Brevet FR2621753A1 — publié le 19890414

DISPOSITIF DE COMMANDE AUTOMATIQUE DE GAIN ET RECEPTEUR COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF La présente invention se rapporte à un dispositif de commande automatique de gain destiné à ampllfier, à la réception, un signal présentant, à ltémission, une caractéristique d'amplitude connue. De tels dispositifs sont connus, ils exploitent, pour régler l'amplification du signal reçu, soit des éléments d'information connus dans le signal utile, tels que l'amplitude d'impulsions de synchronisation ou l'amplitude crête à crête, soit des signaux d'amplitude connue, superposé au signal utile au delà des limites spectrales du signal utile. Il est alors possible de réallser un asservissement de gain grâce à un signal d'erreur élaboré par comparaison entre les éléments reconnus dans le signal reçu et une référence. Ces dispositifs connus présentent une bonne précision mais exigent des signaux bien définis, pouvant être reconnus facilement par le dispositif ; or, dans certains cas, le signal émis ne comporte pas d'éléments connus utilisables ou bien ces éléments connus sont trop difficiles à extraire. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients. Ceci est obtenu en déterminant la commande de gain à partir de la composante continue du signal reçu. Il est à noter qu'il faut, pour cela, d'une part que le signal utile ait un spectre limité en basse fréquence et qu'il lui soit superposé une composante continue bien définie et d'autre part que l'atténuation qui affecte le signal utile soit la même que celle qui affecte la composante continue. La présente invention a pour objet un dispositif de commande automatique de gain destiné à ampllfier, après réception sur un accès, un signal présentant à l'émission une caractéristique d'amplitude connue, caractérisé en ce que, le signal présentant à l'émission une composante continue et constante, il comporte un filtre passe-haut, un filtre passe-bas et un circuit amplificateur à commande de gain, le filtre passe-haut et le filtre passe-bas couplant l'accès respectivement à une entrée de signal à amplifier et à une entrée de commande du circuit amplificateur et le circuit amplificateur ayant un gain de la forme A/x où A est une constante et x le signal de sortie du filtre passe-bas. L'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, le schéma d'une partie d'un émetteur propre à coopérer avec un dispositif de commande automatique de gain selon l'invention; - la figure 2, un schéma d'un dispositif de commande automatique de gain selon l'invention; - la figure 3, le schéma d'un dispositif de commande automatique de gain selon l'invention, dans le cas d'une transmission par fibre optique. La figure 1 est un schéma de circuit de sortie d'un émetteur destiné à transmettre un signal utilisable par un dispositif de commande automatique de gain suivant l'invention. Un tel circuit de sortie n 'est nécessaire que lorsque le signal à transmettre, e, ne possède pas une composante continue bien définie et bien constante dans le temps, pour, après transmission, être amplifié correctement dans un dispositif de commande automatique de gain. Il est à noter, par ailleurs, que cette amplification, pour ne pas modifier le signal utile, nécessite que ce signal utile possède un spectre limité en basse fréquence et que, durant la transmission, l'atténuation sur le signal utile soit très sensiblement la même que sur la composante continue. La figure 1 représente un signal à transmettre, e, qui est appliqué à l'entrée d'fun filtre passe-haut, 4, afin d'être débarrassé de sa composante continue jugée mal définie. Au signal utile, E, obtenu à la sortie du filtre 4 est additionné, dans un additionneur analogique 5, une composante continue, Eo, de valeur constante bien définie. le signal Eo+E, obtenu à la sortie de l'additionneur 5, est amplifié dans un amplificateur d'émission, 6, avant d'être transmis. La figure 2 est un schéma d'un dispositif automatique de gain selon l'invention et qui est donc conçu pour amplifier, apures transmission et réception, des signaux présentant les caractéristiques du signal Eo+E dont il a été question lors de la description de la figure 1. Le dispositif selon la figure 2 comporte une entrée qui reçoit un signal K (Eo+E), où K est un coefficient dont la valeur peut fluctuer et qui est représentatif de l'atténuation du signal Eo+E due à la transmission. Le signal reçu à l'entrée du dispositif est appliquée à l'entrée d'un filtre passe-haut, 1, et à l'entrée d'un filtre passe-bas, 2. La sortie du filtre passe-haut, 1, est reliée à l'entrée de signal à amplifier, M, d'un amplificateur à gain variable, 30, dont l'entrée de commande reçoit, à travers un circuit de commande, 31, d'entrée N, le signal de sortie du filtre passe-bas 2. Soit fm la fréquence la plus basse à transmettre dans le signal utile E et dG/G la variation relative maximale de gain, tolérée lors de l'amplification du signal E reçu par le dispositif selon la figure 2. l'e filtre passe-haut 1 doit transmettre fm avec un minimum d'atténuation et le filtre passe-bas 2 doit atténuer fm de telle sorte que, pour le signal reçu K (Eo+E), où KEo est la composante continue et KE l'amplitude du signal utile, l'inégalité ci-après soit vérifiée où F(fm) et F(O) sont les valeurs de la fonction de transfert du filtre passe-bas 2 respectivement à la fréquence fm et en continu. En appelant G(x) le gain de l'amplificateur 30 en fonction de la valeur x du signal d'entrée du circuit de commande 31, le signal de sortie du dispositif de commande automatique de gain, c'est-à-dire le signal de sortie de l'amplificateur 30, peut s'écrire S G(x).KE = G(K Eo).KE Dans le dispositif de commande automatique de gain décrit le circuit de commande 31 est choisi pour que G(x) = A/x où A est une constante caractéristique de l'association du circuit de commande 31 et de l'amplificateur 30. Il est e remarquer que, dans bien des réalisations comme ce sera le cas pour l'exemple selon la figure 3, mais aussi dans des montages n'ayant rien à voir avec le dispositif selon l'invention, l'amplificateur, 30, et son circuit de commande, 31, forment un tout indissociable, 3, généralement appelé circuit amplificateur à commande automatique de gain. Avec un gain de la forme G(x) = A/x le signal de sortie du dispositif selon la figure 2 peut s'écrire sous la forme s = G(K Eo).KE = A . KE KEo soit 5 : A.E Eo ainsi S est indépendant de la valeur de l'atténuation K due à la transmission. La figure 3 représente un dispositif de commande automatique de gain conçu pour recevoir un signal transmis par fibre optique et présentant les caractéristiques du signal de sortie du circuit selon la figure 1. Le signal transmis par une fibre optique H est reçu sous la forme d'un courant Is qui traverse une diode de détection D. Le courant Is traverse ensuite un circuit d'amplification courant/tension constitué par un amplificateur linéaire 10 et une résistance R en parallèle, reliés à l'anode de la diode D ; ce circuit 10-R, connu sous le nom d'amplificateur transimpédance, présente une bande passante très large et un faible bruit d'entrée. Le circuit 10-R est relié par un condensateur C å l'entrée de signal M d'un amplificateur à commande automatique de gain, 3, dont l'impédance d'entrée, équivalente à une résistance R3 reliée à la masse, a été représentée en traits interrompus sur la figure 3. Le filtre passe-haut, 1, est constitué par l'association du condensateur C et de la résistance R3 ; il fournit un signal Ve, débarrassé de la composante continue sur l'entrée de signal, M, du circuit amplificateur à commande automatique de gain, 3. Le filtre passe-bas 2, est constitué par un filtre de type actif; il couple la cathode de la diode D à l'entrée d'un amplificateur lineaire 2' dont la sortie fournit un courant de commande, -Is, sur l'entrée de commande, N, du circuit amplificateur. Le circuit amplificateur 3 est en fait un diviseur programmable à grande linéarité de gain G = -A'/-Ic où A' est une constante qui s'exprime ici en ampères. Le signal Vs de sortie du circuit amplificateur 3 s 'écrit alors Vs = G.Ve = A'. Ve/Ic et est indépendant de l'atténuation due à la transmission car l'atténuation due à la transmission affecte de la même façon Ve et Ic et n'intervient donc pas dans la valeur de Vs. Il est à noter qu'avec le dispositif de commande automatique de gain selon la figure 3 et avec une atténuation optique pouvant varier de O à 14 dB, ce qui correspond à une variation de courant de signal de O à 28 dB, il a été possible d'obtenir une tension de sortie ayant une fluctuation inférieure à 0,5 dB. L'invention, bien quelle ait été conçue dans le cadre de transmissions par fibres optiques, est applicable à tout type de transmissions. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande automatique de gain destiné à amplifier, après réception sur un accès, un signal présentant à l'émission une caractéristique d'amplitude connue, caractérisé en ce que, le signal présentant à l'émission une composante continue et constante, il comporte un filtre passe-haut (1), un filtre passe-bas (2) et un circuit amplificateur à commande de gain (3), le filtre passe-haut et le filtre passe-bas couplant l'accès respectivement à une entrée de signal à amplifier (M) et à une entrée de commande (N) du circuit amplificateur (3) et le circuit amplificateur (3) ayant un gain de la forme A/x où A est une constante et x le signal de sortie du filtre passe-bas (2). 2. Récepteur, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif selon la revendication 1.