenté sur la figure 1, pour fournir une tension continue stabilisée à un dispositif consommateur. Pour obtenir la tension de sortie nominale du régulateur de tension série, sa tension d'entrée doit dépasser un certain niveau critique. Si la tension d'entrée tombe au-dessous de ce niveau critique, l'amplificateur différentiel fait passer le transistor de régulation dans un état saturé. Du fait de la faible résistance de saturation collecteur-émetteur du transistor de régulation T, une tension perturbatrice, par exemple une tension alternative perturbatrice, peut attein- dre la sortie du régulateur pratiquement sans opposition, dans cet état de saturation. L'atténuation d'une perturba- tion n'a donc lieu que dans la plage de fonctionnement nor- male, c'est-à-dire pour des tensions d'entrée supérieures au niveau critique pour lequel on peut obtenir la tension nominale du côté de la sortie. Dans diverses applications, par exemple pour les auto-radios, il est nécessaire d'atténuer les composantes de tension alternative du signal d'entrée, en plus de la stabilisation de la valeur moyenne de la tension continue à la sortie du régulateur de tension série. Cette fonction doit être remplie non seulement dans la plage des tensions d'entrée élevées, mais également dans la plage de sous- tension dans laquelle la tension de sortie n'atteint plus sa valeur nominale. On peut satisfaire cette exigence en branchant en cascade un filtre passebas RC classique avec le régulateur de tension série classique. Ceci entraîne une dépense supplémentaire et une dissipation de puissance supplémentaire dans la résistance du filtre passe-bas RC. Des circuits dis- crets constitués par une combinaison transistor/diode Zener/ condensateur conduisent à des solutions approchées non satis- faisantes. L'invention vise à résoudre le problème qui consis- te à supprimer les inconvénients du régulateur de tension série connu et, en particulier, à améliorer le régulateur de tension série du type mentionné précédemment, de façon à per- mettre une atténuation fiable des perturbations sur toute la plage de tension d'entrée, d'une manière qui soit aussi simple et aussi peu consommatrice d'énergie que possible. L'invention résout ce problème grâce à un régulateur de tension série qui comporte un transistor de régulation dont le circuit émetteur-collecteur est connecté dans une branche série du régulateur, avec la base de ce transistor de régula- tion commandée par un amplificateur différentiel qui compare une tension proportionnelle à la tension de sortie du régula- teur et une tension de référence, et ce régulateur est carac- térisé en ce que la tension de référence est fournie par un condensateur auquel est associé un circuit de limitation de tension qui limite la tension de référence à un niveau maxi- mal, et qui est connecté à la sortie d'un circuit à transcon- ductance dont le courant de sortie dépend de la différence entre la tension d'entrée et la tension de sortie du régula- teur de tension série. L'invention procure un régulateur de tension série qui combine la fonction d'un régulateur dans la plage de tension normale avec la fonction d'un filtre passe-bas dans la plage de sous-tension, la chute de tension dans le régula- teur étant indépendante du courant pour le fonctionnement en filtre passe-bas. Le régulateur de tension série de l'inven- tion présente un caractère passe-bas dans la plage de sous- tension, sans les inconvénients d'une résistance série ohmi- que constante. Dans la plage de tension normale, une différence apparait entre la tension d'entrée et la tension de sortie, et cette différence fait apparaître à la sortie du circuit à transconductance un courant qui charge de plus en plus le condensateur, jusqu'à ce que la tension de charge du con- densateur soit limitée à un niveau maximal par le circuit de limitation de tension. Aussi longtemps que la tension d'entrée est suffisamment grande pour que même les pointes négatives de perturbations d'amplitude limitée ne fassent pas passer le transistor de régulation dans l'état de satu- ration, le régulateur de tension série manifeste son compor- tement de régulation habituel. Cependant, dès l'apparition de pointes de perturbations négatives pendant lesquelles le transistor de régulation pourrait passer dans l'état de saturation, ce qu'on détecte sur la base de la différence entre la tension d'entrée et la tension de sortie, la ten- sion de sortie de l'amplificateur de régulation série est régulée en étant ramenée à un niveau inférieur, d'une maniè- re telle que le transistor de régulation ne passe pas ensui- te dans l'état de saturation, même pendant de telles pointes de perturbations négatives. On effectue ceci en inversant le courant qui circule à la sortie du circuit à transconductan- ce, pour une tension différentielle entre l'entrée et la sortie du régulateur de tension série au-dessous de laquelle la perturbation placerait le transistor de régulation dans l'état de saturation. Ceci provoque la décharge du condensa- teur, ce qui réduit la tension de référence de l'amplifica- teur différentiel, et la tension de sortie du régulateur est donc régulée à un "niveau nominal réduit". Sous l'effet de la diminution de la tension de sortie, la différence entre les tensions d'entrée et de sortie reprend un niveau auquel le transistor de régulation ne peut pas être placé dans l'état de saturation par la perturbation, d'une part, et dans lequel le courant à la sortie du circuit à transconduc- tance retourne à O, d'autre part. Si la tension d'entrée s'élève à nouveau par la suite, le courant à la sortie du circuit à transconductance peut à nouveau changer de sens et charger à nouveau le condensateur pour atteindre une tension de référence plus élevée. La régulation à un niveau inférieur de la tension de sortie, au-dessous du niveau nominal, se produit égale- ment lorsque la tension d'entrée est dans la plage de sous- tension en ce qui concerne la tension continue. Dans le régulateur de tension série de l'invention, qui fonctionne avec une tension de référence commandée-de façon variable, on s'affranchit dans un certain sens des effets d'une tension de perturbation à l'entrée en réduisant le niveau de la tension continue du régulateur de tension série du côté de la sortie. Les dispositifs consommateurs qui sont alimentés par le régulateur de tension série peu- vent généralement s'accomoder d'une telle variation de la valeur moyenne de la tension continueà la sortie du régula- teur de tension série, du fait qu'ils sont habituellement conçus pour fonctionner dans une plage étendue de tension d'alimentation. De tels dispositifs consommateurs ne pour- raient cependant pas s'accommoder d'une tension perturbatri- ce, par exemple une tension de ronflement, etc. Lorsqu'on prend les mesures conformes à l'invention, il n'est plus nécessaire que les dispositifs consommateurs acceptent une telle tension perturbatrice, même pas dans la plage de sous- tension du c8té de l'entrée du régulateur de tension série. Pour permettre l'obtention d'une constante de temps de charge élevée et donc d'un bon effet de filtrage pour la fonction passe-bas du régulateur de tension série, même dans le cas d'un condensateur de valeur relativement faible, on donne une valeur aussi faible que possible à la transconductance du circuit à transconductance. On utilise de préférence un circuit à transconductance avec un comporte- ment de transconductance linéaire. Dans un mode de réalisa- tion particulièrement préféré de l'invention, on utilise une caractéristique de transconductance qui présente une trans- conductance linéaire de valeur faible entre un seuil infé- rieur et un seuil supérieur de la différence entre la ten- sion d'entrée du régulateur et la tension de sortie du régu- lateur, et une transconductance élevée à la fois au-dessous du seuil et au-dessus du seuil supérieur. Du fait de la transconductance élevée, le comportement du filtre passe- bas du régulateur de tension série est en fait dégradé au-dessous du seuil inférieur et au-dessus du seuil supé- rieur. On obtient cependant ainsi une réaction rapide du régulateur de tension série à une tension perturbatrice négative élevée, d'une part, et une charge rapide du conden- sateur jusqu'à sa tension de fonctionnement normale à la mise sous tension du régulateur de tension série, et donc un temps de stabilisation court du régulateur de tension série, d'autre part. Le circuit à transconductance est de préférence conçu sous la forme d'un amplificateur différentiel dont une entrée est connectée à l'entrée du régulateur et dont l'autre entrée est connectée à la sortie du régulateur. Une source de tension auxiliaire est de préférence connectée entre une entrée de cet amplificateur différentiel et l'entrée du régu- lateur, et le niveau de tension de cette source de tension auxiliaire est tel que le courant de sortie du circuit à transconductance est inversé et provoque la décharge du con- densateur, avant que le transistor de régulation ne passe dans l'état de saturation. La source de tension auxiliaire peut être une source de tension constante ou une source de tension ayant un niveau de tension variable qui est commandé conformément au courant de sortie du régulateur de tension série, comme il est décrit de façon plus détaillée dans une demande de brevet conjointe basée sur la demande de brevet de la R.F.A. P 3 341 345, qui concerne l'élimination d'un cou- rant initial excessif dans un régulateur de tension série. Au lieu d'utiliser cette source de tension auxiliaire, on pourrait également utiliser pour le circuit à transconductan- ce un amplificateur différentiel qui se comporte de façon dissymétrique, d'une manière telle que le courant à la sortie du circuit à transconductance soit inversé pour prendre le sens qui correspond à la décharge du condensateur non seule- ment en cas d'inversion correspondante de la polarité de la différence entre les deux tensions à l'entrée de cet amplifi- cateur différentiel, mais dès que cette différence tombe au-dessous d'un certain seuil positif. Ce seuil positif cor- respond au niveau de la source de tension auxiliaire. Dans un mode de réalisation particulièrement préfé- ré, on utilise un amplificateur différentiel avec deux tran- sistors pour le circuit à transconductance, et les bornes de base de ces transistors sont respectivement connectées à la source de tension auxiliaire et à la sortie du régulateur de tension série, leurs bornes d'émetteur sont connectées ensem- ble par l'intermédiaire d'une impédance d'émetteur et chacune d'elles est connectée à une source de courant, et leurs col- lecteurs sont connectés à deux entrées d'un circuit de somma- tion dont la sortie fournit le courant de sortie du circuit à transconductance, qui circule vers le condensateur ou sort de ce dernier. Le circuit de sommation comprend de préférence un circuit miroir de courant dont l'entrée est connectée au col- lecteur de l'un des deux transistors et dont la sortie est connectée à un point de connexion entre le condensateur et le collecteur de l'autre transistor. Pour obtenir une transconductance très faible dans la plage de fonctionnement normale, chacun des deux transis- tors de l'amplificateur différentiel du circuit à transcon- ductance est de préférence conçu sous la forme d'un transis- tor multiple avec deux collecteurs, en plus du fait qu'il comporte la contre-réaction à commande en courant dans la branche d'émetteur. Les deux collecteurs de chacun de ces transistors multiples ont des aires de collecteur différentes. Les collecteurs ayant la plus petite aire sont connectés au circuit de sommation, de fagon que les fractions de courant de collecteur qui sont appliquées au circuit de sommation soient faibles et constituent environ 10% du courant de col- lecteur total de chaque transistor dans l'exemple choisi. On peut réaliser l'augmentation de la transconduc- tance à l'extérieur de la plage linéaire en employant dans chaque cas un transistor auxiliaire qui n'est actionné que dans le cas d'une modulation suffisante du circuit à trans- conductance. Le régulateur de tension série de l'invention est de préférence réalisé entièrement avec des transistors bipo- laires. On peut cependant également utiliser des transistors à effet de champ, au moins pour certains des transistors du régulateur de tension série. On forme de préférence le régulateur de tension série de l'invention dans un circuit intégré monolithique. On peut laisser le condensateur hors de cette intégration monolithique. Du fait de la possibilité d'utiliser une trans- conductance très faible, on peut parvenir au résultat escompté avec un condensateur de valeur relativement faible. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre de modes de réalisation, et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 montre la structure d'un régulateur de tension série classique, La figure 2 montre la structure fondamentale d'un régulateur de tension série conforme à l'invention, La figure 3 montre les caractéristiques de trans- mission de divers modes de réalisation du circuit à transcon- ductance du régulateur de tension série de la figure 2, et La figure 4 représente un mode de réalisation par- ticulièrement préféré du circuit à transconductance et de la source de tension auxiliaire du régulateur de tension série de la figure 2. Le régulateur de tension série classique qui est représenté sur la figure 1 comporte dans sa branche série supérieure un transistor de régulation T en configuration en base commune. La sortie du régulateur de tension série est pontée par un diviseur de tension comportant deux résistan- ces R et R2. La base du transistor de régulation T est con- nectée à la sortie d'un amplificateur différentiel V dont l'entrée inverseuse est connectée au point de tension frac- tionnaire du diviseur de tension et dont l'entrée non inver- seuse est connectée à une source de tension de référence UREFÀ Dans le cas d'une tension d'entrée U1 suffisamment élevée, l'amplificateur différentiel V peut produire, par l'intermédiaire du transistor de régulation T, une tension de sortie U2 telle que la tension aux bornes de la résistance inférieure R1 du diviseur de tension atteigne le niveau de la tension de référence UREF. La tension de sortie U2 prend alors son niveau nominal. Au-dessous d'un certain niveau critique de la ten- sion d'entrée U1, il n'est plus possible de réguler la ten- sion de sortie U2 à sa valeur nominale. Lorsqu'on tente de réguler la tension de sortie à la tension nominale correspon- dant à la tension de référence UREF, l'amplificateur diffé- rentiel V place le transistor de régulation T dans l'état de saturation. Une tension perturbatrice, se présentant par exemple sous la forme d'une tension alternative, atteint alors la sortie pratiquement sans opposition, du fait de la faible résistance du circuit collecteur-émetteur du transis- tor de régulation saturé et cette tension a un effet pertur- bateur dans le dispositif consommateur qui est connecté au régulateur de tension série. Le mode de réalisation d'un régulateur de tension série de l'invention qui est représenté sur la figure 2 com- prend un circuit qui est identique au régulateur de tension série classique, si on excepte la source de tension de réfé- rence. A la place de la source de tension de référence UREF qui fournit une tension constante dans le régulateur de ten- sion série classique, le régulateur de tension série de l'invention comprend une source de tension de référence com- mandée. Cette dernière comporte un condensateur C dont une borne est connectée à l'entrée non inverseuse de l'amplifica- teur différentiel V et dont l'autre borne est connectée à la branche série inférieure, branchée en transmission directe, du régulateur de tension série. Un circuit de limitation de tension B est branché en parallèle sur le condensateur C et se présente sous la forme d'une diode Zener ou d'un circuit de limitation actif. La sortie d'un circuit à transconductan- ce G est également connectée à la borne du condensateur C qui est connectée à l'amplificateur différentiel V, et ce circuit à transconductance est conçu sous la forme d'un circuit dif- férentiel dont une première entrée est connectée par l'inter- médiaire d'une source de tension auxiliaire UL à la connexion d'entrée E du régulateur de tension série, qui est représen- tée en haut sur la figure 2, et dont la seconde entrée est connectée à la connexion de sortie A du régulateur de tension série, également représentée en haut sur la figure 2. Dans le régulateur de tension série de l'invention également, l'amplificateur différentiel V ayant une amplifi- cation en tension vO, associé au transistor de régulation T conçu en tant que transistor de puissance et qu'élément de régulation série, avec les résistances de contre-réaction du diviseur de tension R1, R2, forme l'amplificateur de régula- tion. Lorsque vO " R2/R1, la relation suivante est applicable: U2= (1 +) UC (1) Uc, c'est-à-dire la tension de charge du condensateur C, est commandée par le circuit à transconductance G. Dans le cas d'un courant de sortie positif IA du circuit à transconduc- tance, le condensateur C se charge jusqu'à ce qu'il atteigne la tension critique UR, à laquelle le circuit de limitation de tension B limite la tension aux bornes du condensateur, UC. La tension de sortie U2 du régulateur de tension série présente alors son niveau nominal: R U2 = U2 NOM =UR(1+ R (2) Le courant IA est donné par la relation: IA =g. UD. (3) dans laquelle g est la transconductance effective et UD est la tension de commande de G, donnée par la relation: UD = U1 - (U2 + UL). (4) UL est une tension auxiliaire constante. Dans le cas o: U1 > U2 NOM + UL (5) on obtient une tension différentielle UD > O pour une tension de sortie nominale U2 NOM' conformément à l'équation (2), entre les deux entrées du circuit à transconductance G. Dans cette plage de fonctionnement, une tension de sortie IA > 0 apparaît à la sortie du circuit à transconductance G. Lorsque le régulateur de tension série entre dans la plage de sous-tension, c'est-à-dire la plage correspondant à une tension d'entrée plus faible, pour laquelle la rela- tion: U1 U2 NOM +UL (6) est vérifiée, la tension différentielle UD entre les deux entrées du circuit à transconductance G devient négative. Ceci conduit à une inversion du courant de sortie I du cir- cuit à transconductance G, ce qui fait que le condensateur C se décharge. Lorsque la tension UC aux bornes du condensa- teur tombe au-dessous du niveau critique UR, la tension de sortie U2 du régulateur de tension série est régulée à un niveau inférieur à U2 NOM' Le circuit à transconductance G fonctionne à la manière d'un "régulateur auxiliaire" qui change la tension UC aux bornes du condensateur d'une maniè- re telle que la tension différentielle UD disparaisse dans la condition de régime permanent dans laquelle le courant de sortie IA est égal à O, et que la relation: U1 = UL + U2 (7) soit vérifiée. Dans la plage de fonctionnement dans laquelle IA > O, c'est-à-dire dans la plage de tension normale dans laquelle on peut obtenir la tension nominale U2 NOM à la sortie, l'atténuation des perturbations: Ueff D leff (8) U2eff est infinie du fait que l'impédance dynamique du circuit de limitation de tension B est suffisamment faible pour être négligeable, et cette atténuation est virtuellement déterminée par le comportement réel de l'amplificateur dif- férentiel, c'est-à-dire par la sensibilité de l'amplifica- teur différentiel V aux perturbations affectant sa tension d'alimentation. Pour le fonctionnement de ce régulateur de tension série en mode de soustension, la relation suivante est applicable dans la plage de transmission linéaire g du cir- cuit à transconductance G, pour l'atténuation des perturba- tions: D(p) = 1 + R (9) 1 R2 g pC (1 + R avec p = j w. 1 On peut donc déterminer l'atténuation des perturba- tions, D, dans la plage de sous-tension,par le condensateur C et la transconductance g. La tension auxiliaire UL détermine la valeur fixée pour la tension série moyenne aux bornes du circuit collecteur-émetteur du transistor de régulation dans le fonctionnement en sous-tension, à laquelle le "régulateur auxiliaire" G intervient dans le processus de régulation, et on doit choisir cette tension d'une manière telle que les amplitudes négatives maximales des perturbations de la ten- sion d'entrée, que la régulation ne peut pas éliminer à cause du retard dans le circuit de régulation, ne fassent pas passer le transistor de régulation T dans l'état de satura- tion. Le comportement dynamique du circuit peut être influencé d'une manière appropriée par un comportement de transmission non linéaire g du circuit à transconductance G. La figure 2 montre plusieurs caractéristiques de transconductance g. La caractéristique 1 caractérise le cas linéaire mentionné ci-dessus. La caractéristique 2 a une pente-moins forte que la caractéristique 1 dans la plage UD>UD2 et elle a une pente beaucoup plus forte dans la plage UD UD2. UD2 est un seuil inférieur de UD. Dans le cas d'une perturbation négati- ve qui passe au-dessous du seuil inférieur UD2, la pente extrêmement élevée de la caractéristique de transconductance conduit à un courant de décharge intense pour le condensa- teur. Le circuit réagit donc rapidement à une telle perturba- tion élevée. La pente réduite au-dessus du seuil inférieur UD2 augmente la constante de temps du filtre, ce qui améliore le comportement du filtre. La caractéristique 3 a également une pente très élevée au-dessus d'un seuil supérieur UD>UD1. Lorsqu'on uti- lise une telle caractéristique, on peut réduire le temps de stabilisation du circuit, en particulier après sa mise sous tension. Dans le cas o la tension de sortie UDest tellement inférieure à la tension d'entrée U1 que UD>UD1, le courant IA qui pénètre dans le condensateur C augmente de façon abrupte, ce qui assure une charge rapide du condensateur C, ce qui permet d'atteindre rapidement la tension nominale U2 NOM à la sortie. La figure 4 montre un mode de réalisation préféré du régulateur série de l'invention, qui convient particuliè- rement bien à l'intégration monolithique. Ce mode de réalisa- tion comporte un circuit à transconductance non linéaire con- * forme à la caractéristique 3 sur la figure 3. Le circuit à transconductance G et la source de tension auxiliaire UL sont représentés dans des cadres en pointillés respectifs sur la figure 4. La source de tension auxiliaire UL présente une structure série qui est connectée en parallèle sur l'entrée du régulateur de tension série et qui comprend une diode D1, une résistance R3, une résistance R et une source de courant I03* Un courant constant I débité par la source de courant 03' R I03 fait apparaître une chute de tension constante IL aux bornes de la structure série comprenant la diode D1 et les deux résistances R3 et R4. La tension auxiliaire est disponi- ble au point de connexion M entre la résistance inférieure R3 et la source de courant I03. Le circuit à transconductance G comprend un circuit amplificateur différentiel qui comporte un premier transistor T1 et un second transistor T2. La base du premier transistor T1 est connectée au point de connexion M de la source de ten- sion auxiliaire UL. La base du second transistor T2 est con- nectée à la connexion de sortie A qui est reliée à l'émetteur du transistor de régulation T. Une source de courant IB1 con- necte l'émetteur du premier transistor Ti à la connexion d'entrée E connectée au collecteur du transistor de régula- tion, et une source de courant IB2 connecte l'émetteur du second transistor T2 à la connexion d'entrée E. En outre, les émetteurs des deux transistors T1 et T2 sont connectés par l'intermédiaire d'un diviseur de tension comprenant deux résistances R5 et R6. Chacun des deux transistors T1 et T2 est conçu sous la forme d'un transistor multiple, et chacun d'eux com- porte un collecteur auxiliaire qui est connecté à la masse, ainsi qu'un collecteur principal qui est connecté à une branche d'un circuit miroir de courant, en compagnie d'un transistor T3 branché en diode et d'un transistor supplémen- taire T4. Du fait du choix correspondant du rapport entre l'aire du collecteur auxiliaire et l'aire du collecteur principal, les courants de collecteur qui proviennent des collecteurs principaux des deux transistors T1 et T2 ne représentent qu'une fraction du courant de collecteur global, soit seulement environ 10% dans l'exemple considéré. On obtient de ce fait un très faible niveau de transconductance g: g = 0, 1 R +1R (10) R5 + R6 Dans le mode de réalisation qui est représenté sur la figure 4, le circuit de sommation, à la sortie duquel on dispose du courant IA, est formé par le circuit miroir de courant précité, avec les transistors T3 et T4. Le courant qui provient du collecteur principal du transistor T1 est appliqué à l'entrée du circuit miroir de courant, qui se trouve au niveau du collecteur du transistor T3, et il est ajouté, à la sortie du circuit miroir de courant, formé par le collecteur du transistor T4, au point de connexion X, au courant qui provient du collecteur principal du transistor T2. Le courant qui résulte de cette addition est le courant de sortie IA du circuit à transconductance G. L'augmentation de la transconductance en cas de passage au-dessous du seuil inférieur UD2, comme le montre lacaractéristique 2 sur la figure 3, est effectuée au moyen d'un transistor T dont le circuit émetteur-collecteur est connecté entre la base du transistor T2 et le collecteur principal du transistor T1, et dont la base est connectée par une diode D2 à un point de connexion Y entre des résistances R3 et R4 de la source de tension auxiliaire UL. Le seuil inférieur UD2 est établi par la chute de tension aux bornes de la résistance R3 de la source de tension auxiliaire UL. La diode D2 compense le saut de potentiel entre l'émetteur et la base du transistor T5. Lorsque la tension différentielle UD entre les bornes de base des transistors T1 et T2 tombe à une valeur inférieure au seuil inférieur UD2, le transistor T5 devient conducteur et applique un courant de collecteur élevé à l'entrée du circuit miroir de courant T3, T4. Ce cou- rant apparatt au point de sortie X du circuit miroir de cou- rant et il entraîne une décharge rapide du condensateur C, et donc une régulation à une valeur moyenne de tension continue réduite de la tension de sortie U2 du régulateur de tension série. Le circuit émetteurcollecteur d'un transistor supplémentaire T est connecté entre l'émetteur du transistor T1 et le collecteur principal du transistor T2, et la base du transistor T6 est connectée au point de connexion entre les résistances R5 et R6. Lorsque la tension différentielle UD dépasse le seuil supérieur UD1, le transistor T6 devient con- ducteur et applique un courant relativement grand au point de connexion X, dans le sens opposé au courant fourni par le transistor T5. Lorsque le transistor T devient conducteur, un courant I entre donc dans le condensateur C, à partir du A point de connexion X, ce qui charge le condensateur C jusqu'à un maximum égal à la tension de limitation UR. - Les transistors T1 à T4 forment le circuit à trans-- conductance qui fonctionne dans la plage linéaire entre le seuil inférieur UD2 et le seuil supérieur.UD1, lorsque la condition: IB1,2. (R5 + R6) > UD1,2 () est remplie. Le courant de référence IR de la source de courant I03 produit la chute de tension UL dans la combinaison série des éléments R3, R4, D1. En prélevant une tension au point Y du diviseur de tension, on obtient le niveau de tension UD2 qui correspond au seuil inférieur. La relation suivante est approximativement vérifiée pour le niveau de tension qui cor- respond au seuil supérieur: UDI =( +)UBE T6 (12) Le circuit de limitation de tension B est symbolisé par une diode Zener sur la figure 4, mais il est préférable, de le réaliser au moyen d'un circuit de limitation électroni- que. Le mode de réalisation du régulateur de tension série de l'invention qui est représenté sur la figure 4 fonc- tionne de la manière suivante. Au moment de l'application de la tension d'entrée U1, la tension de sortie U2 et la tension UC aux bornes du condensateur sont initialement égales à 0, ce qui fait que la tension différentielle UD est plus élevée que le seuil supérieur 1.n Le transistor T6 applique donc un courant de collecteur élevé au point de connexion X, ce qui fait que le condensateur C est chargé par un courant de sor- tie IA de valeur élevée du circuit à transconductance G. Par A conséquent, la tension de sortie U2 est réglée avec une valeur qui augmente en direction du niveau nominal U2 NOM L'augmentation de la tension de sortie U2 réduit de plus en plus la tension.différentielle UD. Au-moment du passage au-dessous du seuil supérieur U1, le transistor T6 se blo- que, ce qui fait que seul le circuit à-transconductance linéaire comportant les transistors T1 à T4 reste en fonction. Dans l'état de fonctionnement nominal, une tension différen- tielle positive UD demeure présente à cause de la chute de- tension aux bornes du transistor de régulation T, ce qui fait que le courant que fournit le collecteur principal du tran- sistor T2.est prépondérant par rapport- à celui que fournit le collecteur principal du transistor T1, par l'intermédiaire du circuit miroir de courant T3, T4, et le courant de sortie IA du circuit a transconductance G pénètre continuellement dans le transistor C, en tant que courant de charge. Lorsque la tension de limitation UR est atteinte, la tension aux bornes du condensateur demeure constante malgré ce courant de charge IAÀ Lorsque le régulateur de tension série pénètre dans la plage de sous-tension, de fagon continue ou pendant des pointes négatives de tension perturbatrice à l'entrée, U1 est inférieure à la valeur de la somme de la tension nominale U2 NOM du côté de la sortie et de la tension auxiliaire UL (équation (6)), et la polarité de la tension différentielle UD est inversée. Le courant que le collecteur principal du transistor T1 applique au circuit miroir de courant T3, T4 est alors prépondérant par rapport au courant que fournit le collecteur principal du transistor T2, et la polarité du cou- rant de sortie IA du circuit à transconductance G est donc également inversée. Ceci produit une diminution de la charge du condensateur et donc une diminution de la tension UC aux bornes du condensateur. La tension de sortie U2 est donc régulée à un niveau inférieur à la tension nominale, par l'intermédiaire de l'amplificateur différentiel V. Il en résulte qu'une constante de temps élevée est établie pour la variation de la tension UC aux bornes du con- densateur dans la plage de transconductance faible et linéai- re g. Dans le cas d'amplitudes négatives de tension perturba- trice qui descendent au-dessous du seuil inférieur UD2 de la tension différentielle UD, un courant intense est appliqué à l'entrée du circuit miroir de courant T3, T4, du fait de la commutation du transistor T5 à l'état conducteur, et ce cou- rant intense constitue un courant de décharge intense pour le condensateur C au point de connexion X, c'est-à-dire au point de sortie du circuit à transconductance. On peut ainsi régu- ler rapidement la tension de sortie U2 à un niveau inférieur, auquel la tension différentielle UD est à nouveau supérieure au seuil inférieur UD2. Du fait de sa nature de filtre passe-bas dans la plage de sous-tension, le régulateur de tension série de l'invention protège contre une tension perturbatrice le dis- positif consommateur qu'il alimente, dans toutes les plages de fonctionnement. La sélection d'une caractéristique de transconductance non linéaire dans le mode de réalisation de la figure 4 permet en outre au régulateur de tension série de s'adapter rapidement à des situations de fonctionnement extrêmes. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées au dispositif et au procédé décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Régulateur de tension série comportant un tran- sistor de régulation (T) dont le circuit émetteur-collecteur est connecté dans une branche série du régulateur, tandis que la base de ce transistor de régulation (T) est commandée par un amplificateur différentiel (V) qui compare une ten- sion proportionnelle à la tension de sortie du régulateur (U2) et une tension de référence (Uc), caractérisé en ce que la tension de référence (Uc) est fournie par un condensateur (C) auquel est associé un circuit de limitation de tension (B) qui limite la tension de référence (Uc) à un niveau maxi- mal (UR), et qui est connectésà la sortie d'un circuit à transconductance (G) dont le courant de sortie (IA) dépend de la différence entre la tension d'entrée (U1) et la tension de sortie (U2) du régulateur de tension série. 2. Régulateur de tension série selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le circuit de limitation de tension (B) est connecté en parallèle sur le condensateur (C); une extrémité de cette combinaison en parallèle est connectée la branche série du régulateur qui ne comporte pas le transistor de régulation (T), et son autre extrémité est connectée à la fois à l'entrée non inverseuse de l'ampli- ficateur différentiel (V) et à la sortie du circuit à trans- conductance (G); et l'entrée inverseuse de l'amplificateur différentiel (V) est connectée àu ne prise d'un premier divi- seur de tension (Ri, R2) qui est connecté en parallèle sur la sortie du régulateur (U2). 3. Régulateur de tension série selon l'une quelcon- que des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le cir- cuit de limitation de tension (B) est formé par une diode Zener connectée en parallèle sur le condensateur (C). 4. Régulateur de tension série selon l'une quelcon- que des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le cir- cuit de limitation de tension (B) est formé par un circuit de limitation actif, réalisé par des moyens électroniques, qui est connecté en parallèle sur le condensateur (C). 5. Régulateur de tension série selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le cir- cuit à transconductance (G) a une caractéristique de trans- conductance linéaire. 6. Régulateur de tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit à transconductance (G) a une caractéristique de transconductan- ce qui présente une transconductance linéaire de faible valeur (g) lorsque la différence entre la tension d'entrée du régulateur (U1) et la tension de sortie du régulateur (U2), est supérieure à un seuil inférieur (U D2), et une transcon- ductance de valeur élevée (g) lorsque cette différence est inférieure à ce seuil inférieur (UD2). 7. Régulateur de tension série selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 4 ou 6, caractérisé en ce que le circuit à transconductance (G) a une caractéristique de trans- conductance qui présente une transconductance linéaire de faible valeur (g) lorsque la différence entre la tension d'entrée du régulateur (U1) et la tension de sortie du régula- teur (U2) est inférieure à un seuil supérieur (UD1), et une transconductance de valeur élevée (g) lorsque cette différence est supérieure à ce seuil supérieur (UD1). 8. Régulateur de tension série selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le circuit à transconductance (G) est conçu sous la forme d'un circuit différentiel, de préférence un circuit amplificateur différen- tiel, ayant une première entrée qui est connectée à la conne- xion d'entrée (E) du régulateur de tension série qui est reliée au transistor de régulation (T), et une seconde entrée qui est connectée à la connexion de sortie (A) du régulateur de tension série qui est reliée au transistor de régulation (T). 9. Régulateur de tension série selon la revendica- tion 8, caractérisé en ce qu'une source de tension auxiliai- re (UL) est connectée entre la connexion d'entrée (E) et la première entrée du circuit différentiel (G). 10. Régulateur de tension série selon la revendi- cation 9, caractérisé en ce que la source de tension auxi- liaire (UL) fournit une tension constante. 11. Régulateur de tension série selon l'une quel- conque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que: le circuit différentiel (G) comporte deux transistors (T1, T2) combinés de façon à former un circuit amplificateur différentiel, et la base du premier transistor (T1) est con- nectée à la source de tension auxiliaire (UL), tandis que la base du second transistor (T2) est connectée à la connexion de sortie (A); une première source de courant (IBi1) connec- te l'émetteur du premier transistor (T1) à la connexion d'entrée (E), et une seconde source de courant (IB2) connec- te l'émetteur du second transistor (T2) à la connexion d'en- trée (E); les émetteurs des deux transistors (T1, T2) sont connectés ensemble par l'intermédiaire d'une impédance d'émetteur (R5, R6); et le condensateur (C) est connecté à la sortie d'un circuit de sommation (T3, T4, X) dont les entrées sont respectivement connectées au collecteur du pre- mier transistor (T1) et au collecteur du second transistor (T2). 12. Régulateur de tension série selon la revendica- tion 11, caractérisé en ce que le circuit de sommation (T3, T4, X) comporte un circuit miroir de courant (T3, T4) dont l'entrée est connectée au collecteur du premier transistor (T1) et dont la sortie est connectée à un point de connexion (X) entre le collecteur du second transistor (T2) et le con- densateur (C). 13. Régulateur de tension série selon l'une quel- conque des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que chacun des premier et second transistors (T1, T2) est conçu sous la forme d'un transistor multiple comportant au moins deux collecteurs avec des aires de collecteurs très diffé- rentes, et en ce que chaque collecteur ayant la plus petite aire de collecteur est connecté au circuit de sommation (T3, T4, X). 14. Régulateur de tension série selon l'une quel- conque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que la source de tension auxiliaire (UL) comporte un circuit série comprenant un second diviseur de tension (D1, R3, R4) et une troisième source de courant (I03), et le point de-connexion entre le second diviseur de tension (D1, R3, R4) et la troi- sième source de courant (I03) est connecté à la base du pre- mier transistor (T1); et le circuit collecteur-émetteur d'un troisième transistor (T5) est connecté entre la base du second transistor (T2) et le collecteur, qui est connecté au circuit de sommation (T3, T4, X), du premier transistor (T1), tandis que la base de ce troisième transistor (T5) est connectée par l'intermédiaire d'un circuit à diode (D2) à un point de tension fractionnaire (Y) du second diviseur de tension (D1, R3 R4). 15. Régulateur de tension série selon l'une quel- conque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que l'impédance d'émetteur est formée par un circuit série com- prenant deux résistances (R5, R6); et le circuit d'émetteur d'un quatrième transistor (T6) est connecté entre l'émetteur du premier transistor (T1) et le collecteur, qui est connecté au circuit de sommation (T3, T4, X), du second transistor (T2), tandis que la base de ce quatrième transistor (T6) est connectée au point de connexion (S) entre les deux résistan- ces (R5, R6) de l'impédance d'émetteur. 16. Régulateur de tension série selon l'une quel- conque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que tous les transistors sont des transistors bipolaires. 17. Régulateur de tension série selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que certains au moins des transistors sont des transistors à effet de champ. 18. Régulateur de tension série selon l'une quel- conque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que l'ensemble du circuit régulateur est intégré de façon monoli- thique, de préférence à l'exception du condensateur (C).