FR2590430A1 - Joncteur pour systeme telephonique - Google Patents

Abstract

LE JONCTEUR SELON L'INVENTION EST PREVU POUR COUPLER UNE PAIRE DE FILS BIDIRECTIONNELS, TELS QUE DES FILS DE POINTE ET DE NUQUE SYMETRIQUES ET UNE PAIRE DE FILS UNIDIRECTIONNELS TELS QUE DES FILS D'ENTREE ET DE SORTIE DISSYMETRIQUES. LE JONCTEUR COMPREND UN TRANSFORMATEUR 2 DE PETITE TAILLE ET BON MARCHE, POUR REALISER CE COUPLAGE ET POUR PROCURER UNE BONNE ISOLATION CONTRE LES SIGNAUX INDUITS AINSI QU'UN EQUILIBRAGE LONGITUDINAL CORRECT. LE JONCTEUR EST PREVU POUR S'ADAPTER AUX IMPEDANCES DE LIGNE EN COURANT ALTERNATIF ET EN COURANT CONTINU NOMINALES EQUILIBREES. DE PLUS, LE JONCTEUR PEUT ENGENDRER DES SIGNAUX D'IMPULSION DE NUMEROTATION SOUS LA COMMANDE D'UN MICROPROCESSEUR OU AUTRE ORGANE DE COMMANDE EXTERNE.

Description

259 O430

La présente invention concerne les systèmes téléphoniques en général et, plus particulièrement, un joncteur reliant une paire de fils bidirectionnels, tels que des fils symétriques de pointe et de nuque, à une paire de fils unidirectionnels, tels que des fils dissymétriques d'entrée et de sortie reliés à un autocommutateur privé. En pratique, une jonction comprenant les fils de pointe et de nuque symétriques est reliée au système de commutation d'un central, et il présente une impédance de ligne nominale, normalisée à 600 ohms en Amérique du Nord. Les fils de pointe et de nuque doivent transmettre bidirectionnellement des signaux entre le central et un standard privé ou autocommutateur privé. Comme, la plupart du temps, les divers circuits internes des centraux et des autocommutateurs privés présentent des impédances caractéristiques différentes, les joncteurs doivent effectuer souvent diverses conversions pour adapter les impédances. Ils doivent également opposer aux courants d'alimentation continus une faible résistance dont la valeur maximale

normalisée est de 250 ohms.

Comme un grand nombre de joncteurs sont exposés aux intempéries et autres facteurs d'environnement, tels que des lignes à haute tension, des résistances de terre faibles ou changeantes, etc., d'importants signaux induits en provenance du secteur y apparaissent quelquefois. Ces signaux peuvent atteindre des amplitudes dépassant 100 volts en courant alternatif. Les joncteurs doivent protéger les

circuits internes des autocommutateurs privés contre de tels signaux.

Comme les fils de pointe et de nuque sont normalement électriquement symétriques, les signaux audio alternatifs y sont, par nature, forcément différentiels. Donc, un joncteur doit transmettre bidirectionnellement les signaux audio entre l'autocommutateur privé ou le central et la jonction d'une manière différentielle, isolée. Le joncteur doit aussi éliminer les signaux induits importants apparaissant sur les fils de pointe et de nuque, présenter une impédance en courant alternatif aux fils de pointe et de nuque qui corresponde à l'impédance de ligne normalisée et une résistance aux courants d'alimentation continus qui corresponde à la résistance normalisée. De plus, souvent, les joncteurs doivent aussi produire des

signaux d'impulsion de numérotation sous la commande d'un micro-

processeur ou d'un autre organe de commande.

Dans les joncteurs connus, il était prévu de gros trans-

formateurs différentiels nécessitant un nombre précis de spires et un

blindage important pour permettre une adaptation d'impédance correcte.

En pratique, de tels transformateurs différentiels connus présentent une tension d'isolation estimée importante entre leurs enroulements primaire et secondaire, et procurent une bonne isolation contre les signaux induits. Cependant, avec l'avènement des bureaux de commutation électronique et des autocommutateurs privés de taille et de poids considérablement réduits, l'emploi de tels transformateurs est considéré comme un obstacle à la miniaturisation. Par exemple, là o les circuits d'un autocommutateur privé se trouvent sur des cartes de circuit imprimé montées dans une petite console, de tels transformateurs ajoutent de l'encombrement, du poids et des dimensions inacceptables à l'ensemble. L'encombrement des transformateurs est dû au fait qu'ils contiennent un noyau volumineux pour qu'il ne se sature pas en présence d'importants courants continus d'alimentation. Le fait que les enroulements doivent avoir un nombre précis de spires, pour réaliser une adaptation d'impédance convenable, augmente le coût de l'ensemble. Une variante des joncteurs à transformateur différentiel connus sus-mentionnés comporte un enroulement secondaire à prise centrale à laquelle un circuit d'adaptation d'impédance supplémentaire est relié, sous la forme, en pratique, d'un montage en pont. Bien que, par rapport au premier circuit mentionné, cette variante permette un réglage un peu plus simple de l'impédance d'adaptation, les coûts du circuit d'impédance à prise centrale et du transformateur à gros noyau

sont comparables.

D'autre joncteurs connus et précédemment utilisés comportent des dispositifs à état solide à la place des gros transformateurs différentiels. Les brevets français n 2 418 581 - et n 2 457 608 au nom de Mitel Corporation pour des joncteurs sans transformateur décrivent de tels joncteurs à état solide. Selon le document FR-A-2 418 581, un premier joncteur comporte un circuit d'adaptation d'impédance relié en série aux bornes de pointe et de nuque reliées aux fils de pointe et de nuque, et en parallèle avec un circuit à haute impédance pour faire passer un courant d'alimentation continu entre les bornes de pointe et de nuque. Un amplificateur différentiel est relié aux bornes de pointe et de nuque pour recevoir des signaux alternatifs portés par les fils de pointe et de nuque. Une combinaison de résistors et de condensateurs en série est reliée à chacune des entrées inverseuse et non-inverseuse de l'amplificateur différentiel pour empêcher le courant continu de passer dans l'amplificateur. Les signaux sortants sont transmis optiquement d'une borne de joncteur dissymétrique de l'autocommutateur privé à une entrée de commande du circuit à haute impédance sus-mentionné. Le circuit à haute impédance fonctionne en tant que source continue de signal pour moduler le courant continu qui le traverse en fonction des signaux sortants reçus

sur son entrée de commande.

Ce dispositif connu de la Société Mitel supprime entièrement la nécessité d'un transformateur différentiel à gros noyau, surmontant ainsi les inconvénients attachés à de tels transformateurs. Cependant, les combinaisons de résistors et de condensateurs en série aux entrées de l'amplificateur différentiel doivent être adaptées avec soin pour assurer un bon équilibrage longitudinal. L'équilibrage longitudinal est une mesure du degré de précision atteint dans l'équilibrage des impédances des fils de pointe à la terre et des fils de nuque à la terre. Si les résistors d'entrée et les condensateurs de blocage de courant continu ne sont pas réglés à moins de 1 % environ, des signaux induits apparaissent sur les fils de pointe et de nuque et sont reçus différentiellement dans l'amplificateur différentiel, amplifiés dans celui-ci et appliqués à l'autocommutateur privé. Un réglage aussi précis est cher car il nécessite des contrôles fréquents et un assortiment des condensateurs par tâtonnements pour être sûr qu'ils soient réglés dans la tolérance de 1 % environ. De plus, il n'y a pas de protection contre les signaux induits excédant la tension spécifiée des condensateurs de blocage, en pratique 250 volts. Le joncteur à état solide connu de la Société Mitel présente un autre inconvénient,

à savoir que, dans certaines circonstances, l'amplificateur diffé-

rentiel peut recevoir, démoduler et transmettre aux circuits de canaux de voix de l'autocommutateur privé des signaux HF qui peuvent

interférer avec les conversations téléphoniques.

Un second joncteur modifié est décrit dans le document FR-A-2 457 608, dans lequel le couplage optique sus-mentionné est remplacé par un transformateur à petit noyau bon marché. Le transformateur transmet des signaux sortants entre la borne de joncteur dissymétrique et l'entrée de commande du circuit à haute impédance, et un condensateur est placé en série avec l'enroulement secondaire du transformateur, de façon à empêcher le courant continu de le traverser. Le joncteur de la Société Mitel modifié présente le même inconvénient que le premier décrit, car un amplificateur différentiel est encore utilisé pour recevoir les signaux entrants des fils de pointe et de nuque, ce qui nécessite des condensateurs et des résistors d'entrée de blocage de courant continu réglés très soigneusement. Une caractéristique essentielle des joncteurs à état solide connus tels que ceux qui sont décrits dans les brevets de la Société Mitel sus-mentionnés est que deux passages de signal unidirectionnels sont nécessaires pour faire passer les signaux entrants des fils de pointe et de nuque vers la borne du joncteur, et des signaux sortants

de la borne du joncteur vers les fils de pointe et de nuque.

On s'est rendu compte, cependant, que l'amplificateur différentiel employé dans les circuits connus pouvait être supprimé et qu'on pouvait utiliser un transformateur à petit noyau pour réaliser un transfert de signal bidirectionnel entre les fils de pointe et de nuque et les fils d'entrée et de sortie dissymétriques (ou une borne de joncteur dissymétrique), en connectant l'enroulement primaire du transformateur directement entre les bornes de pointe et de nuque, au lieu de le relier à une entrée de commande du circuit de passage de courant continu à haute impédance, comme l'enseigne le document FR-A-2 457 608. On a réalisé également que le circuit d'adaptation d'impédance en courant alternatif pouvait alors être relié à l'enroulement secondaire du transformateur, de sorte que l'impédance d'adaptation se réfléchisse dans le transformateur. Un circuit de passage de courant continu à haute impédance pouvait alors être relié aux bornes de pointe et de nuque pour faire passer entre elles un courant d'alimentation continu. Auparavant, il n'était pas connu de connecter un transformateur à petit noyau directement entre les fils de pointe et de nuque quand il était prévu un circuit de passage de courant continu entre ces derniers, car l'enroulement primaire aurait été en parallèle avec le circuit d'adaptation d'impédance et aurait agi comme une charge dynamique tendant à modifier l'impédance réelle en courant alternatif du joncteur aux courants alternatifs de signal de fréquences diverses, dont aurait résulté une adaptation d'impédance incorrecte. C'est pour cette raison que, dans le circuit modifié de la Société Mitel connu, le transformateur était relié au circuit de passage de courant continu à haute impédance, nécessitant ainsi un passage de signal unidirectionnel supplémentaire comprenant un amplificateur différentiel pour recevoir les signaux entrants des fils

de pointe et de nuque.

Donc, selon la présente invention, un transformateur à petit noyau est connecté entre les bornes de pointe et de nuque reliées aux fils de pointe et de nuque, pour réaliser un passage de transfert de signal bidirectionnel, et un circuit d'adaptation d'impédance est relié à l'enroulement secondaire du transformateur, au lieu d'être connecté directement entre les fils de pointe et de nuque, comme dans

la technique antérieure.

La présente invention satisfait pleinement pour un joncteur les exigences sus-mentionnées et surmonte les inconvénients sus-mentionnés

des joncteurs à état solide et des joncteurs différentiels connus.

Alors que les transformateurs différentiels connus nécessitaient de gros noyaux pour ne pas se saturer en présence d'importants courants continus, selon la présente invention, on utilise un circuit à état solide à haute impédance pour faire passer le courant continu. De plus, alors que dans les circuits modifiés connus de la Société Mitel, on utilisait un transformateur pour transmettre les signaux sortants à une entrée de commande du circuit à haute impédance afin de moduler le courant passant dans ce dernier, et un amplificateur différentiel pour recevoir les signaux entrants, selon la présente invention, on utilise un transformateur à petit noyau pour transférer bidirectionnellement

les signaux.

Le transformateur de la présente invention procure une plus grande isolation contre les signaux induits et un meilleur équilibrage longitudinal que les joncteurs à état solide connus. La tension nominale du transformateur est généralement supérieure à 500 volts, alors qu'elle est généralement de 250 volts pour les condensateurs de blocage en courant continu connus. Comme on l'a mentionné ci-dessus, de par leur nature, les transformateurs présentent une bonne isolation contre les courants induits, donc, leur emploi dans la présente invention dispense des résistors et condensateurs d'entrée chers et

adaptés avec soin nécessaires dans les joncteurs à état solide connus.

Selon l'invention, on utilise des circuits pour pratiquement empêcher le courant continu de passer dans le transformateur et pour établir un passage de courant continu d'alimentation de faible résistance entre les fils de pointe et de nuque. Le noyau de transformateur n'a donc pas à supporter des courants d'alimentation continus importants et il peut être petit, ce qui élimine les inconvénients de taille et de coût

des transformateurs différentiels connus.

Dans les joncteurs connus, on utilisait fréquemment des relais et des pièces à déplacement mécanique pour produire les impulsions de numérotation. Les circuits d'impulsion de numérotation mécaniques et électro-mécaniques sont, par nature, enclins à des défaillances mécaniques car les bobines se coupent, les ressorts se fatiguent, etc. Selon la présente invention, on utilise des circuits d'impulsion de numérotation à état solide présentant une haute fiabilité et une bonne précision, et on élimine ainsi le recours à des pièces à déplacement

mécanique de la technique antérieure.

La présente invention se caractérise par les avantages de présenter une grande isolation contre les signaux induits et un bon équilibrage longitudinal, et encore par le fait d'être petite, bon

marché, légère et donc de se conformer aux exigences de miniatu-

risation et de réduction de coût des circuits d'autocommutateur privé

modernes.

Selon la présente invention, dans la forme la plus générale, il est prévu un joncteur, qu'on relie à une paire de fils symétriques et à des fils d'entrée et de sortie unidirectionnels dissymétriques, comprenant un circuit pour faire passer du courant continu entre les fils respectifs de la paire de fils symétriques, un transformateur à petit noyau pour transmettre bidirectionnellement les signaux en courant alternatif entrants et sortants entre la paire de fils symétriques et les fils d'entrée et de sortie dissymétriques, respectivement, un circuit pour réellement empêcher du courant continu de passer dans le transformateur, et un circuit pour empêcher les signaux sortants d'être appliqués au fil d'entrée dissymétrique. Le noyau de transformateur est protégé de la saturation et, par conséquent, il peut être petit du fait que le courant continu ne peut

le traverser.

Plus particulièrement, l'invention concerne un joncteur, qu'on relie à un bureau central par des fils de pointe et de nuque symétriques, et à des fils d'entrée et de sortie unidirectionnels dissymétriques, comprenant des bornes de pointe et de nuque pour relier aux fils de pointe et de nuque symétriques, afin de transmettre un signal en courant continu modulé formé de signaux en courant alternatif entrants et sortants superposes au courant continu, un premier passage pour faire passer le courant continu entre les bornes de pointe et de nuque et pratiquement empêcher les signaux en courant alternatif de passer, et des bornes d'entrée et de sortie qu'on relie aux fils d'entrée et de sortie dissymétriques pour transmettre

respectivement les signaux entrants et sortants en courant alternatif.

Le joncteur comprend également un transformateur à petit noyau dont l'enroulement primaire est connecté par un circuit aux bornes de pointe et de nuque et l'enroulement secondaire connecté par un circuit aux bornes d'entrée et de sortie et à la terre, afin de transférer bidirectionnellement les signaux entrants et sortants en courant alternatif entre les bornes de pointe et de nuque et les bornes d'entrée et de sortie, respectivement. Le joncteur comprend, en plus, un circuit pour empêcher le courant continu de traverser le transformateur, et un circuit d'élimination pour empêcher les signaux sortants transmis par la borne de sortie d'être appliqués à la borne d'entrée. L'invention consiste également en une méthode pour transférer bidirectionnellement des signaux entre une paire de fils symétriques et des fils d'entrée et de sortie unidirectionnels dissymétriques, comprenant les phases suivantes: faire passer du courant continu entre les fils respectifs de la paire de fils symétriques, transmettre bidirectionnellement les signaux en courant alternatif entrants et sortants entre la paire de fils symétriques et les fils d'entrée et de sortie dissymétriques au moyen d'un transformateur à petit noyau, empêcher le courant continu de passer dans le transformateur, et empêcher les signaux sortants d'être appliqués au fil d'entrée dissymétrique.

On comprendra mieux l'invention en se référant à la description

détaillée ci-dessous et aux dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est un bloc-diagramme schématique des principaux éléments fonctionnels de l'invention dans sa forme la plus générale, et la Fig. 2 est un diagramme schématique d'un exemple de

réalisation préféré de l'invention.

En se référant d'abord à la Fig. 1, un central est représenté à gauche de la ligne discontinue CO-CO, et il est relié aux bornes de pointe et de nuque T et R du joncteur. Une source de tension continue de -48 volts, au central, fournit l'alimentation de fonctionnement au joncteur par l'intermédiaire des inductances de ligne L1 et L2 du central et d'une paire de fils de pointe et de nuque. ZT et ZR représentent les impédances nominales individuelles des fils de pointe et de nuque à partir du central jusqu'à l'endroit de connexion avec le dispositif de l'invention, bien qu'ils puissent être prévus entièrement ou partiellement comme des résistors individuels dans le

central pour établir les impédances nominales.

Le circuit décrit ci-dessus ne fait pas partie de l'invention, mais il est l'environnement dans lequel fonctionne le dispositif selon l'invention. Le courant continu est reçu de la source du central par les fils

de pointe et de nuque T et R, et il passe dans un premier circuit 1.

Le circuit 1 est un passage à faible résistance pour le courant continu et à haute impédance pour le courant alternatif, empêchant

donc réellement les signaux alternatifs de passer.

Des bornes d'entrée et de sortie Vi et V (les désignations d'entrée et de sortie concernant l'autocommutateur privé) sont reliées

aux fils d'entrée et de sortie unidirectionnels reliés à l'auto-

commutateur privé.

Un transformateur 2 est prévu pour transmettre bidirection-

nellement les signaux de courant alternatif entre les bornes de pointe et de nuque T et R et les fils d'entrée. et de sortie dissymétriques par l'intermédiaire des bornes V. et V. Les signaux alternatifs i o entrants reçus du central et transmis par les bornes de pointe et de nuque T et R sont appliqués à la combinaison formée par l'enroulement primaire 2A du transformateur 2 et un condensateur 3, lequel empêche le courant continu de passer. Le condensateur 3 doit être important

afin de ne pas présenter une grande impédance aux signaux basse-

fréquence. L'enroulement secondaire 2B du transformateur 2 a une borne reliée à la terre et l'autre reliée, par des circuits, aux bornes d'entrée et de sortie V. et V. 1 o Un premier amplificateur 4 est prévu pour amplifier les signaux alternatifs sortants reçus de la borne de sortie V et les appliquer à o l'enroulement secondaire 2B par l'intermédiaire d'un circuit d'adaptation d'impédance 5. Comme on l'a expliqué ci-dessus, les fils de pointe et de nuque symétriques présentent une impédance de ligne nominale normalisée à 600 ohms en Amérique du Nord. Ainsi, le circuit d'adaptation d'impédance 5, en combinaison avec le transformateur 2, fournit une impédance d'adaptation de 600 ohms, comme on le décrira plus en détail dans la suite, à propos de la Fig. 2. Un second amplificateur 6 reçoit les signaux alternatifs entrants des bornes de pointe et de nuque qui ont été induits dans l'enroulement secondaire

2B et les applique à la borne d'entrée dissymétrique V..

Un circuit d'annulation 7 empêche pratiquement les signaux alternatifs reçus de l'autocommutateur privé par l'intermédiaire de la borne de sortie V d'être réappliqués à l'autocommutateur privé par le o second amplificateur 6, alors qu'il laisse -passer les signaux alternatifs entrants des bornes de pointe et de nuque T et R dans le

second amplificateur 6 qui les transmet à l'autocommutateur privé.

Un second circuit 8 est monté en série avec l'enroulement primaire 2A et les bornes de pointe et de nuque T et R. Un premier circuit d'activation 9 est prévu pour activer le circuit 8 en fonction d'un signal de commande qui, en pratique, est un signal de commande externe engendré par un microprocesseur ou un autre organe de commande. Un second circuit d'activation 10, relié à une entrée d'activation E du circuit 1, est prévu pour activer le circuit 1 quand

le second circuit 8 est activé.

En fonctionnement, les signaux alternatifs provenant du central sont appliqués aux bornes de pointe et de nuque T et R du joncteur. Ces signaux correspondent à des signaux audio, de parole et de données et sont superposés à la tension continue de -48 volts délivrée par le central. La superposition des signaux alternatifs à la tension

continue donne un signal continu modulé.

Le circuit d'activation 9 applique un signal d'activation au circuit 8 en fonction du signal de commande provenant de l'organe de commande externe. Le circuit 8 est donc activé et constitue un passage pour courant alternatif entre les bornes de pointe et de nuque T et R,

par l'intermédiaire de l'enroulement primaire 2A et du condensateur 3.

Le circuit d'activation 10 produit un second signal d'activation dès que le circuit 8 est activé, activant ainsi le circuit 1 et établissant un passage pour courant continu de la borne de pointe T à la borne de nuque R, par l'intermédiaire du circuit 1, le courant

continu tiré signalant donc au central que le joncteur a été saisi.

Le circuit de commutation 1 présente une forte impédance aux signaux alternatifs, empochant ainsi pratiquement de tels signaux transmis par la jonction de passer entre les fils de pointe et de nuque par l'intermédiaire du circuit 1. Les signaux alternatifs sont appliqués à l'enroulement primaire 2A et induits dans l'enroulement secondaire 2B. Ces signaux sont ensuite amplifiés dans l'amplificateur 6 et appliqués au fil d'entrée de l'autocommutateur privé par la borne

d'entrée V..

Les signaux sortant de l'autocommutateur privé et apparaissant à la borne de sortie V sont appliqués à l'amplificateur 4, puis de o l'amplificateur 4 au circuit d'annulation 7 et à l'enroulement secondaire 2B. Le circuit d'annulation 7 empêche les signaux sortants d'être réappliqués à l'autocommutateur privé par l'intermédiaire de l'amplificateur 6 mais il laisse passer les signaux entrants provenant des fils de pointe et de nuque T et R et induits dans l'enroulement secondaire 2B. Les signaux sortants sont induits dans l'enroulement primaire 2A et sont superposés à la tension continue existant entre il les bornes de pointe et de nuque T et R. Les signaux sortants résultants sont des signaux continus modulés appliqués aux fils de

pointe et de nuque.

Ainsi, le joncteur de la présente invention permet un transfert de signal bidirectionnel par l'intermédiaire d'un transformateur 2 à petit noyau bon marché, évitant donc le besoin d'un transformateur à gros noyau ou d'un amplificateur différentiel comportant des condensateurs de blocage de courant continu réglés avec soins et des

résistors d'entrée de valeurs élevées, indispensables auparavant.

A la Fig. 2, illustrant un diagramme schématique détaillé d'un exemple de réalisation préféré de l'invention, les bornes de pointe et de nuque T et R sont reliées, par l'intermédiaire de contacts de relais à commande unique K1 et K2, respectivement, à un redresseur en pont formé des diodes 21, 22, 23 et 24. L'anode de la diode 21 est reliée à la borne de pointe T, ainsi que la cathode de la diode 23 dont l'anode est reliée à l'anode de la diode 24 et à un circuit commun. La cathode de la diode 24 est reliée à la borne de nuque R, ainsi que l'anode de la diode 22 dont la cathode est reliée à la

cathode de la diode 21.

Les cathodes des diodes 21 et 22 sont reliées aux collecteurs de deux transistors NPN 25 et 26 (montage Darlington), et à un noeud

reliant un résistor 27 et l'émetteur d'un transistor PNP 28.

Un second noeud relie le résistor 27 au collecteur du transistor

28 et à une borne de l'enroulement primaire 2A du transformateur 2.

L'entrée non-inverseuse d'un amplificateur opérationnel 29B est reliée au second noeud par l'intermédiaire du résistor 30. L'entrée non-inverseuse de l'amplificateur opérationnel 29B est également reliée au circuit commun par l'intermédiaire de la combinaison d'un résistor 31 et d'un condensateur 32 en parallèle. La sortie de l'amplificateur opérationnel 29B est reliée à la base du transistor 25 et au circuit commun par l'intermédiaire de la combinaison d'un

résistor 33 et d'un condensateur 34 en parallèle.

L'émetteur du transistor 25 est relié à la base du transistor 26 d'une manière bien connue pour former la paire de transistors de Darlington susmentionnée. L'émetteur du transistor 26 est relié à l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 29B et au circuit

commun par l'intermédiaire d'un résistor 35.

La base du transistor 28 est reliée au collecteur d'un transistor NPN 36 dont l'émetteur est relié à l'entrée inverseuse d'un

amplificateur opérationnel 29A et au circuit commun par l'inter-

médiaire d'un résistor 37.

Les amplificateurs opérationnels 29A et 29B sont, de préférence, fabriqués en un circuit intégré unique, sous la forme, par exemple,

d'un amplificateur opérationnel double.

La sortie de l'amplificateur opérationnel 29A est reliée à la base du transistor 36. L'entrée non-inverseuse de l'amplificateur opérationnel 29A est reliée à son entrée d'alimentation et à l'émetteur d'un transistor photoélectrique 38A qui, en combinaison

avec une diode électroluminescente 38B, forment un coupleur optique.

La borne de terre de l'amplificateur opérationnel 29A est reliée au circuit commun. Le collecteur du transistor photoélectrique 38A est reliée à l'autre borne de l'enroulement primaire 2A (du transformateur

2) et au condensateur 3, ce dernier ayant une capacité élevée.

Une diode Zener 40 est montée entre le collecteur du transistor photoélectrique 38A et le circuit commun d'une manière connue pour établir une protection des entrées d'alimentation et des entrées non- inverseuses du double amplificateur opérationnel 29A, 29B contre des niveaux de tension élevés qui peuvent apparaître dans le

condensateur 3 et qui peuvent les endommager.

L'anode de la diode électroluminescente 38B est reliée à une source de tension positive +V et sa cathode est reliée au collecteur

d'un transistor NPN Q2 par l'intermédiaire d'un résistor R1.

L'émetteur du transistor Q2 est relié à la terre et sa base est reliée à un microprocesseur eP, pour produire le signal de commande mentionné

ci-dessus à propos de la Fig. 1.

Le transistor 32 est rendu passant par le premier signal de commande produit par le microprocesseur JP et appliqué à sa base, de sorte qu'un passage est établi entre la source de tension positive +V et la terre parl'intermédiaire de la diode électroluminescente 38B,

du résistor R1 et de la jonction collecteur-émetteur du transistor Q2.

La jonction PN de la diode 38B émet de la lumière quand elle est polarisée dans le sens direct, éclairant donc la zone photosensible du transistor photoélectrique 38A et polarisant dans le sens direct sa

jonction base-émetteur, de sorte qu'il devient passant.

Le second enroulement 2B du transformateur 2 est connecté entre la terre et un résistor 50. Le résistor 50 est connecté en série avec un condensateur 52 qui forme le circuit d'adaptation d'impédance 5 mentionné précédemment à propos de la Fig. 1, et qui est encore relié à la sortie de l'amplificateur tampon 4. Le condensateur 52 assure qu'il ne passe pas de courant continu de l'amplificateur 4 vers l'enroulement secondaire 2B du transformateur 2. La sortie de l'amplificateur 4 est reliée à son entrée inverseuse et à l'entrée inverseuse de l'amplificateur tampon 6, par l'intermédiaire d'un résistor 53. L'entrée inverseuse de l'amplificateur tampon 6 est également reliée à sa sortie par l'intermédiaire d'un résistor de réaction 56 dont l'autre borne est reliée à la borne d'entrée dissymétrique Vi qui est reliée à l'autocommutateur privé. La borne de sortie dissymétrique V est reliée à l'entrée non-inverseuse de o l'amplificateur 4. L'entrée non-inverseuse de l'amplificateur 6 est

reliée à l'enroulement secondaire 2B.

Les bornes de pointe et de nuque symétriques T et R sont également reliées aux détecteurs d'état 54 et à un circuit de démarrage par la terre 55. Les détecteurs 54 sont prévus pour détecter la saisie des signaux de jonction et de sonnerie et pour fournir

d'autres signaux d'information d'état de ligne au microprocesseur ^P.

Le circuit de démarrage par la terre 55, en collaboration avec les détecteurs d'état 54 et le microprocesseur, maintient une tension continue de -48 volts entre les fils de pointe et de nuque quand la jonction est libre, met le fil de nuque à la terre quand les détecteurs 54 détectent un état de jonction saisie, et sépare le fil de nuque de la terre quand les détecteurs 54 détectent une mise à la

terre du fil de pointe par le central, d'une manière connue.

Les contacts de relais K1 et K2 sont actionnés par un enroulement de relais K1R monté entre la source de tension positive +V et le collecteur d'un transistor Q1. Une diode de protection D est P

montée en parallèle sur l'enroulement K1R d'une manière connue.

L'émetteur du transistor Q1 est relié à la terre et sa base est reliée

au microprocesseur CEP. Du courant passe vers la terre par l'inter-

médiaire de l'enroulement K1R et de la jonction collecteur-émetteur du transistor Q1 quand le transistor Q1 est passant, à la réception du

signal de commande sus-mentionné provenant du microprocesseur AP.

En fonctionnement, le microprocesseur IP produit le signal de commande qui rend les transistors Q1 et Q2 passants, provoquant la fermeture des contacts à relais K1 et K2 et la production de lumière par la diode électroluminescente 38B. Le transistor photoélectrique 38A est rendu passant en réponse à la détection de la lumière produite, établissant donc un passage pour le surplus de tension de fonctionnement, des fils de pointe et de nuque T et R à l'entrée d'alimentation du double amplificateur opérationnel 29A-29B et à l'entrée non-inverseuse de l'amplificateur opérationnel 29A, par l'intermédiaire des contacts K1 et K2, du pont de diodes, du résistor

27 et de l'enroulement primaire 2A.

Le résistor 27 est prévu pour établir un processus de contre-réaction, afin qu'une tension suffisante soit obtenue à ses bornes, dans l'enroulement 2A et le transistor photoélectrique 38A

pour activer l'amplificateur opérationnel 29A. La sortie de l'ampli-

ficateur passe à l'état haut, produisant donc le premier signal d'activation mentionné ci-dessus, pour rendre passant le transistor 36 qui fait que du courant est tiré de la base du transistor 28 vers le circuit commun par l'intermédiaire de la jonction collecteur-émetteur du transistor 36 et du résistor 37. La jonction base-émetteur du transistor 28 est donc polarisée dans le sens direct et rendue passante.

De la puissance est donc appliquée simultanément aux ampli-

ficateurs 29A et 29B du double amplificateur opérationnel. Si les amplificateurs 29A et 29B ne sont pas montés en amplificateur opérationnel double, leurs bornes d'entrée d'alimentation doivent être connectées en parallèle. Quand le transistor 28 devient passant, la tension à son collecteur monte vers le potentiel du fil de pointe, procurant le second signal d'activation qui est appliqué à l'entrée non- inverseuse de l'amplificateur 29B par l'intermédiaire du résistor 30. La sortie de l'amplificateur 29B passe à l'état haut en réponse à la réception du signal d'activation, et, en réponse, la paire de

transistor 25 et 26 montés en Darlington sont rendus passants.

Le rapport des valeurs des résistors 30 et 31 établit un niveau de tension de polarisation pour l'amplificateur 29B correspondant à la

tension d'alimentation de jonction minimale estimée.

- 2590430

Si le signal de commande n'est pas appliqué plus longtemps, le transistor 28 se bloque mais la paire de transistors 25 et 26 en Darlington reste passante pendant une durée prédéterminée après le blocage du transistor 28, à cause du temps de chute du second signal d'activation, de sorte que la paire de transistors Darlington comparativement bien alimentée coupe le passage de courant continu au lieu du transistor 28 relativement peu alimenté. Les temps de montée et de chute dépendent de la constante de temps donnée par le produit RC de la capacitance du condensateur 34 et de la résistance d'entrée résultant de la combinaison de résistors 35 et 33 en collaboration

avec la paire Darlington de transistors 25 et 26.

Le courant continu passant entre les bornes de pointe et de nuque T et R, par l'intermédiaire de la paire Darlington 25-26, est déterminé par les valeurs des résistors 30, 31 et 35 quand la paire Darlington de transistors 25 et 26 est totalement passante. Une valeur pratique pour le courant continu passant entre les bornes de pointe et de nuque est 100 mA. Dans un exemple de réalisation satisfaisant de l'invention, le passage de courant continu dans la paire Darlington de transistors 25 et 26 et le résister 35 faisait apparaître une résistance en courant continu de 210 ohms environ, avec, pour les résistors 30 et 35, des valeurs respectives de 2 méghoms et 10 ohms et, pour les résistors 31 et 33, des valeurs de 100 ohms chacun. Pour le passage de courant continu et les valeurs de résistance des composants mentionnées ci-dessus, l'impédance à 1KHz était approximativement de 38 Kilohms, le condensateur 32 étant choisi avec une valeur d'environ 0,3 microfarads et le condensateur 34 avec une valeur de 3,3 nanofarads. Les résistors 30 et 31 étaient prévus assez

importants pour tirer peu de courant.

Les signaux d'impulsion de numérotation peuvent être produits par le joncteur et appliqués aux fils de pointe.et de nuque T et R, en réponse au signal de commande provenant du microprocesseur, et mis sous forme d'impulsions (en pratique à une fréquence de 10 Hz). Le courant continu passe entre les fils de pointe et de nuque de la jonction par l'intermédiaire de la paire Darlington de transistors 25 et 26 et du résistor 35 en réponse aux parties logiques de niveau haut du signal de commande sous forme d'impulsions, et aucun courant ne passe en réponse à ses parties logiques de niveau bas, car durant celles-ci, la paire Darlington de transistors 25 et 26 est polarisée en état de blocage. Le central détecte donc un passage de résistance faible entre les fils de pointe et de nuque T et R, durant les parties logiques de niveau haut et un circuit ouvert ou un passage de résistance élevée pendant les parties logiques de niveau bas du signal de commande sous forme d'impulsions. Le central interprète le signal

d'impulsion de numérotation d'environ 10 Hz d'une manière connue.

Comme on l'a décrit ci-dessus, deux passages de circuit sont établis dans le joncteur; le premier ayant une faible résistance au courant continu et une haute impédance au courant alternatif, dans lequel passe le courant continu, et le second ayant une impédance aux signaux alternatif qui s'adapte à l'impédance de ligne nominale et une

haute résistance au courant continu, dans lequel le signal passe.

Considérant le second passage, par le transistor 28, l'enroulement primaire 2A et le condensateur 3, le courant continu est bloqué par le condensateur 3 alors que le courant alternatif de signal passe entre les bornes de pointe et de nuque T et R. En réalité, un peu de courant continu passe dans l'enroulement primaire 2A pour fournir la puissance de fonctionnement aux amplificateurs opérationnels 29A et 29B. Dans l'exemple de réalisation satisfaisant, ce courant est d'environ 3 mA, ce qui est faible en comparaison du

courant nécessaire pour saturer le noyau du transformateur.

Comme très peu de courant continu passe dans l'enroulement primaire 2A du transformateur 2, en raison de la présence du condensateur 3, il y a très peu de courant continu susceptible de saturer le noyau. Par conséquent, on peut employer un noyau de

transformateur petit et peu cher.

Dans l'exemple de réalisation satisfaisant de l'invention, on avait choisi comme transformateur 2 un transformateur à petit noyau 1:1 ayant des résistances de primaire et de secondaire équivalentes

d'environ 50 ohms et, pour le résistor 50, une valeur de 500 ohms.

Ainsi, le résistor 50 en combinaison avec le transformateur 2 établit une impédance de terminaison en courant alternatif égale à environ 600 ohms pour les valeurs mentionnées ci-dessus, faisant ainsi correspondre l'impédance de ligne en courant alternatif à la valeur nominale. Une tension de signal alternatif différentielle provenant des bornes de pointe et de nuque T et R est appliquée à l'enroulement primaire 2A et induite dans l'enroulement secondaire 2B. La tension de

signal (par rapport à la terre) est appliquée à l'entrée non-

inverseuse de l'amplificateur tampon 6. Le signal appliqué est amplifié dans ce dernier et appliqué à la borne d'entrée dissymétrique V. reliée à l'autocommutateur privé. Le gain de l'amplificateur tampon 6 est, de préférence, choisi tel que l'amplitude du signal qui en provient soit adaptée à la sensibilité en tension d'entrée de

l'autocommutateur privé.

Un signal de sortie dissymétrique de l'autocommutateur privé apparaissant sur la borne de sortie V est appliqué à l'entrée non-inverseuse de l'amplificateur tampon 4, amplifié dans celui-ci et

appliqué à l'enroulement secondaire du transformateur 2 par l'inter-

médiaire du condensateur de couplage en courant alternatif 52 et du résistor 50. Comme on l'a expliqué ci-dessus, le condensateur 52 empêche le courant continu provenant de la sortie de l'amplificateur 4

de passer à la terre par l'enroulement secondaire 2B.

Le circuit comprenant les amplificateurs 4 et 6, les résistors 50, 53 et 56 et le condensateur 52 constitue un réseau d'équilibrage pour la sauvegarde contre le retour du signal de la borne V à la borne Vi, dont pourrait résulter un gain de boucle fermée supérieur à 1 et une instabilité du système. Une fraction du signal apparaissant à la sortie de l'amplificateur 4 est appliquée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 6 par l'intermédiaire du résistor 53. Une fraction approximativement égale du signal de l'amplificateur 7 est appliquée par l'intermédiaire du résistor 50 et du condensateur 52 à l'entrée non- inverseuse de l'amplificateur 6. Le signal porté par la borne de sortie V est donc appliqué également aux entrées inverseuse et o non-inverseuse de l'amplificateur 6 et il y est éliminé, de sorte

qu'il n'apparaît pas à la borne d'entrée V;.

Le signal de sortie provenant de la borne dissymétrique V et passant dans l'enroulement secondaire 2B induit un signal dans l'enroulement primaire 2A du transformateur 2. Ce signal de sortie induit est superposé à la tension continue apparaissant entre les bornes de pointe et de nuque T et R. Un signal de sortie continu modulé est donc formé et appliqué aux fils de pointe et de nuque pour être transmis au central ou à un

autre autocommutateur privé.

Ainsi, le circuit décrit ci-dessus a transmis des signaux des bornes de pointe et de nuque T et R à la borne d'entrée dissymétrique V.. Il a aussi transmis des signaux -de la borne de sortie dissymétrique V aux bornes de pointe et de nuque symétriques T et R. o Le circuit a empêché des signaux provenant du fil de sortie

dissymétrique V de retourner au fil d'entrée dissymétrique V..

o 1 Le passage de courant continu à basse impédance entre les bornes de pointe et de nuque et le condensateur pour empêcher le courant continu de passer dans le transformateur permettent une réduction importante de la taille du transformateur, comparé aux transformateurs différentiels connus. Le joncteur de l'invention décrit ci-dessus est insensible aux signaux alternatifs induits sur la paire symétrique et présente un bon équilibrage longitudinal, procurant au moins 500 volts d'isolation au transformateur 2 et surmontant ainsi les inconvénients des joncteurs à état solide connus. Un amplificateur bidirectionnel, comportant un réseau quatre fils-deux fils (commrne il est communément nommé) est donc obtenu. Les transformateurs différentiels volumineux sont ainsi éliminés et le circuit entier peut être fabriqué sur une

simple carte de circuit imprimé.

Le circuit établit également une impédance de terminaison en courant alternatif qui correspond à l'impédance de ligne symétrique nominale et une faible résistance continue qui correspond à la

résistance de jonction en courant continu normalisée.

En variante, les transistors peuvent avoir différentes polarités avec une polarité en courant continu appropriée et des dispositifs de polarisation, le transistor 28 peut être connecté entre le condensateur 3 et la borne de nuque, etc. De plus, une borne de joncteur connue peut être utilisée à la place des bornes d'entrée et de sortie individuelles V. et V. 1 o Un spécialiste ayant compris l'invention pourrait concevoir de nombreux autres exemples de réalisation qui resteraient dans la sphère

et le domaine de l'invention, définis dans les revendications jointes.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1) Joncteur qu'on relie à une paire de fils symétriques et à des fils d'entrée et de sortie unidirectionnels dissymétriques, comprenant: (a) un moyen pour faire passer du courant continu entre les fils respectifs de ladite paire de fils symétriques, (b) un transformateur à petit noyau (2) pour transmettre bidirectionnellement des signaux alternatifs entrants et sortants entre ladite paire de fils symétriques et lesdits fils d'entrée et de sortie dissymétriques, respectivement, (c) un moyen (3) pour empêcher pratiquement le courant continu de passer dans ledit transformateur (2), et (d) un moyen (7) pour empêcher lesdits signaux sortants d'être appliqués audit fil d'entrée dissymétrique, afin que le noyau dudit transformateur (2) soit protégé contre la saturation et que, par conséquent, il puisse être choisi petit du

fait qu'on empêche réellement ledit courant continu de le traverser.

2) Joncteur qu'on relie à un central par l'intermédiaire de fils de pointe et de nuque symétriques et à des fils d'entrée et de sortie unidirectionnels dissymétriques, caractérisé en ce qu'il comprend: a) des bornes de pointe et de nuque (T, R) qu'on relie auxdits fils de pointe et de nuque symétriques, pour transmettre un signal en courant continu modulé comprenant des signaux entrants et sortants alternatifs superposés à uncourant d'alimentation continu, b) un premier passage pour faire passer ledit courant continu entre les bornes de pointe et de nuque (T, R) et empêcher pratiquement lesdits signaux alternatifs de passer, c) des bornes d'entrée et de sortie (Vi, Vo0) qu'on relie auxdits fils d'entrée et de sortie dissymétriques, pour transmettre lesdits signaux entrants et sortants alternatifs, respectivement, d) un transformateur à petit noyau (2) dont un enroulement primaire (2A) est relié auxdites bornes de pointe et de nuque (T, R) et dont un enroulement secondaire (2B) est relié auxdites bornes d'entrée et de sortie (Vi, Vo) et à la terre, pour transmettre bidirectionnellement lesdits signaux entrants et sortants alternatifs entre les bornes de pointe et de nuque (T, R) et lesdites bornes d'entrée et de sortie (Vi, VO), respectivement, e) un moyen relié audit enroulement primaire (2A) pour pratiquement empêcher le courant d'alimentation continu de passer, et f) un moyen d'élimination (7) pour empêcher les signaux sortants portés par ladite borne de sortie (V) d'être appliqués à o ladite borne d'entrée (Vi), afin que ledit noyau de transformateur (2) soit protégé contre la saturation et, par conséquent, puisse être prévu plus petit, du

fait qu'on empêche réellement ledit courant continu de le traverser.

3) Joncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit premier passage comprend un amplificateur à gain de courant continu élevé relié auxdites bornes de pointe et de nuque (T, R), opposant une faible résistance audit courant continu et une haute

impédance auxdits signaux alternatif entrants et sortants.

4) Joncteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen pour bloquer pratiquement le courant d'alimentation continu comprend un condensateur (3) connecté en série avec ledit

enroulement primaire (2).

) Joncteur selon l'une des revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend encore un moyen pour recevoir un signal de commande d'un organe de commande externe (MP), et produire et transmettre, en réponse, des signaux d'impulsion de numérotation

auxdits fils de pointe et de nuque (T, R).

6) Joncteur qu'on relie à un central par l'intermédiaire de fils.

de pointe et de nuque pour transmettre des signaux alternatifs

superposés à un courant d'alimentation continu, et à un auto-

commutateur privé par l'intermédiaire de fils d'entrée et de sortie dissymétriques pour transmettre lesdits signaux alternatifs, caractérisé en ce qu'il comprend: a) un moyen différentiel, comprenant un transformateur à petit noyau (2), qu'on relie auxdits fils de pointe et de nuque symétriques et auxdits fils d'entrée et de sortie

dissymétriques, pour recevoir et transmettre bi-

directionnellement lesdits signaux alternatifs entre lesdits fils de pointe et de nuque et lesdits fils d'entrée et de sortie dissymétriques, b) un commutateur pour détecter un signal de commande optique produit par l'autocommutateur privé et connecter, en réponse, ledit moyen différentiel auxdits fils de pointe et de nuque symétriques, et déconnecter ledit moyen différentiel desdits fils de pointe et de nuque symétriques en réponse à l'absence de détection dudit signal de commande, c) un passage, qu'on relie auxdits fils de pointe et de nuque symétriques et audit commutateur, pour faire passer le courant d'alimentation continu entre lesdits fils de pointe et de nuque en réponse à la détection par ledit commutateur dudit signal de commande, et pour empêcher le courant d'alimentation continu de passer entre lesdits fils de pointe et de nuque en réponse à l'absence de détection, par ledit commutateur, dudit signal de commande, et d) un condensateur, qu'on relie audit transformateur et à l'un desdits fils de pointe et de nuque, pour pratiquement empêcher le courant d'alimentation continu de passer, afin que ledit noyau de transformateur soit protégé contre la saturation et donc puisse être prévu petit, du fait qu'on

empêche ledit courant continu de le traverser.

7) Joncteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen différentiel comprend encore: a) un premier amplificateur (4) relié audit transformateur (2) et audit fil de sortie, pour amplifier les signaux sortants desdits signaux alternatifs transmis par ledit fil de sortie, et les appliquer audit transformateur (2), b) un second amplificateur (6) relié audit transformateur (2) et audit fil de sortie, pour amplifier les signaux entrants desdits signaux alternatifs reçus desdits fils de pointe et de nuque par ledit transformateur (2) et les appliquer audit fil d'entrée, et c) un moyen pour empêcher lesdits signaux de sortie transmis par

ledit fil de sortie et amplifiés dans le premier ampli-

ficateur d'être appliqués au second amplificateur (6).

8) Joncteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit commutateur comprend encore: a) un circuit photosensible pour recevoir ledit signal de commande optique et, en réponse, engendrer un signal d'activation, et b) un transistor ayant une entrée d'activation pour recevoir ledit signal d'activation et un circuit conducteur du courant relié à l'autre desdits fils de pointe et de nuque symétriques et audit transformateur (2) pour établir un passage de signal alternatif entre ledit moyen différentiel et lesdits fils de pointe et de nuque symétriques, en réponse à la réception dudit signal d'activation par ladite entrée d'activation.

9) Joncteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit passage comprend un amplificateur à gain élevé en courant continu ayant un circuit conducteur de courant continu relié auxdits fils de pointe et de nuque et une entrée d'activation reliée audit transistor, pour faire passer le courant continu entre lesdits fils de pointe et de nuque en réponse à la réception par ledit transistor

dudit signal d'activation.

) Méthode pour transmettre bidirectionnellement des signaux entre une paire de fils symétriques et des fils d'entrée et de sortie

unidirectionnels dissymétriques, par l'intermédiaire d'un trans-

formateur à petit noyau, caractérisée en ce qu'elle comprend les phases suivantes: a) faire passer du courant continu entre les fils respectifs de ladite paire de fils symétriques, b) transmettre bidirectionnellement les signaux entrants et sortants alternatifs entre ladite paire de fils symétriques et lesdits fils d'entrée et de sortie dissymétriques, respectivement, par l'intermédaire du transformateur à petit noyau, c) empêcher pratiquement le courant continu de passer dans ledit transformateur, et d) empêcher lesdits signaux sortants d'être appliqués audit fil

d'entrée dissymétrique.