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La présente invention se rapporte à un perfectionnement appor- té aux compteurs électroniques et plus spécialement, bien que non exclusivement, aux compteurs à bascules électroniques.
Il est en effet devenu d'un usage courant de grouper un ensemble de basculer électroniques de façon à représenter un nombre donné dans un système de base déterminéeo
Parmi ces ensembles.. on s'est attaché à créer, pour certains d'entre eux, des liaisons entre certaines bascules de façon que la somme des valeurs représentées par chacune des bascules dont l'état a été affecté à la suite d'un certain enregistrement, soit égale au complément au nombre de base moins 1 de la somme des valeurs correspondant aux bascules non affectées par l'enregistrement.
De tels systèmes ont en effet l'avantage de permettre, par simple inversion de l'état de chacune des bascules composant le compteur, d'obtenir le complément du nombre qui s'y trouve enregistré.
Cette conversion du nombre enregistré en son complément est utilisée principalement pour effectuer des calculs de soustraction sans qu'il soit nécessaire d'affecter les circuits d'enregistrement dans les compteurs.
Le nombre A étant enregistré dans un tel compteur, il suffit de commander l'inversion de toutes les bascules pour obtenir le nombre -A.
Un dispositif de ce genre a été décrit dans le mémoire descriptif du brevet français déposé le 17 décembre 1951 sous le titre: "Compteur Electronique",. par la demanderesse.
Au moment de la conversion d'un certain résultat en son complément, un tube associé à une diode permet d'accroître la tension des cathodes de toutes les bascules affectées à un ordre déterminé du compteur jusqu'à une valeur suffisante pour entraîner leur changement d'état.
Un tel système nécessite autant de tubes et de diodes qu'il y a de chiffres à enregistrer.
L'objet principal de la présente invention consiste en un nouveau mode de conversion de la valeur enregistrée dans un compteur à l'aide d'un tube unique commandant le changement d'état de toutes les bascules quels que soient les ordres auxquels elles sont affectées.
Un autre objet de la présente invention consiste en la combinaison nouvelle d'un compteur électronique accouplé à un dispositif unique constitué d'un thyratron capable.. sous l'effet d'une seule impulsion de déclenchement, d'émettre une impulsion brève et de puissance élevée en vue d'établir la conversion des données enregistrées dans les différents ordres dp compteur.
Un autre objet de la présente invention consiste en la prévision de circuits capables d'assurer à l'ensemble constitué d'un compteur électronique et du dispositif unique précité, une sécurité de fonctionnement élevée grace à l'émission de deux impulsions brèves permettant de commander en un temps très court et dans un ordre déterminé les différentes bascules du compteur.
Un autre objet de la présente invention consiste en la prévision d'un circuit unique capable de bloquer l'ensemble des circuits de report au cours de la conversion des valeurs enregistrées dans un compteur. ces circuits étant commandés par le dispositif unique précité.
D'autres objets et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description suivante,, faite en référence au dessin annexé à ce texte qui représente, à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de la présente invention.
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Sur le dessin
La figure 1 représente l'ensemble du dispositif objet de l'invention.
La figure 2 représente les variations de tension grilles et plaques des bascules de rang 1. 3 et 4 de chaque position de compteur.
La figure 3 représente les variations de tension grilles et plaques des bascules de rang 2 dans un cas de fonctionnement particulier.
La figure 4 représente les variations de tension grilles et plaques des bascules de rang 2 sous l'effet des impulsions de commande transmises par les circuits objets de l'invention.
La figure 5 représente une variante, du dispositif précédent.
La figure 6 représente un mode de commande d'inversion déjà connu.
Afin de ne pas surcharger le dessin, on a représenté, fige 1, la position d'enregistrement de l'ordre des unités ainsi que la position du dernier ordre d'un compteur électronique d'un certain type.
Le fonctionnement d'un tel compteur ayant été décrit en détail au brevet précité. on indiquera seulement les valeurs affectées à chaque bascule en vue de l'enregistrement d'une certaine quantité.
Chaque position de compteur permettant d'enregistrer un chiffre donné est composée de 4 bascules représentées en 1, 2, 3 et 4 sur le dessin de la figure 1. Chaque bascule est constituée de deux triodes pouvant représenter 2 états :l'un, lorsque la triode de droite est rendue conductrice (état normal); l'autre, lorsque la triode de gauche est rendue conductrice (état basculé). L'état normal représente la valeur '0' quelle que soit la bascule considérée. L'état basculé représente la valeur '1' pour la bascule 1. la valeur '2' pour les bascules 2 et 3., la valeur '4' pour la bascule 4.
La valeur '3' étant représentée, dans ce compteur particulier. par le changement d'état des bascules 1 et 2, on voit que la valeur complémentaire à 9 est obtenue en inversant l'état de chacune des bascules. c'est- à-dire, en rendant seulement conducteurs les tubes de gauche des bascules 3 et 4 qui par définition, représentent bien la valeur 6 complément à 9 de la valeur primitivement enregistréeo
L'examen attentif des circuits montre d'ailleurs que l'enregistrement des chiffres 0 à 9 à l'aide de ces 4 bascules correspond au tableau suivant où l'on a désigné par '0' les bascules non affectées par un enregistrement et par 'X' les bascules représentatives d'une valeur donnée:
EMI2.1
.Bascule 1..Bascule 2..Bascule 3..Bascule A.
EMI2.2
<tb>
<tb> O <SEP> O <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP>
<tb> 1 <SEP> X <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 2 <SEP> 0 <SEP> X <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 3 <SEP> X <SEP> X <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 4 <SEP> O <SEP> X <SEP> X <SEP> 0
<tb> 5 <SEP> X <SEP> X <SEP> X <SEP> 0
<tb> 6 <SEP> 0 <SEP> x <SEP> 0 <SEP> x
<tb>
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EMI3.1
<tb>
<tb> 7 <SEP> x <SEP> x <SEP> 0 <SEP> x
<tb> 8 <SEP> 0 <SEP> X <SEP> X <SEP> x
<tb> 9 <SEP> X <SEP> X <SEP> X <SEP> X
<tb>
On sa reportera de même au mémoire descriptif du brevet fran- gais déposé le 3 février 1953, par la demanderesse, sous le titre :
"Per- fectionnement aux dispositifs émetteurs d'impulsions" pour toute question de détail concernant le dispositif représenté en 5 figo 1, dont le but est de fournir des impulsions brèves et de puissance élevée aux divers circuits, objets de l'invention,, qui vont être décrits.
On supposera maintenant qu'un certain nombre étant enregistré dans le compteur, on soit amené à commander la conversion du nombre. qui s'y trouve représenté par les bascules dont la triode de gauche est conduc- trice, en son complément.
A cet effet, le dispositif de commande de la conversion reçoit, par l'intermédiaire du condensateur 6,,une impulsion positive qui est transmise à la grille de commande du thyratron 50
Lorsque le tube s'amorce,on recueille une brusque chute de tension aux points 7 et 8 dont les variations sont représentées respectivement par les courbes 61 et 60 de la figo 40
Les brèves impulsions ainsi formées sont dues à la réaction des circuits anodiques sur le tube 5 qui devient non conducteur aussitôt après avoir été amorcéo Les circuits anodiques contiennent principalement; le condensateur 9 d'une valeur approximative de 0,25 pf. une résistance 10 de 10chms, une résistance 11 de 5 ohms et une self 12 de 50 microHenry en- viron.
Toutefois,. ainsi qu'il a déjà été exposé au mémoire descriptif précité.;, déposé le 3 février 1953, sous le titre.- "Perfectionnement aux dispositifs émetteurs d'impulsions", il est possible d'obtenir des impulsions de même nature à l'aide de circuits différant de ceux qui sont représentés fige 1. Il est bien évident que l'adjonction de tels circuits entrerait également dans le cadre de la présente inventiono On pourrait se contenter, en particulier et sous certaines réserves qui seront expliquées ultérieurement, d'utiliser un dispositif ne fournissant qu'une seule impulsiono
L'impulsion recueillie au point 7 est communiquée simultanément par l'intermédiaire du fil 13 à toutes les anodes des bascules de rang 1, 3 et 4 de chaque position de compteur.
Dans ces conditions,, si l'on suppose à titre d'exemple que la triode de droite de la bascule 1 est conductrice ainsi que la triode de gauche de la bascule 1-n,, c'est-à-dire.,, si l'on suppose que les tubes 1 et 1-n représentent respectivement les valeurs 0 et 1. l'impulsion négative transmise par le fil 13 provoque l'inversion immédiate de ces deux bascules ainsi que le montre l'étude des circuits qui vont être décrits.
Afin de suivre plus en détail la manière dont la conversion s'opère pour ces bascules, on se reportera figo 2 où l'on a représenté en ordonnée les tensions des anodes 14 et 15 ainsi que les tensions des grilles correspondantes 16 et 170
La variation de tension transmise par le fil 13 a été représentée sur cette figure par la courbe 18. La chute rapide de potentiel appliquée aux bornes 19 et 19-n entraîne une chute de tension de l'anode 15 représentée par la courbe 20 tandis que l'anode 14 ne subit pratiquement aucune variation de tension au cours de la première période puisque l'on a supposé que le tube 1 était déjà conducteur et qu'en conséquencel'anode
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14 était déjà portée à 50 volts environ.
Les phénomènes inverses se produisent pour les anodes 14-n et 15-n de la bascule 1-no Tandis, en effet, que l'anode 15-n ne subit aucune variation de tension (triode de gauche conductrice), le potentiel de l'anode 14-n décroît rapidement comme l'indique la courbe 20.
On peut observer un léger retard de la chute de tension de l'anode 15 par rapport au signal 180 Ce retard et la diminution d'amplitude observée sont dus aux effets de capacité parasite provenant des tubes et des résistances telles que 21.
Au cours de cette première période, la tension des grilles 16 et 17 subit les variations représentées respectivement par les courbes 23 et 24. La grille 16 connectée à l'anode 15 devenant rapidement trop négative bloque la triode de droite de sorte qu'une impulsion positive est transmise par la connexion 25 à la grille 17. La variation de tension de l'anode 14 qui en résulte est représentée sur la fig. 2 par la courbe 27.
L'impulsion positive provenant de la connexion 25 contribue donc à atténuer l'effet de l'impulsion négative transmise par le fil 13, la résistance 22 et la capacité 26. Il est à noter cependant que l'impulsion négative., transmise par les connexions 28. 29 et 30 n'affecte que très légèrement la tension de la grille 17, les capacités des deux condensateurs 31 mis en série étant faibles par rapport à celle du condensateur 26.
Dans l'exemple choisi, la capacité des condensateurs 26 a été prise égale à 100 pF, celle de chaque condensateur 31 à 40 pF. On peut remarquer qu'en plus de 1'accroissement de tension subi par la grille 17, le potentiel de l'anode 15 commence à croître toujours avec un très léger retard sur la variation de tension du fil 13 qui commence à revenir à sa valeur initiale.
Au cours de cette période, le potentiel de la grille 16 commence à croître légèrement, mais insuffisamment cependant pour permettre la conduction de la triode correspondante. Par contre, bien que le potentiel de l'anode 15 soit très voisin de celui de l'anode 14. la triode de gauche devient conductrice grâce à la valeur du potentiel atteinte par la grille 17.
Dans ces conditions, une impulsion négative est de nouveau tra#mise à la grille 16 bloquant ainsi définitivement la triode de droite.
La valeur '0' représentée par la bascule 1 a donc été convertie en la valeur 'l'o On verrait de même que la bascule 1-n qui primitivement contenait la valeur '1' représente maintenant la valeur '0'. A cet effets il suffit de se reporter à la même fig. 2 où les courbes 20, 27, 24 et 23 représentent respectivement les variations des anodes 14-n. 15-n et des grilles 16-n et 17-no
Il est à noter, enfin, que l'impulsion transmise par la connexion 32 et résultant de la variation de tension appliquée à l'anode 33 de la bascule 2, par l'intermédiaire du fil 83, ne produit pratiquement aucun effet sur la bascule 1 quel que soit l'état de conduction des triodes gauche et droite
De même. la bascule 1-n, connectée à la bascule voisine par l'intermédiaire de la connexion 32-n.
n'est pratiquement pas affectée par les impulsions trop faibles qui y sont transmises. On peut remarquer., enfin. que, grâce aux circuits prévus dans le dispositif faisant l'objet de l'invention.. tout report est automatiquement supprimé au cours de la conversion. Dans ces conditions, aucune impulsion n'est transmise par le fil 35 de sorte que la bascule 1-n est inversée dans les mêmes conditions que la bascule 1.
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La suppression de report s'effectue en utilisant l'impulsion recueillie au point 76 de la figo 1 qui a été représentée par la courbe 77 figo 2. La très faible valeur de la pente de la partie droite de la courbe montre qu'il suffit d'appliquer une tension à la grille 79 du tube de com- mande de report 80 pour le maintenir bloqué pendant toute la durée de la conversion. A cet effet, l'impulsion recueillie au point 76 est transmise par l'intermédiaire du condensateur 78 à la grille 79 du tube de commande de report 80.
On supprime ainsi toute impulsion au fil 35 provenant des circuits de report non représentéso
L'inversion des bascules 4 à 4-n s'effectue d'une manière iden- tique à celle qui vient d'être exposéeo Toutefois,,, aux effets précédemment décrits s'ajoute l'effet de l'impulsion provenant de la bascule 3 par l'in- termédiaire de la connexion 36 lorsque la triode de droite de cette derniè- re vient à être conductrice
Si l'on suppose par exemple que les triodes de gauche des bas- cules 3 et 4 sont donduetrices au moment de la conversion et que, sous l'effet de l'impulsion négative transmise par la connexion 13.
la bascule 3 vient à être inversée immédiatement avant la bascule 40 le potentiel de l'anode 37 décroît brusquement
Cette chute de tension est appliquée par l'intermédiaire de la connexion 36 aux grilles 38 et 39 de la bascule 4 de sorte que l'on observe deux minimums représentés en 40 et 41 sur les courbes 23 et 24 de la figure 2.
Les courbes obtenues dans le cas de l'inversion de la bascule 4 ne diffèrent pas sensiblement de celles obtenues dans le cas de la bascule 1. La courbe 23 correspond ici à la tension de la grille 38 si l'on suppose que le tube de gauche est conducteur; au moment de la commande de la conversion. la courbe 24 représente la tension de la grille 390
La chute de tension observée à l'anode 37 au moment où la triode de droite de la bascule 3 devient conductrice étant asse faible, les chutes de tension observées 40 et 41 sont également très faibles. Il en résulte que le fonctionnement de la bascule 4 n'est pratiquement pas affecté.
Il en est de même lorsque l'inversion de la bascule 3 se produit un peu plus tard que dans l'exemple précédente en particulier. au moment précis où la bascule 4 devrait s'inversero Dans ces conditions,, on observe encore deux minimums 42 et 43 qui ne font que retarder très légèrement la conversion de la bascule 4.
Enfin, l'inversion de la bascule 3 n'a encore aucun effet sur la bascule 4 si cette dernière s'effectue en premiero Dans ce casa on peut alors observer des variations de tension représentées en 44. 45 et 46 et qui sont dues aux effets suivantsl'impulsion négative provenant de l'inversion de la bascule 3 dont le tube de droite devient conducteur est transmise aux grilles 38 et 39 à partir de la connexion 360 Cette impulsion relativement faible provoque,, par la diminution du potentielde la grille 39.. un accroissement de tension de l'anode 47, représenté¯par le maximum 46 de la courbe 20. Il en résulte que la connexion 48 transmet une impulsion positive à la grille 38 qui, combinée à l'impulsion négative provenant directement de la bascule 3.n'affecte que très légèrement la courbe 23.
Cet accroissement de tension est donc insuffisant pour rendre conducteur le tube de gauche de la bascule 4. Ainsi, quelle que soit la bascule inversée en premier, la connexion 36 n'a pratiquement pas d'influence sur la conver- siona
Les effets qui viennent d'être décrits sont identiques pour toutes les bascules d'ordre 3 et 4.
Le fonctionnement de la bascule 2 est cependant légèrement différent de celui qui a été décrit. Toutefois., il est possible,en choi-
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sissant convenablement les valeurs des résistances et condensateurs de chaque bascute, ::'obtenir une inversion de toutes les bascules par un procédé rigoureusement identique,
Pour raisons de standardisation, il est cependant plus intéressant de commander l'inversion des bascules 2 d'une manière légèrement différente de celle des bascules 3 et 4.
On décrira, en premier un mode de fonctionnement où l'inversion de toutes les bascules est commandée par une même impulsion. A cet effet, on supposera que la borne 49 est connectée au fil 13, contrairement à ce qui est représenté fig. 1. Dans ces conditions, la bascule 2 a tendan- ce.à s'inverser de la même manière que celle qui a été décrite pour les bascules 1, 3 et 4. Cependant, les connexions 32 et 50 peuvent affecter, dans certaines conditions particulières. l'état de la bascule 2.
Il est clair que l'état de la bascule 2 pourra être affecté par l'état des autres bascules si les connexions 32 et 50 transmettent des impulsions tendant précisément à empêcher le basculement du tube 2 au moment de la conversion.. Pour qu'il en soit ainsi, il suffit, si l'on suppose à titre d'exemple que la triode de droite de la bascule 2 est conductrice. que la triode de droite de la bascule 1 le soit également, tandis que la triode de droite du tube 4 doit au contraire être non-conductrice avant la conversion.
Dans ces conditions, l'impulsion reçue aux bornes 19,49 et 51 provoque,, au cours de la chute de tension de 150 à 50 volts transmise par le fil 13, l'extinction de toutes les triodes ainsi qu'il a été expliqué précédemment.
On a représenté, figo 3les variations de tension de l'anode 33 par la courbe 52 ; de l'anode 53 par la courbe 54 ; celle de la gril- le 55 par la courbe 56; celle de la grille 57 par la courbe 58.
La variation de potentiel transmise par le fil 13 est représentée par la courbe 59. On peut remarquer que ces courbes ont même allure générale que celles de la figure 2. En praticulier, on peut observer comme précédemment que la tension de la grille 57 décroît et provoque le blocage de la triode de droite de la bascule 20
En conséquence, le potentiel de la grille 55 commence à croître pendant que le potentiel de la grille 57 diminue encore.
Si les caractéristiques des circuits contrôlant ces tubes sont telles que les courbes 56 et 58 soient suffisamment voisines, il est possible lorsque les bascules 1 et 4 sont inversées simultanément que l'impulsion négative.. transmise par la connexion 50, vienne diminuer le potentiel de la grille 55 tandis que l'im- pulsion positive provenant de l'accroissement de tension de l'anode 14 du tube 1 et qui est transmise par la connexion 32 vient accroître la tension de la grille 57.
Si cette impulsion positive est reçue au moment où la tension de la grille 56 est déjà suffisamment élevée, c'est-à-dire, à un moment où normalement la tension de la grille 55 aurait pu rendre conductrice la triode de gauche sans l'intervention de l'impulsion négative provenant de la bascule 4. la triode de droite redevient conductrice ramenant ainsi la bascule 2 dans son état primitif. Cette condition particulière pourrait être évitée en provoquant l'inversion des bascules 1 et 4 lorsque le potentiel de la grille 57 est encore suffisamment faibleo Toutefois, grâce au dispositif de conversion adopté, il est très aisé d'éviter ces conditions particulières sans avoir à affecter les valeurs des résistances et des condensateurs utilisés pour chaque bascule.
A cet effet, il suffit de relier la borne 49 à la borne 8 à l'aide de la connexion 34. On recueille en effet au point de jonction 8 des résistances 10 et 11, une impulsion plus brève que celle obtenue au point 7. On a représenté par la courbe 60 -figo4- l'impulsion transmise
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par le fil 34 et par 61 l'impulsion transmise par la connexion 13 Les cour- bes 62. 63. 64 et 65 représentent respectivement les variations de tension des anodes 33 et 53 et des grilles correspondantes 55 et 570
Les courbes ainsi obtenues ont même allure que celles qui avaient été primitivement obtenues avec une impulsion de commande de la conversion légèrement moins brève.
La rapidité avec laquelle s'effectue la conversion de la bas- cule 2 permet ainsi d'éviter le risque de rendre conductrice la même triode au cours d'une même inversiono Il en résulte que lorsque les bascules 1 et
4 sont inversées l'impulsion négative transmise par la connexion 50 entrai- ne une diminution de la tension de la grille 55 qui, à son tour provoque un accroissement de la tension de l'anode correspondante 33, représenté par le maximum 66 de la courbe 620
De mêmela grille 57 est beaucoup trop négative pour être affectée par l'accroissement de tension produit d'une part, par l'anode 33 et, d'autre part, par la connexion 32 qui transmet une impulsion positive lorsque la triode de droite de la bascule 1 devient non-conductrice.
Il est bien évident que l'on aurait pu également commander l'inversion de la totalité des bascules en appliquant non plus une impulsion négative à toutes les anodesmais une impulsion positive à l'ensemble des cathodes.
A cet effet,, le thyratron 5 pourrait être monté suivant le schéma de la fige 5.
Lorsque l'impulsion positive est appliquée à la grille 68 par l'intermédiaire du condensateur 67, le thyratron 5 s'amorce et cesse très rapidement d'être conducteuro Il en résulte que l'on recueille au point 69 une impulsion positive qui., étant transmise à toutes les cathodes,,, vient changer l'état de chaque basculeo Ce changement d'état s'effectue comme il a déjà été indiqué au brevet précité, déposé le 17 décembre 1951 sous le titre : "Compteur Electroinque". grâce aux impulsions positives transmises par les condensateurs tels que 70 provenant de l'accroissement de tension d'anode dû au blocage des triodes conductrices.
Grâce à l'utilisation du dispositif représenté figo 5, il est possible de commander la totalité des tubes et l'on pourra également remarquer que l'on supprime de cette manière la nécessité d'employer une diode 71 comme dans le cas de la figo 6 qui représente un mode habituel de conversion par les cathodes. La diode 71 permet en effet de porter le potentiel de la cathode à la masse., tandis que la résistance 72 connectée à la tension de-100 volts permet d'obtenir,. lorsque la triode 73 devient con- ductrice sous l'effet d'une impulsion positive appliquée à la grille 74, une impulsion positive à la borne 75 connectée aux cathodes des 4 tubes constituant un ordre déterminé du compteur.
L'utilisation du thyratron 5 permet non seulement de commander toutes les bascules,, mais également d'éviter l'emploi d'une résistance telle que 72 constamment parcourue par un couranto
Il est intéressant de remarquer également que la première méthode qui a été décrite permet., en appliquant la tension de conversion à l'anode, d'utiliser une seule borne telle que 81 -figol- reliée à la masse alors que la commande par la cathode nécessiterait de séparer les connexions cathode filament et obligerait., ainsi que le montre la figo 5, à créer une nouvelle borne 820
Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et que l'on ait représenté sur les dessins les caractéristiques essentielles de l'invention appliquées à ces deux modes de réalisation..
il est bien évident que diverses suppressions.. substitutions et modifications pourraient être apportées dans
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le détail des dispositifs représentés ainsi que dans leur fonctionnement. sans que :.' économie générale de l'invention s'en trouve pour cela altérée.
REVENDICATIONS.