Brevet FR2576728A1 — publié le 19860801

CIRCUIT DE RECHERCHE D'EQUILIBRAGE D'UNE LIGNE DE TRANSMISSIONS La présente invention a pour objet un circuit de recherche d'équilibrage d'une ligne de transmissions. Elle trouve une application générale en té lécommunications et notamment dans L'équiLibrage des lignes servant aux communications téléphoniques ou aux transmissions de données. La plupart des liaisons interurbaines sont acheminées par des lignes analogiques ou numériques à quatre fils. A chaque extrémité de la ligne il est prévu un organe apte à transformer cette liaison en ligne à deux fils, laquelle est connectée à divers appareils émetteurs ou récepteurs appeLés modems mo- dulateur-démodulateur). Cet organe est en général un transformateur différentiel. Le schéma d'une telLe liaison est alors celui de la figure 1. On y yoit une ligne notée L4F à quatre fils reliée à chaque extrémité à un transformateur différentiel (TDl, TD2). Deux fiLs servent à L'émission et les deux autres à la réception. Deux lignes à deux fils, respectivement L2F1 et L2F2, sont reliées à ces transformateurs différentiels, ainsi que deux impédances d'équilibrage Zeql et Zeq2. La structure d'un transformateur différentiel est illustrée sur la figure 2. Cet organe comprend quatre paires d'accès référencés 1,1'-2,2'-3,3' et 4,4'. Les accès 1,3 et 1',3' sont reliés L'un à L'autre par deux demi-enroulements. Les accès 2,2' sont reliés par un autre enroulement, couplés par mutuelle induction avec les précédents. Les accès 4,4' sont connectés à des points situés entre les demienroulements. Les accès 2,2' et 4,4' sont reliés à la ligne de transmission à quatre fils et les accès 1,1' à la ligne à deux fils. Les accès 3,3' sont fermés sur un dipôle d'équilibrage dont L'impédance doit être égaLe à celle de la ligne à deux fils. Si cette condition est satisfaite, aucun courant injecté dans les accès 4,4' ne peut passer dans les accès 2,2'. Autrement dit la ligne de réception n'est pas rebouclée sur L'entrée, ce qui évite tout risque d'amorçage d'oscillations. Le signal appliqué aux accès 4,4' est donc transféré aux accés 1,1' et aux accès 3,3'.La situation est symétrique à L'émission : le signal appliqué en 1,1' est transféré en 2,2' et3,3', Pour équilibrer un tel système, on connecte aux accès 3,3' un dipôle dont l'impédance doit être égale à celle de La ligne à deux fils. La théorie montre que pour obtenir une adaptation dans une large plage de fréquence, il faut utiliser un dipôle tel que ce lui qui est représenté sur la figure 3. Un tel dipôle comprend un circuit série résistance-capacité r2, cl et un circuit parallèle résistance-capacité rl. c2. La présente invention a pour objet un circuit qui permet de trouver, pour une ligne donnée, quel le est la valeur des résistances rl, r2, et des capacités c1, c2 à utiliser pour constituer un dipôle d'équilibrage correct, ce dipôle devant être ensuite connecté au transformateur différentiel équipant la ligne à équilibrer. Le but de. l'invention est de proposer un appareil peu coûteux et particulièrement simple de mise en oeuvre. A cette fin, l'invention propose un circuit qui rassemble, dans un même coffret, un dipôle à élé- ments résistifs et capacitifs réglables manuellement, ce dipôle devant être connecté aux accès du type 3,3' du transformateur différentiel, et un quadrupôle cons titué par un amplificateur à gain réglable manuellement, cet amplificateur alimentant un détecteur acoustique, ce quadrupôle devant être connecté aux accès du type 2,2' et 4,4' du transformateur différentiel. Par une procédure particuliere consistant à augmenter progressivement le gain du quadrupôle et à rechercher à chaque fois la valeur des éléments du dipôLe qui suppriment l'amorçage d'oscillations, on finit par trou ver les valeurs optimales du dipôle d'équilibrage. Les caractéristiques et avantages de l'in- vent ion apparaîtront mieux après la description qui va suivre d'un exemple de réalisation donné à titre ex- plicatif et nullement limitatif Cette description se réfère à des dessins annexés sur Lesquels : - la figure 1 déjà décrite, représente une ligne de transmissions à quatre fils reliée à deux Lignes à deux fils, - la figure 2 déjà décrite, représente le circuit électrique d'un transformateur différentiel, - la figure 3 déjà décrite, représente. un dipôle d'équilibrage, - la figure 4 représente le schéma synoptique du cir cuit de l'invention, - la figure 5 représente le dipôle conforme à l'inven- tion, - La figure 6 représente le circuit amplificateur de rebouclage selon l'invention, - la figure 7 représente une variante d'un élément du circuit amplificateur Le circuit 10 représenté sur la figure 4 possède, d'une part, deux entres E,E' destinées à être reliées aux acces 3,3' d'un transformateur diffé- rentiel TD équipant ieinstallation à équilibrer et, d'autre part, deux entrées e',e et deux sorties svs' destines à être reliées aux accès 2,28 et 4,4' de ce même transformateur différentiel.L'invention porte sur un tel circuit 10. Selon la représentation schématique de la figure 4, le circuit 10 comprend un dipôle régLabLe 20 relié aux entrées E,E' et un quadrupôle régLable 30, d'entrées e,e' et de sorties s,s'. La figure 5 montre un exemple de réalisation du dipôle 20. Ce dipôle comprend : - une première résistance réglable manuellement R20 équipée de deux fiches 21 permettant, à l'aide d'un ohmmètre extérieur, de mesurer la valeur r2 de la résistance, - un premier commutateur de condensateurs 22, équipé d'une pluralité de condensateurs C1, C2, ...C6, la valeur cl du condensateur mis en service étant déterminée soit par la position du commutateur, soit par mesure à l'aide d'un capacimetre branché sur des fiches 23, - une seconde résistance réglable manuellement R21 dont La vaLeur r1 est mesurable, comme pour la résistance précédente, à travers deux fiches 24, - un second commutateur de condensateurs 25, équipé d'une pluralité de condensateurs (C11, C12, ..., C18), la valeur c2 du condensateur mis en service étant, comme pour le premier, déterminée, soit par la position du commutateur, soit par mesure à travers deux fiches 26. A titre d'exemple, les valeurs des condensateurs peuvent être celles-ci : C1 0 Cli 0 C2 1 CMF) C12 22 (nF) C3 1,5 " C13 30 C4 2,2 " C14 47 C5 3,7 " C15 68 C6 4,4 " C16 82 C17 100 C18 120 En ce qui concerne les résistances R20 et R21 leurs valeurs maximales peuvent être par exemple respectivement de 220 ohms de 2,2 kiloohms. Le quadrupôle représenté sur la figure 6 comprend - un transformateur d'entrée Te, dont le primaire est relié aux entrées e,e' et qui assure une impédance d'entrée déterminée, par exemple de 600 ohms, - un premier commutateur de résistances 31, équipé d'une pluralité de résistances R1, R2, ...R9, et relié à une résistance R10 de liaison à la terre, - un amplificateur 32, par exemple du genre amplificateur opérationnel, à une entrée positive re liée au commutateur 31 et à une entrée négative, d'une part reliée à une résistance R11 et d'autre part bou clée sur la sortie à travers une résistance R12 et un condensateur C3, - un détecteur acoustique formé par un hautparleur 33 ou par un casque 34, connecté à une résistance R16 par exemple de 1 kiloohm, - un transformateur de sortie Ts, dont le primaire est relié à la sortie de l'amplificateur 32 et qui a pour rôle d'assurer une impédance égale à L'impédance d'entrée du transformateur Te, (soit 600 Ohms par exemple), - un inverseur 35 connecté entre le secondaire du transformateur et les sorties s,s9. Les valeurs des résistances utilisées dans le commutateur 31 peuvent etre, par exemple, les suivantes : R1 120 k Q R2 68 R3 33 R4 18 R5 10 R6 4,7 R7 2 R8 0,82 R9 0 " Les résistances R10 et R11 peuvent être de 1 kiloohm. La résistance R12 peut être de 470 ksi ohms et C3 peut être de 500 pF. Dans un tel montage, ainsi qu'il est connu, le gain de l'amplificateur dépend de la résistance mise en service par le commutateur 31. Avec les valeurs indiquées plus haut, ce gain évolue entre environ 4 à 5 dB et 45 dB Lorsqu'on passe de R1 à R9. Le gain minimum (4 à 5 db) correspond sensiblement à l'affai- blissement du transformateur différentiel. Le commutateur 31 peut être remplacé par un potentiomètre logarithmique, comme représenté sur la figure 7 où cet élément porte La référence R14. Il est associé à une résistance série-R15 et à une résistance parallèle R13. La résistance R93 est à ajuster pour obtenir une impédance d'entrée du transformateur Te de 600 Ohms et la résistance R15 est à ajuster pour avoir un gain minimum convenable. La procédure de recherche de l'équilibrage est alors la suivante. La ligne à deux fils à équilibrer étant raccordée à un transformateur différentiel (par les accès 1,1' de la figure 4) on raccorde les entrées E,E' du dipôle 20 aux accès 3,3' du transformateur différentiel et les entrées e,e' du quadrupôle 30 aux accès 2,2' et les sorties s,s' aux accès 4,4'. On donne ensuite au quadrupôle 30 un gain minimum en plaçant Le commutateur 31 (ou Le potentiomètre logarithmique) sur une position extrême. Llen- semble ne doit pas amorcer. On passe alors sur La position suivante du commutateur 31 (ou L'on déplace le potentiomètre? pour augmenter le gain de l'amplifi- cateur et l'on ajuste Les éléments r1, r2, c1, c2 du dipôle 20 pour supprimer l'amorçage. On bascule égale- ment l'inverseur 35 pour vérifier que l'amorçage n'existe pas quelle que soit La phase du signal réin- jecté. On poursuit ainsi Les réglages jusqu'à ce que l'on obtienne un gain maximum pour lequel on ne puisse faire cesser l'amorçage. On lit alors Les valeurs de rl, r2, cl, c2 (soit par un mesureur branché sur les fiches correspondantes, soit par repérage de la position des commutateurs). Ces valeurs définissent l'im pédance d'équilibrage qu'il faudra connecter au trans- formateur de L'installation pour équilibrer ceLLe-ci. REVENDICATIONS 1. Circuit de recherche d'équilibrage d'une ligne de transmissions caractérisé en ce qu'il comprend : a) un dipôle réglable (20) comprenant : - une première résistance (R20) réglable manuel le ment et reliée à une première entrée (E), - un premier commutateur de condensateurs (22) relié en série à la première résistance, - une seconde résistance (R21) réglable manuel le ment et connectée entre le premier commutateur et une seconde entrée E', - un second commutateur de condensateurs (25) con necté en parallèle sur la seconde résistance (21), b) un quadrupôle (30) comprenant deux entrées (e,e') et deux sorties (s,s'), ce quadrupôle étant consti tue par :: - un transformateur d'entree (Te) ayant un enroule ment primaire relié aux deux entrées (e,e'), - une résistance réglable (31, R14) reliée à un enroulement secondaire du transformateur, - un amplificateur (32) possédant une entrée posi tive reliée à la résistance réglable, et une entrée négative reliée à une résistance de valeur déterminée, cette entrée négative étant par ailleurs bouclée sur la sortie de l'amplificateur par une résistance (R12) et un condensateur (C3), - un détecteur acoustique (33, 34) relié à la sor tie de L'amplificateur (32), - un transformateur de sortie (Ts) ayant un enrou lement primaire relié à la sortie de l'amplifica teur (32), - un inverseur (33) connecté entre un enroulement secondaire du transformateur de sortie t32) et les deux sorties (s,s'). 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, dans le dipôle (20), le premier et le second commutateurs de condensateurs sont équipés d'un moyen de repérage de la position du commutateur qui donne La valeur du condensateur mis en circuit pour cette position. 3. Circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, dans Le dipôle (20) la premier re et La seconde résistances (R20, R21) sont équipées de 2 fiches permettant L'accès à la résistance et la mesure de cette résistance (rl, r2). 4. Circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, dans le quadrupôle (30), la résistance réglable est constituée par un commutateur de résistances (31). 5. Circuit selon La revendication 1, caractérisé par le fait que, dans le quadrupôle (30), La résistance réglable est un potentiomètre logarithmique (R14) associe à une résistance en série (R15) et à une résistance en parallèle (R13).