FR2670637A1 - Isolating mounting for transmission circuit intended to transport analog signals - Google Patents
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Abstract
Description
"Montage isolant pour circuit de transmission destiné à
véhiculer des signaux analogiques"
La présente invention concerne d'une manière générale les circuits de transmission destinés à véhiculer des signaux analogiques."Insulating assembly for transmission circuit intended for
carry analog signals "
The present invention relates generally to the transmission circuits intended to convey analog signals.
C'est le cas, par exemple, des circuits de transmission de type téléphonique, qu'il s'agisse de la desserte d'un simple appareil téléphonique ou qu'il s'agisse de celle d'un télécopieur ou d'un quelconque modulateur-démodulateur. This is the case, for example, of telephone-type transmission circuits, whether serving a simple telephone apparatus or whether it is that of a fax machine or any other modulator-demodulator.
Dans tous les cas, pour respecter les normes de sécurité en la matière, il est nécessaire d'assurer une isolation galvanique entre, d'une part, les points accessibles aux intéressés, et, d'autre part, la tension du réseau correspondant. In all cases, in order to comply with safety standards in this area, it is necessary to provide galvanic isolation between, on the one hand, the points accessible to the interested parties, and, on the other hand, the voltage of the corresponding network.
S'agissant, par exemple, d'appareils téléphoniques sans cordon mettant en oeuvre une base fixe et un mobile entre lesquels la liaison fait intervenir des antennes métalliques, il est nécessaire d'isoler de la ligne correspondante l'antenne dont est dotée la base fixe. As regards, for example, cordless telephone devices using a fixed base and a mobile between which the connection involves metal antennas, it is necessary to isolate from the corresponding line the antenna with which the base is provided. fixed.
D'une manière générale, s'agissant des signaux de commande de prise ou de libération de ligne, cette isolation peut être assurée par un relais électromécanique à fort isolement entre la commande et les contacts. Generally speaking, with regard to seizure or line release command signals, this isolation can be ensured by an electromechanical relay with high isolation between the command and the contacts.
Mais la réalisation en est relativement coûteuse. But the realization is relatively expensive.
S'agissant des signaux numériques, et c'est le cas par exemple de la commande d'une numérotation décimale, l'utilisation d'optocoupleurs est possible. With regard to digital signals, and this is the case for example with the command of a decimal numbering, the use of optocouplers is possible.
S'agissant des signaux analogiques, et c'est le cas, principalement, de ceux assurant le transport de la parole, la solution la plus usuelle consiste à utiliser un transformateur dans chaque sens. As regards analog signals, and this is mainly the case for those ensuring the transport of speech, the most usual solution consists in using a transformer in each direction.
Mais les transformateurs sont eux aussi des composants relativement chers, qui, globalement, entrent pour une fraction notable, supérieure à 10 %, du coût "matière" total de l'ensemble. But transformers are also relatively expensive components, which, overall, account for a significant fraction, greater than 10%, of the total "material" cost of the whole.
En outre, ces transformateurs mobilisent pour leur implantation une surface importante du circuit imprimé correspondant, ils sont à l'origine de nombreuses pannes, et il leur est imputable une dégradation du rapport signal/bruit. In addition, these transformers mobilize for their implantation a significant surface of the corresponding printed circuit, they are at the origin of numerous breakdowns, and it is attributable to them a degradation of the signal / noise ratio.
Dans certaines applications, et en particulier dans certaines applications médicales, il a été proposé de leur substituer des optocoupleurs. In certain applications, and in particular in certain medical applications, it has been proposed to replace them with optocouplers.
Mais, à ce jour, il faut alors associer à de tels optocoupleurs un montage relativement complexe, et donc coûteux, pour compenser, par des réglages appropriés, la dispersion de caractéristiques dont ils sont usuellement l'objet d'une fabrication à une autre, et ainsi éviter toute distorsion rédhibitoire. But, to date, it is then necessary to associate with such optocouplers a relatively complex and therefore costly assembly, to compensate, by appropriate adjustments, for the dispersion of characteristics of which they are usually the subject of manufacture to another, and thus avoid any unacceptable distortion.
La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition qui, tout en autorisant la mise en oeuvre d'optocoupleurs, permet d'éviter cet inconvénient. The present invention generally relates to a provision which, while allowing the use of optocouplers, avoids this drawback.
De manière plus précise, elle a pour objet un montage isolant pour circuit de transmission destiné à véhiculer des signaux analogiques caractérisé en ce que, mettant en oeuvre un optocoupleur, il est associé à cet optocoupleur des résistances de polarisation dont il résulte que sa plage de travail correspond à un transfert de courant linéaire. More specifically, it relates to an insulating assembly for a transmission circuit intended to convey analog signals, characterized in that, using an optocoupler, it is associated with this optocoupler of the polarization resistors from which it follows that its range of work corresponds to a linear current transfer.
Ainsi, toute distorsion notable est évitée, étant entendu que des réglages prévus de toute façon par ailleurs permettent, corollairement, de prendre en compte, si nécessaire, les inévitables tolérances de fabrication. Thus, any significant distortion is avoided, it being understood that adjustments provided in any case otherwise allow, as a corollary, to take into account, if necessary, the inevitable manufacturing tolerances.
Quoi qu'il en soit, grâce à de tels optocoupleurs, l'isolation galvanique nécessaire est avantageusement réalisée au moindre coût. Anyway, thanks to such optocouplers, the necessary galvanic isolation is advantageously achieved at the lowest cost.
En pratique, ce coût peut avantageusement plus ne représenter qu'une fraction réduite, de l'ordre de 1,5 %, du coût total "matière" de l'ensemble. In practice, this cost can advantageously no longer represent a reduced fraction, of the order of 1.5%, of the total "material" cost of the assembly.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels
la figure 1 est un bloc diagramme d'un appareil téléphonique sans cordon auquel peut être appliquée l'invention ;
la figure 2 est un bloc diagramme relatif à la base fixe de cet appareil téléphonique
la figure 3 est un schéma d'un montage isolant mis en oeuvre suivant l'invention dans cette base fixe
la figure 4 est un diagramme explicatif du fonctionnement de ce montage isolant
la figure 5 est un schéma d'un autre montage isolant suivant l'invention ;
la figure 6 est un diagramme qui, analogue à celui de la figure 2, se rapporte à une autre application de l'invention.The characteristics and advantages of the invention will become apparent from the description which follows, by way of example, with reference to the appended schematic drawings in which
FIG. 1 is a block diagram of a cordless telephone apparatus to which the invention can be applied;
FIG. 2 is a block diagram relating to the fixed base of this telephone apparatus
Figure 3 is a diagram of an insulating assembly implemented according to the invention in this fixed base
Figure 4 is an explanatory diagram of the operation of this insulating assembly
Figure 5 is a diagram of another insulating assembly according to the invention;
Figure 6 is a diagram which, similar to that of Figure 2, relates to another application of the invention.
Ces figures illustrent à titre d'exemple l'application de l'invention à un circuit de transmission de type téléphonique. These figures illustrate by way of example the application of the invention to a telephone type transmission circuit.
Sur les figures 1 à 5, il s'agit, plus précisément, de la desserte d'un téléphone sans cordon. In Figures 1 to 5, it is more specifically the service of a cordless telephone.
Globalement, un tel téléphone sans cordon met en oeuvre, d'une part, une base fixe 10, qui est reliée aux deux fils 11 de la ligne téléphonique L correspondante, et, d'autre part, à la disposition de l'usager, un mobile 12, qui, doté d'un microphone et d'un écouteur, forme combiné. Overall, such a cordless telephone uses, on the one hand, a fixed base 10, which is connected to the two wires 11 of the corresponding telephone line L, and, on the other hand, available to the user, a mobile 12, which, with a microphone and an earpiece, forms a handset.
La liaison entre la base fixe 10 et le mobile 12 se faisant par rayonnement, la base fixe 10 est dotée d'une antenne 13, et le mobile 12 d'une antenne 14. The connection between the fixed base 10 and the mobile 12 takes place by radiation, the fixed base 10 is provided with an antenna 13, and the mobile 12 with an antenna 14.
Les dispositions correspondantes étant bien connues par elles-mêmes, et ne relevant pas de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici. The corresponding provisions being well known in themselves, and not falling within the scope of the present invention, they will not be described in more detail here.
Il suffira d'indiquer, en référence à la figure 2, que, pour la conversion deux fils-quatre fils nécessaire, la base fixe 10 comporte une interface de ligne 15 dont sont issus, d'une part, les deux fils 16 nécessaires à la desserte, dans un premier sens, du microphone, et, d'autre part, les deux fils 17 nécessaires à la desserte, dans un deuxième sens, opposé au précédent, de l'écouteur, et que l'ensemble des autres composants en cause peuvent être considérés, par simple commodité, comme rassemblés sur une carte 18 avec laquelle interfère le mobile 12 lorsque, pour la recharge de sa source autonome de courant, il est rapporté sur la base fixe 10. It will suffice to indicate, with reference to FIG. 2, that, for the necessary two-wire-four-wire conversion, the fixed base 10 has a line interface 15 from which, on the one hand, the two wires 16 necessary for the connection, in a first direction, of the microphone, and, on the other hand, the two wires 17 necessary for the connection, in a second direction, opposite to the previous one, of the earpiece, and that all of the other components in cause can be considered, for simple convenience, as gathered on a card 18 with which the mobile 12 interferes when, for recharging its autonomous source of current, it is attached to the fixed base 10.
Sur les figures 1 et 2 a été schématisé, en 19, le dispositif d'embrochage correspondant. In Figures 1 and 2 has been shown schematically, in 19, the corresponding racking device.
I1 importe, pour la sécurité de l'usager, que tant ce dispositif d'embrochage 19 que l'antenne 13 soient isolés de la ligne téléphonique L, ou, d'une manière plus générale, que le potentiel de la carte 18 soit flottant par rapport à celui de cette dernière. It is important, for the safety of the user, that both this racking device 19 and the antenna 13 are isolated from the telephone line L, or, more generally, that the potential of the card 18 is floating. compared to that of the latter.
Il est mis en oeuvre, pour ce faire, entre la ligne téléphonique L et la carte 18, un montage isolant M. To do this, an insulating circuit M is installed between the telephone line L and the card 18.
Suivant l'invention, ce montage isolant M met en oeuvre au moins un optocoupleur 20. According to the invention, this insulating assembly M uses at least one optocoupler 20.
En pratique, il comporte deux optocoupleurs 20, et ceux-ci, qui sont disposés en aval de l'interface de ligne 15, entre elle et la carte 18, interviennent à raison d'un par sens. In practice, it comprises two optocouplers 20, and these, which are arranged downstream of the line interface 15, between it and the card 18, operate at the rate of one per direction.
Autrement dit, l'un des ces optocoupleurs 20 est interposé sur les fils 16, et l'autre sur les fils 17. In other words, one of these optocouplers 20 is interposed on the wires 16, and the other on the wires 17.
De manière connue en soi, chacun des optocoupleurs 20 mis en oeuvre comporte, disposés en regard l'un de l'autre, à distance l'un de l'autre, et en pratique sous une même enceinte 22, d'une part, une diode électroluminescente 23, communément appelée LED, et, d'autre part, un transistor 24, de type PNP par exemple. In a manner known per se, each of the optocouplers 20 implemented comprises, arranged opposite one another, at a distance from each other, and in practice under the same enclosure 22, on the one hand, a light-emitting diode 23, commonly called LED, and, on the other hand, a transistor 24, of PNP type for example.
Le diagramme de la figure 4 donne l'allure de la courbe représentative du courant IS sortant d'un tel optocoupleur 20, c'est-à-dire du courant parcourant le circuit émetteurrécepteur de son transistor 24, en fonction du courant IE qui y entre, c'est-à-dire du courant parcourant sa diode électroluminescente 23. The diagram in FIG. 4 gives the shape of the curve representative of the current IS exiting from such an optocoupler 20, that is to say of the current flowing through the emitter-receiver circuit of its transistor 24, as a function of the current IE which there between, that is to say, current flowing through its light-emitting diode 23.
Cette courbe comporte, dans sa zone médiane, un tronçon de droite T, qui, incliné, correspond à une relation linéaire entre le courant sortant IS et le courant entrant IE, ou qui, autrement dit, correspond à un transfert de courant linéaire dans l'optocoupleur 20. This curve comprises, in its median zone, a straight section T, which, inclined, corresponds to a linear relationship between the outgoing current IS and the incoming current IE, or which, in other words, corresponds to a linear current transfer in l optocoupler 20.
Suivant l'invention, il est associé à un optocoupleur 20 des résistances de polarisation dont il résulte que sa plage de travail correspond précisément à un tel transfert linéaire de courant. According to the invention, it is associated with an optocoupler 20 of the polarization resistors from which it follows that its working range corresponds precisely to such a linear transfer of current.
Autrement dit, il est fait en sorte que, à tout instant, le point représentatif de son fonctionnement soit sur le tronçon de droite T de sa courbe. In other words, it is made so that, at all times, the point representative of its operation is on the straight section T of its curve.
S'agissant des fils 17 assurant la desserte de l'écouteur, c'est-à-dire des fils par lesquels transitent, de la ligne téléphonique L à la carte 18, les signaux analogiques transportant la parole, la diode électroluminescente 23 de l'optocoupleur 20 correspondant est, dans la forme de réalisation représentée, figure 3, en série avec un pont diviseur P formé d'au moins deux résistances R1, R2 au point milieu desquelles intervient l'un des fils 17 concernés, la résistance R2 étant en série sur ce fil tandis que la résistance R1 est en dérivation par rapport à lui, et les valeurs des deux résistances R1, R2 sont entre elles dans un rapport tel que l'excursion du courant d'entrée IE traversant cette diode électroluminescente 23 reste dans les limites de la plage de transfert linéaire. With regard to the wires 17 ensuring the service of the earpiece, that is to say the wires through which the analog signals carrying speech, the light-emitting diode 23 of l, pass from the telephone line L to the card 18. 'corresponding optocoupler 20 is, in the embodiment shown, Figure 3, in series with a divider bridge P formed of at least two resistors R1, R2 at the midpoint of which intervenes one of the son 17 concerned, the resistor R2 being in series on this wire while the resistor R1 is in derivation with respect to it, and the values of the two resistors R1, R2 are between them in a ratio such that the excursion of the input current IE passing through this light-emitting diode 23 remains within the limits of the linear transfer range.
Préférentiellement, ce rapport est compris entre 1,5 et 3, et, par exemple, il est voisin de 2. Preferably, this ratio is between 1.5 and 3, and, for example, it is close to 2.
Grâce à un tel rapport, le courant d'entrée IE reste dans les limites IE1, IE2 correspondant au tronçon de droite
T.Thanks to such a ratio, the input current IE remains within the limits IE1, IE2 corresponding to the section on the right
T.
Conjointement, la somme des valeurs des résistances R1,
R2 est choisie de manière à minimiser l'excursion du courant d'entrée IE, en stabilisant ce courant d'entrée IE dans la zone moyenne de la plage de transfert linéaire.Conjointly, the sum of the values of the resistances R1,
R2 is chosen so as to minimize the excursion of the IE input current, by stabilizing this IE input current in the middle zone of the linear transfer range.
Préférentiellement, cette somme est comprise entre 1,5 et 5 k-ohms, et, par exemple, elle est voisine de 3,2 k-ohms. Preferably, this sum is between 1.5 and 5 k-ohms, and, for example, it is close to 3.2 k-ohms.
A titre indicatif, et sans qu'il puisse en résulter une quelconque limitation de l'invention, il peut être précisé que, lorsque l'optocoupleur 20 concerné est un optocoupleur standard du commerce, tel que ceux par exemple vendus sous la référence commerciale "CNX 35" par la Société PHILIPS, de bons résultats sont obtenus avec les valeurs suivantes
R1 = 2,2 k-ohms
R2 = 1 k-ohm
Conjointement, mais sans que cela corresponde en quoi que ce soit à une condition critique, la résistance R3 intervenant sur le circuit émetteur-récepteur du transistor 24 a une valeur qui, préférentiellement, est comprise entre 2 et 10 k-ohms.As an indication, and without it being possible to result in any limitation of the invention, it can be specified that, when the optocoupler 20 concerned is a standard commercial optocoupler, such as those sold for example under the commercial reference " CNX 35 "by the company PHILIPS, good results are obtained with the following values
R1 = 2.2 k-ohms
R2 = 1 k-ohm
Jointly, but without this corresponding in any way to a critical condition, the resistance R3 intervening on the emitter-receiver circuit of the transistor 24 has a value which, preferably, is between 2 and 10 k-ohms.
Il peut être précisé, dans les mêmes conditions que ci-dessus, que de bon résultats sont obtenus avec la valeur suivante
R3 = 4,7 k-ohms
Il en résulte en effet une stabilisation du courant sortant IS entre les limites IS1 et IS2 de celui-ci correspondant au tronçon de droite T.It can be specified, under the same conditions as above, that good results are obtained with the following value
R3 = 4.7 k-ohms
This in fact results in a stabilization of the outgoing current IS between the limits IS1 and IS2 thereof corresponding to the straight section T.
S'agissant des fils 16 par lesquels transitent, de la carte 18 de la ligne téléphonique L, les signaux analogiques transportant la parole, il est préférentiellement mis à profit, suivant l'invention, l'amplificateur opérationnel 25 dont est par ailleurs équipée, pour d'autres raisons, la carte 18. With regard to the wires 16 through which the analog signals carrying speech pass, from the card 18 of the telephone line L, advantage is preferably taken, according to the invention, of the operational amplifier 25 with which is also equipped, for other reasons, card 18.
Dans ce cas, et suivant l'invention, figure 5, l'optocoupleur 20 correspondant est directement commandé par cet amplificateur opérationnel 25, et, comme précédemment, il est fait en sorte que l'excursion du courant d'entrée IE traversant la diode électroluminescente 23 correspondante reste dans les limites de la plage de transfert linéaire de celui-ci. In this case, and according to the invention, FIG. 5, the corresponding optocoupler 20 is directly controlled by this operational amplifier 25, and, as before, it is made so that the excursion of the input current IE passing through the diode light emitting 23 corresponding remains within the limits of the linear transfer range thereof.
Autrement dit, cet amplificateur opérationnel 25 est polarisé de manière à obtenir le courant moyen adéquat dans cette diode électroluminescente 23. In other words, this operational amplifier 25 is polarized so as to obtain the adequate average current in this light-emitting diode 23.
A titre indicatif, et dans les mêmes conditions que cidessus, il peut être précisé que de bons résultats sont obtenus lorsque la résistance R'2 entre cet amplificateur opérationnel 25 et la diode électroluminescente 23 a la valeur suivante
R'2 = 2,2 k-ohms
A la figure 6, il s'agit de la desserte d'un télécopieur 27 ou d'un modulateur-démodulateur. As an indication, and under the same conditions as above, it can be specified that good results are obtained when the resistance R'2 between this operational amplifier 25 and the light-emitting diode 23 has the following value
R'2 = 2.2 k-ohms
In Figure 6, it is the service of a fax machine 27 or a modulator-demodulator.
Dans ce cas, les deux optocoupleurs 20 du montage isolant M suivant l'invention sont disposés en amont de l'interface de ligne 15 correspondante. In this case, the two optocouplers 20 of the insulating assembly M according to the invention are arranged upstream of the corresponding line interface 15.
Dans ce qui précède, le montage isolant M suivant l'invention ne comporte que deux optocoupleurs 20. In the foregoing, the insulating assembly M according to the invention comprises only two optocouplers 20.
Suivant un développement, non représenté, de l'invention, il est prévu qu'il en comporte un troisième, pour servir de référence pour le gain des deux autres. According to a development, not shown, of the invention, it is expected that it includes a third, to serve as a reference for the gain of the other two.
La présente invention ne se limite d'ailleurs pas aux formes de mise en oeuvre décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution. The present invention is also not limited to the embodiments described and shown, but encompasses any variant.
Claims (10)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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| FR9015821A Expired - Fee Related FR2670637B1 (en) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | INSULATING MOUNTING FOR TRANSMISSION CIRCUIT FOR VEHICLE OF ANALOG SIGNALS. |
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Legal Events
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| ST | Notification of lapse |