FR2799912A1 - Transmission d'une horloge par une barriere d'isolement capacitive - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé et un circuit (34') de régénération d'un signal d'horloge à partir d'une bascule (40') et de deux signaux complémentaires au rythme de l'horloge, la bascule étant montée en diviseur par deux d'une combinaison de signaux de mise en forme traduisant chacun un sens, respectivement montant ou descendant, des fronts d'un desdits signaux complémentaires, et l'un desdits signaux de mise en forme étant utilisé pour réinitialiser la bascule.
Description
TRMSMISSION WUM ROPMOM PAR<B>UNE</B> BARRIÈRE DIISOLEMMT CAPACITIVE La présente invention concerne, de<B>f</B> açon générale le domaine des circuits<B>dl</B> interface entre une ligne de transn-Lission (par exemple, une ligne téléphonique) et un modem propre<B>à</B> émet tre et<B>à</B> recevoir des données. De tels systèmes d'interface ont en particulier pour rÔle d'isoler la ligne de transmission du reste de llequipement utilisateur, en particulier, en raison des différences de niveau de tension entre l'équipement utilisateur et les signaux véhiculés par la ligne de transmission. La sente invention concerne, plus particulièrement, les systèmes d'interface utilisant une barrière d'isolement capacitive des signaux transmis.
principe d'un tel isolement capacitif est basé sur une transposition de la bande de fréquences utile (bande de base) vers une bande de fréquences nettement plus élevée au moyen d'un système modulation-démodulation. La bande utile est, dans l'exemple des lignes téléphoniques, de<B>300 à</B> 3400 Hz. La transpo sition de la bande de fréquences utile, nécessaire pour transpo ser la bande de fréquences téléphoniques de<B>300 à</B> 3400 Hz servant généralement de porteuse aux transmissions de données sur la ligne, permet également de dirainuer les tailles respectives des condensateurs<B>à</B> utiliser pour la barrière d'isolement. Il est par conséquent nécessaire de disposer, de part et d'autre de la barrière d'isolement capacitive par laquelle transitent les signaux modulés, de moyens de modulation et de démodulation permettant de restituer, soit<B>à</B> la ligne, soit<B>à</B> l'équipement utilisateur, les signaux dans la bande de fréquences utile. Les figures<B>1,</B> 2 et<B>3</B> représentent, de façon simplifiée et très schématique, un exemple classique de système d'interface <B>à</B> barrière d'isolement capacitive entre une ligne de transmission et un modem. La figure<B>1</B> représente, de façon plus détaillée la partie du système côté modem. La figure 2 représente, de façon très schématique, un exemple de modulateur pour transposer la bande passante du modem vers la haute fréquence de passage de la barrière disolement (par exemple, une porteuse de<B>1</B> MHz). La figure<B>3</B> représente, de façon plus détaillée, le circuit côté ligne.
Un système d'interface auquel se rapporte la présente invention et illustré par les figures<B>1 à 3</B> est basé sur l'utili sation d'une barrière d'isolement<B>1</B> constituée d'un ensemble de condensateurs<B>Cl, C2, C3,</B> C4, CS et<B>CG</B> par l'intermédiaire des quels transitent des signaux modulés sur une porteuse de fré quence élevée (par exemple, de l'ordre du fflz), entre un circuit de traitement 2 côté équipement (modem) et un circuit de traite ment<B>3</B> côté ligne.
Comme l'illustre la figure<B>1,</B> le circuit 2 de traite ment des signaux côté modem comporte essentiellement un modula teur (MOD) 21 des signaux<B>à</B> transmettre sur la ligne et un démo dulateur (DEMOD) 22 des signaux reçus de la ligne. Le modulateur 21 reçoit les signaux<B>à</B> transmettre, sous forme différentielle, de deux sorties Tx+ et Tx- d'un amplificateur (Tx) <B>23</B> dont les entrées différentielles E+ et<B>E-</B> reçoivent les signaux<B>à</B> trans mettre dans la bande de base (par exemple,<B>300 à</B> 3400 Hz) <B>.</B> L'am plificateur<B>23</B> constitue, par exemple de façon simplifiée, la tête d'émission radiofréquence du modem. L'amplificateur<B>23</B> est, par exemple, basé sur un amplificateur<B>à</B> faible bruit. Le modulateur 21 reçoit également un signal d'horloge CK délivré par un générateur (GEN) 24. Le signal d'horloge CK correspond, côté circuit 2,<B>à</B> la porteuse haute fréquence<B>à</B> laquelle doit être transposée la bande d'émission pour passer la barrière d'isolement<B>1.</B> Deux sorties différentielles St+ et St- du modulateur 21 sont respectivement reliées<B>à</B> une première arma ture des condensateurs<B>Cl</B> et<B>C2</B> dont les deuxièmes armatures res pectives sont reliées<B>à</B> des entrées Et+ et Et- d'un démodulateur (DEMOD) <B>31</B> du circuit de traitement<B>3</B> côté ligne, came on le verra par la suite en relation avec la figure<B>3.</B> Pour permettre une traversée correcte de la barrière d'isolement<B>1,</B> la modula tion s'effectue<B>à</B> suppression de porteuse, ce qui revient<B>à</B> mul tiplier le signal<B>à</B> moduler par<B>1</B> ou<B>-1, à</B> la fréquence de l'hor loge CK.
De façon symétrique, le démodulateur 22 du circuit de traitement 2 côté équipement comporte deux entrées Er+ et Er- différentielles provenant de premières armatures respectives de condensateurs<B>C3</B> et C4 de la barrière d'isolement<B>1.</B> Les deu xièmes armatures respectives des condensateurs<B>C3</B> et C4 sont reliées, côté circuit<B>3, à</B> deux bornes Sr+ et Sr- de sortie d'un modulateur de réception (MOD) <B>32</B> qui sera décrit par la suite en relation avec la figure<B>3.</B>
Le démodulateur 22 est chargé de restituer les signaux reçus de la ligne de transmission qui ont été modulés sur la por teuse haute fréquence de traversée de la barrière d'isolement<B>1</B> pour délivrer ces signaux Rx+ et Rx- sous forme différentielle<B>à</B> un amplificateur 25 de réception (Rx) <B>.</B> L'amplificateur 25 repré sente, par exemple, la tête de réception du modem et délivre, sur deux sorties S+ et<B>S-,</B> les signaux reçus sous forme différen tielle. Le démodulateur 22 reçoit également le signal d'horloge CK provenant du générateur 24 pour permettre la démodulation.
Pour permettre la récupération des données dans la bande téléphonique, que ce soit côté équipement utilisateur ou côté ligne, il est nécessaire que les horloges de modulation et de démodulation soient synchrones de part et d'autre de la bar- rière disolement <B>1.</B> pour cela, la fréquence de l'horloge CK fournie par le circuit 24 est transmise, du circuit 2 vers le circuit<B>3,</B> sous la forme de deux signaux d'horloge différentiels CK+ et CK- transitant par deux condensateurs<B>C5</B> et<B>C6</B> de la barrière<B>1.</B>
La figure 2 illustre, de façon très schématique, un exemple de structure du modulateur 21 des signaux<B>à</B> transmettre. Un tel modulateur est basé sur l'utilisation de commutateurs Kl, K2, K3 et K4 qui sont commandés par le signal d'horloge CK. Les interrupteurs Kl et K2 reçoivent, sur une première borne, le signal Tx+. Une deuxième borne de l'interrupteur Kl constitue la borne St+ de sortie du modulateur tandis qu'une deuxième borne de l'interrupteur K2 est reliée<B>à</B> la borne St- de sortie du modu lateur. Le signal Tx- est envoyé sur les premières bornes respec tives des interrupteurs K3 et K4. La deuxième borne de l'inter rupteur K3 est reliée<B>à</B> la borne St+ tandis que la deuxième borne de l'interrupteur K4 est reliée<B>à</B> la borne St-. Les interrupteurs Kl et K2 sont commandés en fermeture par le signal CK tandis que les interrupteurs K3 et K4 sont commandés en ouverture par ce signal CK. En d'autres termes, les interrupteurs Kl et K2 sont commandés par le signal CK tandis que les interrupteurs K3 et K4 sont cominandés par<B>1 1</B> inverse de ce signal CK. <B>A</B> la<B>f</B> igure 2, ces commandes ont été schématisées par le sens des<B>f</B> lèches associées aux bornes de commande des interrupteurs Kl, K2, K3 et K4. Le fonctionnement d'un multiplieur tel qu'illustré par la figure 2 est parfaitement classique et ne sera pas détaillé plus avant.
Comme l'illustre la figure<B>3,</B> le circuit de traitement <B>3</B> côté ligne comporte le modulateur<B>31</B> destiné<B>à</B> restituer, dans la bande de transmission, les signaux<B>à</B> transmettre qu'il reçoit sous forme modulée sur les bornes Et+ et Et-. Les sorties du démodulateur<B>31</B> sont envoyées sur un amplificateur de transmis sion<B>33</B> (Tx) qui délivre les signaux<B>à</B> transmettre, retransposés dans la bande de base ou utile.
Le démodulateur<B>31</B> reçoit un signal d'horloge CK, d'un circuit 34 de régénération (REGEN) d'un signal d'horloge syn- chrone avec signal CK côté équipement,<B>à</B> partir d'un retraite ment des signaux CK+ et CK- que reçoit le circuit 34 en entrée.
Côte réception, le modulateur<B>32</B> qui délivre les signaux Sr+ et Sr- aux condensateurs<B>C3</B> et C4 reçoit les signaux reçus Rlx+ et RIx- dans la bande de base, d'un amplificateur<B>35</B> dont les entrées respectives sont, comme les sorties de l'ampli ficateur<B>33,</B> reliées<B>à</B> un duplexeur <B>36</B> (4W/2W) dont le râle est d'effectuer une conversion 4 fils-2 fils. Le circuit<B>36</B> comporte généralement des moyens d'annulation d'écho chargés d'éliminer, du signal de la ligne, l'écho du signal transmis pour per mettre une bonne réception. La ligne téléphonique a été symboli sée par deux conducteurs TIP et RING en sortie du duplexeur <B>36.</B>
fonctionnement d'un système d'interface tel qu'il lustré par les figures<B>1 à 3</B> est parfaitement connu ne sera pas expliqué de façon détaillée. On se bornera<B>à</B> rappeler, de ce fonctionnement, les éléments auxquels s'applique présente invention, c est-à-dire, plus particulièrement la transmission de l'horloge<B>à</B> travers la barrière d'isolement<B>1.</B>
figures 4A, 4B, 4C, 4D et 4E illustrent de façon simplifiée et sous forme de chronogramnes, le problème de trans mission d'horloge que vise<B>à</B> résoudre la présente invention. La figure 4A représente un exemple de signal en bande de base devant traverser la barrière d'isolement<B>1.</B> Par souci de simplification, on ne tient pas compte de la structure différentielle signaux et seul un signal utile a été représenté en<B>f</B> igure 4A. Il pourra s'agir de l'un quelconque des signaux Tx+, Tx-, Rlx+, Rlx-. Par exemple, on considère qu'il s'agit du signal Tx+ référencé par rapport<B>à</B> la tension de mode commun VCM de l'équipement.
La figure 4B représente le signal d'horloge servant <B>à</B> la modulation. Le signal a été représenté référencé par rapport <B>à</B> la tension de mode commun VCM en raison de. la multiplication par<B>1</B> et<B>-1</B> opérée par le modulateur.
La figure 4C illustre l'allure du signal St+ obtenu en sortie du modulateur 21. Ce signal couprend des créneaux<B>à</B> la fréquence du signal d'horloge CK dans une enveloppe constituée par le signal Tx+ et son inverse.
La figure 4D représente un exemple d'allure du signal d'horloge CKI récupéré côté circuit<B>3.</B> La figure 4E représente l'allure du signal Tlx+ récupéré en sortie du démodulateur <B>31.</B> La démodulation s'effectue, comine la modulation, par une multiplica tion par<B>1</B> ou<B>-1</B> au moyen du signal d'horloge, ici par une multi plication du signal St+ par le signal CKI.
Un exemple de système d'interface auquel s'applique plus particulièrement la présente invention est décrit dans le brevet américain NO <B>5 500 895,</B> dont le contenu est incorporé dans la présente description par référence expresse.
Un problème qui se pose dans ce genre de système<B>dl</B> in terface est lié<B>à</B> des perturbations que peut subir le signal d'horloge CKI et qui proviennent de perturbations radioélectri ques faisant suite, par exemple,<B>à</B> des commutations d'appareils électroménagers (par exemple, la mise en route d'un moteur ou d'un compresseur d'un réfrigérateur).
Dans les systèmes classiques, ces perturbations entraî nent une inversion de phase de l'horloge reconstituée côté ligne. Or, quand le signal d'horloge CKI restitue correctement le signal CK, on retrouve l'allure du signal Tx+. Cependant, si la phase du signal CKI s'inverse par rapport au signal CK, par exemple, suite <B>à</B> une perturbation parasite<B>p,</B> (figure 4D), le signal Tlx+ res titué est alors en opposition de phase par rapport au signal Tx+. Le modem qui s'aperçoit de l'erreur par des algorithmes de véri fication doit alors recaler son démodulateur sur la nouvelle relation de phase (il s'agit du démodulateur non représenté du modem proprement dit, en aval de la tête de réception, et non du démodulateur lié<B>à</B> la barrière d'isolement). mais, chaque pertur bation de la réception du modem entraîne une diminution du niveau de transmission pour permettre aux algorithmes du modem de corri ger les données reçues. De plus, une fois qu'un modem a commuté vers un niveau de transmission inférieur, il ne retrouve pas de lui-même un meilleur niveau jusqu'à la fin de la communication. Dans les systèmes classiques, l'état de départ du cir- de régénération est le plus souvent aléatoire. Il est donc possible que, dès le début d'une comnunication, on soit en opposition de phase d'horloge. Dans ce cas, le modem passe<B>déjà à</B> premier niveau inférieur. Si par la suite, en cours de commu nication, se produit une impulsion parasite, on repasse<B>à</B> un niveau encore inférieur, lié<B>à</B> la nouvelle inversion de phase de ,horloge.
on notera que le circuit de traitement<B>3,</B> côté ligne, remplit d'autres fonctions que celles illustrées par la figure<B>3.</B> particulier, ce circuit sert<B>à</B> détecter la présence d'une son nerie et<B>à</B> générer une impédance de ligne normalisée (par exem ple, de l'ordre de<B>600</B> ohnis). Dans certains cas, d'autres conden sateurs sont utilisés dans la barrière d'isolement pour transmet tre d'autres types de signaux.
La présente invention vise<B>à</B> pallier les inconvénients des systèmes connus d'interface d'isolement capacitif. L'invention vise plus particulièrement<B>à</B> proposer une nouvelle solution pour permettre une régénération synchrone<B>d</B> horloge de modulation haute fréquence par un circuit de traite ment côté ligne.
L'invention vise également<B>à</B> proposer une solution soit compatible avec le reste des fonctions des systèmes d'inter face classique et, en particulier, avec une fonction d'identifi cation de l'appelant pendant la période de sonnerie.
Une première solution qui vient<B>à</B> l'esprit serait d'utiliser une boucle<B>à</B> verrouillage de phase (PLL) pour obtenir une horloge correcte côté ligne. Une telle solution est toutefois <B>'</B> écarter, dans la mesure oÙ une boucle<B>à</B> verrouillage de phase détecterait pas une perturbation transitoire provoquant l'inver sion de phase. De plus, cette solution serait particulièrement complexe<B>à</B> mettre en oeuvre.
On notera que l'invention vise<B>à</B> éviter une inversion phase suite<B>à</B> une perturbation aléatoire dans la transmission du signal d'horloge et non<B>à</B> éviter tout déphasage entre l'hor- loge CK, côté ligne et lihorloge CK côté équipement. effet, il existe forcément un léger déphasage entre ces horloges dont il ne sera pas tenu compte et qui n<B>1</B> est pas gênant tant ce dépha sage est approximativement régulier, ce qui est le cas la plupart du temps dans mesure où il s'agit d'un déphasage lie aux temps de propagation physiques. De plus, on peut prévoir, comme par exemple dans brevet américain NO <B>5 500 895 déjà</B> cite, de tenir compte des retards entre les couches logiques du système pour la transmission signaux d'horloge (élément<B>117,</B> figure<B>6).</B>
Une autre solution serait, si cela était possible, d'utiliser moyens logiciels pour différencier perturba tions aléatoires liées<B>à</B> la mise en route d'un appareil électri que de perturbations liées<B>à</B> la ligne. En effet, lorsqu'il s'agit de perturbations de ligne, il est normal que le modem comute vers un niveau de transmission plus faible, alors cela n'est pas justifié dans le cas d'une perturbation parasite transitoire. Toutefois, rien ne permet de détecter l'origine la perturba tion côté modem de sorte qu'une telle solution logicielle ne don nerait pas satisfaction.
La présente invention tire son origine d'une nouvelle analyse des phénomènes qui sont<B>à</B> l'origine du problème d'inver sion de phase du signal d'horloge régénéré côté ligne. Pour les inventeurs, ce problème est lié au circuit utilisé pour cette régénération.
La figure<B>5</B> représente un exemple classique de circuit 34 de régénération d'horloge en aval d'une barrière isolement<B>1</B> d'un système d'interface entre une ligne téléphonique et un modem.<B>A</B> la<B>f</B> igure <B>5,</B> seul le circuit 34 a été representé ainsi que les condensateurs CS et<B>CG</B> de la barrière<B>dl</B> isolement<B>1</B> qui transmettent les signaux CK+ et CK- provenant du bloc 24 (figure <B>1) .</B> Pour simplifier, on considère que ces signaux CK+ et CK- sont identiques de part et d'autre des condensateurs CS et<B>CG.</B> Le cir cuit 34 est basé sur lutilisation d'une bascule<B>D</B> 40 dont une borne de sortie<B>Q</B> délivre le signal CKI. La borne délivrant <B>1 1</B> inverse du signal de sortie<B>Q,</B> est reliée<B>à 1 1</B> entree <B>D</B> de la bascule 40. L'entrée d'horloge CLK de la bascule 40 reçoit la sortie d'une combinaison logique de signaux retraités<B>à</B> partir des signaux CK+ et CK-. Les signaux CK+ et CK- sont, côté circuit 34, référencés<B>à</B> un potentiel VDR correspondant<B>à</B> la tension côté ligne, récupérée par un circuit d'impédance de ligne classique. La référence au potentiel VDR est obtenue en reliant chaque borne CK+ et CK- <B>à</B> une borne de référence VDR par l'intermédiaire d'une résistance, respectivement, Rl ou R2.
La figure<B>5</B> sera exposée en même temps que son fonc tionnement en relation avec des chronogrammes illustrant les signaux caractéristiques en différents points. Ces signaux carac téristiques sont illustrés, dans un exemple, aux figures<B>6A à</B> 61.
Les figures<B>6A</B> et 6B représentent les allures respecti ves des signaux CK+ et CK- référencés au potentiel VDR. Pour sim plifier, on a symbolisé par<B>+1</B> et<B>-1</B> les états respectivement haut et bas des signaux logiques de la présente description.
Les signaux CK+ et CK- traversent chacun une cellule RC ayant une faible constante de temps pour récupérer uniquement les fronts montants des signaux CK+ et CK-, en référençant ces fronts <B>à</B> la masse. Ainsi, la borne CK+ est reliée, par l'intermédiaire d'un condensateur C7, <B>à</B> une borne<B>A</B> et la borne CK- est reliée, par l'intermédiaire d'un condensateur<B>C8, à</B> une borne B. Les bor nes<B>A</B> et B sont chacune reliée, par l'intermédiaire d'une résis tance R3, R4,<B>à</B> la masse M. Deux diodes<B>Dl, D2</B> relient la borne<B>M</B> aux bornes<B>A</B> et B, les cathodes respectives des diodes<B>Dl</B> et<B>D2</B> étant connectées<B>à</B> la borne M. Le rôle des diodes est de ramener les signaux des points<B>A</B> et B<B>à</B> la masse. Les<B>f</B> igures <B>6C</B> et<B>6D</B> illustrent les allures respectives des signaux VA et VB aux bor nes<B>A</B> et B. Comme l'illustrent ces figures, seuls les fronts mon tants des signaux CK+ et CK- sont retranscrits sur les signaux VA et VB, respectivement.
Les points<B>A</B> et B sont chacun reliés<B>à</B> l'entrée d'un inverseur 41, 42 dont le rôle est de remettre en forme les signaux VA et VB entre la masse et le potentiel VDR. D'autres circuits équivalents aux inverseurs 41 et 42 pourront être utili- sés pour remettre en<B>f</B> orme ces signaux.<B>f</B> igures <B>6E</B> et<B>6F</B> illustrent les allures respectives des signaux V41 et V42 en sor tie des inverseurs 41 et 42. Pour simplifier les représentations des chronogrammes, on n<B>1</B> a pas tenu compte des temps de propaga tion dans les inverseurs et on a supposé que leurs seuils de com mutation est<B>à 0</B> volt. Ainsi, le signal V41 est<B>à 1,</B> état haut entre deux impulsions du signal VA tandis que le signal V42 est<B>à</B> l'état haut entre deux impulsions du signal VB.
Les sorties respectives des inverseurs 41 et 42 sont combinées au sein d'une porte NAND 43 dont sortie est reliée<B>à</B> l'entrée d'horloge CLK de la bascule<B>D</B> 40. La bascule 40 est mon tée en diviseur par 2, c'est-à-dire que l'on choisit un front sur deux du signal V43 de sortie de la porte NAM 43 pour générer un front montant du signal d'horloge CKI. L'allure du signal V43 en sortie de la porte NAND est représentée en figure<B>6G.</B> Ce signal a normalement, une allure régulière et présente un front montant pour chaque impulsion d'un des signaux<B>VA</B> ou VB.
Les allures respectives des signaux CKI (sortie<B>Q</B> de la bascule 40) et de son inverse (sortie QB) sont illustrées par les chronogrammes des figures<B>6H</B> et 61.
Comme on peut le constater sur ces chronogrammes, la sortie<B>Q</B> délivre normalement un signal de même fréquence d'hor loge CK côté équipement. Aux temps de propagation près, le signal CK, a la même allure que le signal CK+. Toutefois, en cas de per turbation transitoire, la phase de la sortie<B>Q</B> s'inverse. Une telle perturbation transitoire est illustrée aux chronogramnes des figures<B>6</B> sous la forme d'une impulsion<B>p</B> se produisant sur les signaux VA et VB. En effet, comme il s'agit d'une perturba tion parasite provenant, par exemple, de la mise sous tension d'un appareil électroménager, il n'y a aucune raison pour que cette perturbation ne se produise que sur l'un des signaux. L'ap parition de cette perturbation entraÎne un front montant supplé mentaire des signaux V41 et V42 au cours d'une période des signaux CK+ et CK-. Cela se traduit par une impulsion d'horloge supplémentaire en entrée de la bascule 40 qui, par conséquent, engendre une commutation trop en sortie de cette bascule. Comme l'illustre la partie droite des chronogrammes des figures <B>6,</B> la phase du signal<B>Q 1 à</B> partir de l'impulsion<B>p,</B> inversée par rapport<B>à</B> la partie gauche de ces figures.
Parmi ses obj <B>1</B> la présente invention vise<B>à</B> proposer une solution qui s'adapte<B>à</B> un circuit de bascule classique tel qu'illustré par la figure<B>5</B> et qui constitue un mode particuliè rement simple de régénération d'une horloge côté ligne.
Plus précisément, la présente invention prévoit un pro cédé de régénération d'un signal d'horloge<B>à</B> partir d'une bascule et de deux signaux complémentaires au rythme de l'horloge, la bascule étant montée en diviseur par deux d'une combinaison de signaux de mise en forme traduisant chacun un sens, respective ment montant ou descendant fronts d'un desdits signaux com plémentaires, et le procédé consistant<B>à</B> utiliser l'un desdits signaux de mise en forme pour reinitialiser la bascule.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le procédé est appliqué<B>à</B> la régénération d'un signal d'horloge en aval d'une barrière d'isolement capacitive véhiculant les deux signaux complémentaires.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, une sortie de la bascule délivre une image d'un premier desdits signaux complémentaires, bascule étant réinitialisée sur des fronts du signal de mise en forme de l'autre signal co(rplémen- taire.
La présente invention prévoit également un circuit de régénération d'un signal d'horloge<B>à</B> partir de deux signaux complémentaires au moyen d'une bascule<B>D</B> dont une entrée d'hor loge reçoit le résultat d'une combinaison logique de deux signaux de mise en forme issus d'un filtrage des fronts montants respec tifs des signaux complémentaires, une entrée de réinitialisation de la bascule recevant un desdits signaux de mise en forme.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, la combinaison logique est de type NON-ET, les signaux de mise en forme étant délivrés par des inverseurs. Selon un mode de réalisation de la présente invention l'entrée de réinitialisation de la bascule est reliée en sortie de l'inverseur de mise en forme du signal complémentaire dont une sortie de la bascule délivre une image inversée.
présente invention concerne également un système d'interface entre un modem et une ligne de transmission, du utilisant barrière d'isolement capacitive pour transmettre une horloge de modulation des signaux<B>à</B> transmettre depuis modem vers circuit de traitement cÔté ligne, et comportant un circuit de régénération d'horloge.
Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite<B>à</B> titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles<B>:</B> figures<B>1 à 6</B> qui ont été décrites précédemment sont destinées<B>à</B> exposer l'état de la technique et le problème <B>posé ;</B> la figure<B>7</B> représente partiellement un mode de réali sation<B>d</B> circuit de régénération d'horloge selon la présente invention<B>-</B> figures<B>8A</B> et 8B illustrent, sous forme de chrono- gran'mes, un mode de mise en oeuvre du procédé de régénération d'horloge selon la présente invention<B>;</B> et les figures<B>9A,</B> 9B et<B>9C</B> illustrent l'effet d'une impulsion parasite sur la récupération des signaux de transmis sion, en mettant en oeuvre la présente invention.
Les mêmes éléments ont été désignés par les mêmes réfé rences aux différentes figures. Pour des raisons de clarté, seuls les éléments qui sont nécessaires<B>à</B> la compréhension de l'inven tion ont été représentés aux figures et seront décrits par la suite. En particulier, les détails constitutifs des circuits de traitement côté équipement et côté ligne ne seront pas détaillés plus avant car leur structure et leur fonctionnement sont parfai tement classiques. Une caractéristique de la présente invention est de prévoir une réinitialisation périodique du moyen de géneration de l'horloge côté ligne. En d'autres termes, l'invention prévoit de fixer l'état de départ de la bascule délivrant le signal d'hor loge en aval de la barrière d'isolement.
une autre caractéristique de l'invention est utiliser l'un des signaux régénérés par le circuit côté ligne pour réini- tialiser directement la bascule.
La figure<B>7</B> représente une vue partielle d'un circuit 341 de régénération d'un signal d'horloge selon présente invention. Un circuit 341 selon l'invention reprend tous les<B>élé-</B> ments d'un circuit 34 tel qu'illustré par la figure de sorte que seul les circuits logiques ont été représentés souci de simplification. Ainsi, en figure<B>6,</B> on retrouve les inverseurs 41 et 42 la porte NAND 43 ainsi qu'une bascule 401.
Selon l'invention, la réinitialisation périodique de la bascule 401 est obtenue en reliant une entrée de réinitialisation R de cette bascule<B>à</B> la sortie de l'inverseur 42. Ainsi, la mise en oeuvre de l'invention au moyen d'un circuit de régenération <B>à</B> base bascule<B>D</B> ne nécessite qu'une liaison supplémentaire par rapport<B>à</B> un circuit classique.
notera que la bascule 401 est, comme précédemment, montée en diviseur par 2, c'est-à-dire que l'on choisit un front sur signal V43 de sortie de la porte NAND 43 pour générer un front montant du signal d'horloge CKI.
figures<B>8A</B> et 8B illustrent, sous forme de chrono- grammes l'allure de signaux complémentaires obtenus en sortie dl tme bascule<B>D</B> 401 d'un circuit de régénération tel qu'illustré par figure<B>7</B> en mettant en oeuvre le procédé de l'invention. Les figures<B>8A</B> et 8B sont<B>à</B> mettre en relation avec les figures<B>6</B> exposees sur la même planche dans la mesure oÙ, <B>à</B> l'exception des chronogrammes des figures<B>6H</B> et 61, les autres chronogrammes (figures<B>6A à 6G)</B> s'appliquent également<B>à</B> l'invention.
Selon l'invention, la bascule 401 est réinitialisée <B>à</B> chaque front montant du signal V42, c'est-à-dire en sortie de l'inverseur dont les fronts descendants fixent les fronts descen dants du signal<B>QI.</B>
Ainsi, comme cela est illustré en<B>f</B> igure <B>8A</B> par des flèches, la bascule 40, est remise<B>à 0 à</B> chacun des fronts mon tants du signal V42. Une conséquence est que l'état de la sortie <B>QI</B> de la bascule 401 est toujours fixé<B>à 0</B> avant que ne se pro duise un front descendant du signal V41 déclenchant le changement d'état de la sortie<B>QI.</B> En d'autres termes, l'entrée<B>D</B> de la bas cule 40, est toujours mise<B>à 1</B> avant que ne se produise une lec ture de cet état pour générer un front sur le signal<B>QI.</B>
une conséquence est que l'apparition d'une perturbation transitoire<B>(p,</B> figures<B>6C</B> et<B>6D)</B> ne perturbe la sortie<B>QI</B> que sur une durée inférieure<B>à</B> une période d'horloge. En effet, au coup d'horloge suivant, la bascule a pu être initialisée et retrouve donc la même relation de phase qu'avant la perturbation.
Bien entendu, d'autres moyens qu'une bascule<B>D</B> telle qu'illustrée par les figures<B>5</B> et<B>7</B> pourront être utilisés pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention. Par exemple, on pourra utiliser une bascule ayant une entrée de mise<B>à</B> un et une entrée de remise<B>à 0</B> recevant respectivement les signaux V41 et V42. Dans ce cas,<B>1</B> entrée de données de la bascule sera mise<B>à</B> la masse et sa sortie sera utilisée comme signal d'horloge CKI. un tel circuit dispense par conséquent de l'utilisation d'une porte NAND.
Les figures<B>9A,</B> 9B et<B>9C</B> illustrent, sous forme de chronogrammes, les effets de la mise en oeuvre du procédé de l'invention sur la récupération des signaux en bande de base par un circuit de traitement<B>(3,</B> figure<B>3)</B> autrement classique, en aval de la barrière d'isolement<B>(1,</B> figures<B>1, 3).</B> Les figures<B>9A</B> <B>à 9C</B> sont<B>à</B> mettre en relation avec les<B>f</B> igurtas 4C<B>à</B> 4E exposées précédemment. La<B>f</B> igure <B>9A</B> reprend<B>1</B> exemple du signal St+ de la figure 4A. La figure 9B illustre l'allure du signal d'horloge CK, obtenu au moyen de l'invention, en supposant l'existence d'une perturbation<B>p</B> comme en figure 4D. La figure<B>.9C</B> illustre le signal TIx+ obtenu en sortie du démodulateur <B>31</B> (figure<B>3).</B> Comme on peut le constater sur la figure<B>9C,</B> la pertur bation<B>p</B> se traduit par une inversion temporaire inv du signal TIx+ pendant, au maximum, une demi-période du signal d'horloge CKI. Par la suite, le signal TIx+ reprend son allure normale dans la mesure où l'horloge CKI a récupéré son allure précédente.
Un avantage de la présente invention est qu'elle permet de supprimer les effets des perturbations transitoires qui ne sont pas liés<B>à</B> la ligne de transmLission elle-même et qui pro viennent d'équipements externes, par exemple, électroménagers.
Un autre avantage de la présente invention est qu'elle est particulièrement simple<B>à</B> mettre en oeuvre, en particulier, dans un système d'interface tel que décrit dans le brevet américain NO <B>5 500 895 déjà</B> mentionné.
un autre avantage de l'invention est qu'elle est compa tible avec un mode de fonctionnement en identification de l'appe lant qui, pendant une période prédéterminée au début de la commu nication, supprime l'un des signaux Tx+ ou Tx- et divise l'hor loge par 2. Dans ce cas, le circuit de régénération d'horloge de l'invention fonctionne quand même, mais sans fixer la relation de phase pendant cette période, dans la mesure oÙ un seul signal est présent en sortie des inverseurs 41 et 42.
on notera que cette absence de réinitialisation de la bascule, pendant cette période d'identification de l'appelant, présente un risque moindre dans la mesure oÙ le débit est plus faible que pendant les transmissions de données. De plus, si une erreur se produit, cela est généralement moins critique pour l'identification de l'appelant que pour la transmission de don nées elle-même.
Bien entendu, la présente invention est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaÎtront <B>à</B> l'honme de l'art. En particulier, les dimensionnements des composants du circuit de régénération d'horloge de l'invention sont<B>à</B> la portée de l'homme du métier<B>à</B> partir des indications fonctionnelles don nées ci-dessus et de l'application. De plus, bien que l'invention ait été décrite ci-dessus en relation avec un système d'interface de lignes téléphoniques, on notera que l'invention s'applique<B>à</B> tout système dans lequel une barrière d'isolement capacitive est utilisée, et qui nécessite la transmission d'une horloge syn chrone<B>à</B> travers cette barrière disolement. En outre bien que ,invention ait été décrite en utilisant une relation donnée des fronts (montants, descendants) des différents signaux, l'adapta tion de l'invention<B>à</B> la relation inverse (descendant montant) <B>à</B> la portée de l'honme du métier.
Claims (1)
- <U>REVENDICATIONS</U> <B>1.</B> Procédé de régénération d'un signal d'horloge<B>à</B> par tir d'une bascule (401) et de deux signaux complémentaires CK+, CK-) au rythme de l'horloge, la bascule étant montée en diviseur par deux<B>d</B> combinaison de signaux de mise en forme (V41, V42) traduisant chacun un sens, respectivement montant ou descendant, des<B>f</B> ronts un desdits signaux complémentaires, caractérise en ce qu'il consiste<B>à</B> utiliser l'un desdits signaux de mise en forme pour reinitialiser la bascule. 2. Procédé selon la revendication<B>1,</B> caractérisé ce qu'il est appliqué<B>à</B> la régénération d'un signal d'horloge en aval<B>d</B> ba-rrière d'isolement capacitive<B>(1)</B> véhiculant les deux signaux complémentaires (CK+, CK-). <B>.</B> Procédé selon la revendication 2, caractérisé ce qu'une sortie<B>(QI)</B> de la bascule (401) délivre une image d'un premier<B>( )</B> desdits signaux complémentaires, la bascule etant réinitialisee sur des fronts du signal de mise en forme (V42) de l'autre signal complémentaire (CK-). 4. Circuit de régénération d'un signal d'horloge<B>à</B> par tir de deux signaux complémentaires (CK+, CK-) au moyen lune bascule<B>D 1)</B> dont une entrée d'horloge (CLK) reçoit le résul tat d'une combinaison logique (43) de deux signaux de mise en forme (V41,<B>)</B> issus d'un filtrage des fronts montants respec tifs des signaux complémentaires, caractérisé en ce qu'une entrée (R) de réinitialisation de la bascule reçoit un desdits signaux de mise en forme. <B>.</B> Circuit selon la revendication 4, caractérisé ce que ladite combinaison logique (43) est de type NON-ET, les signaux en forme (V41, V42) étant délivrés par des inver seurs (41, 42). <B>6.</B> Circuit selon la revendication<B>5,</B> caractérisé ce que l'entrée (R) de réinitialisation de la bascule (401) est reliée en sortie de l'inverseur (42) de mise en forme du signal complémentaire (CK-) dont une sortie<B>(QI)</B> de la bascule délivre une image inversée. <B>7.</B> Système<B>d 1</B> interf ace entre un modem et une ligne transmission du type utilisant une barrière<B>dl</B> isolement capaci tive <B>1)</B> pour transmettre une horloge de modulation des signaux<B>à</B> transmettre depuis le modem vers un circuit de traitement<B>(3)</B> côté ligne, caractérisé en ce qu'il conporte un circuit (341) de régéneration d'horloge conforme<B>à</B> l'une quelconque des revendica tions 4<B>à 6.</B>
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