Compteur électronique. La présente invention, due à 1I. G.Naday, a pour objet un compteur électronique muni de moyens pour le décomptage. Ce compteur est constitué par une chaîne de basculeurs électroniques, reliés en cascade, certains des basculeurs de cette chaîne étant reliés par des circuits de réaction à l'entrée de certains basculeurs les précédant, de manière à for mer un compteur à base de comptage supé rieure à deux.
Il est caractérisé en ce qu'il comporte un circuit d'entrée supplémentaire destiné au décomptage, connecté simultanément à l'en trée desdits basculeurs commandant lesdits circuits de réaction, ce circuit supplémentaire étant destiné à recevoir le nombre exact d'im pulsions à décompter.
Le dessin annexé se rapporte à des formes d'exécution de l'objet de l'invention, ces formes d'exécution étant données à titre d'exemple.
La firi. 1 représente schématiquement un multivibrateur élémentaire.
Les 2 ', 2<B>"</B>, 2' représentent les dia grammes ,des tensions se manifestant en di vers endroits caractéristiques de ce multi- vibrateur.
La fig. 3 représente un dispositif destiné à former une échelle de cinq.
La fig. 4 représente un dispositif consti tué par quatre échelles de trois composées chacune de deux multivibrateurs en série, et met en évidence l'application d'une impulsion de décomptage simultanément sur les quatre échelles.
La fig. 1 représente une lampe L, une double triode montée en multivibrateur. R1, R@, R3, R-l, Rzi, Re, Rgi, Rtgl, R, désignent des résistances et Cl, C3, C4 des capacités.
Le principe de fonctionnement d'un tel montage est le suivant: On suppose d'abord que l'élément T1 de la double triode est conducteur. Par suite de la chute de tension dans Rl, chute due au cou rant anodique de Ti, la. grille de l'élément T.,, branchée sur le potentiomètre constitué par R4, R,, et Rgl, aura un potentiel relativement faible.
La résistance de cathode R. est choisie de telle faon que dans les conditions ci- dessus, le potentiel de grille T, corresponde au blocage du courant-plaque. En consé quence, aux bornes de<U>R.,</U> il n'v a pas de chute de tension due au courant anodique de T." et la grille de Tl est à un potentiel phis élevé que celle de T._ L'état, ci-dessus est stable, ainsi que l'état symétrique, quand Ti est bloqué et T, conducteur.
Si l'on applique dans le sens négatif une impulsion entre la borne F et la masse, comme l'indique la fi-. \3z, elle provoquera une per turbation transitoire de la polarisation de gille des deux tubes. Le tube T_ qui était déjà bloqué, ne sera pas affecté par cette perturbation, tandis que le courant-plaque du tube Ti diminuera. La. polarisation du tube T<B>2</B> augmentera, du fait que le potentiel du point P augmentera, l'élément T, entrera en fonctionnement. Le courant dans R. fera.
baisser le potentiel du point 11, le tube T, se bloquera et T, deviendra conducteur. Cet. état se maintiendra, jusqu'à l'application de la prochaine impulsion.
La fig. \'a montre le diagramme des impul sions successives appliquées à. la borne E de la fig. <I>1,</I> o-t représentant l'axe des temps et les impulsions négatives étant représentées par des pointes négatives telles que ni., ^.l., p.
On voit sur la.<U>fi,,.</U> \?\ les variations de la t.err- sion anodique correspondante sur l'anode du tube T., c'est-à-dire les variations du poten tiel du point. 11, variations que l'on appelle Si l'on branche entre l'anode de T.;
(point 11) et la masse une capacité Cl en série avec une résistance R'd1, on obtiendra aux bornes de la. résistance R',., des impulsions de tension (1, 2, 3, 4..., fig. 2c) de sens différents corres pondant aux changements de tension-plaque T@, les impulsions telles que 2, 4, 6... corres pondant aux courants de charge et les impul sions telles que 1, 3, 5 aux courants de dé charge.
Le nombre d'impulsions négatives telles que 1, 3, 5 est deux fois moins grand que le nombre d'impulsions telles que 7n, <B>il,</B><I>p</I> appliquées à la borne E de la fig. 1. Un tel montage est appelé échelle de deux . Si l'on monte deux échelles de deux en série, on obtient une échelle de quatre, trois échelles de deux donnent une échelle de huit, etc. En réinjectant des impulsions prélevées en cer tains points du montage, on peut obtenir des échelles à base quelconque, par exemple cinq. De telles échelles sont désignées comme étant des échelles de réaction .
La fig. 3 illustre justement un dispositif permettant d'obtenir une échelle de cinq et met. en évidence comment on peut effectuer aisément un décomptage. Un tel dispositif se compose de trois multivibrateurs identiques à celui de la fi-. 1 et reliés en cascade par les connexions 11C1 R;
R',"1, 11'C', R';R",1, les notations employées pour le premier rnulti- vibrateur de la fig. 3 désignant des éléments identiques à ceux du multivibrateur reprê- senté à la. fig. 1, les éléments correspondants des deux multivibrat.eur;
s suiearts étant dé signés par des mêmes lettres, mais surmontées d'un ou deux indices (par exemple 1l, Jl', 11I" -- Rc, R',., R",, ete,). De plus, on a prévu deux connexions P, <I>C-</I> R, R.1 et<I>P.=</I> C"_ R', R'g" dont le rôle sera exposé plus loin.
Chacun des trois multivibrateur; chan gera. d'état, conformément à ce qui a été expliqué à propos de la fig. 1 lorsqu'une im pulsion négative sera appliquée sur la résis tance commune de grille R 'l, <I>RI</I> g1 ou R"". Si Fon désigne par 0 l'état d'un élément de triode qui ne conduit pas et par F l'état d'une triode qui conduit, les états possibles de la première échelle de deux composée par les triodes T, et<U>T.,
</U> sont
EMI0002.0068
<I>T@</I>
<tb> 1 <SEP> 0 <SEP> F
<tb> II <SEP> F <SEP> 0
<tb> I <SEP> 0 <SEP> F etc. Chaque fois que l'élément T_ passe de l'état 0 à l'état F, son potentiel-plaque s'abaisse brusquement, ce qui se traduit, par l'intermédiaire (le la liaison JZC, <I>R;</I> R'..1, par tune impulsion négative aux bornes de R'g, et qui, par suite, fait changer d'état le se cond multivibrateur. L'ensemble des deux premiers multivibrateurs, considérés seuls, constitue ainsi une échelle de quatre dont les états sont les suivants:
EMI0002.0076
<I>T, <SEP> Z,- <SEP> h., <SEP> T.-</I>
<tb> <I>I <SEP> 0 <SEP> F <SEP> 0 <SEP> F'</I>
<tb> II <SEP> F <SEP> 0 <SEP> <I>0 <SEP> F</I>
<tb> III <SEP> <I>0 <SEP> F <SEP> F <SEP> 0</I>
<tb> IV <SEP> F <SEP> 0 <SEP> <I>F <SEP> 0</I>
<tb> <I>I <SEP> 0 <SEP> F <SEP> 0 <SEP> F</I> etc. les elriffres 1, II, 111... désignant les inipul- sions négatives de comptage due l'on applique toujours à la borne E.
Chaque fois que l'élément T'.= passe de l'état 0 à. l'état F, son potentiel-plaque s'abaisse brusquement, ce qui se traduit, par l'intermédiaire de la liaison JT' <I>C', R';</I> R"gl, par une impulsion négative aux bornes de RI',, et qui, par suite, fait, changer d'état le troisième multivibrateur.
L'ensemble des trois multivibrateurs, compte non tenu des con nexions P, C, RA R,, et P, C'@ R', R'gx, consti tue ainsi une échelle de huit, dont les états sont les suivants:
EMI0003.0009
<I>7,1 <SEP> T- <SEP> r7711 <SEP> Tt- <SEP> T..1</I>
<tb> <I>0 <SEP> F <SEP> 0 <SEP> F <SEP> 0 <SEP> F</I>
<tb> II <SEP> <I>F <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> F <SEP> 0 <SEP> F</I>
<tb> III <SEP> <I>0 <SEP> F <SEP> F <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> F</I>
<tb> IV <SEP> <I>F <SEP> 0 <SEP> F <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> F</I>
<tb> <I>V <SEP> 0 <SEP> F <SEP> 0 <SEP> F <SEP> F <SEP> 0</I>
<tb> VI <SEP> <I>F0 <SEP> 0F <SEP> F0</I>
<tb> VII <SEP> <I>0 <SEP> F <SEP> F <SEP> 0 <SEP> F <SEP> 0</I>
<tb> VIII <SEP> <I>F' <SEP> 0 <SEP> F <SEP> 0 <SEP> F <SEP> 0</I>
<tb> <I>I <SEP> 0 <SEP> F <SEP> 0 <SEP> F <SEP> 0 <SEP> F</I> les chiffres I, II, III... désignant toujours les impulsions négatives de comptage appli quées à la. borne E.
L'action de la connexion P, C..= R,R R'., con siste à produire une impulsion négative sup plémentaire aux bornes de RR.1 chaque fois que la triode T", passe de 0 à F, et. l'action de la connexion P, C'@ R'R R'g, consiste à pro duire une impulsion négative supplémentaire aux bornes de R',., chaque fois que la. triode T", passe de 0 à F.
Ces deux actions, que l'on a convenu d'appeler réactions , ont pour effet de supprimer les états V, VI et VII. En effet., si l'on considère l'état IV <I>F 0 F 0 0 F</I> l'impulsion suivante clé comptage appliquée à la borne E fera changer l'état F 0 du pre mier multivibrateur en 0 F.
La triode T_ passant de 0 à F envoie une impulsion néga tive aux bornes de R'g, et le second multivi brateur passe à. l'état<I>0 F.</I> La triode T', passant de 0 à F envoie une impulsion néga tive aux bornes de R"g, et le troisième multi- vibrateur passe à l'état<I>F 0,</I> La triode T", passant de 0 à F, à cause des réactions , une impulsion négative sera envoyée aux bornes de R.1 et R'g,
et on obtiendra le nou vel état <I>F 0 F' 0 F 0</I> qui est stable et qui n'est antre que l'état VIII, aucun des états intermédiaires V, VI, VII n'ayant pu se former. En définitive, on a obtenu les états I, II, III, IV, VIII, I, II, etc., c'est-à-dire une échelle de cinq.
Pour effectuer le décomptage d'une unité, on pourrait, comme il est connu de le faire, appliquer à la borne E autant d'impulsions que le nombre constituant l'échelle moins une, c'est-à-dire 5 -1 = 4 impulsions de dé- comptage. Ce que l'on va exposer permet de réduire notablement le nombre des impulsions de décomptage à appliquer; dans l'exemple envisagé, une seule impulsion suffit, à con dition qu'elle soit appliquée à la borne d'en trée du multivibrateur qui provoque les réactions , c'est-à-dire à la borne D.
En effet, si l'on suppose que l'on veuille passer -de l'état IV à l'état III, on partira de l'état IV <I>F 0 F 0 0 F</I> et on appliquera à la borne D une impulsion négative qui fera changer le troisième multi- vibrateur de l'état.
0 F à l'état F 0 et l'on devrait obtenir l'état <I>F 0 F 0 F 0</I> mais la triode T", étant passée de 0 à F pro voque deux réactions qui ont pour effet de changer d'état les deux premiers multivibra- teurs, de sorte que l'on devrait obtenir <I>0 F 0 F F 0.</I> mais les triodes T, et T'2 étant à leur tour passées de 0 à F provoqueront un change ment d'état des deux derniers multivibra- teurs, de sorte que l'on obtiendra l'état défi nitif <I>0 F F 0 0 F</I> qui n'est autre que l'état III, cet état étant stable.
Un raisonnement analogue pourrait être effectué pour le passage de n'importe quel autre état à l'état précédent.
On peut d'ailleurs se représenter d'une manière plus frappante. le fonctionnement d'un tel dispositif en supposant que les ré sistances R, R4 R', R", sont des filaments d'ampoules électriques A, _A2 A3 A,, qui s'allu ment quand la triode correspondante est à l'état F et s'éteignent quand cette dernière est à l'état 0 et, si l'on affecte la lampe A, du coefficient 2,<U>A.,</U> du coefficient 1, A3 du coefficient 2 et.
A4 du coefficient 1, on peut représenter le tableau des cinq états I, Il, III, IV, VIII de la manière suivante:
EMI0004.0002
Etat <SEP> Al <SEP> A@, <SEP> A3 <SEP> A4 <SEP> Nombre <SEP> lu
<tb> (2) <SEP> (1) <SEP> (2) <SEP> (1)
<tb> I <SEP> allumée <SEP> 1
<tb> II <SEP> allumée <SEP> 2
<tb> III <SEP> allumée <SEP> allumée <SEP> 2 <SEP> + <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 3
<tb> IV <SEP> allumée <SEP> allumée <SEP> ? <SEP> + <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 4
<tb> VIII <SEP> allumée <SEP> allumée <SEP> allumée <SEP> 2 <SEP> + <SEP> 2 <SEP> + <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 5
<tb> I <SEP> allumée <SEP> 1 les nombres lus étant obtenus en additionnant les chiffres correspondant aux lampes allu mées.
Lors du décomptage précédemment expli qué, en passant de l'état IV à l'état III, la lampe Al va s'éteindre, la ,lampe A1 s'allu mera et la. lampe A 3 reste allumée. On passera de2+2=4à2+1=3.
Bien entendu, on envoie autant d'impul sions sur la borne D qu'il y a d'unités à dé compter, chaque impulsion permettant de passer de l'état actuel à l'état précédent.
Plusieurs échelles de ce genre peuvent être utilisées en cascade dans ai) compteur électronique qui constituera, dans ce cas, une échelle de n m, n7, étant le nombre de ces échelles et 7a le nombre d'états de cha cune des échelles.
Dans ce cas, il y a lieu, pour passer de l'état P à l'état P-1, d'appli quer simultanément une impulsion à tous les éléments de réinjection. La fig. 4 représente un dispositif de ce genre qui comporte quatre échelles de trois disposées en cascade et en- toürées chacune d'un rectangle en. pointillé E" E,, E3, E4, chaque échelle comportant deux multivibrateurs reliés en série et com portant une réaction, notée 3'-R-" 3"-Rg3, etc.
Pour ne pas alourdir le dessin, on n'a pas représenté les références relatives aux di vers éléments autres que les résistances d'en trée des divers multivibrateurs et qui sont les mêmes que dans le cas de la fig. 3. Un rai sonnement analogue à celui qui a été tenu et d'ailleurs plus simple peut être fait, pour montrer que les deux multivibrateurs consti tuant chacune des échelles constituent effec- tivement une échelle .de trois.
L'entrée RF1 du premier multivibrateur de l'échelle El est re liée à la cathode de l'élément XX de la double triode T, tandis que les entrées R'cl, R'9.2, <I>R'</I> g3, R'g4 sont reliées en parallèle à la ca thode de l'élément YY de la. double triode<I>T;
</I> les deux anodes de ce tube étant portées au potentiel commun +HT. La grille de l'élé ment XX est reliée à une cellule photoélectri que Phl recevant les impulsions de comptage et la grille de l'élément YY est reliée à une autre cellule photoélectrique Ph\, recevant les impulsions de décomptage, dans le cas où l'on veut effectuer ce dernier.
Lorsqu'on appli que une impulsion lumineuse à la cellule Pk, cette dernière la transforme en impulsion électrique de décomptage qui est appliquée simultanément, par l'intermédiaire de l'élé ment YY de la double triode T, aux entrées R'gl, R'g <I>2,</I> R',:
#, R'9,.4 des multivibrateurs des quatre échelles commandant les réactions 3' - Rg1, 3" - Rg., etc. et fait donc chan ger ces multivibrateurs d'état. Un raisonne ment simple, analogue à celui qui a été effec tué dans le cas de la fi--. 3, montre qu'un tel changement d'état. a pour effet le décomp- tage d'une unité dans l'échelle de trois élé mentaire.
Cela correspond bien au total, à un décomptage permettant de passer d'un état P à, un état P - l., car le raisonnement précédent montre aisément que les échelles E.; E3 E4 reeoivent une impulsion supplémen taire de l'échelle précédente à, chaque change ment d e celle-ci, sauf lorsque l'échelle El passe de l'état I à. l'état III.
C'est. ainsi, par exemple, que si on suppose que l'on décompte sur l'échelle E, de 3 à 2 et de 2 à 1, l'échelle Ex ne change pas, mais quand on passe de 1 à 3, l'échelle E_ décompte d'une unité. Cela correspond exactement au but à atteindre dans un compteur à base de 10, par exemple, quand on décompte de 53 à 52, clé 52 à 51, de 51 à 50, seules les unités doivent varier, tandis que lorsqu'on passe de 50 à 19, les dizaines varient également.
Par application de tout ce qui précède, il sera facile de réaliser le décomptage des im pulsions dans un système plus ou moins com plexe comprenant des échelles quelconques. Par exemple, une échelle de 10, particulière ment intéressante pour les systèmes à numé ration décimale, pourra être réalisée en adjoi gnant en série une échelle de deux, c'est- à-dire un multivibrateur identique à celui de la fis. 1, à une échelle de cinq, e'est-à-dire au dispositif de la fis. 3.
On n'est pas obligé d'employer unique ment le type de multivibrateur décrit en re gard de la fis. 1, mais on peut utiliser égale ment tout dispositif assurant un comptage binaire. On peut notamment constituer ce multivibrateur par deux relais électroniques réunis sous la même enveloppe (double triode, double pentode, ete.) ou bien par deux relais séparés avec cathodes et anodes disposées en parallèle sur les sources d'alimentation.