Brevet FR2592254A1 — publié le 19870626

Circuit de réjection de signaux parasites. La présente invention se rapporte à un circuit de réjection destiné à éliminer les signaux parasites induits simultanément et avec sensiblement la même amplitude sur les conducteurs "aller" et "retour" d'un support de transmission. Il est connu, pour effectuer cette élimination, d'appliquer les signaux des conducteurs "aller" et "retour" de part et d'autre d'une résistance d'adaptation; la résistance est branchée entre les entrées différentielles d'un amplificateur à entrées différentielles. La tension utile est appliquée sur une seule des entrées différentielles puisqu'elle n'est présente que sur le conducteur "aller", et des tensions parasites sensiblement identiques sont appliquées sur les deux entrées différentielles; il en résulte que le signal fourni par l'amplificateur est débarrassé des parasites d'entrée.En fait ceci n'est vrai que si Pamplitude crête à crête maximale du signal parasite sur les entrées différentielles, reste nettement inférieure a l'écart de tension entre la tension d'alimentation positive et la tension d'alimentation négative de l'amplificateur à entrées différentielles. flans certains conditions il arrive que cette amplitude crête à crête maximale soit importante.La solution connue pour débarrasser le signal utile du signal parasite est alors de réaliser un étage d'entrée présentant un écart entre sa tension d'alimentation positive et sa tension d'alimentation négative nettement supérieur a' l'amplitude crête à crête maximale; c'est-à-dire qu'il faut utiliser un circuit de réjection à tensions d'alimentation très nettement plus grandes que les tensions d'alimentation des autres circuits électroniques associés au circuit de réjection. Cette nécessité d'utiliser des valeurs élevées de tension d'alimentation est un inconvénient majeur tant par l'augmentation du prix de revient qui en résulte pour l'alimentation que par la gêne que représentent des tensions élevées dans un ensemble électronique. La présente invention a pour but d'éviter l'utilisation de ces tensions élevées. Ceci est obtenu, en particulier, par l'emploi d'un amplificateur ayant une entrée à très basse impédance. Selon l'invention un circuit de réjection comportant une première et une seconde entrée de signaux pour recevoir respectivement un signal utile mélangé à un premier signal parasite et un second signal parasite sensiblement identique au premier, est caractérisé en ce qu'il comporte: un amplificateur ayant une entrée à très basse impédance une résistance pour coupler l'entrée à très basse impédance à la première entrée; et un générateur de courant ayant une entrée de commande reliée à la seconde entrée et une sortie reliée à l'entrée à très basse impédance pour que deux tensions identiques sur la première et la seconde entrée produisent, respectivement à travers la résistance et le générateur, deux courants d'amplitudes égales et de phases opposées sur l'entrée à très basse impédance. La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des figures s'y rapportant qui représentent: - la figure 1, un schéma d'un circuit de réjection selon l'art connu, - la figure 2, un schéma partiel d'un circuit de réjection selon l'invention, - la figure 3, un schéma de principe d'un circuit de réjection selon l'invention, - la figure 4, un schéma plus détaillé d'un élément de la figure 3, - la figure 5, un schéma de réalisation d'un circuit de rejection selon Pinvention. Sur les différentes figures les éléments correspondants sont désignés par les mêmes repères. La figure 1 représente un circuit de réjection selon l'art connu, destiné à éliminer les signaux parasites transmis, avec le signal utile, par un support de transmission à deux conducteurs, L, constitué, dans le cas présent, par un câble coaxial. Un amplificateur 1 à entrées différentielles, "+", "-", est relié, par ses entrées "+" et "-", respectivement aux deux extrémités d'une résistance d'adaptation Ra et respectivement au conducteur intérieur et au conducteur extérieur du câble L, de plus son entrée "-" est reliée par un condensateur de découplage, C, à la masse.Sur le schéma de l'amplificateur 1 selon la figure 1, les tensions d'alimentation V+ et V- ainsi que la masse ont été représentées; par souci de simplifica tion ces tensions et cette masse ne seront plus indiquées sur les schémas amplificateurs à entrées différentielles des autres figures. D'une façon générale l'induction parasite qui affecte le conducteur "aller" d'une ligne de transmission bifilaire, affecte de façon identique le conducteur "retour". Ainsi, dans le circuit selon le schéma de la figure 1 les entrées "+" et "-" de l'amplificateur 1 reçoivent respectivement Su + Sp et Sp, où Su est une tension et constitue le signal utile transporté par le câble L et où Sp est une tension parasite induite dans chacun des deux conducteurs du câble L.Dans la mesure où l'amplitude crête à crête maximale de la tension parasite reste nettement inférieure à Iv+l + lv- , le signal de sortie Vs de l'amplificateur 1 est égal au signal utile Su multiplié par le gain en tension, A, de l'amplificateur: Vs (Su + Sp) - Sp Vs = A.Su A: Le circuit de réjection selon la figure 1 nécessitant des valeurs V+ et V- très importantes quand Sp est important, il a été cherché à éviter ces tensions d'alimentation élevées par la mise au point d'un autre type de circuit de réjection dont la réalisation est décrite à l'aide des figures 2 à 6. Ce nouveau circuit se distingue, en particulier, du circuit de réjection selon la figure 1, du fait qu'il utilise un amplificateur à entrée à très basse impédance. La figure 2 est un premier schéma d'un tel circuit de réjection; ce schéma n'est pas complet dans le but d'expliquer à partir d'un dessin simple, le principe à la base des circuits de réjection selon les figures 3 et 5. La figure 2 montre un support de transmission L constitué par un câble coaxial. Le conducteur intérieur du câble L est relié par une résistance Ra à la masse et par une résistance RI à l'entrée "-" d'un amplificateur, 1, à entrées différentielles "+", "-". Le conducteur extérieur du câble L a son extrémité reliée à la masse. L'amplificateur 1 est monté en amplificateur du type transimpédance, avec son entrée "+" reliée à la masse et une résistance R de couplage entre son entrée "-" et sa sortie. En raison du rebouclage entre la sortie et l'entrée "-", cette entrée "-" est une entrée à très basse impédance, équivalente à une masse virtuelle en régime dynamique. En effet, la résistance d'entrée apparente, re, vue par la résistance Rl est égale à AR 1 où A est le gain en tension de l'amplificateur 1 ; avec une valeur de A très élevée, re tend vers zéro, d'où la notion de masse virtuelle. Le point commun à la résistance RI et au cable L reçoit la somme des tensions Su et Sp relatives respectivement au signal utile et au signal parasite. L'autre extrémité de la résistance RI étant à une masse virtuelle, les tensions Su et Sp sont respectivement transformées en des courants iu et ip, avec Ainsi la tension Sp est transformée en un courant ip; c'est un avantage important de ne plus avoir une tension Sp difficile à traiter, vu sa forte amplitude, mais un courant ip facile à traiter. La figure 3 est un schéma de principe. qui ne se distingue du schéma de la figure 2 que par l'adjonction d'un générateur de courant, Gi, entre une borne B reliée par un court-circuit à l'entrée "-" de l'amplificateur 1 et la masse. Le rôle de ce générateur va être d'injecter un courant ip' de phase opposée à celle du courant Ip mais de même amplitude, de telle manière que le courant i dans la résistance R soit i = iu + ip + ip' = iu + ip - ip = iu et que la tension Vs, à la sortie de l'amplificateur 1, soit Vs = -R.i = - R.iu = -R Su R1 c'est-à-dire que Vs ne soit pas affectée par le signal parasite. Une réalisation pratique du générateur de courant, Gi, de la figure 3, est représentée sur la figure 4. Le courant ip = -ip' est élaboré à partir de la tension parasite induite sur le conducteur extérieur du câble L et qui est la même que la tension Sp induite sur le conducteur intérieur. Cette tension va, elle aussi, être transformée en un courant mais avec une inversion de phase de manière à obtenir le courant ip' dont il a été question lors de la description de la figure 3. La figure 4 est le schéma d'une source "miroir de courant" destinée à effectuer cette transformation. La figure 4 montre une résistance R1' dont une extrémité constitue une entrée de commande du générateur; sur cette entrée de commande est appliquée la tension parasite Sp. L'autre extrémité de la résistance R1' est reliée à l'anode d'une diode D dont la cathode est à la masse, à la base bun transistor NPN, T, dont l'émetteur est à la masse, et à l'une des extrémités d'une résistance Rb- sur l'autre extrémité de laquelle est appliquée la tension V+, qui est une tension positive déjà utilisée dans l'alimentation de l'amplificateur 1 de la figure 3 et qui le sera aussi dans les amplificateurs des figures 5 et 6. La diode D et le transistor T présentent des géométries identiques, c'est-à-dire qu'ils sont réalisés sur le même substrat et ont des jonctions de dimensions identiques.Le collecteur du transistor T est relié par une résistance de polarisation Rc à la tension V+ et, par un condensateur de liaison, Cd, à la borne B (voir figure 3). Du fait des géométries identiques de la diode ri et du transistor T, le courant moyen Im dans le transistor T est: V+ - 0,7 V Im =Io = Rb où lo est le courant dans la résistance Rb et où 0,7V est la chute de tension dans la diode D et dans la diode base metteur du - transistor T. Comme V+ est très supérieur à Q,7 V, il vient lo Rb En appelant ra la résistance apparente du montage de la figure 4, vue de la borne de R1' reliée à Rb, T et fi, il vient, pour le courant ir dans R1' ir = Sp R1'+re' où re' est constitué par trois résistances en parallèle:Rb, la résistance dynamique de la diode fi et la résistance d'entrée du transistor T; la résistance dynamique de D étant très faible devant les deux autres, rel est sensiblement égal à cette résistance dynamique; comme, de plus, la valeur R1' est choisie égale à la valeur de la résistance Ri de la figure 3, le courant dans la résistance RIP peut s'écrire: en effet R1' = R1 étant très supérieur à re', la base du transistor T, comme l'entrée "-" de l'amplificateur 1 des figures 2 et 3, constitue une masse virtuelle. Du fait, toujours, des géométries identiques de la diode D et du transistor T, il vient ip' = -ir = -ip (ip': courant traversant le condensateur Cd) le schéma selon la figure 4 correspond donc bien à un générateur Gi tel qu'il doit être choisi pour le montage selon la figure 3. La figure 5 correspond au schéma de réalisation pratique du circuit de réjection de la figure 3 équipé du générateur de courant de la figure 4. L'insertion à la place du générateur de courant, Gi, tel que symbolisé sur la figure 3, nécessite les branchements de Rb, D, T, Rc et Cd comme indiqués sur la figure 4.De plus, pour des raisons de découplage des composantes continues, la résistance R1 est reliée, par un condensateur C1, au point commun à la résistance Ra et au conducteur intérieur du câble L de même un condensateur C1' relie la résistance R1' au conducteur extérieur du câble L et un condensateur C, de découplage aux fréquences élevées, est interposé entre d'une part la masse et d'autre part le conducteur extérieur du câble L et la résistance Ra alors que, sur la figure 3, le câble 1 La présente invention n'est pas limitée à l'exemple décrit c'est ainsi, qu'elle s'applique à tous les cas où le support de transmission est constitué par deux conducteurs: câble coaxial, paires symétriques, câbles connus sous la dénomination anglo-saxonne TWIN, etc... De même d'autres montages peuvent être envisagés sans sortir du cadre de l'invention; c'est ainsi, en particulier, que dans le générateur de courant selon la figure 4 il n'est pas nécessaire que la diode D et le transistor T aient des géométries identiques: il suffit, s'il y a un rapport k entre ip' et ir, que la résistance R1' ne soit plus de la même valeur que la résistance R1 selon la figure 3 mais soit telle que le courant ip' (figure 4) soit, là aussi, égal au courant -ip; c'est-à-dire égal à un courant de même amplitude mais de phase opposée au courant ip de la figure 3. I1 est également à noter qu'il est inutile que l'amplificateur soit à entrées différentielles, le critère de choix étant seulement que ce soit un amplificateur à très basse impédance d'entrée. REVENDICATIONS 1. Circuit de réjection comportant une première et une seconde entrée de signaux pour recevoir respectivement un signal utile mélangé à un premier signal parasite et un second signal parasite sensiblement identique au premier, caractérisé en ce qu'il comporte: un amplificateur (l,R) ayant une entrée à très basse impédance (-); une résistance (R1) pour coupler l'entrée à très basse impédance (-) à la première entrée; et un générateur de courant (Gi) ayant une entrée de commande reliée à la seconde entrée et une sortie reliée à l'entrée à très basse impédance pour que deux tensions identiques (Sp) sur la première et la seconde entrée produisent, respectivement à travers la résistance (Rl) et le générateur (Ci), deux courants d'amplitudes égales et de phases opposées sur l'entrée à très basse impédance (-). 2. Circuit de réjection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplificateur est un amplificateur du type transimpédance. 3. Circuit de réjection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur de courant est réalisé à l'aide d'un transistor (T) commandé en courant.