FR2489626A1

FR2489626A1 - Convertisseur de signaux electriques a facteur de transmission variable graduellement

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Publication number: FR2489626A1
Application number: FR8018489A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-08-26
Filing date: 1980-08-26
Publication date: 1982-03-05
Also published as: WO1982000536A1; DE3050495T1; AT382254B; FR2489626B1; DE3050495C1; US4473802A; ATA915480A

Abstract

CE CONVERTISSEUR COMPORTE UN CIRCUIT 1 A FACTEUR DE TRANSMISSION VARIABLE DONT LES ENTREES DE COMMANDE SONT RELIEES AUX SORTIES D'UN GENERATEUR 3 DE SIGNAUX DE COMMANDE EN VUE DE FAIRE VARIER LE FACTEUR DE TRANSMISSION DU CIRCUIT 1 EN CONFORMITE AVEC UNE FONCTION DE TEMPORISATION EN ESCALIER PREDETERMINEE, AINSI QU'UNE BOUCLE DE CONTRE-REACTION INSEREE ENTRE LA SORTIE ET L'ENTREE DU CIRCUIT 1 ET COMPRENANT UN SECOND CIRCUIT 2 A FACTEUR DE TRANSMISSION VARIABLE DONT LES ENTREES DE COMMANDE SONT RELIEES AUX SORTIES DU GENERATEUR 3 EN VUE DE FAIRE VARIER LE FACTEUR DE TRANSMISSION DU SECOND CIRCUIT 2 DE FACON INVERSEMENT PROPORTIONNELLE A LADITE FONCTION DE TEMPORISATION EN ESCALIER.

Description

La présente invention se rapporte à des dispositifs

pour la conversion de signaux électriques et, plus précisé-

ment, à des convertisseurs de signaux électriques à facteur

de transmission variable graduellement.

L'invention peut être avantageusement utilisée

dans divers appareils de mesure en vue de générer des si-

gnaux en escalier, ainsi que dans des détecteurs synchrones.

La conversion des signaux électriques de façon graduelle est effectuée en faisant varier le facteur de transmission d'un circuit dont l'entrée est attaquée par le signal à convertir, en conformité avec une fonction

de temporisation en escalier prédéterminée.

On connaît déjà un convertisseur de signaux élec-

triques à facteur de transmission variable graduellement comprenant un circuit à facteur de transmission variable dont la sortie constitue la sortie du convertisseur et un

générateur de signaux de commande dont les sorties sont rac-

cordées aux entrées de commande dudit circuit à facteur de transmission variable afin de faire varier le facteur de transmission du montage en conformité avec une fonction de temporisation en escalier ( voir par exemple " Analog

Integrated Circuits - Devices, Circuits, Systems and Appli-

cations", Contributed Editor J.A. Connely, A Wiley Inter-

science Publication, John Wiley and Sons, New York, Sydney,

Toronto, 1975).

La variation du facteur de transmission d'un tel

convertisseur est complètement tributaire de celle du fac-

teur de transmission du circuit à facteur de transmission variable, de sorte que des écarts de valeurs de celui-ci

par rapport au niveau requis entraînent des écarts identi-

ques-du facteur de transmission de l'ensemble du convertis-

seur. D'autre part, le facteur de transmission du circuit à

facteur de transmission variable est influencé par la va-

leur ohmique de la résistance de charge du convertisseur,

cette influence étant d'autant plus grande que ladite résis-

tance est plus faible. De la sorte, des variations de la résistance de charge conduisent à un écart des valeurs du

facteur de transmission du convertisseur par rapport à cel-

les qui correspondent à la loi prédéterminée de sa varia-

tion, ce qui a pour effet une réduction de la précision

de conversion du signal d'entrée.

Si la résistance dé charge est dans une grande mesure déterminée par les éléments réactifs, ce qui est le cas, par exemple, du branchement d'uncâble coaxial de capacité importante sur la sortie du convertisseur, alors

l'effet de la résistance de charge sur le facteur de trans-

mission du convertisseur est tel qu'il se produit un accrois-

sement de la durée des processus transitoires en cas de changements par bonds du facteur de transmission suivant une fonction en escalier donnée, ce qui affecte encore la

précision de conversion du signal d'entrée.

Une réduction de l'influence de la résistance de charge peut être obtenue en diminuant-la résistance de

sortie du circuit à facteur de transmission variable,c'est-

à-dire en utilisant dans ce circuit un amplificateur plus

puissant. Cependant, un tel amplificateur possède une vi-

tesse de fonctionnement plus faible, ce qui signifie une augmentation de la durée des processus transitoires et, en fin de compte, une intensification des distorsions de

la forme d'onde du signal de sortie.

La présente invention vise donc à fournir un con-

vertisseur de signaux électriques à facteur de transmission

variable graduellement, qui soit agencé pour faire en sor-

te que l'influence de la valeur ohmique et de la nature

de la résistance de charge du convertisseur sur son fac-

teur de transmission soit réduite, en permettant ainsi d'é-

lever la précision de conversion du signal d'entrée.

Le problème ainsi posé est résolu grâce au fait qu'un convertisseur de signaux électriques à facteur de transmission variable graduellement, comportant un premier circuit à facteur de transmission variable dont la sortie constitue la sortie du convertisseur et un générateur de

signaux de commande dont les sorties sont reliées aux en-

trées de commande du premier circuit à facteur de transmis-

sion variable en vue de faire varier le facteur de trans-

mission du premier circuit à facteur de transmission varia-

ble en conformité avec une fonction de temporisation en

escalier, comprend en outre selon l'invention, un second cir-

cuit à facteur de transmission variable et un circuit compa-

rateur connectés de manière à former une boucle de contre-

réaction entre la sortie et l'entrée du premier circuit à facteur de transmission-variable, l'entrée dudit second cir- cuit à facteur de transmission variable étant raccordée à

la sortie du premier circuit à facteur de transmission va-

riable, les entrées de commande dudit second circuit à fac-

teur de transmission variable étant connectées aux sorties du générateur de signaux de commande en vue de faire varier le facteur de transmission du second circuit à facteur de transmission variable de façon inversement proportionnelle à la fonction en escalier en conformité avec laquelle varie le facteur de transmission du premier circuit à facteur de transmission variable, une entrée du circuit comparateur constituant l'entrée du convertisseur, l'autre entrée du

circuit comparateur étant reliée à la sortie du second cir-

cuit à facteur de transmission variable et la sortie du cir-

cuit comparateur étant reliée à l'entrée du premier circuit

à facteur de transmission variable.

Dans un tel convertisseur, la boucle de contre-

réaction empêche tout écart des valeurs assumées par le si-

gnal présent à la sortie du convertisseur par rapport à cel-

les correspondant à la loi prescrite de variation du fac-

teur de transmission, ce qui contribue évidemment à une élé-

vation de la précision de conversion du signal d'entrée.

De préférence, le circuit comparateur comprend un amplificateur de sommation dont les entrées constituent

les entrées respectives dudit circuit comparateur et un ad-

ditionneur dont l'une des entrées est reliée à l'entrée de l'amplificateur de sommation qui forme l'entrée du circuit

comparateur constituant celle du convertisseur, dont l'au-

tre entrée est reliée à la sortie de l'amplificateur de som-

mation et dont la sortie constitue la sortie du circuit

comparateur.

Une telle conception du circuit comparateur per-

met de réduire au minimum, voire d'annuler l'erreur sta-

tique naissant pendant les variations du facteur de trans-

mission du convertisseur. Il en résulte la possibilité d'un

accord précis du convertisseur même dans le cas o le fac-

teur de transmission du circuit direct pour le signal d'en-

trée n'est connu que de façon approximative et peut en fait dépasser de plusieurs fois la valeur-adoptée. En outre, cet-

te réalisation du circuit comparateur permet, grâce à l'u-

tilisation d'un amplificateur de sommation à gain élevé, d'obtenir un gain également élevé du circuit comparateur

et, donc, une grande précision de conversion, tout en per-

mettant une transmission rapide des variations du signal

d'entrée vers la sortie du convertisseur.

Dans ce qui suit, l'invention va être explicitée

par la description d'exemples particuliers de sa réalisa-

tion illustrés par les dessins annexés sur lesquels

- la Fig.1 est un schéma du convertisseur à fac-

teur de transmission variable graduellement, réalisé selon l'invention; les Fig.2a et 2b sont des courbes montrant la variation dans le temps des facteurs de transmission de divers circuits du convertisseur; et

- la Fig.3 est un schéma d'un convertisseur con-

çu suivant une variante d'éxécution de l'invention.

En se reportant à la Fig.1,le convertisseur de si-

gnaux électriques à facteur de transmission variable com-

prend deux circuits 1 et 2 à facteur de transmission varia-

ble, un générateur 3 de signaux de commande et un circuit

comparateur 4.

Le circuit 1 à facteur de transmission variable

comporte des amplificateurs différentiels 5 et 6. La sor-

tie de l'amplificateur différentiel 5 est reliée à son en-

trée inverseuse par l'intermédiaire d'une résistance 7 for-

mant un circuit de contre-réaction. L'entrée inverseuse de

l'amplificateur 5 est reliée à la sortie du circuit compa-

rateur 4 par l'intermédiaire de trois circuits connectés en parallèle, dont l'un est constitué par une résistance 8,

un autre par une résistance 9 et un commutateur électroni-

que pouvant être commandé 10 connectés en série et le troi-

sième par une résistance 11 et un commutateur électronique pouvant être commandé 12 connectés en série. Les entrées

inverseuse et non inverseuse de l'amplificateur différen-

tiel 6 sont reliées à la sortie de l'amplificateur 5 à travers des résistances 13 et 14 respectivement. La sortie de l'amplificateur 6 est reliée à son entrée inverseuse par l'intermédiaire d'une résistance 15 formant un circuit

de contre-réaction. L'entrée non inverseuse de l'amplifica-

teur 6 est reliée à la masse à travers un commutateur élec-

tronique pouvant être commandé 16. Le point de jonction des circuits d'entrée de l'amplificateur 5 constitue l'entrée du circuit 1 à facteur de transmission variable. La sortie de l'amplificateur 6 constitue la sortie du circuit 1 qui

forme en même temps la sortie du convertisseur. Les en-

trées de commande des commutateurs électroniques 10, 12

et 16 constituent les entrées de commande du circuit 1.

Le circuit 2 à facteur de transmission variable comporte des amplificateur différentiels 17 et 18. La sortie de l'amplificateur différentiel 17 est reliée à son entrée inverseuse par l'intermédiaire d'une résistance 19

formant une boucle de contre-réaction. Les entrées inver-

seuse et non inverseuse de l'amplificateur 17 sont reliées

à la sortie du circuit 1 à facteur de transmission varia-

ble à travers des résistances respectives 20 et 21 dont

le point de jonction constitue l'entrée du circuit 2. L'en-

trée non inverseuse de l'amplificateur 17 est raccordée

à la masse par l'intermédiaire d'un commutateur électroni-

que pouvant être commandé 22. La sortie de l'amplificateur

17 est reliée à travers une résistance 23 à l'entrée in-

verseuse de l'amplificateur 18.La sortie de l'amplifica-

teur 18 est connectée à son entrée inverseuse par l'inter-

médiaire de trois boucles de contre-réaction en parallèle dont la première est constituée par une résistance 24, la

deuxième par une résistance 25 et un commutateur électro-

nique pouvant être commandé 26 connectés en série et la

troisième par une résistance 27 et un commutateur électro-

nique pouvant être commandé 28 connectés également en sé-

rie. La sortie de l'amplificateur 18 constitue celle du circuit 2 àfacteur de transmission variable. Les entrées de commande des commutateurs électroniques 22,26 et 28

sont en même temps les entrées de commande du circuit 2.

-Les commutateurs électroniques 10,12,16,22, 26 et 28 peuvent être constitués chacun, par exemple, par un transistor à effet de champ dont la grille forme son entrée de commande. Le générateur 3 de signaux de commande a trois sorties 29,30 et 31. La sortie 29 est reliée à l'entrée de commande du commutateur 10 du circuit 1 et à l'entrée de commande du commutateur 26 du circuit 2, la sortie 30 est connectée aux entrées de commande du commutateur 12 du circuit 1 et du commutateur 28 du circuit 21 et la sortie

31 enfin, aux, entrées de commande du commutateur-16 du cir-

cuit 1 et du commutateur 22 du circuit 2. On peut employer,

comme générateur 3, tout circuit connu qui permette d'ob-

tenir la séquence requise de variations des signaux à ses sorties. De tels circuits sont ordinairement réalisés à

partir de bascules et de portes logiques.

Le circuit comparateur 4 comporte un amplifica-

teur différentiel 32 dont la sortie est reliée à son entrée inverseuse par l'intermédiaire d'une résistance 33 formant

un circuit de contre-réaction. L'entrée inverseuse de l'am-

plificateur 32 est reliée à l'une des bornes d'une résis-

tance 34 dont l'autre borne constitue l'entrée 35 du cir-

cuit comparateur 4 et est raccordée à la sortie de l'ampli-

ficateur 18 du circuit 2 à facteur de transmission varia-

ble. L'entrée inverseuse de l'amplificateur 32 est en outre

connectée à l'une des bornes d'une résistance 36 dont l'au-

tre borne constitue l'autre entrée, à savoir l'entrée 37, du circuit comparateur 4 et sert en même temps d'entrée du convertisseur. La sortie de l'amplificateur 32 forme celle

du circuit comparateur 4.

Le convertisseur illustré sur la Fig.1 fonctionne

de la manière suivante.

Les facteurs de transmission des circuits 1 et-2

sont déterminés par les positions des commutateurs électro-

niques 10,12,16 et 22,26,28, ces positions étant elles-mê-

mes modifiées en fonction des variations des signaux de commande aux sorties 29 à 31 du générateur 3. La fermeture

ou l'ouverture du commutateur 10 ou 12 conduit respective-

ment à un accroissement ou à une réduction de la valeur absolue du facteur de transmission du circuit 1, alors que

la fermeture ou l'ouverture du commutateur 26 ou 28 provo-

que respectivement une réduction ou un accroissement de la valeur absolue du facteur de transmission du montage 2. Les valeurs ohmiques des résistances 13,14 et 15 du circuit 1 et celles des résistances 19,20 et 21 du circuit 2 sont

choisies de telle sorte que la valeur ohmique de la résis-

tance 13 soit égale à celle de la résistance 15, que la valeur ohmique de la résistance 19 soit égale à celle de la résistance 20, que la valeur ohmique de la résistance

14 soit de beaucoup supérieure à la résistance du commuta-

teur 16 à l'état fermé et de beaucoup inférieure à celle du commutateur 16 à l'état ouvert et que la valeur ohmique de la résistance 21 soit considérablement supérieure à la

résistance du commutateur 22 à l'état fermé mais considé-

rablement inférieure à celle du commutateur 22 quand celui-

ci est à l'état ouvert. Dans ce cas, le facteur de trans-

mission du signal entre la sortie de l'amplificateur 5 et la sortie de l'amplificateur 6 est égal à un en ayant le signe positif lorsque le commutateur 16 est ouvert et le signe négatif lorsque celui-ci est fermé, tandis que le

facteur de transmission du signal entre la sortie de l'am-

plificateur 6 et la sortie de l'amplificateur 17 est éga-

lement égal à un en présentant le signe positif quant le commutateur 22 est ouvert et le signe négatif quand il est fermé. De cette façon, les facteurs de transmission des circuitsi et 2 sont positifs lorsque les commutateurs respectifs 16 et22 sont ouverts, mais ils sont négatifs

lorsque ces commutateurs 16 et 22 sont fermés.

En choisissant des laps de temps entre les chan-

gements des signaux aux sorties 29 à 31 du générateur 3

et les valeurs ohmiques des résistances 8,9 et 11, on éta-

blit une fonction en escalier donnée selon laquelle le fac-

teur de transmission du circuit 1 doit varier dans le temps.

Ainsi, par exemple, afin de pouvoir faire varier le facteur

de transmission du circuit 1 en conformité avec une fonc-

tion de temporisation qui est une sinusoïde à gradins, les

signaux présents aux sorties 29 à 31 du générateur 3 peu-

vent être modifiés de manière à assurer la séquence de com-

mutations suivante: fermeture du commutateur 10, fermetu-

re du commutateur 12, ouverture du commutateur 12, ouvertu-

re du commutateur 10, commutation du commutateur 16, ferme-

ture du commutateur 10, fermeture du commutateur 12, ouver-

ture du commutateur 12, ouverture du commutateur 10, com-

mutation du commutateur 16, fermeture du commutateur 10 et ainsi de suite. La variation du facteur de transmission du circuit 1 dans ces conditions est illustrée par la Fig. 2a.

Les modifications des signaux de commande aux sor-

ties 29 à 31 du générateur 3 (Fig.1), qui actionnent les commutateurs 10, 12 et 16 du circuit 1, provoquent en outre le fonctionnement des commutateurs respectifs 26,28 et 22 du circuit 2. Les valeurs ohmiques des résistances 24,25

et 27 du circuit 2 sont choisies de manière à être propor-

tionnelles à celles des résistances 8,9 et 11, respective-

ment, du circuit 1. Dans ce cas, les valeurs du facteur de

transmission du circuit 2 qui correspondent aux différen-

tes positions des commutateurs 26 et 28 seront inversement proportionnelles aux valeurs du facteur de transmission

du circuit 1 correspondant aux mêmes positions des commu-

tateurs-10 et 12, respectivement. Dans ces conditions, une inversion du signe du facteur de transmission du circuit 1 sera accompagnée de l'inversion du signe du facteur de

transmission du circuit 2 étant donné la commutation simul-

tanée des commutateurs 16 et 22. De cette façon, les va-

leurs assumées par le facteur de transmission du circuit 2

aux différents instants seront inversement proportionnel-

les aux valeurs que prend le facteur de transmission du

circuit 1 à ces mêmes instants, c'est-à-dire que le fac-

teur de transmission du circuit 2 varie, en cas de varia-

tion des signaux de commande aux sorties 29 à 31 du géné-

rateur 3, suivant une fonction de temporisation en escalier qui est inversement proportionnelle à la loi de variation

du facteur de transmission du circuit 1.

La variation du facteur de transmission du circuit 2 dans le cas d'une variation de celui du montage 1 suivant

une sinusoïde à gradins est illustrée dans la Fig.2b.

En cas de connexion des amplificateurs différen-

tiels 5,6,17,18 et 32 conformément au schéma de la Fig.1,

le circuit 2 à facteur de transmission variable et le cir-

cuit comparateur 4 forment une boucle de oontre-réaction

entre la sortie et l'entrée du circuit 1 à facteur de trans-

mission variable. Dans ce cas, le facteur de transmission F du convertisseur est défini par la relation < F1 F = 1 + a F1F2

o < est le facteur de transmission du circuit compara-

teur 4 pour le signal attaquant l'entrée 37;, F1 est le facteur de transmission du circuit 1;

S est le facteur de transmission du circuit compa-

rateur 4 pour le signal attaquant l'entrée 35; et

F2 est le facteur de transmission du circuit 2.

Comme le facteur de transmission F2 du circuit 2 est inversement proportionnel au facteur de transmission F1

du circuit 1, le produit F1'F2 de ces facteurs de transmis-

sion demeure inchangé au cours du fonctionnement du conver-

tisseur, de sorte que le facteur de transmission F du

convertisseur varie proportionnellement au facteur de trans-

mission F1 du circuit 1. La forme du signal présent à l'en-

trée 35 du circuit comparateur 4 coïncide dans ce cas avec celle du signal à l'entrée 37, c'est-à-dire avec celle du signal à convertir. Dans ces conditions, une variation du facteur de transmission du circuit 1 est compensée par une variation du facteur de transmission du circuit 2, si bien que le facteur de transmission du signal entre l'entrée du circuit 1 et la sortie du circuit 2 reste inchangé. Ainsi, par exemple, si la tension à l'entrée du convertisseur est maintenue constante, la tension à l'entrée 35 du circuit

comparateur 4 restera également constante.

Un écart du facteur de transmission du circuit 1

par rapport à la valeur prédéterminée, par exemple en rai-

son d'une variation de la résistance de charge (non repré-

sentée) de convertisseur, provoque une variation du facteur de transmission F du convertisseur d'une valeur qui est J F1 F2 fois inférieure à la valeur de l'écart du facteur de transmission F1 du circuit 1, parce qu'un écart du

facteur de transmission du circuit 1 entraîne une varia-

tion du signal présent à l'entrée 35 du circuit compara-

teur 4 et, par conséquent, du signal à sa sortie, dont la variation compense la variation du facteur de transmission

du circuit 1. Par exemple, avec des facteurs de transmis-

sion F1 et F des circuits 1 et 2 égaux à un et avec un facteur de transmission s du circuit comparateur 4, pour un signal attaquant l'entrée 35 égal à 100, un écart d'un pour cent du facteur de transmission F1 du circuit 1 par rapport à la valeur prescrite provoque une variation du

facteur de transmission F du convertisseur de 0,01% seule-

ment. De la même manière, si la charge du convertisseur présente une capacité ou une inductance considérable, leur influence sur la durée des processus transitoires pendant la commutation des commutateurs 10,12 et 16 sera 3 F1F2 fois moins grande que dans le cas d'une utilisation d'un schéma de convertisseur connu dans lequel il n'existe pas de contreréaction entre la sortie et l'entrée du circuit

* 1. Ceci permet d'assurer une courte durée desdits proces-

sus transitoires.

La précision avec laquelle le facteur de transmis-

sion du convertisseur varie en conformité avec une fonction en escalier donnée est déterminée principalement par la

précision du choix des résistances 33,34 et 36 et par cel-

le de la variation du facteur de transmission du circuit 2.

Des écarts du facteur de transmission du circuit 1 n'in-

fluent, comme indiqué précédemment que relativement peu sur le facteur de transmission du convertisseur à condition

que le produit tg F 1F2 soit suffisamment grand.

Le signal présent à la sortie du convertisseur re-

J il

présenté à la Fig.1 est formé avec une erreur statique éga-

le à la valeur du signal d'entrée divisée par celle du pro-

duit j?> F1F2* Cette erreur se répercute sur le signal déve-

loppé à la sortie du convertisseur si on ne le prend pas en considération lors du choix des caractéristiques des compo-

sants du convertisseur. Pour obtenir un facteur de trans-

mission élevé du circuit comparateur-4, il est utile d'y utiliser un amplificateur de sommation ne possédant pas de boucle de contre-réaction entre sa sortie et son entrée,

qui présente une rapidité de fonctionnement plus importan-

te que celle d'un amplificateur doté d'une contre-réaction.

Cependant, le facteur de transmission d'un tel amplifica-

teur n'est généralement connue que d'une façon très appro-

ximative, de sorte que sa valeur réelle peut différer de plusieurs fois de celle qui a été adoptée pour le calcul de l'erreur statique, erreur qui est dans ce cas difficile

à évaluer et à prendre en compte.

Dans le convertisseur représenté à la Fig.3, le

circuit comparateur 4 comprend un amplificateur de somma-

tion 38 et un additionneur 39.

L'amplificateur de sommation 38 est un amplifica-

teur du type différentiel dont l'entrée inverseuse consti-

tue l'entrée 37 du circuit comparateur 4, laquelle sert d'entrée du convertisseur, et dont l'entrée non inverseuse forme l'entrée 35 de ce même circuit comparateur 4, entrée

qui est reliée à la sortie du circuit 2 à facteur de trans-

mission variable.

L'additionneur 39 comporte un amplificateur diffé-

rentiel 40. La sortie de l'amplificateur 40 est reliée à

son entrée inverseuse par l'intermédiaire d'une résistan-

ce 41 formant un circuit de contre-réaction. L'entrée in-

verseuse de l'amplificateur 40 constitue l'une des entrées

de l'additionneur 39 et est reliée à la sortie de l'ampli-

ficateur 38 à travers une résistance 42. L'entrée non in-

verseuse de l'amplificateur 40 constitue l'autre entrée de l'additionneur 39 et est connectée, via une résistance 43, à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 38 et, via

une résistance 44, à la masse.

La sortie de l'amplificateur.40 forme celle de l'additionneur 39 ainsi que celle du circuit comparateur 4; elle est reliée à l'entrée du circuit 1 à facteur de

transmission variable.

Le facteur de transmission du convertisseur de la Fig.3 est défini par la relation suivante

F-)F1 (2)

1 + Y S F1F2

o Y est le gain de l'amplificateur 38; & est le facteur de transmission de l'additionneur

39 pour le signal provenant de la sortie de l'am-

plificateur 38; et ú est le facteur de transmission de l'additionneur

39 pour le signal provenant de l'entrée 37 du cir-

cuit comparateur 4.

En cas de variation du facteur de transmission du montage 1 du convertisseur illustré par la Fig.3, il se

produit une variation de celui de l'ensemble du convertis-

seur qui est Y JPF1F2 fois moins grande. D'autre part,

comme on peut le voir d'après la relation (2),1'erreur sta-

tique du convertisseur de la Fig.3 est nulle quel que soit

le gain de l'amplificateur 38 à condition que les caracté-

ristiques des composants de l'additionneur 39 et des cir-

cuits 1 et 2 à facteur de transmission variable soient choi-

sies de manière à obtenir un produit úF1F2 égal à un.

Il h'est donc pas nécessaire, avec un tel choix desdites caractéristiques des composants de l'additionneur 39 et des circuits 1 et 2, de tenir compte de l'erreur statique ni, 'par conséquent, de connaître avec précision la valeur

du gain de l'amplificateur 38 pour pouvoir adopter des ca-

ractéristiques des composants du convertisseur assurant une variation de son facteur de transmission en stricte conformité avec la fonction en escalier prescrite. Ainsi, par exemple, une variation du facteur de transmission du convertisseur d'une valeur ne dépassant pas 0,01% dans le cas d'une variation du facteur de transmission du montage 1 de 1% peut être obtenue avec F1 = F = 1 et

V 100.

L'application du signal de l'entrée du convertis-

seur directement à l'une des entrées de l'additionneur 39 assure en outre une transmission plus rapide des variations du signal d'entrée jusqu'à la sortie du convertisseur grâce à une réduction de l'influence de la constante de temps de

l'amplificateur 38 sur la transmission du signal d'entrée.

L'additionneur 39 peut être associé à l'amplifica-

teur 5 (Fig.1) du circuit 1 à facteur de transmission va-

riable. Dans ce cas, l'entrée inverseuse de l'amplificateur est reliée, par l'intermédiaire des résistances corres- -

pondantes, à la sortie et à l'entrée non inverseuse de l'am-

plificateur 38 ( Fig.3), la sortie du circuit 2 à facteur de transmission variable est reliée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 38 et le signal d'entrée est appliqué à l'entrée non inverseuse de cet amplificateur 38. Les commutateurs 10 et 12 (Fig.1) sont dans ce casincorporées dans les boucles de contre-réaction de l'amplificateur 5 et les commutateurs 26 et 28, dans les circuits d'entrée

de l'amplificateur 18.

Au cas o l'on n'a pas besoin d'inverser le signe

de la fonction en escalier suivant laquelle s'opère la va-

riation du facteur de transmission du convertisseur, les amplificateurs 6 et 17 peuvent être omis. Dans un tel cas,

la sortie de l'amplificateur 5 constitue celle du conver-

tisseur et est reliée à travers la résistance 23 à l'entrée

inverseuse de l'amplificateur 18.

Dans le cas d'une fonction en escalier alternée, on peut utiliser, au lieu des amplificateurs différentiels 6 et 17, un seul amplificateur différentiel à rétro-action dont la sortie doit être reliée à l'entrée 37 du circuit

comparateur 4 et dont l'entrée non inverseuse doit être rac-

cordée à la masse par l'intermédiaire d'un commutateur élec-

tronique qui sera commandé par le signal en provenance de

la-sortie 31 du générateur 3 de la même manière que les com-

mutateurs 16 et 22 du convertisseur décrit plus haut. Dans ce cas, le signal à convertir est appliqué aux entrées de l'amplificateur à travers des résistances, dont les valeurs ohmiques doivent être choisies de la même façon que celles des résistances 13,14 et 20,21 dans le convertisseur du type décrit. Il est bien évident qu'on peut utiliser, comme circuits 1 et 2 à facteur de transmission variable, des cir- cuits très variés susceptibles d'assurer des variations de leurs facteurs de transmission de valeurs prédéterminées en cas de modifications des signaux attaquant leurs entrées

de commande. Ils peuvent, par exemple, comporter des divi-

seurs de tension commutables.

Le convertisseur proposé peut être employé dans

ds générateurs de précision délivrant des signaux en esca-

lier, par exemple dans des générateurs de signaux harmoni-

ques en escalier, ainsi que dans d'autres dispositifs assu-

rant la conversion de signaux en conformité avec une fonc-

tion en escalier prédéterminée avec une précision élevée, de tels dispositifs pouvant être, par exemple, des détecteurs

synchrones de précision.

Si un tel convertisseur est utilisé pour engendrer

des signaux en escalier, on applique à son entrée une ten-

sion continue et il délivre alors à sa sortie un signal variable par bonds qui s'avère être en concordance exacte

avec la fonction de temporisation en escalier prescrite.

Lorsque ce convertisseur est utilisé en tant que détecteur synchrone, la fonction suivant laquelle varie le facteur de transmission du convertisseur se présente sous la forme

d'une sinusoïde à gradins, de sorte qu'il apparaît à la sor-

tie du convertisseur un signal dont la composantes continue est proportionnelle à l'amplitude de la composante du signal d'entrée, laquelle composante est de même fréquence et à la même phase que la fonction harmonique selon laquelle varie

le facteur de transmission du convertisseur.

Il est également avantageux d'appliquer l'inven-

tion à des convertisseurs à facteurs de transmission varia-

bles en quadrature. Dans de tels convertisseurs, le facteur de transmission du signal depuis l'entrée du convertisseur

vers l'une de ses sorties varie suivant une fonction harmo-

nique en escalier qui est déphasée de 900 par rapport à la fonction harmonique en escalier suivant laquelle varie le

facteur de transmission du signal entre l'entrée du conver-

tisseur et son autre sortie. Grâce à l'utilisation de la solution proposée dans de tels convertisseurs, on obtient un déphasage de 90 entre les variations des facteurs de transmission avec un degré de précision élevé.

Claims

REVENDICATIONS

1. Convertisseur de signaux électriques à facteur

de transmission variable graduellement, comportant un pre-

mier circuit à facteur de transmission variable (1) dont la

sortie constitue la sortie du convertisseur et un généra-

teur (3) de signaux de commande dont les sorties sont re-

liées aux entrées de commande dudit premier circuit à fac-

teur de transmission variable (1) en vue de faire varier le facteur de transmission du premier circuit à facteur de transmission variable (1) en conformité avec une fonction

de temporisation en escalier, caractérisé en ce qu'il com-

prend en outre un second circuit à facteur de transmission variable (2) et un circuit comparateur (4) connectés de

manière à former une boucle de contre-réaction entre la sor-

tie et l'entrée du premier circuit à facteur de transmission variable (1), l'entrée dudit second circuit à facteur de transmission variable (2) étant raccordée à la sortie du premier circuit à facteur de transmission variable (1),les

entrées de commande dudit second circuit à facteur de trans-

mission variable (2) étant connectées aux sorties dudit gé-

nérateur (3) de signaux de commande en vue de faire varier le facteur de transmission du second circuit à facteur de

transmission variable (2) de façon inversement proportion-

nelle à la fonction en escalier en conformité avec laquel-

le varie le facteur de transmission du premier circuit à

facteur de transmission variable (1), une entrée dudit cir-

cuit comparateur (4) constituant l'entrée du convertisseur, l'autre entrée du circuit comparateur (4) étant reliée à la

sortie du second circuit à facteur de transmission varia-

ble (2) et à la sortie du circuit comparateur (4), étant

reliée à l'entrée du premier circuit à facteur de trans-

mission variable (1).

2. Convertisseur suivant la revendication 1, carac-

térisé en ce que ledit circuit comparateur (4) comprend un amplificateur de sommation (38) dont les entrées constituent les entrées respectives dudit circuit comparateur (4) et un

additionneur (39) dont l'une des entrées est reliée à l'en-

trée dudit amplificateur de sommation (38) qui forme l'en-

trée du circuit comparateur (4) constituant celle du conver-

tisseur, dont l'autre entrée est reliée à la-sortie de l'am-

plificateur de sommation (38) et dont la sortie constitue la sortie du circuit comparateur (4).