Brevet FR2548493A1 — publié le 19850104

CIRCUIT D'OUVERTURE DE BOUCLE CALIBREE POUR POSTE TELEPHONIQUE La présente invention concerne les postes téléphoniques, et plus précisément l'accomplissement de la fonction "rappel d'enregistreur' ou "ouverture de boucle calibrée". Cette fonction consiste, lorsqu'un usager est en conver5 sation sur la ligne téléphonique aboutissant à son poste, à lui permettre de provoquer une interruption momentanée du courant sur la ligne, pendant une durée bien définie et reconnaissable par le central téléphonique ou le standard privé qui la détecte; ce central ou standard privé en conclut que l'usager veut composer un 10 numéro d'appel alors qu'il est en ligne avec quelqu'un; le central se prépare donc à recevoir ce numéro C'est le cas par exemple lorsque l'usager veut commuter son interlocuteur vers un autre poste relié au même standard Ce sera le cas dans l'avenir lorsqu'on voudra avoir des conversations entre plusieurs abonnés: 15 un usager en ligne avec un autre en appelle un troisième sans perdre le premier et établit d'abord, en appuyant sur un bouton, l'ouverture de boucle calibrée, apres quoi il compose le numéro d'appel du troisième usager. Les seules propositions qui ont été faites jusqu'à main20 tenant pour réaliser cette ouverture de boucle calibrée consistent à prévoir un circuit aliment; par une capacité reservoir qui a ete chargée en énergie pendant la phase de conversation avant l'accomplissement de la fonction Le circuit lui-même est un circuit à constante de temps bien définie qui ne fonctionne que grâce 25 à l'énergie emmagasinée dans la capacité réservoir Pendant l'ouverture de boucle, le courant sur la ligne téléphonique est complètement interrompu comme c'est le cas par exemple lorsque l'on compose un numéro de téléphone sur un téléphone à cadran. L'invention consiste d'abord dans la remarque que, bien 30 que cette capacité réservoir ait toujours été proposée sans aucune autre solution de rechange, elle pourrait être évitée et économiser ainsi un composant encombrant et surtout un composant impossible à réaliser sous forme de circuit intégré (cette capacité réservoir a classiquement une valeur de plusieurs microfarads ou plusieurs dizaines de microfarads). Selon l'invention, on prévoit que la fonction 5 d'ouverture de boucle calibrée réalise une interruption incomplète du courant en provenance de la ligne téléphonique et laisse subsister un courant Juste nécessaire au fonctionnement du circuit d'ouverture de boucle calibrée, ce circuit étant réalisé de telle sorte que le courant subsistant n'excède pas quelques centaines de 10 microampres et corresponde en totalité aux besoins du circuit sans qu'il soit nécessaire de prévoir une capacité réservoir pour fournir tout ou partie de l'énergie nécessaire à son fonctionnement. Un tel courant est très faible par rapport au courant 15 consommé normalement (en phase de conversation) par le poste téléphonique, et le standard ou le central téléphouique sont parfaitement capables de reconnaître sans problème si le poste est en fonctionnement normal ou en phase d'ouverture de boucle calibrée. Le poste téléphonique comprendra par conséquent, outre 20 les fonctions téléphoniques proprement dites (et notamment l'émission et la réception de signaux), un circuit d'ouverture de boucle calibrée alimenté par la ligne téléphonique et apte i interrompre l'alimentation des fonctions téléphoniques principales sans interrompre son propre courant d'alimentation et en consom25 mant un courant tries faible pendant cette durée. Le circuit proposé ici, particulièrement simple, comprend un certain nombre de composants qui seront décrits plus précisément ci-dessous, et notamment un transistor qui est susceptible de faire chuter, lorsqu'il est rendu conducteur, la tension 30 d'alimentation des fonctions principales du téléphone en laissant passer un courant très faible destiné à alimenter la fonction d'ouverture de boucle calibrée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et 35 qui est faite en référence aux dessins annexes dans lesquels: la figure 1 représente un schéma de réalisation de l'invention; la figure 2 représente un schéma bloc illustrant mieux les fonctions du circuit selon l'invention. Le poste téléphonique comprend un certain nombre de 5 fonctions principales (émission et réception de signaux de conversation, numérotation, etc) qui ont été représentées globalement par un bloc 10 connecté entre deux bornes A et M, M étant une borne de masse par exemple. Ce bloc 10 est alimenté à partir de la ligne 10 téléphonique non représentée aboutissant aux deux bornes d'entrée B et D du poste. Un pont redresseur 12, relié aux bornes B et D, fournit, à partir des signaux reçus sur la ligne, une tension redressée qui est appliquée entre un point G et la masse M Un circuit 15 d'interface haute tension est prévu pour appliquer entre les bornes A et M une fraction seulement de cette tension (environ 5 volts, définis par un stabilisateur de tension à l'intérieur du bloc 10, alors que la tension redressée peut atteindre 50 ou 100 volts entre les points G et M) Ce circuit d'interface haute ten20 sion comprend trois transistors Q 2, Q 3, Q 4, une résistance RI et une capacité de découplage C 1 Le transistor Q 4, de type NPN, a son collecteur relié à la borne de sortie positive G du pont redresseur et son émetteur relié i la borne A. Le transistor PNP Q 3 a son émetteur relie au collecteur 25 du transistor Q 4 et son collecteur relié à la base de ce dernier; le transistor Q 2 a son collecteur relié a la base du transistor Q 3, son émetteur à la borne A, et sa base à la borne G par l'intermédiaire de la résistance Ri en parallèle sur la capacité de dicouplage Cl. La fonction d'ouverture de boucle calibrée est normalement alimentée entre les bornes A et M en dehors des instants d'ouverture de boucle L'alimentation se fait à travers une source de courant 14 et une diode D 1 dont on verra comment elle peut empêcher un retour de courant vers la borne A. La fonction d'ouverture de boucle calibrée proprement dite est connectée entre une borne E et la borne M, la borne A étant reliée à la borne E par la source de courant 14 et la diode D 1. Une diode zener Z 1 de tension nominale faible ( 1 volt environ), mais suffisante pour le fonctionnement de comparateurs et portes logiques est prévue entre les bornes E et M. Une résistance R en série avec une capacité C est reliée également entre les bornes E et M. Un bouton poussoir 16 permet de courtcircuiter et décharger instantanément la capacité C pour démarrer le processus 10 d'ouverture de boucle calibrée. Deux comparateurs, COM Pl et COMP 2, qui sont des amplificateurs différentiels, reçoivent l'un sur son entrée négative et l'autre sur son entrée positive le potentiel de charge de la capacité C, c'est à dire qu'ils sont connectés au point de jonc15 tion de la résistance R et de la capacité C L'autre entrée du premier comparateur COM Pl reçoit une tension de référence VI; l'autre entrée du deuxième comparateur reçoit une tension de référence V 2 plus grande que VI. Les sorties des comparateurs sont reliées directement 20 aux entrées d'une porte logique 18 (ET par exemple) fournissant un signal de commande d'ouverture d'un interrupteur I seulement si le potentiel aux bornes de la capacité C est compris entre V 1 et V 2, et fournissant au contraire un signal de commande de fermeture de cet interrupteur lorsque ce potentiel est plus petit que V 1 ou 25 plus grand que V 2. Les comparateurs sont alimentés entre la masse M et la borne E, donc sous une tension d'environ 1 volt, limitée par la diode zener Z 1. L'interrupteur I est connecté entre la masse M et la 30 base d'un transistor Q 1, base qui est reliée par ailleurs à la borne G par l'intermédiaire d'une résistance R 2 Le collecteur du transistor Q 1 est relié à la base du transistor Q 2 et son émetteur est relié à la borne E. Le transistor Q 1 fonctionne de la manière suivante: lorsqu'il est bloqué, du fait de la mise à la masse de sa base par l'interrupteur I fermé, il isole la borne E des résistances RI et R 2; l'interface haute tension Q 2, Q 3, Q 4, Ri, C 1 joue normalement son r 8 le et les fonctions principales du téléphone (bloc 10) sont normalement alimentées sous 5 volts entre les bornes A et M; les circuits de la fonction d'ouverture de boucle calibrée sont alimentés sous la faible tension de 1 volt établie par la diode zener, mais l'énergie d'alimentation est fournie par les bornes A et M sous 5 volts à travers la source de courant 14 et la diode D 1 qui introduisent une chute de tension de 4 volts environ Telle est la situation en dehors de l'ouverture 10 de boucle; pendant l'ouverture de boucle, l'interrupteur I est ouvert; le transistor QI est polarisé par la résistance R 2 de manière à être conducteur (et même saturé); ce transistor laisse alors passer un courant vers son émetteur, en provenance de la 15 résistance RI, donc du redresseur et donc de la ligne, et ce courant alimente la fonction d'ouverture de boucle calibrée (diode zener Z 1, comparateurs, circuit RC, porte ET 18); ce courant est cependant limité par R 1 et R 2 de telle manière que la somme des courants dirigés par l'émetteur du transistor Q 1 vers la fonction 20 d'ouverture de boucle n'excède pas quelques centaines de microamperes; la mise en conduction du transistor Q 1 (et surtout sa mise en saturation) font chuter le potentiel de la base du transistor Q 2, de sorte que l'on n'obtient plus, sur la borne A, 25 compte tenu de la chute de tension base-emetteur du transisor QI, qu'une tension égale à Vz 0,6 volts (Vz tension de la diode zener Z 1, d'environ 1 volt) soit environ 0,4 volt, suffisamment faible pour que les fonctions du téléphone (bloc 10) ne puissent plus consommer qu'un courant négligeable (environ 20 30 microampères). Le r 8 le de la diode D 1 est alors d'empêcher que la tension de 1 volt à la borne E ne soit retransmise vers la borne A travers la source de courant 14. L'ouverture de boucle calibrée fonctionne de la manière 35 suivante: l'usager appuie sur le bouton poussoir 16, ce qui décharge la capacité C initialement chargée à une tension supérieure à V 2, de sorte que l'interrupteur I, initialement fermé, reste encore fermé La capacité C commence à se recharger avec une constante de temps RC dès que le bouton est relache La tension monte à ses bornes, l'interrupteur I restant ferme tant que cette tension reste inférieure à VI. L'interrupteur I ne s'ouvre que lorsque la tension atteint V 1, ce qui évite les problèmes de rebond lors de la fermeture du bouton poussoir 16. L'interrupteur reste ouvert tant que la tension aux bor10 nes de la capacité crolt entre Vl et V 2 et, pendant ce temps, les fonctions du téléphone ne sont plus alimentées (fuites résiduelles environ 20 microampires) et le circuit assurant la fonction d'ouverture de boucle calibrée est raccordé à la ligne, pour prélever un courant d'une centaine de microampieres, par 15 l'intermédiaire du transistor Q 1 et des résistances de limitation R 1 et R 2 (plusieurs centaines de kilohms au moins). Lorsque la tension aux bornes de la capacité C atteint V 2, l'interrupteur I se referme et la situation normale se rétablit avec une alimentation de 5 volts environ entre les bornes 20 A et M pour les fonctions usuelles du téléphone et pour la fonction d'ouverture de boucle calibrée. Pour mieux faire comprendre les fonctions des différents éléments de la figure 1, et notamment du transistor Qi qui a une double fonction, on a représenté à la figure 2 le même schéma sous 25 forme de blocs fonctionnels; la ligne téléphonique, après redressement dans le pont redresseur 12, fournit de l'énergie, entre les bornes G et M, à un circuit d'alimentation 20 qui est le circuit d'interface haute tension (Q 2, Q 3, Q 4); ce circuit fournit en A une tension d'alimentation aux fonctions principales du 30 téléphone (bloc 10) et aussi, par l'intermédiaire d'un bloc de limitation de courant 30, au bloc de commande d'ouverture de boucle (bloc 40 correspondant aux éléments Z 1, 16, R, C, COMP 1, COMP 2, 18, I de la figure 1); ce bloc 40 est lui même alimenté à travers un bloc d'alimentation 50 mais en m 8 me temps il commande 35 la mise en service de ce bloc d'alimentation 50 tout en commandant, d'ailleurs par l'intermédiaire de ce bloc 50, la mise hors service du bloc d'alimentation principale 20; le bloc 50 reçoit son énergie de la borne G; il comprend essentiellement le transistor Ql et ses résistances de polarisation C'est ainsi que le transistor Q 1 a une fonction double: de transmission d'un courant d'alimentation vers le bloc 40 uniquement pendant l'ouverture de boucle; de transmission d'un ordre de commande d'interruption de l'alimentation principale 20. REVENDICATIONS. 1 Circuit téléphonique assurant une fonction d'ouverture de boucle calibrée permettant la détection par un central ou un standard téléphonique de l'interrupteur pendant une durée calibrée de la consommation de courant principale d'un poste 5 téléphonique au bout d'une ligne téléphonique, caractérisé en ce que le circuit réalise une interruption incomplète du courant en provenance de la ligne et laisse passer un courant juste nécessaire à son propre fonctionnement, le circuit ne comportant pas de capacité réservoir pour fournir tout ou partie de l'énergie 10 nécessaire à son fonctionnement. 2 Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (QI, R 2, RI) pour empêcher, pendant l'ouverture de boucle, l'application d'une tension d'alimentation suffisante, en provenance de la ligne, aux différents circuits 15 assurant les fonctions principales du téléphone, et pour mettre en service une alimentation parallèle à partir de la ligne téléphonique, pour son propre fonctionnement. 3 Circuit selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen de commande, pendant une durée 20 calibrée, de la mise en conduction d'un transistor (Ql) qui possède les fonctions suivantes: abaissement de la tension d'alimentation des fonctions principales du téléphone jusqu'à une valeur o ces fonctions ne consomment pratiquement plus de courant, transmission d'un courant issu de la ligne téléphonique et nécessaire au fonctionnement du circuit d'ouverture de boucle calibrée. 4 Circuit selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il est alimenté, en dehors de la durée d'ouverture de 30 boucle calibrée, par la même tension d'alimentation que les fonctions principales du téléphone, à travers une source de courant ( 14) et une diode (D 1), et qu'il est alimenté, pendant la durée d'ouverture de boucle calibrée, par le transistor (Q 1) sans passer par la source de courant et la diode (Dl).