FR2736224A1 - Protection d'un bus d'interconnexion de donnes audio/video contre les court-circuits - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte à un circuit d'émission (Tx) d'un bus d'interconnexion de données audio/vidéo qui comporte un moyen de fixation (T1, D2) connecté entre une première et une seconde borne de sortie (200, 210) du circuit d'émission (Tx); des réseaux de polarisation (R3, R4) pour polariser respectivement les bornes de sortie (200, 210) pendant un mode de fonctionnement du circuit d'émission (Tx); et des circuits de polarisation commutés (S1, R1, S2, R2) pour polariser respectivement les bornes de sortie (200, 210) pendant un second mode de fonctionnement en émission du circuit (Tx); les circuits de polarisation commutés (S1, R1, S2, R2) étant commandés par un signal d'entrée numérique (Din), dans lequel un moyen (S5, 801) est fourni pour protéger le moyen de fixation des connexions de court-circuits avec les lignes conductrices d'alimentation en tension (A et B) des circuits d'émission.

Description

PROTECTION D'UN BUS D'INTERCONNEXION DE DONNEES

AUDIO/VIDEO CONTRE LES COURT-CIRCUITS

La présente invention se rapporte à la protection

contre les court-circuits d'un circuit d'émission.

Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à la protection d'un circuit de fixation du niveau d'un signal de sortie, situé à l'intérieur d'un circuit d'émission, contre les courts-circuits des connexions avec les lignes conductrices d'alimentation

en tension.

Dans le texte qui suit, des figures qui illustrent différents modes de réalisation de l'état de la technique et/ou de la présente invention peuvent

comporter des dispositifs identiques ou semblables.

C'est pourquoi, là o l'on retrouve des dispositifs identiques ou similaires dans différentes figures, ils

seront désignés de la même manière.

La figure 1 représente un schéma bloc illustrant deux émetteursrécepteurs de données 100 100' d'un bus

d'interconnexion audio/vidéo AVB.

Comme les deux émetteurs-récepteurs illustrés 100, 100' comportent des dispositifs identiques, seul l'un des émetteurs-récepteurs sera décrit. En outre, on notera que le bus d'interconnexion audio/vidéo AVB peut se trouver connecté à environ 10 émetteurs-récepteurs

ou plus au même moment.

L'émetteur-récepteur 100 comporte un circuit d'émission Tx qui est fourni avec un signal d'entrée numérique Din et un circuit récepteur Rx qui reçoit les données transmises. Lorsque l'émetteur-récepteur 100 est dans le mode d'émission (mode Tx) son signal d'entrée numérique Din est converti en un signal de sortie numérique différentiel Dout afin d'être transmis au moyen d'une paire torsadée 120. La paire torsadée

fournit un moyen d'émission bon marché mais efficace.

Un dispositif à semi-conducteur disponible dans le commerce qui incorpore un tel émetteur-récepteur 100 est l'INTERFACE D'INTERCONNEXION DE BUS AUDIO/VIDEO STV

6455 qui est produit par SGS-THOMSON MICRO ELECTRONICS.

Le STV 6455 est un dispositif d'interface audio et vidéo qui permet une interconnexion facile et une commande intelligente d'une pluralité de dispositifs d'interface identiques ou similaires, qui partagent un même AVB. De tels dispositifs doivent être conformes aux recommandations pour connecter un dispositif grand public audio/vidéo de 1'EIA/NCTA Joint Engineering

Committee.

La figure 2 illustre un schéma de principe d'un

circuit d'émission Tx de la figure 1.

Le circuit d'émission Tx comporte deux interrupteurs S1, S2, quatre conducteurs ohmiques R1-R4

et deux diodes D1, D2.

Les diodes D1 et D2 sont connectés en opposition entre les bornes de sortie 200, 210 du circuit d'émission Tx. Les bornes respectives d'anode et de cathode des diodes D1 et D2 sont connectées à la borne de sortie 200 et les bornes respectives de cathode et d'anode des diodes Dl et D2 sont connectées à la borne

de sortie 210.

Les diodes D1 et D2 fonctionnent en opposition

comme un circuit de fixation de niveau d'un signal.

Ceci signifie que les diodes D1 et D2 fonctionnent de manière telle qu'elles fixent le niveau de tension du signal entre les bornes 200 et 210 à un niveau de tension de +/- Vf, en fonction de celle des deux diodes qui conduit: Vf indique la chute de tension directe des

diodes D1 et D2 lorsqu'elles sont conductrices.

Un interrupteur Si et un conducteur ohmique R1 sont connectés en série entre la ligne conductrice d'alimentation en tension positive A et la borne de sortie 200. Un interrupteur S2 et un conducteur ohmique R2 sont connectés en série entre la ligne conductrice d'alimentation en tension négative B et la borne de sortie 210. Les interrupteurs S1 et S2 sont commandés de manière synchrone par l'entrée de signal numérique

Din.

Un conducteur ohmique R3 est connecté entre la ligne conductrice d'alimentation A et la borne de sortie 210 et un conducteur R4 est connecté entre la ligne conductrice d'alimentation B et la borne de

sortie 200.

Lorsque le circuit d'émission Tx est dans un mode Tx, les interrupteurs S1 et S2 s'ouvrent et se ferment

en réponse au signal Din.

Considérons la suite uniquement comme moyen d'exemple. De toutes les façons, il sera nécessaire de faire quelques suppositions. Premièrement, supposons que des interrupteurs S1 et S2 se ferment lorsque le signal numérique d'entrée Din a le niveau logique 1 et qu'il s'ouvre lorsque le signal d'entrée numérique Din a le niveau logique 0: il faut comprendre que nous

aurions aussi bien pu supposer le cas inverse.

Deuxièmement, supposons que Rl=R2, R3=R4 et que R3>Rl: pour un circuit d'émission typique Tx, des valeurs typiques pour R1 et R3 sont respectivement 500 ohms et

15 Kohms, pour une tension d'alimentation typique (VA-

VB) de 10 volts. Les valeurs typiques des résistances R1-R4 et de la tension d'alimentation VA-VB seront valides pour le texte complet de ce document à moins que cela ne soit déclaré autrement. De manière délibérée, les conducteurs ohmiques R3 et R4 ont des valeurs de résistance substantiellement plus grandes que celles des conducteurs ohmiques R1 et R2 de manière à éviter une dissipation de puissance excessive puisque, à l'inverse des conducteurs ohmiques R1 et R2, les conducteurs ohmiques R3 et R4 conduisent du courant en permanence lorsque les tensions d'alimentation sont présentes. Les conducteurs ohmiques R1 et R2 conduisent seulement du courant lorsque les interrupteurs S1 et S2 sont fermés. Par consequent lorsque le circuit d'émission n'est pas dans le mode Tx, les interrupteurs

S1 et S2 sont ouverts.

Lorsque le signal Din présente l'état logique 1, c'est-à-dire lorsque les interrupteurs Si et S2 sont fermés, la majeure partie du courant s'écoule via S1, R1, D1, R2 et S2, puisque ceux-ci constituent le chemin de moindre résistance entre les lignes conductrices d'alimentation A et B. La figure 3 illustre un schéma de circuit équivalent du circuit d'émission Tx lorsque les

interrupteurs S1 et S2 sont fermés.

Une diode D1 présente une chute de tension directe Vf qui est plus positive à la borne de sortie 200 qu'à la borne de sortie 210, comme il est indiqué. Le courant qui s'écoule à travers la diode D1 est donné approximativement par

(VA-VB)/(Rl+R2) = 10/1000 = 10 mA.

En se reportant de nouveau à la figure 2, lorsque le signal Din est au niveau logique 0, c'est-à-dire lorsque les interrupteurs S1 et S2 sont ouverts, le courant qui s'écoule entre les lignes conductrices d'alimentation A et B ne peut passer que par R3, D2 et R4. La figure 4 illustre un schéma de circuit équivalent au circuit d'émission Tx lorsque les

interrupteurs Sl et S2 sont ouverts.

Une diode D2 présente une chute de tension directe, indiquée également par Vf, qui est plus positive à la borne de sortie 210 qu'à la borne de sortie 200, comme il est indiqué. Le courant qui s'écoule à travers la

diode D2 est donné approximativement par (VA-

VB)/(R3+R4) = 10/30.000 = 0,33 mA.

Le Tableau 1 ci-après illustre les valeurs approximatives des courants de court-circuit IAB, qui s'écoulent depuis la ligne conductrice d'alimentation A vers la ligne conductrice d'alimentation B, qui peuvent être tolérées par le circuit d'émission Tx comme le résultat de différentes combinaisons de connexions de court-circuit lorsque les interrupteurs S1 et S2 sont ouverts. Le Tableau 2 ci-après illustre les valeurs approximatives des courants de court-circuit IAB, qui peut être toléré par le circuit d'émission Tx en fonction des différentes combinaisons de connexions de court-circuit lorsque les interrupteurs S1 et S2 sont fermés. Dans le Tableau 2, il faut noter que les valeurs de résistance respectives des combinaisons parallèles des conducteurs ohmiques R1, R3 et R2, R4 ont, pour des raisons de simplification du principe, été remplacées en approximation par les valeurs de résistance de R1 et R2: cette approximation est justifiée par le fait que le rapport Rl:R2 = R2:R4 = 30:1. Il faut comprendre qu'une analyse plus précise des courants IAB peut être directement faite par ceux qui sont qualifiés dans la technique.

Tableau 1

Court-circuit Courant Iab Voir figure (de:vers) (mA) de référence :210 10/30000 = 0,33 Figure 5a :A 10/15000 = 0,66 Figure 5b 210:A 10/15000 = 0,66 Figure 5c :B 10/15000 = 0,66 Figure 5d 210:B 10/15000 = 0,66 Figure 5e (200+210):A 10/15000 = 0,66 Figure 5c (200+210):B 10/15000 = 0,66 Figure 5d

Tableau 2

Court-circuit Courant Iab Voir figure (de:vers) (mA) de référence :210 10/1000 = 10 Figure 6a 200:A 10/500 = 20 Figure 6b 210:A 10/500 = 20 Figure 6c :B 10/500 = 20 Figure 6d 210:B 10/500 = 20 Figure 6e (200+ 210):A 10/500 = 20 Figure 6c (200+210):B 10/15000 = 20 Figure 6d Les figures 5a-5e illustrent des représentations approximatives du circuit pour le circuit d'émission Tx dans les combinaisons de court-circuit comme exposées

dans le Tableau 1.

Les figures 6a-6e illustrent les représentations approximatives du circuit pour le circuit d'émission Tx dans des combinaisons de court- circuit comme exposées

dans le Tableau 2.

Comme il a été noté auparavant, les courants IAB obtenus dans les combinaisons de court-circuit comme exposées dans les Tableaux 1 et 2, peuvent être tolérés par le circuit d'émission Tx. Ceci signifie que le circuit d'émission Tx ne fonctionnera pas correctement mais que, en conséquence des court-circuits précédemment mentionnés, il ne subira pas de dommages ou d'effets néfastes, c'est-à-dire que le circuit

d'émission Tx se rétablira de ses défauts de court-

circuit. De la même manière, aucun autre émetteur-

récepteur 100' ou autres émetteurs-récepteurs ne subira

de dommages ni d'effets néfastes non plus.

Cependant, il y a deux conditions possibles de court-circuit qui ne sont illustrées dans aucun des tableaux 1 ou 2. Ces deux conditions de courtcircuit se produisent lorsque les bornes de sortie 200, 210 du circuit d'émission Tx sont respectivement connectées directement aux lignes conductrices des alimentations

en tension positive et négative A et B ou vice-versa.

La figure 7a illustre le schéma du circuit équivalent au circuit d'émission Tx lorsque les bornes de sortie 200, 210 sont respectivement connectées directement aux lignes conductrices des alimentations en tension positive et négative A et B. La figure 7b illustre le schéma du circuit équivalent du circuit d'émission Tx lorsque les bornes de sortie 200, 210 sont respectivement connectées directement aux lignes conductrices d'alimentation en tension positive et négative B et A. En se reportant à la figure 7a, une diode D1 est connectée directement entre les lignes conductrices

d'alimentation A et B de sorte qu'un courant de court-

circuit IAB' s'écoule. Puisque la diode D1 est polarisée directement, son impédance est négligeable: la diode D2 étant polarisée en inverse. Par conséquent, le courant IAB' passant à travers D1 sera uniquement limité par l'impédance interne du dispositif d'alimentation en tension qui est connecté aux lignes conductrices d'alimentation A, B. Comme l'impédance interne du dispositif d'alimentation en tension est également négligeable, le courant IAB' sera très grand, si grand qu'il détruira complètement D1. Le circuit d'émission Tx ne rétablira pas ses caractéristiques après ce défaut de court-circuit particulier. En outre, il est aussi possible qu'un tel court-circuit affecte d'autres parties de l'émetteur-récepteur 100 et/ou d'autres émetteurs-récepteurs 100' qui sont connectés

au bus AVB.

En se reportant à la figure 7b, ce cas est exactement le même que celui qui est rapporté en relation avec la figure 7a, mis à part que dans ce cas, c'est la diode D2 qui est connectée directement entre les lignes conductrices d'alimentation A et B: la diode

D1 étant polarisée en inverse.

Dans l'hypothèse la plus favorable, l'un ou l'autre des défauts de courtcircuit associés aux figures 7a et 7b produira un problème grave pour le circuit d'émission Tx qui développe ce défaut. Dans l'hypothèse la plus défavorable, l'un ou l'autre de ces défauts de court-circuit produira un problème grave à l'ensemble des autres émetteurs-récepteurs (100') connectés au bus AVB. Il vaut mieux éviter que de tels cas ne se produisent. Par conséquent, l'un des buts de la présente invention est de surmonter ces problèmes de court- circuit. Un autre but de la présente invention est de fournir un montage qui se rétablisse complètement pour surmonter ces problèmes de court- circuit. D'autres buts de la présente invention incluent la fourniture de montages simples, peu onéreux et

intégrables pour surmonter ces problèmes de court-

circuit. De manière à atteindre ces buts, la présente invention propose un circuit d'émission, qui comprend une borne d'entrée pour recevoir un signal d'entrée numérique et une première et une seconde borne de sortie pour fournir des signaux de sortie différentiels; un moyen de fixer le niveau, connecté en fonctionnement entre la première et la seconde borne de sortie, pour fixer les niveaux des signaux de sortie différentiels; un premier dispositif résistif connecté entre une première ligne conductrice d'alimentation en tension et la seconde borne de sortie; un second dispositif résistif connecté entre une seconde ligne conductrice d'alimentation en tension et la première borne de sortie; un troisième dispositif résistif et un premier dispositif de commutation qui sont connectés en série entre la seconde borne de sortie et la seconde ligne conductrice d'alimentation en tension; et un quatrième dispositif résistif et un second dispositif de commutation qui sont connectés en série entre la première borne de sortie et la première ligne conductrice d'alimentation en tension A; le premier et le second dispositif de commutation étant commandés par le signal numérique d'entrée, caractérisé en ce que le circuit d'émission comprend de plus des moyens pour protéger le moyen de fixer la tension de connexions de court-circuit directes entre la première et la seconde

ligne conductrice d'alimentation en tension.

Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le moyen pour fixer le niveau comporte un premier et un second moyen de conduction unidirectionnelle qui, en fonctionnement, sont connectés en opposition, le premier moyen de conduction unidirectionnelle étant connecté de manière telle que lorsqu'il est conducteur il permet au courant de s'écouler depuis la première borne de sortie vers la seconde borne de sortie et le second moyen de conduction unidirectionnelle étant connecté de manière telle que lorsqu'il est conducteur il permet au courant de s'écouler depuis la seconde borne de sortie vers la

première borne de sortie.

Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le moyen pour protéger le moyen pour fixer le niveau comporte: un moyen pour surveiller la différence de tension entre le premier et le second moyen de conduction unidirectionnelle; et un troisième et un quatrième dispositif de commutation qui sont commandés par le moyen de surveillance, respectivement connectés en série avec le premier et le second moyen de conduction unidirectionnelle; le troisième dispositif de commutation au moins étant en circuit ouvert lorsque la tension sur la première borne de sortie, par rapport à la tension sur la seconde borne de sortie, dépasse une tension de seuil prédéterminée; le quatrième dispositif de commutation au moins étant en circuit ouvert lorsque la tension d'alimentation sur la seconde borne de sortie, par rapport à la tension sur la première borne de sortie, dépasse une tension de

seuil prédéterminée.

Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le moyen pour protéger le moyen pour fixer le niveau comporte: un moyen pour surveiller la différence de tension entre les premier et second moyens de conduction unidirectionnelle; un cinquième dispositif de commutation, qui est commandé par le moyen de surveillance, connecté en série avec le premier moyen de conduction unidirectionnelle, le cinquième dispositif de commutation étant en circuit ouvert lorsque la tension sur la première borne de sortie, par rapport à la tension sur la seconde borne de sortie, dépasse un seuil de tension prédéterminé; et dispositif résistif au moins connecté en série avec le

second moyen de conduction unidirectionnelle.

Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le cinquième dispositif de commutation est, en fonctionnement, connecté entre deux bornes d'un transistor connecté en diode et est commandé par le moyen de surveillance de manière telle que le cinquième dispositif de commutation est en circuit ouvert lorsque la tension sur la première borne de sortie, par rapport à la tension sur la seconde borne de sortie, dépasse

une tension de seuil prédéterminée.

Selon d'autres moyens de réalisation de la présente invention, le premier et le second moyen de conduction unidirectionnelle sont des diodes, dans lequel soit l'une d'elles soit les deux sont des transistors montés en diode. Chacun des dispositifs de commutation peut être matérialisé sous forme de transistor bipolaire et/ou à effet de champ de type MOS. Le ou les transistors connectés en diode étant des transistors de type n ou de type p qui sont réalisés en technologie bipolaire et/ou en technologie à effet de champ de type MOS. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le circuit d'émission est intégré de manière

monolithique sur un substrat semi-conducteur.

Ce but et d'autres buts, aussi bien que d'autres avantages et caractéristiques de la présente invention,

seront apparents à la lumière de la description

détaillée qui suit et des dessins qui l'accompagnent dans lesquels:

La figure 1 illustre un schéma-bloc déjà décrit il-

lustrant deux émetteurs-récepteurs de données dans un bus d'interconnexion audio/vidéo;

La figure 2 illustre un schéma de principe déjà dé-

crit d'un circuit d'émission de la figure 1; La figure 3 illustre un schéma de circuit équivalent déjà décrit au circuit d'émission de la figure 2 lorsque les interrupteurs S1 et S2 sont fermés; La figure 4 illustre un schéma de circuit équivalent déjà décrit au circuit d'émission de la figure 2 lorsque les interrupteurs Sl et S2 sont ouverts; Le Tableau 1 illustre des valeurs approximatives du courant de court-circuit IAB déjà décrites lorsque les interrupteurs S1 et S2 sont ouverts; Le Tableau 2 illustre des valeurs approximatives des courants de court-circuit IAB lorsque les interrupteurs S1 et S2 sont fermés; Les figures 5a-5e illustrent des représentations déjà décrites des combinaisons de courtcircuit du circuit d'émission de la figure 3; Les figures 6a-6e illustrent des représentations approximatives de circuit déjà décrites pour la combinaison des court-circuits du circuit d'émission de la figure 4; Les figures 7a et 7b illustrent des schémas de circuit équivalent déjà décrits pour le circuit d'émission de la figure 2 lorsque ses bornes de sorties sont directement connectées aux lignes conductrices d'alimentation de tension; Les figures 8 et 9 illustrent des schémas de circuits équivalents pour les circuits d'émission de la figure 2 dans des modes de réalisation selon la présente invention, lorsque ses bornes de sorties sont connectées directement aux lignes conductrices d'alimentation en tension; La figure 10 illustre un schéma de circuit équivalent pour le circuit d'émission de la figure 2, dans un autre mode de réalisation selon la présente invention, lorsque ses bornes de sorties sont connectées directement aux lignes conductrices d'alimentation en tension positive et négative; et La figure 11 illustre un schéma de principe d'un circuit d'émission de la figure 2, dans un mode de

réalisation préférentiel selon la présente invention.

Bien que cette invention soit décrite en rapport avec certains modes de réalisation préférentiels, il faut comprendre que la présente communication doit être considérée comme étant donnée à titre d'exemple des principes de l'invention et qu'il n'y a aucune intention de limiter l'invention aux modes de réalisation révélés. Au contraire, l'intention est que toutes les variantes, modifications et montages équivalents qui peuvent être inclus dans l'esprit et la

portée des revendications jointes, soient couverts

comme faisant partie de cette invention.

La figure 8 illustre un schéma de circuit équivalent d'un mode de réalisation du circuit d'émission Tx, lorsque ses bornes de sortie 200, 210 sont respectivement connectées directement aux lignes conductrices d'alimentation en tension positive et négative A et B. Il comporte un circuit de protection

du moyen pour fixer la tension: des droites D1 D2.

Un circuit selon la présente invention est inclus dans la figure 8 afin de protéger les diodes D1 et D2 contre des connexions des court- circuits respectifs entre les bornes de sortie 200 et 210 et les lignes conductrices d'alimentation en tension positive et négative A et B. Il comporte un circuit de protection

du moyen pour fixer la tension: les diodes Dl, D2.

Ce circuit de protection inclut dans un exemple deux interrupteurs S3 et S4 qui sont respectivement connectés en série avec les diodes D1 et D2; un circuit 800 qui surveille les tensions aux bornes de sortie 200, 210 et qui commande, c'est-à-dire ouvre et ferme,

les interrupteurs S3 et S4.

Ce circuit de surveillance 800 peut par exemple être un comparateur. Le mode de fonctionnement du circuit de surveillance 800 est tel que, lorsque les bornes de sortie 200 et 210 sont respectivement connectées aux lignes conductrices d'alimentation en tension positive et négative A et B, il commande au moins l'interrupteur S3 de façon qu'il s'ouvre. Ainsi, lorsque S3 est ouvert, le courant de court-circuit IAB' ne peut plus s'écouler à travers la diode de fixation de tension Dl. Par conséquent, la diode D1 et le

circuit d'émission Tx sont tous les deux protégés.

La différence de tension réelle 6V entre les bornes de sortie 200, 210 au-delà de laquelle le circuit de surveillance 800 ouvre l'interrupteur S3, soit âVopen, peut être fixée à toute valeur supérieure à 2Vf approximativement. Cependant, il est préférable de fixer &Vopen quelque part entre 3Vf et 1 volt approximativement. Un avantage du réglage de la valeur de SVopen entre 3Vf et 1 volt, par exemple, est que le circuit de surveillance 800 peut répondre rapidement aux court-circuits directs avec l'alimentation et il peut aussi réagir rapidement à d'autres situations de court-circuits indirects qui tendraient à modifier les valeurs normales de tension de polarisation des bornes

de sortie 200, 210.

La différence de tension réelle 6V entre les bornes de sortie 200, 210 pour laquelle le circuit de surveillance ferme l'interrupteur S3, soit SVclose, peut être fixée à une valeur égale ou inférieur à SVopen. C'est-à-dire, en d'autres mots, qu'il est possible d'introduire dans le circuit de surveillance 800 un phénomène d'hystérésis entre la fermeture et

l'ouverture de S3.

La différence de tension 6V tombera en-dessous de SVclose lorsque le court-circuit sera enlevé et le circuit d'émission pourra ainsi continuer à fonctionner dans le mode de fonctionnement pour lequel il a été

prévu.

Le circuit de surveillance 800 peut, comme il est montré, avoir deux sorties 810 et 820 qui commandent respectivement les interrupteurs S3 et S4. Il est possible que le circuit de surveillance 800, plutôt que d'ouvrir un interrupteur S3 lorsque 6V excède son seuil prédéterminé, c'est-a-dire 6Vopen, puisse aussi

commander, c'est-à-dire ouvrir, un interrupteur S4.

Il est aussi possible que le circuit de surveillance 800 ait une seule borne de sortie qui commande des interrupteurs S3 et S4 en synchronisme. Un avantage d'ouvrir un interrupteur S4 en plus de S3 est qu'il n'y aurait aucun des problèmes associés à la mise sous contrainte de la diode D2 sous l'effet d'une

tension de polarisation inverse.

En outre, il est possible qu'il puisse y avoir deux circuits de surveillance ou comparateurs qui surveillent ou comparent les niveaux à l'une des bornes

de sortie avec une tension de référence convenable.

La figure 9 illustre le même mode de réalisation que celui illustré à la figure 8. Cependant, à la figure 9, les bornes de sortie 200, 210 du circuit d'émission Tx sont respectivement connectées directement aux lignes conductrices d'alimentation en tension négative et positive B et A.

La description précédente faite pour la figure 8

est valable pour celle de la figure 9, excepté le fait que c'est la diode D2 au moins qui doit maintenant être protégée. C'est pourquoi, de manière à éviter une

répétition, on pourra faire référence à la description

faite ci-dessus, en interchangeant en même temps les

références concernées.

La figure 10 illustre un schéma équivalent au circuit d'un autre mode de réalisation du circuit d'émission Tx, selon la présente invention, lorsque ses bornes de sortie 200, 210 sont respectivement connectées directement aux lignes conductrices d'alimentation en tension positive et négative A et B Cette figure particulière inclut les mêmes dispositifs et fonctionne de la même manière que la figure 8. Cependant, la figure 10 comporte aussi deux conducteurs ohmiques R5 et R6 qui sont respectivement

connectés en parallèle avec les interrupteurs S3 et S4.

C'est pourquoi, plutôt qu'un interrupteur S3 n'isole complètement une diode D1 de l'une des bornes de sortie, et par conséquent de l'une des bornes d'alimentation, un interrupteur S3 s'ouvre de manière telle que le conducteur ohmique R5 ne soit plus en court-circuit. Par conséquent, la valeur de R5 peut être choisie de manière telle que le courant passant à travers D1 n'excède pas le courant nominal direct de D1. Par exemple, R5 peut avoir une valeur d'approximativement 200 ohms, laquelle pour une alimentation de 10 volts entraînerait l'écoulement d'un courant d'approximativement 50 mA à travers D1. Si on avait choisi la valeur de R5 à 15 Kohms, alors un courant d'approximativement 0,66 mA s'écoulerait à travers D1. Il faut noter que la valeur de R5 n'est pas réellement importante, pourvu bien sûr que le courant à travers D1 ne dépasse pas le courant nominal direct, parce que lors du fonctionnement normal du circuit

d'émission R5 sera en court-circuit.

Le même principe s'applique à R6 quand les bornes de sortie 200, 210 sont respectivement connectées directement aux lignes conductrices d'alimentation en tension négative et positive B et A et lorsqu'un

interrupteur S4 est ouvert.

En variante, (bien que ceci ne soit pas illustré) des conducteurs ohmiques peuvent être placés en série avec les deux bornes d'anode et de cathode respectives des diodes Dl et/ou D2: ces conducteurs ohmiques additionnels étant bien sûr placés en parallèle avec des interrupteurs additionnels commandés de manière

convenable.

A nouveau la description faite ci-dessus pour la

figure 8 dans les deux cas o les bornes de sortie 200, 210 sont connectées directement aux lignes conductrices d'alimentation, est valable également pour la figure

10.

La figure 11 illustre un schéma de principe d'un circuit d'émission Tx selon un mode de réalisation

préférentiel de la présente invention.

Ce circuit d'émission Tx inclut trois interrupteurs Si, S2, S5, sixconducteurs ohmiques R1-R4, R6, R7, une diode D2, un transistor bipolaire T1 de type p et un

circuit de surveillance 801.

La diode D2, les conducteurs ohmiques R1-R4 et les interrupteurs S1 et S2 sont connectés comme décrit ci-

dessus en relation avec la figure 2.

Le conducteur ohmique R6 est représenté comme étant connecté entre l'anode de D2 et la borne 210 et le conducteur ohmique R7 est représenté comme étant connecté entre la cathode de D2 et la borne 200. En variante, un des conducteurs ohmiques peut être supprimé, en augmentant, de préférence, la valeur de l'autre. Cependant, l'inventeur a trouvé qu'en ayant deux conducteurs ohmiques de valeur appariée, la polarisation des bornes 200 et 210 était équilibrée, ce

qui est préférable.

La diode D1 de la figure 2 a, dans ce mode de réalisation préférentiel et selon la présente invention, été remplacée par le transistor T1. Les bornes d'émetteurs et de collecteurs de T1 sont respectivement connectées aux bornes de sortie 200 et 210. La borne de base de T1 est connectée à l'un des côtés de l'interrupteur S5, l'autre côté de l'interrupteur S5 étant connecté à la borne de sortie

210.

Lorsque l'interrupteur S5 est fermé, le transistor T1 se comporte comme un transistor connecté en diode et remplit les mêmes fonctions que la diode D1. En outre, il est possible, et préférable dans une solution de circuit integré, de réaliser la diode D2 en utilisant un transistor de type p (non montré): ceci aurait pour avantage que pendant le fonctionnement normal du circuit d'émission Tx les chutes de tension directes entre les bornes de sortie 200, 210 pourraient être

rendues sensiblement égales.

Le circuit de surveillance 801 de cette figure cou-

rante est connecté et fonctionne comme décrit ci-dessus en relation avec le circuit de surveillance 800 de la figure 8. Il faut comprendre que le circuit de surveillance 801 de cette figure particulière ne diffère du circuit de surveillance 800 de la figure 8 que par le seul fait qu'il a une seule borne de sortie

810 pour commander l'interrupteur S5.

La condition pour ouvrir S5 est que la tension développée sur la borne 200, par rapport à la borne

210, devienne plus grande que SVopen.

Lorsque S5 est ouvert, il déconnecte les bornes de base et de collecteur de T1. Par conséquent, T1 ne fonctionne plus comme un transistor connecté en diode, mais, plutôt, il présente une très grande impédance

entre ses bornes d'émetteur et de collecteur, c'est-à-

dire les bornes de sortie respectives 200 et 210. En conséquence, aucun courant ne s'écoule de la borne 200 vers la borne 210 puisque T1 et D2 présentent des impédances élevées entre les bornes 200 et 210: D2 étant bien entendu polarisée en inverse. Il faut

comprendre que la tension de claquage émetteur-

collecteur de T1 dont la borne de base est en circuit ouvert c'est-à- dire flottante, doit être plus grande que VA-VB de façon à éviter toute possibilité de

conduction entre les bornes 200 et 210.

Lorsque le circuit de surveillance 801 détecte une différence de tension 6V inférieure ou égale à la valeur de 6Vopen, il commande l'interrupteur S5 de

façon que S5 se ferme.

Dans le cas o la tension présente sur la borne 210, par rapport à la borne 200, devient positive, le circuit de surveillance 801 n'a pas à ouvrir l'interrupteur S5: cependant, il est possible qu'il puisse ouvrir S5. Que S5 soit ouvert ou non, dans ce cas particulier ce sont les conducteurs ohmiques R6 et R7 qui limitent l'intensité du courant qui s'écoule depuis la borne 210 vers 200. Les valeurs de R6 et R7 peuvent être approximativement dans la gamme de 100-1000 ohms. Les valeurs véritables choisies pour R6 et R7 dépendent de

deux facteurs.

Le premier facteur est la quantité de courant que

la diode D2 peut tolérer lors d'une condition de court-

circuit de durée infinie.

Le second facteur est plus subtil. L'inventeur a trouvé que l'on pouvait supprimer un interrupteur en

plaçant au moins un conducteur ohmique de valeur appro-

priée en série avec la diode D2 et entre les bornes 200 et 210. L'analyse raisonnée de cette suppression, comme l'inventeur l'a découvert, est que pendant le mode de fonctionnement normal du circuit d'émission Tx lorsque les interrupteurs S1 et S2 sont ouverts, le courant IAB s'écoule à travers deux conducteurs ohmiques R3 et R4 dont la résistance a une valeur élevée, typiquement de Kohms. En conséquence, l'introduction d'un ou plusieurs conducteurs ohmiques de faible valeur de résistance par comparaison avec celle des conducteurs ohmiques R3 et R4, n'apportera pas d'effet néfaste au

fonctionnement normal du circuit d'émission Tx.

Cependant, ce ou ces conducteurs ohmiques peuvent avoir une valeur de résistance totale qui limite le courant de court-circuit IAB' et protège ainsi l'intégrité de

la diode D2 et par conséquent le circuit d'émission Tx.

Les résistances R6 et R7 sont une autre manière de

protéger le circuit de fixation de la tension.

Certains avantages d'avoir un conducteur ohmique, ou de préférence des conducteurs ohmiques équilibrés R6, R7, par opposition à un interrupteur, incluent une réduction de la complexité, une réduction du coût, un accroissement de la fiabilité dans le cas d'une solution intégrée, on peut ajouter une plus petite surface de puce. Les circuits de surveillance 800 et 801 sont de type connu dans l'état de la technique. Ils sont par exemple formés avec des amplificateurs différentiels dont on sait régler le seuil de basculement. Pour un fonctionnement en hystérésis comme évoqué on peut prévoir dans les circuits 800 et 801 un doublement de ces amplificateurs différentiels et un

jeu de portes logiques pour élaborer le signal utile.

Les interrupteurs Sl-S5, dans une réalisation sous forme de circuit intégré, comportent classiquement des

transistors à effet de champ.

Plusieurs autres variantes de modes de réalisation de la présente invention apparaîtront à ceux qui ont des compétence dans la technique. Par exemple, le transistor bipolaire T1 peut être remplacé par un transistor à effet de champ, des montages de commutation plus élaborés peuvent être imaginés et le circuit de surveillance 801 peut être réalisé par l'utilisation d'une variété de solutions de type comparateur. Cependant, comme il a été déclaré plus haut, l'intention de la présente invention dans sa portée et dans son esprit est de couvrir de telles

variantes de montages et de modes de réalisation.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Circuit d'émission (Tx) comprenant: - une borne d'entrée pour recevoir un signal d'entrée numérique (Din) et une première et une seconde borne de sortie (200, 201) pour fournir un premier et un second signal de sortie différentiels; - un moyen pour fixer le niveau, connecté en fonctionnement entre la première et la seconde borne de sortie (200, 210) pour fixer les niveaux du premier et du second signal de sortie différentiels; - un premier dispositif résistif (R3) connecté entre une première ligne conductrice d'alimentation en tension (A) et la seconde borne de sortie (210); - un second dispositif résistif (R4) connecté entre une seconde ligne conductrice d'alimentation en tension B et la première borne de sortie (200); - un troisième dispositif résistif (R2) et un premier dispositif de commutation (S2) qui sont connectés en série entre la seconde borne de sortie (210) et la seconde ligne conductrice d'alimentation en tension (B); et - un quatrième dispositif résistif (R1) et un second dispositif de commutation (S1) qui sont connectés en série entre la première borne de sortie (200) et la première ligne conductrice d'alimentation en tension (A) le premier et le second dispositif de commutation étant commandés par le signal d'entrée numérique (Din), caractérisé en ce qu'il comprend de plus: - des moyens pour protéger le moyen de fixer la tension de connexions de court-circuit directes entre la première et la seconde ligne conductrice d'alimentation en tension (A, B).

2. Circuit d'émission (Tx) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de fixer la tension comporte un premier et un second moyen de conduction unidirectionnelle qui sont en fonctionnement connectés en opposition, le premier moyen de conduction unidirectionnelle étant connecté de manière que lorsqu'il conduit il permet au courant de passer depuis la première borne de sortie (200) vers la seconde borne de sortie (210) et le second moyen de conduction unidirectionnelle étant connecté de façon telle que lorsqu'il conduit il permet au courant de s'écouler depuis la seconde borne de sortie (210) vers

la première borne de sortie (200).

3. Circuit d'émission (Tx) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen pour protéger le moyen de fixer la tension comporte: - un moyen (810) pour surveiller la différence de tension entre la première et la seconde borne de sortie; et - des troisième et quatrième dispositifs de commutation (S3, S4), qui sont commandés par le circuit de surveillance (810), respectivement connectés en série avec le premier et le second moyen de conduction unidirectionnelle; - le troisième dispositif de commutation (S3) au moins étant en circuit ouvert lorsque la tension sur la première borne de sortie (200), par rapport à la tension sur la seconde borne de sortie (210), est supérieure à un seuil prédéterminé positif; le quatrième dispositif de commutation (S4) au moins étant en circuit ouvert lorsque la tension sur la seconde borne de sortie (210), par rapport à la tension sur la première borne de sortie (200), est supérieure à un seuil positif prédéterminé.

4. Circuit d'émission Tx selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen pour protéger le moyen de fixer la tension comporte: - un moyen (810) pour surveiller la différence de tension entre la première et la seconde borne de sortie; - un cinquième dispositif de commutation (S5), qui est commandé par le moyen de surveillance (810), connecté en série avec le premier moyen de conduction unidirectionnelle, le cinquième dispositif de commutation (S5) étant en circuit ouvert lorsque la tension sur la première borne de sortie (200), par rapport à la tension sur la seconde borne de sortie (210), est supérieure à un seuil positif prédéterminé; et - au moins un dispositif résistif (R6) connecté en série avec le second moyen de conduction

unidirectionnelle.

5. Circuit d'émission (Tx) selon l'une des

revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le premier

et le second moyen de conduction unidirectionnelle sont

des diodes (D1, D2).

6. Circuit d'émission (Tx) selon l'une des

revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le premier

moyen de conduction unidirectionnelle est un transistor (T1) connectable en diode et le second moyen de

conduction unidirectionnelle est une diode (D2).

7. Circuit d'émission (Tx) selon les

revendications 4 et 6, caractérisé en ce que le

cinquième dispositif de commutation (S5) est, en fonctionnement connectable entre deux bornes du transistor connecté en diode (T1) et est commandé par le circuit de surveillance (810) de façon que le cinquième dispositif de commutation (S5) soit en circuit ouvert lorsque la tension sur la première borne de sortie (200), par rapport à la tension sur la seconde borne de sortie (210), soit supérieure à un

seuil positif prédéterminé.

8. Circuit d'émission (Tx) selon l'une des

revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le second

moyen de conduction unidirectionnelle est un transistor

connecté en diode.

9. Circuit d'émission (Tx) selon l'une des

revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le

transistor connectable en diode (T1) est un transistor de type p.

10. Circuit d'émission (Tx) selon la revendication 8, caractérisé en ce que les transistors à connecter en diode sont des transistors de type p.

11. Circuit d'émission (Tx) selon l'une des

revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que les

transistors de type p sont des transistors bipolaires.

12. Circuit d'émission (Tx) selon l'une

quelconque des revendications précédentes, caractérisé

en ce qu'il est intégré de manière monolithique sur un

substrat semi-conducteur.

13. Utilisation d'un circuit selon l'une des

revendications 1 à 12 dans un bus d'interconnexion

audio/video.