FR2604838A1

FR2604838A1 - Procede et dispositif de production d'un signal binaire a valeur moyenne nulle

Info

Publication number: FR2604838A1
Application number: FR8713280A
Authority: FR
Inventors: Georg Schneider; Gunter Freudig; Fernand Rippinger; Hans Braun
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 1986-10-03
Filing date: 1987-09-25
Publication date: 1988-04-08
Anticipated expiration: 2007-09-25
Also published as: JPS63158909A; FR2604838B1; GB2198318A; DE3633768A1; NL190177B; NL190177C; DE3633768C2; US4963872A; GB8723133D0; NL8702357A; GB2198318B

Abstract

SELON LE PROCEDE ON PRODUIT UN SIGNAL BINAIRE A VALEUR MOYENNE NULLE PAR CONVERSION LINEAIRE D'UN SIGNAL ANALOGIQUE PAR COMPARAISON AVEC UN SEUIL DE CONVERSION BINAIRE. LE DISPOSITIF POUR L'EXECUTION DE CE PROCEDE COMPORTE UN CIRCUIT DE CONVERSION BINAIRE 17 QUI RECOIT LE SIGNAL ANALOGIQUE A CONVERTIR EN BINAIRE ET DONNE A LA SORTIE LE SIGNAL BINAIRE, ET SE CARACTERISE EN CE QU'A LA SORTIE DU CIRCUIT 17 DE CONVERSION BINAIRE EST RELIE UN CIRCUIT DE REGULATION 20 QUI CONTIENT UN INTEGRATEUR DE DIFFERENCES 21 QUI RECOIT A LA PREMIERE ENTREE LE SIGNAL BINAIRE ET A LA SECONDE ENTREE LE SIGNAL DE VALEUR PRESCRITE U. CE PROCEDE PERMET, DANS LE CAS DE LA CONVERSION BINAIRE D'UN SIGNAL ANALOGIQUE, D'OBTENIR TOUJOURS UN SIGNAL BINAIRE A VALEUR MOYENNE NULLE, MEME EN PRESENCE DE NON-LINEARITES OU DE DECALAGES DANS LE CANAL ANALOGIQUE.

Description

L'invention concerne un procédé de production d'un signal

binaire à valeur moyenne nulle par conversion binaire d'un signal ana-

logique par comparaison avec un seuil de conversion binaire, ainsi

qu'un dispositif pour l'exécution du procédé.

La conversion d'un signal analogique en binaire se fait par

comparaison de ce signal analcgique avec un seuil de conver-

sion binaire et l'on attribue au signal binaire, en cas de A pas-

sement du seuil de conversion binaire par valeur croissante, l'une des

valeurs du signal et, en cas de dépassement du seuil de conversion bi-

naire par valeur décroissante, l'autre valeur du signal. On peut obte-

nir un signal binaire échantillonné périodiquement par le moyen qu'au

lieu de comparer le signal analogique avec le seuil de conversion bi-

naire, ce sont les valeurs, échantillonnées périodiquement, du signal

analogique que l'on compare, ou bien par le moyen que l'on échantil-

lonne périodiquement le signal binaire obtenu par conversion binaire

du signal analogique. Dans tous les cas, le signal binaire ne carac-

térise que la polarité ou le signe, positif ou négatif, du signal ana-

logique par rapport au seuil de conversion binaire.

Dans le cas des procédés du traitement du signal qui n'em-

ploient que la polarité d'un signal, on suppose dans de nombreux cas la nullité de la valeur moyenne du signal. La nullité de la valeur moyenne d'un signal analogique se définit par le fait que la partie du signal représentative de la valeur moyenne (valeur moyenne) est nulle,

ce qui est équivalent à dire que les surfaces qui se trouvent au-

dessus et au-dessous de la ligne zéro sont de même valeur. Par contre la nullité de la valeur moyenne d'un signal binaire se définit par le fait que les temps totaux pendant lesquels le signal binaire prend l'un des états ou l'autre état sont en moyenne de même valeur. Dans le cas d'un signal binaire périodique, ceci est équivalent à dire que le signal binaire prend les deux états avec la même fréquence. Il s'agit donc ici d'une valeur moyenne dans le temps, au contraire de la

valeur moyenne de la tension, déterminée par la partie du signal re-

présentative de la valeur moyenne, qui est généralement différente de zéro, même dans le cas d'un signal binaire à valeur moyenne nulle dans

ce sens.

Pour remplir la condition demandant des signaux à valeur moyenne nulle, dans le cas de tels procédés de traitement,ona jusqu'ici

fait subir au signal analogique, avant la conversion binaire, un fil-

trage sur filtre passe-haut pour supprimer les parties du signal re-

présentatives de la valeur moyenne. Ce procédé présente différents in-

convénients. Tout d'abord un filtrage sur filtre passe-haut ne garan-

tit en aucune façon que le signal binaire prend les deux valeurs du signal pendant des temps totaux identiques, c'est-à-dire qu'il est, par lui-même, à valeur moyenne nulle dans le temps et qu'il contient

donc l'information maximale. S'il apparaît en outre dans le canal ana-

logique des non-linéarités ou des décalages, les valeurs moyennes du signal se modifient par rapport au seuil de conversion binaire, de

sorte que les instants o se produit la commutation entre les deux va-

leurs du signal binaire se décalent. Dans le cas du procédé par corré-

lation, ceci peut conduire à une non-corrélation.

Le but de l'invention est de créer un procédé qui, dans le cas de la conversion binaire d'un signal analogique, donne toujours un

signal binaire à valeur moyenne nulle, même en présence de non-linéari-

tés ou de décalages dans le canal analogique.

Selon l'invention, on atteint ce but par le moyen que l'on

compare le signal binaire obtenu par conversion binaire du signal ana-

logique avec un signal de valeur prescrite correspondant à la valeur moyenne entre les deux niveaux du signal binaire, pour déterminer l'écart; que l'on intègre cet écart; et qu'un signal correspondant

à cet écart intégré décale la position du signal analogique par rap-

port au seuil de conversion binaire dans un sens tel que la valeur

moyenne de l'écart est réglée pour prendre la valeur zéro.

Le procédé conforme à l'invention consiste en une régulation

par laquelle on règle la position du signal analogique, par comparai-

son au seuil de conversion binaire, de façon telle que le signal d'in-

tégration obtenu par l'intégration du signal binaire est rendu égal

à la valeur moyenne de la tension entre les deux niveaux du signal bi-

naire. Si l'on atteint cet état, le signal binaire remplit la condi-

tion que la somme des temps pendant lesquels il a l'une des valeurs

est en moyenne égale à la somme des temps pendant lesquels il a l'au-

tre valeur. Le signal binaire est alors à valeur moyenne nulle au sens de la définition ci-dessus. Etant donné que le procédé conforme

à l'invention n'a pas pour objet de rendre le signal analogique à va-

leur moyenne nulle avant la conversion binaire, les non-linéarités

n'interviennent pas sur la nullité de la valeur moyenne du signal bi-

naire, sous réserve que ces non-linéarités soient monotones, c'est-à-

dire soit à croissance monotone soit à décroissance monotone. En

outre les décalages existants dans la partie du canal analogique si-

tuée dans le circuit de régulation sont également compensés par la ré-

gulation, de sorte que la nécessité d'une compensation de décalage disparaît. Le procédé conforme à l'invention présente également les particularités suivantes: - le signal correspondant à l'écart intégré est superposé au

signal analogique avant la conversion binaire.

- le seuil de conversion binaire est modifié par le signal

correspondant à l'écart intégré.

- le signal de la valeur prescrite est produit par intégra-

tion d'un signal binaire à valeur moyenne nulle.

- le signal de valeur prescrite est obtenu par intégration

d'un signal binaire périodique qui prend à chaque période chaque va-

leur du signal pendant la moitié de la période.

- à la sortie du circuit de conversion binaire est relié un circuit de régulation qui contient un intégrateur de différences qui reçoit à la première entrée le signal binaire et à la seconde entrée

le signal de valeur prescrite (UM).

- la sortie du circuit d'intégration et de soustraction est reliéeà l'entrée d'un circuit de sommation qui est monté en amont du circuit de conversion binaire et qui reçoit à l'autre entrée le signal analogique.

Le dispositif conforme à l'invention comporte un générateur d'impul-

sions rectangulaires qui produit une séquence périodique d'impulsions rectan-

gulaires dans laquelle la curée de chaque impulsion rectangulaire est égale à la durée de chaque pause entre les impulsions; et la séquence d'impulsions

rectangulaires est amenée à la seconde entrée de l'intégrateur de dif-

férences. Ce dispositif présente encore les caractéristiques suivantes: entre la sortie du générateur d'impulsions rectangulaires

et la seconde entrée de l'intégrateur de différences est ajouté un élé-

ment d'intégration RC.

- le générateur d'impulsions rectangulaires est formé par une bascule électronique D qui est montée en étage diviseur de fréquence et

à l'entrée d'impulsions d'horloge de laquelle vient une séquence pério-

dique d'impulsions d'horloge.

- en aval de la sortie du circuit de conversion binaire et en

aval de la sortie du générateur d'impulsions rectangulaires est respec-

tivement monté un étage tampon numérique; et les deux étages tampon

numériques sont les constituants d'un module intégré commun.

- le circuit de conversion binaire est formé par un compara-

teur à valeur de seuil.

- le circuit de conversion binaire contient un comparateur à

valeur de seuil et un circuit d'échantillonnage commandé par une impul-

sion périodique d'horloge.

- en aval du comparateur à valeur de seuil, est monté un cir-

cuit d'échantillonnage numérique commandé par le signal périodique d'horloge. - le circuit d'échantillonnage numérique est formé par une bascule électronique D.

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- les deux bascules électroniques D qui constituent le géné-

rateur d'impulsions rectangulaires et le circuit d'échantillonnage nu-

mérique sont les constituants d'un module intégré commun.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appa-

raissent de la description qui suit d'un exemple d'exécution représen-

té sur le dessin.

La figure 1 représente le diagramme par blocs d'un circuit

de production d'un signal à valeur moyenne nulle selon l'invention.

La figure 2 représente une variante de réalisation du cir-

cuit de la figure 1.

Le circuit représenté sur la figure 1 reçoit aux bornes d'en-

trée 10, 11 un signal analogique variable en fonction du temps x(t) et émet à la sortie 12 un signal binaire sx obtenu par conversion binaire

à partir du signal analogique x(t). Le signal binaire sx ne peut pren-

dre que deux valeurs possibles qui, selon la terminologie habituelle, sont désignées comme niveau H et niveau L. Le signal analogique x(t) est placé, par l'intermédiaire

d'une résistance de sommation 13 à l'entrée de non-inversion d'un ampli-

ficateur de sommation 14 dans le circuit de rétroaction duquel se trou-

ve une résistance 15 qui détermine le facteur d'amplification. Dans la liaison entre l'entrée 10, 11 et l'amplificateur de sommation 14 peut

se trouver un premier-organe de transmission 16.

La sortie de l'amplificateur de sommation 14 est reliée à

l'entrée du signal 17a d'un comparateur à valeur de seuil 17 à l'en-

trée de référence 17b duquel se trouve une tension de valeur de seuil

Us. Dans la liaison entre l'amplificateur de sommation 14 et le compa-

rateur à valeur de seuil 17 peut se trouver un second organe de trans-

mission 18.

Le comparateur à valeur de seuil 17 est conçu de façon que son signal de sortie présente le niveau L si le signal qui se trouve à l'entrée de signal 17a est supérieur à la tension de valeur de seuil Us, tandis qu'il présente le niveau H si le signal qui se trouve à l'entrée du signal 17a est inférieur à la tension de valeur de seuil

Us. De cette façon le comparateur à valeur de seuil 16 opère la conver-

sion binaire du signal analogique x(t) éventuellement modifiée par les organes de transmission 16 et 18 et son signal de sortie représente le signal binaire sx. Ce signal binaire sx caractérise le signe, positif ou négatif, ou la polarité du signal analogique par rapport au seuil

de conversion binaire déterminé par la tension de valeur de seuil US.

Les deux niveaux du signal binaire sx peuvent être choisis arbitrairement. Très souvent le niveau L correspond au niveau zéro (potentiel de masse) et le niveau H correspond à un potentiel positif

par rapport au potentiel de masse. Msis ce choix n'est pas impératif.

Dans le cas de nombreux procédés de traitement des signaux convertibles en binaire, en particulier des signaux de signe, positif

ou négatif, on suppose que le signal binaire a une valeur moyenne nul-

le. Sous le nom de "signal à valeur moyenne nulle", on désigne un si-

gnal binaire qui prend en moyenne les deux valeurs possibles du-signal

pendant des durées identiques. La "nullité de la valeur moyenne" du si-

gnal binaire concerne donc la valeur moyenne dans le temps, qu'il faut distinguer de la "valeur moyenne de la tension" au sens habituel. Il existe toutefois entre ces valeurs moyennes une relation univoque: le signal binaire est à valeur moyenne nulle dans le temps si la valeur moyenne de la tension se situe exactement au milieu entre le niveau H et le niveau L.

Dans le cas du circuit représenté, on atteint la nullité, de-

mandée, de la valeur moyenne dans le temps pour un signal binaire au

moyen d'un circuit de régulation 20. Ce circuit de régulation 20 con-

tient un intégrateur de différences 21 formé par un amplificateur opé-

rationnel 22;danslabranche de rétroaction, conduisant à l'entrée d'in-

version se trouve un condensateur 23. A l'entrée d'inversion arrive le

signal de sortie du comparateur à valeur de seuil 17, par l'intermé-

diaire d'un étage tampon 24 et d'une résistance 25. La sortie de l'am-

plificateur opérationnel 22 est reliée, par l'intermédiaire d'une ré-

sistance de sommation 26, au point de sommation qui se trouve à l'en-

trée d'inversion de l'amplificateur de sommation 17.

A l'entrée de non-inversion de l'amplificateur opérationnel

22 arrive une tension de valeur de seuil UM. L'intégrateur de diffé-

rences 21 intégre la différence entre la tension de valeur de seuil et le signal binaire sx et donne à la sortie une tension représentative de la valeur moyenne x dont la valeur se modifie proportionnellement à cette différence. Cette tension représentative de la valeur moyenne

x est ajoutée, dans l'amplificateur de sommation 14, au signal analo-

gique; elle change alors de signe et prend le signe négatif si la va-

leur moyenne sx du signal binaire sx est supérieure à la tension de valeur prescrite UM et prend le signe positif si la valeur moyenne sx

est inférieure à la tension de valeur prescrite UM. Du fait de l'addi-

tion de cette tension x représentative de la valeur moyenne, on super-

pose au signal analogique, avant sa conversion en binaire, une compo-

santede signal représentative de la valeur moyenne, de sorte que la va-

leur moyenne du signal analogique se décale par rapport au seuil de con-

version binaire. Comme ce décalage de la valeur moyenne du signal ana-

logique intervient sur les instants o se produit la commutation des

valeurs du signal binaire sx, il apparaît une boucle fermée de régula-

tion qui détermine la valeur moyenne, dans le temps, du signal binaire sx. La tension de valeur de seuil UM est déterminée de façon que le signal binaire de sortie sx prenne, par suite de la régulation, en moyenne le niveau H et le niveau L respectivement pendant des durées

totales identiques. A partir de cette condition on peut facilement dé-

duire la valeur que doit avoir la tension de valeur de seuil UMO La valeur moyenne de la tension d'un signal binaire, qui prend en moyenne le niveau H et le niveau L pendant des durées totales identiques, se

trouve également au milieu entre le niveau H et le niveau L. Si on dé-

signe la tension du niveau H par U et la tension du niveau L par UL, H on a: U i +

M (UH + UL)

Si la tension de valeur de seuil UM a cette valeur à l'entrée de noninversion de l'amplificateur opérationnel 22, on obtient, du fait de l'action de régulation, à la sortie du comparateur à valeur de seuil 17, un signal binaire sx dont la valeur moyenne de la tension est égale à la tension de valeur prescrite UM. Ceci signifie que la durée totale pendant laquelle le signal binaire sx a le niveau H est en moyenne égale à la durée totale pendant laquelle il a le niveau L. Le

signal binaire sx est donc à valeur moyenne nulle dans le temps.

La tension de valeur prescrite UM peut s'obtenir d'une façon

quelconque. La figure 1 représente toutefois un dispositif particu-

lièrement favorable pour obtenir la tension de valeur prescrite UM.

Ce dispositif contient une bascule électronique D 27 à l'entrée d'im-

pulsions d'horloge de laquelle arrive une séquence périodique d'impulsions d'horloge. La sortie Q de la bascule électronique D est reliée

à son entrée D. Du fait que, comme on le sait, une bascule électroni-

que D prend, à chaque impulsion arrivant à son entrée d'impulsions d'horloge, l'état qui est déterminé par la valeur du signal qui se trouve à l'entrée D, la bascule électronique D,mise en circuit de la façon représentée, change son état à chaque impulsion d'horloge. Il

apparatt donc à la sortie Q de la bascule électronique D 27 une sé-

quence d'impulsions rectangulaires dont la fréquence de séquence est égale à la demi-fréquence de séquence des impulsions d'horloge, étant précisé que, dans la séquence des impulsions rectangulaires, la durée de chaque impulsion rectangulaire est exactement égale à la durée de

chacune des pauses d'impulsions entre deux impulsions rectangulaires.

La séquence d'impulsions rectangulaires présente donc un rapport impulsion/période égal à 1:2, en précisant que l'on désigne sous le

nom de "rapport impulsion/période" le rapport de la durée d'une impul-

sion à la durée d'une période. IL est connu d'employer une bascule

électronique D de la façon décrite comme étage diviseur de fréquence.

Dans le cas présent la bascule électronique D sert de générateur d'im-

pulsions rectangulaires.

La sortie Q de la bascule électronique D 27 est reliée, par

l'intermédiaire d'un étage tampon 28, à un élément RC intégrateur compo-

sé d'une résistance 29 et d'un condensateur 30. A la jonction de l'élé-

ment RC est reliée l'entrée de non-inversion de l'amplificateur opéra-

tionnel 22.

Les deux étages tampon, 24 et 28 sont symboliquement les deux

sorties équivalentes d'un circuit numérique intégré comme cela est in-

diqué sur la figure 1 par le cadre en tireté-ponctué. Il peut s'agir par exemple de deux amplificateurs tampon ou inverseurs formés sur le même module intégré. Grâce à cette conception il est garanti que les signaux de sortie binaires des deux étages tampon 24 et 28 prennent le

niveau H et le niveau L exactement sous les mêmes conditions, indé-

pendamment des tolérances de fabrication, des variations de tension

ou des influences extérieures.

Le signal de sortie de l'étage tampon 28 prend alternative-

ment le niveau H et le niveau L, chaque fois pendant exactement la même durée. Au condensateur 30 de l'élément RC intégrateur 29, 30, se trouve donc une tension UM qui a exactement la valeur moyenne de tension, donnée précédemment, entre la tension UH du niveau H et la tension UL du niveau L. Le circuit de régulation 20 décale la valeur moyenne du signal analogique à convertir en binaire de façon que le

signal binaire prenne, à la sortie de l'étage tampon 24, la même va-

leur moyenne de tension que le signal de sortie de l'étage tampon 28,

c'est-à-dire de façon que ce signal binaire prenne en moyenne le ni-

veau H et le niveau L respectivement pendant une durée identique. On remplit ainsi la condition qui veut que le signal binaire sx soit à

valeur moyenne nulle dans le temps.

Un avantage particulier du circuit décrit réside en ce que

la nullité de la valeur moyenne se produit indépendamment des non-

linéarités, voulues ou non voulues, dans le canal analogique. Il est

ainsi possible, sans inconvénient, d'ajouter avant le circuit de régu-

lation, l'organe de transmission 16 ou, dans le circuit de régulation, l'organe de transmission 18, étant précisé que chacun de ces organes de transmission peut présenter une allure non linéaire quelconque de sa fonction de transmission des valeurs, sous la seule réserve que

cette allure doit présenter une croissance monotone ou une décroissan-

ce monotone. Il faut ici faire en sorte que le signe, positif ou néga-

tif, de la boucle de régulation soit conservé au sens du mode de fonc-

tionnement correct.

Le circuit décrit présente l'autre caractéristique avanta-

geuse qu'en plus de la correction de la valeur moyenne, tous les déca-

lages de tension, comme le décalage de tension de l'amplificateur de sommation 14, les décalages de tension dans l'organe de transmission 18 ainsi que le décalage de tension du comparateur à valeur de seuil 17 sont compensés par la régulation. Il ne subsiste comme erreur de décalage que le décalage de tension de l'intégrateur de différences21; mais ce décalage peut être maintenu à une valeur petite, négligeable, par rapportaux niveaux de sortie des étages tamponsnumériques. Il n'y

a donc pas besoin de prévoir une compensation de décalage de l'ensem-

ble du circuit.

Il y a des cas d'application dans lesquels le signal binaire qui apparait à la sortie du comparateur à valeur de seuil 17 n'est pas immédiatement utilisable parce qu'il faut des valeurs échantillonnées binaires périodiques du signal analogique. Ceci est par exemple le cas de la corrélation de polarité numérique, étant précisé que dans ce cas existe également la condition que les signaux binaires périodiques soient à valeur moyenne nulle. Le circuit décrit convient également pour ce cas, en mettant simplement en circuit en aval du comparateur à valeur de seuil 17 un circuit d'échantillonnage et en procédant à la

régulation sur la base des impulsions binaires obtenues par l'échantil-

lonnage.

La figure 2 représente une variante, appropriée dans ce but du circuit de la figure 1. Tout les composants du circuit qui ont la même fonction quesurlafigure 1 sont désignés par les mêmes chiffres de

référence que sur la figure 1 et ne sont pas décrits à nouveau.

A la différence de la figure 1, la sortie du comparateur à valeur de seuil 17 est reliée à l'entrée D d'une bascule électronique

D 31 qui reçoit, à son entrée d'impulsions d'horloge, la séquence d'im-

pulsions d'horloge qui commande également la bascule électronique D 27.

La bascule électronique D 31 prend, à chaque impulsion d'horloge,

l'état qui est déterminé par la valeur du signal qui se trouve, à l'ins-

tant de l'impulsion d'horloge, à la sortie du comparateur à valeur de seuil 17. La bascule électronique D 31 constitue donc dans ce cas un

circuit d'échantillonnage numérique. A la sortie Q de la bascule élec-

tronique D 31 apparaît donc à nouveau un signal binaire qui dérive,

par conversion binaire, du signal analogique x(t) et qui passe du ni-

veau H au niveau L et inversement; mais maintenant les instants des

changements de niveau ne sont plus seulement déterminés par le compa-

rateur à valeur de seuil 17 seul, mais aussi par l'impulsion d'horloge; les périodes de temps pendant lesquels le signal binaire a le niveau H ou le niveau L sont maintenant des multiples entiers de la durée de

la période de l'impulsion d'horloge.

Comme autre modification par rapport au circuit de la figure

1, il est représenté sur la figure 2 que les deux bascules électroni-

ques D 27 et 31 sont elles-mêmes formées sur le même module intégré et qu'elles peuvent donc assurer le r8le des étages tampon 27 et 28,

de sorte que ces étages tampcnsdisparaissent.

L'intégrateur de différences 21 reçoit à son entrée d'inver-

sion le signal binaire provenant de la sortie Q de la bascule électro-

nique D 31, de sorte que le circuit de régulation 20 fait maintenant en sorte que ce signal binaire prenne le niveau H et le niveau L, en moyenne, respectivement pendant les mêmes durées totales. Du fait que le signal binaire est maintenant échantillonné périodiquement, ceci revient à dire qu'il prend, en moyenne, les deux états possibles avec la même fréquence. De ce fait le signal binaire reçoit l'information

possible maximale pour une corrélation de polarité.

On peut prélever le signal de sortie binaire sx à la sortie

Q de la bascule électronique D 31 ou bien, comme représenté sur la fi-

gure 2, pour un meilleur découplage, à la sortie Q.

Différentes variantes des dispositions de circuit représen-

tées sont possibles sans compromettre pour cela le procédé utilisé

pour produire un signal binaire à valeur moyenne nulle.

C'est ainsi qu'au lieu d'obtenir des valeurs binaires échan-

tillonnées périodiquement au moyen d'un échantillonneur numérique 31 monté en aval du comparateur à valeur de seuil 17, comme sur la figure 2, on peut les obtenir par le moyen qu'un échantillonneur de signaux

* analogiques est monté en amont du comparateur à valeur de seuil 17.

Dans ce cas le comparateur à valeur de seuil 17 ne convertit pas en

binaire le signal analogique complet, mais seulement les valeurs ana-

logiques échantillonnées. Le signal de sortie du comparateur à valeur

de seuil 17 représente donc directement un signal binaire échantillon-

né périodiquement. Si on amène alors, comme sur la figure 1, le signal

de sortie du comparateur à valeur de seuil 17 à l'intégrateur de dif-

férences 21, le signal binaire de sortie devient, par la régulation,

signal à valeur moyenne nulle.

Dans le cas de tous les exemples d'exécution décrits jusqu'ici, on obtient la nullité de la valeur moyenne du signal binaire par le moyen que l'on décale le signal analogique x(t), par rapport au seuil de conversion binaire x déterminé par la tension de valeur de seuil

US, du fait de la superposition du signal x, représentatif de la va-

leur moyenne, dans l'amplificateur de sommation 17. Ce procédé n'est pas impératif, puisqu'il ne dépend que de la position respective du

signal analogique et du seuil de conversion binaire. On peut donc ob-

tenir le même effet en modifiant le seuil de conversion binaire par

la régulation, tout en laissant inchangé le signal analogique. La mo-

dification du seuil de conversion binaire peut se faire en modifiant la tension de valeur de seuil US en fonction du signal x représentatif de la valeur moyenne. L'homme de l'art se rendra compte sans autres, sur la base de sa compétence, des mesures nécessaires concernant le

circuit, sur la base de sa compétence.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de production d'un signal binaire à valeur

moyenne nulle par conversion binaire d'un signal analogique par compa-

raison avec un seuil de conversion, caractérisé en ce que l'on compare le signal binaire obtenu par conversion binaire du signal analogique avec un signal de valeur prescrite correspondant à la valeur moyenne entre les deux niveaux du signal binaire, pour déterminer l'écart; en ce que l'on intègre cet écart; et en ce qu'un signal correspondant

à cet écart intégré décale la position du signal analogique par rap-

port au seuil de conversion binaire dans un sens tel que la valeur

moyenne de l'écart est réglée pour prendre la valeur zéro.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal correspondant à l'écart intégré es superpost au signal

analogique avant la conversion binaire.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce

que le seuil de conversion binaire est modifié par le signal correspon-

dant à l'écart intégré.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications pré-

cédentes, caractérisé en ce que le signal de valeur prescrite est pro-

duit par intégration d'un signal binaire à valeur moyenne nulle.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce

que le signal de valeur prescrite est obtenu par intégration d'un si-

gnal binaire périodique qui prend à chaque période chaque valeur du si-

gnal pendant la moitié de la période.

6. Dispositif pour l'exécution du procédé selon l'une

quelconque des revendications précédentes, comportant un circuit (17)

de conversion binaire qui reçoit le signal analogique à convertir en binaire et donne à la sortie le signal binaire, caractérisé en ce qu'à la sortie du circuit (17) de conversion binaire est relié un circuit de régulation (20) qui contient un intégrateur de différences (21) qui reçoit à la première entrée le signal binaire et à la seconde entrée

le signal de valeur prescrite (UM).

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la sortie du circuit d'intégration et de soustraction est relié à l'entrée d'un circuit de sommation (13, 14) qui est monté en amont

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du circuit (17) de conversion binaire et qui reçoit à l'autre entrée

le signal analogique.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en

ce que le dispositif comporte un générateur d'impulsions rectangu-

laires (27) qui produit une séquence périodique d'impulsions rectangulaires dans laquelle la durée de chaque impulsion rectangulaire est égale à la durée de chaque pause entre les impulsions; et en ce quela séquence d'impulsions rectangulaires est amenée à la seconde entrée

de l'intégrateur de différences (21).

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'entre la sortie du générateur d'impulsions rectangulaires (27) et la seconde entrée de l'intégrateur de différences (21) est ajouté

un élément d'intégration RC.

10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractéri-

se en ce que le générateur d'impulsions rectangulaires (27) est formé par une bascule électronique D qui est montée en étage diviseur de fréquence et à l'entrée d'impulsions d'horloge de laquelle vient une

séquence périodique d'impulsions d'horloge.

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications

8 à 10, caractérisé en ce qu'en aval de la sortie du circuit de conver-

sion binaire (17) et en aval de la sortie du générateur d'impulsions rectangulaires (27) est respectivement monté un étage tampon numérique

(24, 28); et en ce que les deux étages tamponsnumériques sont les cons-

tituants d'un module intégré commun.

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications

6 à 10, caractérisé en ce que le circuit de conversion binaire (17)

est formé par un comparateur à valeur de seuil.

13. Dispositif selon une quelconque des revendications

6 à 11, caractérisé en ce que le circuit de conversion binaire (17)

contient un comparateur à valeur de seuil et un circuit d'échantillon-

nage commandé par une impulsion périodique d'horloge.

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en

ce qu'en aval du comparateur à valeur de seuil, (17) est monté un cir-

cuit d'échantillonnage numérique commandé par le signal périodique

d'horloge.

15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en

ce que le circuit d'échantillonnage numérique est formé par une bas-

cule électronique D (27).

16. Dispositif selon les revendications 10 et 15, carac-

térisé en ce que les deux bascules électroniques D qui constituent le

générateur d'impulsions rectangulaires (17) et le circuit d'échantil-

lonnage numérique (27) sont les constituants d'un module intégré com-

mun.