Compteur électronique. La présente invention a pour objet un compteur électronique, du type dans lequel une chaîne de circuits basculeurs à, deux con ditions de stabilité, agencés de manière à être amenés brusquement de l'une à l'autre des- dites conditions, et vice versa, est utilisée pour assurer le comptage d'un certain nom bre de phénomènes se produisant de façon. séquentielle.
On connaît. des compteurs électroniques dans lesquels un certain nombre de circuits basculeurs, tels que par exemple des circuits Eccles Jordan, sont connectés en série. Des impulsions électriques destinées à provoquer l'inversion d'un tel circuit, de l'une à l'autre de ses deux conditions de stabilité, impulsions qui seront désignées ci-après sous le nom d'impulsions d'inversion, dérivées par des moyens convenables des phénomènes à comp ter sont appliquées au premier circuit bas e uleur de la chaîne, l'inversion brusque de ce circuit à.
l'un ou à l'autre de ses deux états étant, assurée par la première de chaque série de deux impulsions d'entrée. Les impulsions d'inversion destinées à agir sur le second cir cuit sont dérivées, par exemple, de l'anode de l'un des tubes du premier circuit, par exem ple par différenciation de sa forme d'onde (le sortie. Le second circuit basculeur est en conséquence inversé par la seconde de chaque série de deux impulsions d'entrée. Ce second étage peut, à son tour, être utilisé d'une ma nière analogue pour assurer l'inversion d'un troisième étage par la quatrième de chaque série de quatre \impulsions d'entrée initiales et ainsi de suite. En utilisant n étages, on peut enregistrer un nombre d'impulsions d'entrée représentant n chiffres de numéra tion binaire.
Chaque étage du compteur enre gistre alors l'un des deux états correspondant aux deux valeurs possibles d'un chiffre d'un nombre binaire. Par exemple, l'état actif ou de conductibilité de l'un des deux tubes de chaque étage peut correspondre au chiffre binaire 1 et l'état de repos ou de cou pure du même tube au chiffre binaire 0 .
En prévoyant un ensemble de dispositifs indicateurs convenables, tels que des lampes au néon, on peut observer visuellement l'état de chaque paire de tubes constituant un cir cuit basculeur.
D'autres compteurs électroniques connus sont agencés de manière à compter sur la base 10 au lieu de compter sur la base 2 de l'échelle binaire, mais ces compteurs utilisent également des chaînes montages à circuit basculeurs agencés de manière à assurer un comptage par décades.
L'un des inconvénients de ces compteurs réside en ce que leur vitesse de fonctionne ment est limitée par les caractéristiques des circuits basculeurs, étant donné qu'il s'écoule une période de temps finie entre l'instant d'application de l'impulsion d'inversion et l'instant où le circuit prend la nouvelle con dition de stabilité à laquelle il doit être amené. Lorsqu'au cours du comptage, chacun des 7z premiers circuits basculeurs a pris la condition représentant le chiffre 1. , l'im pulsion d'entrée suivante ramène brusque ment le premier circuit à la condition 0 .
Cette inversion ramène le circuit suivant à son tour à la condition 0 et ainsi de suite successivement pour chacun des n. montages considérés. On comprendra que, dans ces con ditions, il v aura un retard total de 7z fois le retard par étage avant que le lame étage se trouve à, la. condition finale convenable.
Pour certaines applications, l'indication correcte résultante du compteur est requise dans un délai minimum après la réception d'une impulsion d'entrée d'inversion brusque et le retard cumulatif se produisant par pro gression à travers un grand nombre d'étages peut présenter de sérieux inconvénients.
La présente invention a pour but de ré duire ce retard.
Le dessin représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente schématiquement un compteur binaire.
La fig. 2 représente un ensemble de formes d'onde mettant en évidence le fonctionne ment du compteur de la fig. 1.
La fig. 3 est un schéma d'un étage du compteur de la fi-. 1.
La fig. 4 représente schématiquement un compteur décimal.
On considérera tout d'abord la fig. 1. Les étages respectifs du compteur sont numérotés 1, 2, 3, 4... et comprennent chacun un circuit basculeur respectivement TC1, TC2, TC3, TC4...
Chacun desdits circuits basculeurs peut être d'un type connu à deux conditions de stabilité susceptible d'être amené brusque ment et alternativement de l'une desdites conditions de stabilité à l'autre par une im pulsion d'entrée appliquée sur .un conduc teur commun. Un type de circuit convenable est le multivibrateur dit Eccles-Jordan . tel que décrit par exemple dans rime Bases (bases de temps) par 0. S. Puehle (1044, page 54).
L'un des potentiels de sortie de chaque circuit basculeur (à l'exception du dernier d'une série donnée) est utilisé comme moyen de commande d'un circuit porte associé, res pectivement Gl, G2, G3, G4 ... Ces circuits porte peuvent être de tout type connu ayant la propriété de fournir, lorsqu'ils sont ou verts par un signal de commande, -Lui signal de sortie correspondant. à un signal d'entrée ultérieurement appliqué. Un exemple de cir cuit porte convenable est le type à plusieurs diodes.
Les signaux nécessaires pour assurer l'ouverture des circuits porte respectifs cor respondant aux circuits basculeurs TCl, TC2, TC3, TC4..., du compteur, sont ceux qui sont. émis lorsque le circuit basculeur associé est dans l'état correspondant à la con dition représentant le chiffre 1 .
Des impulsions d'entrée provenant de la source S sont appliquées directement, à la borne d'entrée T, sur le conducteur d'entrée 11 du premier circuit basculeur TC1 et., par l'intermédiaire du conducteur 1.0, à l'entrée du premier circuit porte Gl. L'énergie de sortie du circuit porte G1 recueillie sur le conducteur 12 est appliquée directement au conducteur d'entrée 11 du second circuit bas- culeur TC2 du compteur et, par l'intermé diaire du conducteur 10, à l'entrée du second circuit porte G2,
l'énergie de sortie de ce dernier étant appliquée d'une manière ana logue au conducteur d'entrée 11. du circuit basculeur TC3 du troisième étage du comp teur et à l'entrée du troisième circuit porte G3. L'énergie de sortie de celui-ci est à son tour appliquée au conducteur 11 (lu circuit basculeur TC4 suivant, c'est-à-dire du qua trième étage du compteur et ainsi de suite d'une manière exactement. identique par l'intermédiaire du circuit porte suivant G4 à tous les étages du compteur situés en aval de la. chaîne.
Le fonctionnement d'un tel compteur est représenté sur la fig. ?. La courbe ca repré sente en trait plein la forme clés impulsions d'inversion successives appliquées à la borne T, tandis que les lignes en trait interrompu indiquent les flancs avant.
négatifs par rap port au potentiel de référence qui effectuent l'inversion dans les circuits basculeurs TC1, T(''? <B>...</B> Les courbes (b), (d), (f) et<I>(h)</I> représentent les états respectifs des circuits basculeurs TC1, TC2, TC3, TC4 à différents instants, cependant que les courbes (c), (e), (g), indiquent d'une manière analogue les états respectifs des circuits porte Gl, <I>G2, G3</I> aux mêmes instants.
Chaque tête de flèche en blanc figurant sur une ligne de rappel, tracée à partir du flanc avant d'une impulsion d'inversion, in dique une inversion effectuée par ladite im pulsion, tandis que les têtes de flèches pleines indiquent les cas où la transmission de l'impulsion correspondante vers l'aval de la ehaine est bloquée.
A l'origine, à l'instant où commence la première impulsion 1, tous les circuits bas- culeurs sont dans la condition 0 et, en con séquence, tous les circuits porte sont fermés. La première impulsion 1 n'est appliquée qu'au circuit basculeur TCl et celui-ci est amené à la condition 1 après l'intervalle de temps d nécessaire pour l'actionnement de ce circuit.
En raison de la présence du dis positif retardeur DL1, le potentiel de sortie dudit. circuit qui est susceptible d'ouvrir le circuit porte<B>61,</B> ne parvient à l'entrée de celui-ci qu'après la fin de l'impulsion 1, de sorte qu'il est impossible qu'une fraction de ladite impulsion soit transmise à travers ce circuit porte.
L'impulsion d'entrée immédiatement sui vante 2 est également appliquée au premier circuit basculeur TCI, mais traverse en outre le circuit porte G1 alors ouvert pour venir inverser le second circuit basculeur TC2 en même temps que le circuit TC1 et n'a pas à. attendre que ce dernier ait été inversé. Après cette impulsion, le circuit TC1 reprend sa condition 0 initiale, après l'intervalle de temps b et le circuit TC2 est amené d'une manière analogue à la condition 1 .
En conséquence, au moment où apparaît l'impul sion d'inversion suivante 3, le circuit porte G2 est ouvert, mais le circuit porte G1 est refermé et ladite impulsion est bloqué à ce dernier circuit porte. La troisième impulsion d'entrée n'est en conséquence exclusivement appliquée qu'au circuit TCl. Le circuit TCl est, en conséquence, à nouveau inversé et amené à la condition 1 et le circuit G1 est ouvert à nouveau et prêt à recevoir la qua trième impulsion d'inversion.
L'impulsion 4 est appliquée directement et simultanément à chacun des circuits basculeurs TC1, TC2, TC3 et amène lesdits circuits à la condition correspondante à 001 après le temps de re tard unitaire ô des circuits au lieu d'avoir à attendre tout d'abord l'inversion du circuit TC1 puis celle du circuit TC2, puis enfin celle du circuit TC3, c'est-à-dire au total une période de 3 8.
Au moment où apparaît l'impulsion d'in version suivante 5, le circuit porte G3 est ouvert, mais les circuits porte G2 et Gl sont refermés, de- sorte que, comme représenté sur les courbes (g) et (h) de la fig. 2, il faudra attendre la huitième impulsion d'inversion avant qu'il redevienne possible de faire pas ser une impulsion à travers le circuit porte G2. Ladite impulsion, non seulement inver sera le circuit TC3, mais encore traversera le circuit G3 pour venir inverser le circuit suivant TC4, l'ensemble de la chaîne comp- teuse étant ainsi amené à la condition 0001.
Les dispositifs de retard DL1, DL2... assurent le maintien de la condition (d'ou verture ou de fermeture) de chacun des cir cuits porte G1,<I>G2, G3,</I> telle qu'elle a été déterminée par la dernière impulsion d'in version arrivante et ceci pendant une période de temps suffisamment longue pour assurer une transmission convenable ou, au con traire, un bloquage de l'impulsion arrivant au moment considéré, suivant le cas.
De tels dispositifs de retard sont suscep tibles d'assurer le maintien dans sa condition précédente du circuit porte associé et ceci au moins jusqu'à la fin de la période de l'impul sion d'inversion. La durée du retard néces saire dépend de la durée de chaque impul sion d'inversion appliquée et de l'intervalle de temps a nécessaire à chaque circuit bas- culeur pour s'inverser.
Dans certains cas, lorsque l'intervalle de temps d nécessaire au fonctionnement est suffisamment long, il peut ne pas être indispensable, pour certaines applications, de prévoir des dispositifs de retard distincts, tels que DL1, DL2, DT,3..., étant donné qu'on peut tirer avantage dit délai de fonctionnement inhérent aux circuits basculeurs eux-mêmes.
Etant donné que chaque étage, chaque fois qu'il est actionné, est commandé directe ment par l'impulsion d'entrée d'inversion, le seul retard introduit dans l'application de l'impulsion aux étages du compteur est celui qui est dû au passage de l'impulsion à. tra vers le ou les circuits porte. Par un agence ment convenable du s@,stème, on peut réduire ces retards à de très faibles durées et, par exemple, à une petite fraction de micro seconde.
Une telle utilisation des impulsions d'en trée d'inversion pour l'actionnement de chacun des étages du compteur évite égale ment la nécessité d'avoir à dériver des im pulsions d'inversion du fonctionnement des- dits étages eux-mêmes, ce qui pourrait ne pas toujours constituer une solution satisfaisante lorsqu'il s'agit de compteurs à grande vi tesse.
La fi-. 3 est un schéma d'une forme d'exécution d'un étage du compteur.
Des tubes pentodes V1, V2, V3 consti tuent l'un des étages d'un compteur binaire. Parmi ces tubes, V1 est une amplificatrice d'énergie d'inversion à la grille de commande de laquelle sont appliquées les impulsions d'inversion provenant de la borne T par l'intermédiaire d'un circuit différentiateur constitué par une résistance R1 et un con densateur Cl. Les tubes V2 et V3 fonction nent à. la manière d'un multivibrateur Eccles-Jordan inversé par les impulsions d'entrée amplifiées apparaissant aux bornes de la. résistance de charge d'anode commune R3 des trois tubes.
Pour faciliter l'actionne- ment d'autres appareils (non représentés), chacun des tubes I'2, I'3 du montage à. fonc tionnement brusque est muni d'un étage de sortie à charge de cathode représenté svmlio- liquement par CFI, CF2;
l'énergie de sortie du circuit à charge de cathode CF2 est égale ment appliquée à l'une des entrées d'un cir cuit porte à coïncidence C constitué par deux diodes D1<I>et D?</I> dont les cathodes sont reliées à une résistance de cathode commune R3, elle-même connectée à, une source de poten tiel négatif tel que -150 volts. L'autre éner gie d'entrée de ce circuit porte, celle qui est appliquée sur l'anode de la diode D1, est amenée de la, borne T par le conducteur 10, cependant que les cathodes des diodes sont connectées en parallèle au conducteur 1.2 qui constitue la ligne de sortie du circuit porte.
Suivant le mode de fonctionnement habituel de tels circuits porte, le potentiel existant sur le conducteur 12 n'est pas modifié de façon appréciable tant qu'une tension négative n'est pas appliquée simultanément aux anodes des deux diodes. Une telle tension négative n'est appliquée à, la. diode D2 que lorsque le circuit. basculeur constitué par les tubes V1, Z'2, V3, est à, la condition représentant le chiffre 1 , de sorte que c'est seulement dans ce cas qu'une impulsion d'inversion, négative par rapport. au potentiel de référence, appli quée à la borne T, peut. traverser le circuit porte pour parvenir sur le conducteur de sortie 7.2.
Dans cette forme d'exécution, le retard de l'opération d'inversion inhérent aux tubes Vl, V2 est considéré comme suffisant pour déterminer le délai de fonctionnement nécessaire du circuit porte associé, de sorte qu'il est inutile de prévoir Lui montage retardateur distinct.
Bien que l'invention ait été décrite ci- dessus plus particulièrement dans son. appli cation aux compteurs binaires, elle peut être appliquée même lorsque les étages d'un comp teur sont agencés de manière\ à, assurer un comptage sur une base différente de deux et même lorsque les différents étages d'un compteur fonctionnent sur des bases diffé rant entre elles.
Le circuit porte qui contrôle la trans mission des impulsions d'inversion vers l'aval du compteur peut, par exemple, être agencé <B>(le</B> manière à être ouvert par n'importe quel étage se trouvant dans l'état qui précède im médiatement son retour à la condition 0 et, par exemple, à l'état correspondant au chiffre S) d'un étage de compteur décimal.
La fig. 4 représente sous une forme sché matique un compteur décimal. Les blocs 1'('l'1 et TCC2 de ce schéma représentent deux étages successifs de compteur par dé cades comprenant chacun un certain nombre clé circuits basculeurs interconnectés, en vue d'effectuer un comptage sur la base 10.
Les potentiels de commande des circuits porte Cl et G? proviennent d'un point d'un des cir- euits basculeurs de l'étage associé du comp teur tel que chacun desdits potentiels ait la valeur algébrique convenable pour maintenir le circuit porte correspondant fermé en per manence, sauf lorsque le compteur de décade z a, ssocié est dans l'état correspondant au chiffre 9 .
Lorsque la condition correspon dante à ce chiffre est réalisée, le potentiel de commande prend la valeur algébrique conve nable pour ouvrir le circuit porte et l'impul sion d'entrée incidente suivante, non seule ment amène l'étage du compteur correspon- clant à la première décade à l'état représen tant 0 , mais encore est transmise à travers le circuit porte associé à l'étage du compteur correspondant à la décade suivante, de ma nière à le faire avancer d'un pas, c'est-à-dire à l'amener à l'état correspondant à l'unité im médiatement supérieure à celle que représen tait son état antérieur.
Après un délai dé terminé soit par un dispositif de retard tel (lue DLI., DL2, interposé entre l'étage du compteur correspondant à la décade consi dérée et le circuit porte associé audit étage, soit, suivant une variante plus commode par le retard inhérent dù au temps nécessaire à l'étage en question pour passer de son état 9 à son état 0 . Le potentiel de commande ferme le circuit porte jusqu'au moment où ledit étage se retrouve dans son état 9 et ainsi clé suite.