FR2556528A1 - Procede et dispositif de conversion d'un signal analogique - Google Patents

Abstract

LA CONVERSION S'OPERE EN PRODUISANT UN SIGNAL TRANSITOIRE EXPONENTIEL (EN 2) QUI EST COMPARE AU SIGNAL D'ENTREE ET A DEUX SIGNAUX DE REFERENCE (EN3). LES INSTANTS OU SE PRODUIT L'EGALITE ENTRE LE SIGNAL TRANSITOIRE ET LES AUTRES SIGNAUX DETERMINENT DES INTERVALLES DE TEMPS TRM, TRR QUI SONT MESURES PAR COMPTAGE D'IMPULSIONS D'HORLOGE. LE RAPPORT DE DEUX INTERVALLES DONNE UNE REPRESENTATION NUMERIQUE ET LOGARITHMIQUE DU SIGNAL D'ENTREEVM. LA CONVERSION EST INSENSIBLE AUX DERIVES DES COEFFICIENTS DU SIGNAL TRANSITOIRE EXPONENTIEL.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONVERSION
D'UN SIGNAL ANALOGIQUE
L'invention concerne un procédé et un dispositif permettant de convertir un signal d'entrée en une représentation de ce signal. et notamment en une fonction logarithmique de ce signal,
La conversion logarithmique est un procédé utilisé depuis longtemps dans le domaine de la mesure.

Elle est notamment mise en oeuvre dans les appareils de mesure dits logomètresZ qui ont pour fonction de convertir un signal d'entrée en une fonction logarithmique du rapport de ce signal d'entrée å un signal de référence. comme le fait un décibel-mètre ou un pH-mètre par exemple.

La conversion logarithmique a également été proposée et utilisée dans des multiplicateurs analogiques. Pour obtenir le produit de deux signaux. chacun de ces signaux est converti en sa valeur logarithmique et la somme des valeurs logarithmiques est appliquée à un convertisseur exponentiel analogique dont le signal de sortie représente le produit des signaux d'entrée.

Différents procédés de conversion logarithmique sont actuellement connus, se distinguant essentiellement les uns des autres par la façon dont est produite la loi exponentielle ou logarithmique permettant cette conversion.

On a, à cette fin, utilisé par exemple la caractéristique exponentielle de la jonction P-N d'une diode ou d'un transistor, la décharge d'un condensateur ou d'une inductance, et le calcul numérique du logarithme.

chacune de ces techniques présente des limitations qui ne la rendent a priori applicable qu'a des mesures particulières ou n'exigeant qu'une précision moyenne.

Ainsi. la caractéristique exponentielle d'une jonction P-N est très sensible à la température et n'est jamais rigoureusement définie, surtout dans le silicium; elle np permet de plus que la mesure des tensions très faibles, ce qui souleve des problèmes de precision et de bruit.

Les caractéristiques des composants passifs tels que condensateurs et inductances dépendent de la précision de la fabrication de ces composants, et sont susceptibles de varier avec la température ou dans le temps.

Par ailleurs, le calcul du logarithme de la valeur numérique d'un signal d'entrée analogique est peu économique en raison de la lenteur du calcul et en raison également de ce que le procédé exige, pour une gamme donnée de valeurs possibles du logarithme, une conversion analogique numérique du signal d'entrée avec une précision suffisante sur une gamme très étendue de valeurs possibles de ce signal d'entrée.

Dans ce contexte, l'un des buts de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif de conversion logarithmique susceptibles d'atteindre une très haute précision.

Le procédé de l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à - produire un signal transitoire évoluant de façon
exponentielle en fonction du temps1 - comparer le signal transitoire a un premier signal de
référence, à un deuxième signal de référence, et au
signal d'entrée, - repérer dans le temps un premier instant de référence, un
second instant de référence et un instant de mesure, ces
instants étant respectivement définis comme ceux auxquels
se produit l'égalité du signal transitoire avec le
premier signal de référence, le second signal de
référence et le signal d'entrée, les instants de
référence étant différents les uns des autres sans être
nécessairement antérieurs a l'instant de mesure, - mesurer un intervalle de temps de référence, défini comme
celui qui sépare les deux instants de référence, et un
intervalle de temps de mesure défini comme celui qui
sépare l'instant de mesure de l'un des instants de
référence, différent de cet instant de mesure, - et produire une mesure du rapport des deux intervalles de
temps mesurés, cette mesure étant celle d'une fonction
logarithmique du signal d'entrée.

Gracie a ces caractéristiques, et comme on le comprendra plus aisément dans la description détaillée qui va suivre, en référence aux équations représentatives des phénomènes concernés, l'invention permet de délivrer après- conversion un signal dont la valeur est indépendante des coefficients caractérisant le signal transitoire exponentiel, pour autant que ce signal soit effectivement exponentiel et que ces coefficients évoluent lentement par rapport au temps d'exécution des étapes du procédé de l'invention.

Selon un autre des ses aspects l'invention a pour but de proposer un procédé et un dispositif de conversion analogique-numérique d'un signal d'entrée.

A cette fin, le procédé de l'invention se caractérise par le fait que la mesure des intervalles de temps est effectuée par un comptage d'impulsions produites à une fréquence fixe pendant ces intervalles de temps, l'évaluation de ladite fonction logarithmique prenant ainsi la forme d'un rapport de nombre d'impulsions.

Selon un autre aspect encore, l'invention a pour but de proposer un procédé et un dispositif de conversion d'un signal analogique utilisable sur une large gamme de valeurs possibles de ce signal analogique.

On utilise a cette fin un signal transitoire representé par une fonction exponentielle négative du temps, et les signaux de référence sont tels que l'instant de référence qui définit, avec l'instant de mesure, un intervalle de temps mesuré, est antérieur à cet instant de mesure.

Par ces dispositions, l'intervalle de temps de mesure peut être inférieur, égal ou supérieur à l'intervalle de temps de référence, et l'intervalle de temps de mesure est d'autant plus long, c'est-à-dire d'autant plus facile à mesurer, que le signal d'entrée est petit.

En appliquant, par voie numérique, une transformation inverse à la fonction logarithmique du signal d'entrée exprimée sous forme d'un rapport de nombre d'impulsions, il est possible d'obtenir une représentation numérique plus directe du signal d'entrée, et par exemple l'amplitude de ce signal exprimée dans une unité de mesure connue dans le cas où l'amplitude des signaux de référence est elle-meme connue. Comme cette transformation inverse est appliquée par voie numérique, l'erreur introduite est aussi faible que voulu; de plus, comme cette transformation inverse est représentée par une fonction exponentielle, elle peut être obtenue grace a un calcul très rapide.

I1 en résulte qu'une représentation numérique non logarithmique du signal, et éventuellement la valeur numérique directe de son amplitude, peut-être obtenue aisément et avec une précision élevée sur une grande dynamique.

De préférence, les deux signaux de référence sont dérivés d'un même signal initial, l'un des signaux de référence au moins étant obtenu par division de ce signal, de façon que le rapport des signaux de référence puisse etre ajusté à une valeur constante.

Pour obtenir différentes formes simples de fonctions logarithmiques sans traitement numérique, on peut prévoir par éxemple que le signal de référence qui définit, avec l'instant de mesure, un intervalle de temps de mesure ait pour amplitude l'unité de mesure du signal d'entrée ou que les amplitudes des signaux de référence soient dans un rapport égal a la base e des logarithmes népériens.

Le dispositif de conversion correspondant est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend : un générateur de signal transitoire délivrant un signal de forme exponentielle; une source de signal de référence fournissant au moins un signal de référence d'amplitude relativement faible; trois comparateurs à deux entres au moins, et une sortie, recevant chacun le signal transitoire sur une de leurs entrées, et recevant respectivement sur une autre entrée le signal de référence d'amplitude relatlvement faible, un signal de référence d'amplitude relativement élevée, et le signal d'entrée; et un circuit de combinaison relié aux sorties des comparateurs et délivrant des premières et secondes impulsions dont les durées respectives dépendent des intervalles de temps séparant les instants auxquels les sorties des comparateurs ont changé d'état.

De préférence, le générateur de signal transitoire comprend un condensateur et une résistance dans laquelle le condensateur peut se décharger.

Ce générateur de signal transitoire peut avantageusement comprendre un amplificateur suiveur délivrant un signal de sortie sous faible impédance, utilisé comme signal transitoire, qui est l'image de la tension aux bornes du condensateur.

Dans une forme de réalisation possible, la source de signal de référence comprend un diviseur de tension élaborant le signal de référence d'amplitude relativement faible a partir du signal de référence d'amplitude élevée.

Par ailleurs1 le circuit de combinaison comprend par exemple deux portes logiques OU-EXCLUSIF dont l'une est reliée à la sortie du comparateur recevant le signal d'entrée, et dont l'autre est reliée a la sortie du comparateur recevant le signal de référence d'amplitude relativement faible, chacune de ces deux portes étant par ailleurs reliée à la sortie du comparateur recevant le second signal de référence d'amplitude relativement élevée, et fournissant des premières et secondes impulsions de sortie.

Un circuit de sortie et d'isolement peut être prévu pour éliminer les éventuels parasites dans les premières et secondes impulsions de sortie du circuit de combinaison.

En aval du circuit de combinaison et/ou- du circuit de sortie et d'isolement, le dispositif comprend de préférence un circuit numérique propre à compter des impulsions d'horloge pendant la durée des premières et des secondes impulsions de sortie du circuit de combinaison ou du circuit de sortie et d'isolement.

Ce circuit numérique peut également être conçu pour effectuer le rapport des nombres d'impulsions d'horloge comptés pendant la durée des premières et secondes impulsions de sortie du circuit de combinaison et même pour calculer la mesure du signal d'entrée à partir du rapport des nombres d'impulsions d'horloge et des mesures connues des deux signaux de référence.

Le dispositif de l'invention peut ainsi tre appliqué à la mesure numérique du logarithme du rapport d'un signal d'entrée a un signal de référence externe au dispositif et même, s'il comporte un générateur interne pour le signal de référence, à la mesure numérique d'un signal d'entrée.

exprime dans une unité de mesure connue.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui en est faite ci-apris à titre indicatif et nullement llmitalif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1. est un schéma du dispositif de l'invention; -- les figures 2 (a) à (h) représentent des formes d'onde
associées à ce schéma; - la figure 3 est un schéma du dispositif de l'invention
incluant un microprocesseur; - la figure 4 donne un algorithme possible utilisable pour
le microprocesseur.

Le dispositif de l'invention permet, notamment, de fournir une représentation numérique du logarithme, dans une base susceptible d'être choisie, du rapport d'un signal analogique d'entrée à un signal de référence.

Ceci inclut évidemment, mais de façon non limitative, la représentation numérique du logarithme du rapport inverse, qui ne diffère de la représentation évoquée ci-dessus que par le signe.

Le signal de référence peut être externe et variable, externe et constant, ou produit à l'intérieur du dispositif et constant.

Dans ces deux derniers cas, la représentation numérique du logarithme du rapport du signal d'entrée au signal de référence devient une mesure absolue du logarithme du signal d'entrée, qu'il est possible, par un calcul simple et rapide, de transformer en une mesure absolue du signal d'entrée lui-meme.

On notera que dans la description, et par souci de concision, des expressions telles que 'le signal d'entrée' ou "le signal de référence' pourront être utilisées pour désigner la t'mesure de l'amplitude du signal d'entrée, ou la 'mesure de l'amplitude du signal de référence'.

Le procédé et le dispositif de l'invention seront d'abord exposés en référence aux figures 1 et 2.

Le dispositif comprend essentiellement un circuit d'entrée 1 recevant sur son entrée 1c le signal d'entrée constitué par une tension VM; un générateur 2 de signal transitoire; un circuit de comparaison 3 comprenant trois comparateurs 3a, 3h, 3c; et un circuit de combinaison 4 comprenant deux portes OU EXCLUSIF 4a, 4b; ce dispositif utilise par ailleurs deux signaux de référence Vr et VR; le signal Vr, d'amplitude inférieure à celle du signal VR, est obtenu a partir de ce dernier au moyen d'un diviseur de tension 5b comportant une résistance réglable 5c, et le signal VR vient, comme il est dit prdeédemment, soit de l'extérieur du dispositif, soit d'un générateur 5a de signal de référence; l'ensemble 5 du générateur 5a et du diviseur 5b forme donc une source de signaux de référence.

Le comparateur 3a reçoit le signal d'entrée VM et le signal transitoire Vx(t) produit par le générateur 2; le comparateur 3b reçoit le signal de référence d'amplitude relativement élevée VR et le signal transitoire Vx(t) et le comparateur 3c reçoit le signal de référence d'amplitude relativement faible Vr et le signal transitoire.

Ce signal transitoire Vx(t), produit par le générateur 2, évolue comme une fonction exponentielle négative du temps, ainsi que le montre la figure 2a, et est appliqué par exemple aux bornes positives des comparateurs.

Selon la forme de réalisation préférée représentée, le signal Vx(t) est produit par décharge, à partir d'un potentiel Vo, d'un condensateur 2a de capacité C, dans une résistance 2b de valeur R; il obéit ainsi a l'équation
Vx(t) = Vo. exp (-t/RC) ou t désigne le paramètre temps.

A l'instant t ou le signal transitoire Vx(t) devient égal au plus grand signal de référence VR, le signal de sortie du comparateur 3a devient négatif (figure 2b); l'instant tR satisfait à l'équation : tR = R.C.Ln (Vo/VR) où Ln désigne le logarithme népérien.

De même, å l'instant tM, le signal transitoire Vx(t) devient égal au signal d'entrée VM et la sortie du comparateur 3b devient négative (figure 2c); l'instant tM satisfait à l'équation : tM = R.C.Ln (VofVM).

Enfin, à l'instant tr, le signal transitoire Vx(t) devient égal au plus petit signal de référence Vr et la sortie du comparateur 3c devient négative; l'instant tr satisfait a l'équation : tr = RC Ln (VoJVr).

La porte OU EXCLUSIF 4a, qui reçoit les signaux de sortie des comparateurs 3a et 3b, ne délivre à sa sortie un signal à l'état haut (figure 2e) que pendant l'intervalle de temps tRM séparant les instants tR et tM; l'intervalle de temps tRM satisfait d la relation tRM = tM-tR = RC.Ln [(Vo/VM).(VR/Vo)] = RC.Ln(VR/VM).

De même la porte OU EXCLUSIF 4b, qui reçoit les signaux de sortie des comparateurs 3b et 3c, ne délivre à la sortie un signal à l'état haut (figure 2f) que pendant l'intervalle de temps tRr séparant les instants tR et tr; l'intervalle de temps tRr satisfait â la relation : tRr = RC Ln (VR/Vr).

On constate alors que le rapport Xa défini par
X = tRM/tRr = Ln (VR/VM) / Ln (VR/Vr), est indépendant de Vo, R et C.

En conséquence, les variations lentes de Vo, R et C sont sans effet sur la valeur du rapport X.

Ce rapport X, qui est représentatif de la fonction logarithmique - Loga(VM/VR) où Loga désigne le logarithme de base a. a étant égal à VR/Vr, est ainsi insensible aux imperfections de fabrication affectant la résistance R, la capacité C et la source de tension Vo, ainsi qu'aux influences, de température et de vieillissement par exemple, sur les caractéristiques de ces composants.

On remarquera que si le diviseur 5b et la résistance réglable 5c sont conçus et réglés pour que VR/Vr = e, e étant la base des logarithmes népériens, X est égal a - Ln (VM/VR); s de surcroît VR est choisi égal à l'unité de mesure de vM, X est égal a - Ln (VM). On pourrait de même, obtenic une fonction logarithme décimal en choisissant VR/Vr = 10.

En fait le rapport X n'est pas quantifié tant que les intervalles de temps tRM et tRr n'ont pas été séparément mesurés. La solution préférée pour réaliser cette mesure consiste à dénombrer des @ impulsions d'horloge de fréquence fixe et élevée pendant chacun des intervalles de temps tRM et tRr. Se NRM et NRr (figures 2g et 2h) sont les nombres d'impulsions d'horloge respectivement comptées pendant les intervalles de temps tRM et tRr, le rapport X est défini par NRM/NRr.

On remarque sur la figure 2a qu'en utilisant un signal transitoire de forme exponentlelle négative, l'intervalle tRM est d'autant plus long, et peut donc être mesuré avec une précision relative d'autant plus grande, que VM est petit.

De plus, le procédé est utIlisable sur une grande dynamique pourvu que le plus grand signal de référence VR soit supérieur à la valeur maximale possible du signal d'entrée
VM.

En effet, si VM ne peut être égal à VR, faute de quoi le rapport X serait nul, par contre VM peut être inférieur, égal ou supérieur au plus petit signal de référence Vr.

Une description plus détaillée de la structure du dispositif sera fait maintenant en référence à la figure 1.

Sur cette figure. les petits triangles, les petits rectangles et les hachures pointés vers le bas désignent des masses respectives et différentes, destinées à améliorer l'isolation électrique et le rapport signal/bruit.

Le circuit d'entrée 1, qui reçoit le signal entrée VM, peut comprendre un circuit résistance-capacité la de filtrage suivi d'un amplificateur suiveur lb, constitué par un circuit du commerce de référence OP07 par exemple, propre à augmenter, si nécessaire, l'impédance d'entrée.

Outre la source de signal de référence 5a, par exemple constituée par un circuit du commerce de référence
LH 0070-2, et du diviseur de tension 5b, le circuit 5 peut comprendre des condensateurs de filtrage 5c, Sd
En amont du générateur 2 de signal transitoire se trouve un circuit 6 propre à déclencher ce générateur.

Ce circuit comprend essentiellement un transistor d effet de champ 6c de commutation du type JFZT å faible courant de fuite, par exemple un composant de référence 2N 4391 du commerce, dont la grille est reliée, à travers une résistance 6e, au récepteur 6b d'un photocoupleur dont la diode émettrice 6a est reliée, à travers une résistance 6d, à l'entrée 6g du circuit de déclenchement 6 de manière à pouvoir être commandée par une impulsion rectangulaire appliquée à cette entrée; le drain du transistor de commutation 6c est relié a une tension d'alimentation + Vo et, à travers une résistance 6f et la résistance 6e, à la grille de ce transistor.

La source de transistor 6c est reliée à un premier point commun au condensateur 2a de capacité C et à la résistance 2D de valeur R, ces deux composants étant montés en parallèle et ayant un autre point commun à la terre; le premier point commun au condensateur 2a et à la résistance 2b est également relié à l'entrée posltive d'un amplificateur suiveur 2c, par exemple constitué par un circuit du commerce de référence OP07, à faible offset et faible bruit et présentant une impédance d'entrée élevée.

Dans ce montage, le transistor 6c agit comme un interrupteur. En l'absence d'impulsion sur l'entrée du circuit 6, le condensateur 2a est relié à une source de tension + Vo à travers le transistor 6c. Lorsqu'une impulsion de déclenchement est fournie au photocoupleur 6a, 6b, celui-ci agit sur le transistor 6c qui isole alors le condensateur 2a de la source de tension + Vo aussi longtemps que dure cette impulsion de déclenchement. Dès le début de l'impulsion de déclenchement, le condensateur 2a se décharge à travers la résistance 2b selon une loi exponentielle décroissante qui est recopié, avec un minimum de perturbation, par l'amplificateur suiveur -2c sur sa sortie.

Dans le circuit de comparaison 3, le comparateur 3a qui reçoit le signal de mesure est constitué par un comparateur rapide, par exemple un circuit du commerce de référence LM 311 ayant un temps de réponse de 200 ns, et les comparateurs 3b et 3c sont des comparateurs du même type, ou éventuellement de performance légèrement inférieure, telles que celles d'un circuit du commerce de référence
LM 393A.

Les sorties des comparateurs sont portées à un potentiel positif constant au moyen de résistances 3f, 3g et 3h: des diodes 3d et 3e sont par ailleurs prévues sur les sorties des comparateurs 3b et 3c pour limiter vers le bas la polarisation de ces sorties a la valeur du potentiel de la masse.

Les sorties des comparateurs 3a et 3c sont respectivement reliées aux portes OU EXCLUSIF 4a, 4b du circuit de combinaison 4, ces portes étant par ailleurs toutes deux reliées b la sortie du comparateur 3b.

A la sortie du dispositif, se trouve un circuit de sortie et d'isolement 7 propre å épurer, si nécessaire, les impulsions de sortie des portes OU EXCLUSIF 4a et 4b, de durées respectives tRM et tRr.

Ce circuit de sortie comprend des portes ET-NON 7a, 7b recevant respectivement les impulsions de sortie des portes 4a et 4b, et recevant par ailleurs toutes deux les impulsions de sortie d'un transistor 7c. Le transistor 7c, dont la base est reliée au photo récepteur 6b, est commandé par les impulsions de déclenchement appliquées a l'entrée du circuit 6 et n'applique aux portes 7a, 7b un signal de niveau suffisant pour activer ces portes que pendant le temps que durent les impulsions de déclenchement. En conséquence, les parasites existant sur les sorties des portes 4a, 4b, en dehors des périodes réglées par les impulsions de déclenchement, pendant lesquelles s'effectuent les mesures représentée sur la figure 2(a) å (h), ne sont pas transmis aux sorties des portes 7a et 7b.

Les portes ET-NON 7a et 7b sont respectivement raccordées à travers des amplificateurs inverseurs 7d, 7e respectifs et des coupleurs optiQues d'isolement 7f, ag respectifs, aux sorties 7h, 7j du circuit 7.

La figure 3 représente le dispositif de l'invention équipé d'un microprocesseur 8, tel que le microprocesseur du commerce de référence INTEL 8035/48 par exemple.

Ce microprocesseur est piloté par un oscillateur d quartz 8a oscillant a 6 MHz dans l'exemple chois, et comprend un compteur 8b, une mémoire vive tc (RAM) et une mémoire morte programmable 8d (PROM ou EPROM).

Ce microprocesseur comprend et utilise deux entrées d'interruption 8e, 8f, une sortie de commande de déclenchement 8g et une sortie du résultat 8h.

Le microprocesseur ast programmé, de façon connue en soi, pour délivrer sur sa sortie sg et a destination du circuit 6, une impulsion de déclenchement, et pour compter les impulsions produites par l'oscillateur a dans chacun des intervalles de temps qui séparent les fronts montants et descendants respectifs des impulsions de durées tRM et tRr reçues sur ses deux entrées 8e et 8f.

Le nombre des impulsions produites pendant l'intervalle de temps tRM est désigné par NRM et le nombre des impulsions produites pendant l'intervalle de temps tRr est désigné par
NRr.

La figure 4 représente l'organigramme d'un programme utilisable par le microprocesseur 8 pour produire, a partir de NRM, de NRr, de l'amplitude VR du signal de référence le plus élevé et de l'amplitude Vr du signal de référence le plus faible, une représentation numérique directe de l'amplitude VM du signal d'entrée.

Le microprocesseur calcule le rapport X de NRN à NEr, puis le produit Z de X par le logarithme du rapport VR/Vr; ce logarithme, dont la valeur est réglable par réglage du diviseur 5b, est par exemple mis en permanence en mémoire dans le microprocesseur. Le microprocesseur isole ensuite la partie entière INT(QxZ) et la partie rationnelle PRAC(xZ) du produit QxZ. où Q est un entier au moins égal à 1. L'exponentielle S du rapport de cette partie fractionnaire à l'entier Q est obtenue par un calcul itératif connu à convergence rapide et l'exponentielle P du rapport de la partie entière INT(QxZ) à l'entier Q est lue dans une table préalablement mise en mémoire.

Enfin, la valeur VM est calculée comme le rapport de la valeur VR au produit des exponentielles S et P.

Le mode de réalisation décrit ci-dessus est donné à titre d'exemple non limitatif et l'homme de l'art pourra l'adapter selon plusieurs variables sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, il est dit précédemment que le roule du générateur 2 est de fournir un signal transitoire représenté par une exponentielle pure et que des variations lentes des coefficients de cette exponentielle n'affectaient pas la précision du résultat.

L'homme de l'art pourra donc notamment remplacer le générateur 2 de la figure 1 par un générateur équivalent, utilisant par exemple une inductance au lieu d'un condensateur.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Procédé de conversion d'un signal d'entrée analogique,

caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant a

- produire un signal transitoire évoluant de façon

exponentielle en fonction du temps.

fonction logarithmique du signal d'entrée.

de - temps mesurEs, cette mesure étant celle d'une

- et produire une mesure du rapport des deux intervalles

référence, différent de cet instant de mesure,

qui sépare l'instant de mesure de l'un des instants de

et un intervalle de temps de mesure défini comme celui

comme celui qui sépare les deux instants de référence,

- mesurer un intervalle de temps de référence, défini

de mesure,

autres sans être nécessairement antérieurs à l'instant

instants de référence étant différents les uns des

second signal de référence et le signal d'entrée, les

transitoire avec le premier signal de référence, le

comme ceux auxquels se produit l'égalité du signal

mesure, ces instants étant respectivement définis

un second instant de référence et un instant de

- repérer dans le temps un premier instant de référence,

signal d'entrée,

référence, à un deuxième signal de référence, et au

- comparer le signal transitoire a un premier signal de

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce

que ia mesure des intervalles de temps est effectuée par

un comptage d'impulsions produites d une fréquence fixe

pendant ces intervalles de temps, l'évaluation de ladite

fonction logarithmique prenant ainsi la forme d'un

rapport de nombres d'impulsions.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce

que ledit signal transitoire est une fonction

exponentielle négative du temps.

4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce

que l'instant de référence qui définit, avec l'instant

de mesure, un intervalle de temps mesuré, est antérieur

à cet instant de mesure.

5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que les deux signaux de

référence sont dérivés d'un même signal initial, l'un

des signaux de référence au moins étant obtenu par

division de ce signal initial, de façon que le rapport

des signaux de référence puisse être ajusté à une valeur

constante.

6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que le signer de

référence qui définit, avec l'instant de mesure, un

intervalle de temps mesuré a pour amplitude l'unité de

mesure du signal d'entrée, ladite fonction logarithmique

ayant ainsi pour valeur absolue le logarithme de

l'amplitude du signal d'entrée dans une base fixée par

le rapport des signaux de référence.

7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que les signaux de

référence sont dans un rapport égal à la base e des

logarithmes népériens, ladite fonction logarithmique

incluant ainsi au moins un logarithme népérien.

8. Procédé suivant l'une quelconque des revendicatfons

précédentes combinées à la revendication 2, caractérisé

en ce qu'on reconvertit, par vote numérique, ladite

fonction logarithmique en une autre représentation

numérique du signal d'entrée.

9. Dispositif de conversion d'un signal d'entrée

analogique, caractérisé en ce qu'il comprend : un

générateur de signal transitoire délivrant un signal de

forme exponentielle; une source de signal de référence

fournissant au moins un signal de référence d'amplitude

relativement fable; trois comparateurs à deu entrées

au moins et une sortie, recevant chacun le signal

transitoire sur une de leurs entrées, et recevant

respectivement sur une autre entrée le signal de

référence d'amplitude relativement faible, un signal de

référence d1amplitude relativement élevée, et le signal

d'entrée;; et un circuit de combinaison relié au

sorties des comparateurs et délivrant des premières et

secondes impulsions dont les durées respectives

dépendent des intervalles de temps séparant les

instants auxquels les sorties des comparateurs ont

changé d'état.

10. Dispositif de conversion suivant la revendication 9,

caractérisé en ce que 1 générateur de signal

transitoire comprend un condensateur et une résistance

dans laquelle le condensateur peut se décharger.

11. Dispositif de conversion suivant la revendication 10,

caractérisé en ce que le générateur de signal

transitoire comprend une amplificateur suiveur

délivrant un signal de sortie, utilisé comme signal transitoire, qui est l'image de la tension au bornes du condensateur.

12. Dispositif de conversion suivant l'une quelconque des

revendications 9 å 11, caractérisé en ce que la source

de signal de référence comprend un diviseur de tension

élaborant le signal de référence d'amplitude

relativement faible a partir du signal de référence

d'amplitude relativement élevée.

13. Dispositif de conversion suivant l'une quelconque des

revendications 9 å 12, caractérisé en ce que le circuit

de combinaison comprend deux portes logiques

OU-EXCLUSIF dont l'une est reliée a la sortie du

comparateur recevant le signal d'entrée. et dont

l'autre est reliée a la sortie du comparateur recevant

le signal de référence d'amplitude relativement faible,

chacune de ces deux portes étant par ailleurs reliée å

la sortie du comparateur recevant le signal de

référence d'amplitude relativement élevée, et

fournissant des premieres et secondes impulsions de

sorties.

14. Dispositif de conversion suivant l'une quelconque des

revendications 9 a 13, caractérisé en ce qu'il comprend

un circuit de sortie et d'isolement propre a' éliminer

les éventuels parasites dans les premières et secondes

impulsions de sortie du circuit de combinaison.

15. Dispositif de conversion suivant l-'une quelconque des

revendications 9 a' 14, caractérisé ce qu'il comprend un

circuit numérique propre d compter des impulsions

d'horloge pendant la durée des premières et des

secondes impulsions de sortie du circuit de combinaison

ou du circuit de sortie et d'isolement.

16. Dispositif de conversion suivant la revendication 15,

caractérisé en ce que le circuit numérique est

également conçu pour effectuer le rapport des nombres

d'impulsions d'horloge comptées pendant la durée des

premières et secondes impulsions de sortie du circuit

de combinaison.

17. Dispositif de conversion suivant la revendication 16.

référence.

d'horloge et des mesures connues des deux signaux de

d'entrée a' partir du rapport des nombres d'impulsions

également conçu pour calculer la mesure du signal

caractérisé en ce que le circuit numérique est

signal de référence d'amplitude relativement élevée.

du signal de référence comprend un générateur pour le

revendications 9 à 17, caractérisé en ce que la source

18. Dispositif de conversion suivant l'une quelconque des

19. Application d'un dispositif suivant l'une quelconque

des revendications 9 à 16 à la mesure numérique du

logarithme du rapport d'un signal d'entrée à un signal

de référence externe au dispositif.

20. Application d'un dispositif suivant l'une quelconque

des revendications 9 à 17, combinée à la revendication

18, à la mesure numérique d'un signal d'entrée,

exprimée dans une unité de mesure connue.