Elément d'entrée de circuit électrique, notamment de circuit logique La présente invention a pour objet un élément d'entrée de circuit électrique, permettant de recevoir un signal électrique engendré par l'actionnement d'un contact mécanique (interrupteur, fin de course, bou- ton-poussoir, etc.),
par exemple un contact travail- lant sous une tension relativement élevée et parcouru par un courant suffisant pour éviter les mauvais contacts, et d'abaisser ce signal à un niveau compa tible avec l'attaque d'un circuit électrique tel qu'un circuit logique ou qu'un relais fonctionnant par tout ou rien.
On sait, en .effet, que les éléments logiques à transistors, par exemple, consomment tirés peu de courant et travaillent en basse tension. Un contact mécanique commandant directement un tel élément se trouverait dans de mauvaises conditions de fonc tionnement, le courant ne traversant pas :toujours le contact avec une chute de tension négligeable. Un élément d'entrée doit justement pallier ces inconvé nients.
Une autre fonction de l'élément d'entrée est de court-circuiter des parasites dus aux liaisons capaci- tives entre les câbles ou aux inductions.
Il est déjà connu d'utiliser comme élément d'en trée un pont diviseur de tension constitué par deux résistances en série, l'organe mécanique de com mande étant placé à une extrémité du pont diviseur et le circuit à commander étant relié à la borne mé diane du pont diviseur. L'inconvénient de cette dis position est une grande consommation de courant et une mauvaise protection contre les signaux parasites, même avec un condensateur en :parallèle.
Il est également connu d'utiliser un montage dif férent du précédent en ce que l'une des résistances est remplacée par une diode Zener. Ce montage con somme moins de courant que le précédent, mais la sortie, qu'il y ait ou non un condensateur en paral lèle avec la diode Zener; est mal protégée contre un signal parasite se présentant à l'entrée.
La présente invention a pour objet un nouvel élément d'entrée évitant les inconvénients des dispo sitifs actuellement connus. Cet élément d'entrée est caractérisé en ce que, l'organe mécanique de com mande étant introduit à l'une des extrémités d'un pont diviseur de tension constitué par deux résistan ces en série avec, de préférence, un condensateur en parallèle, la borne médiane du pont diviseur de ten sion est reliée à une borne d'une diode Zener dont l'autre borne constitue la borne de sortie dudit élé ment d'entrée,
tandis que le potentiel de cette borne de sortie est limité inférieurement et supérieurement par le fait qu'elle est connectée, par l'intermédiaire de diodes, à des points dont les potentiels sont égaux aux valeurs limites fixées, à la chute près de ten sion dans les diodes.
Le dessin annexé représente schématiquement .et à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécu tion particulière de l'élément d'entrée faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente l'élément d'entrée selon cette forme d'exécution divisé en quatre parties pour .en analyser le fonctionnement.
Les fig. 2, 3, 4 et 5 représentent successivement les tensions obtenues à la sortie de l'élément d'en trée en fonction de la tension d'entrée lorsqu'il est constitué d'abord de la première partie mise en évi dence à la fig. 1, puis de deux parties, ensuite de trois paies et enfin des quatre parties.
La fig. 6 reconstitue l'élément d'entrée complet. En se reportant à la fig. 1, on voit que les ex trémités 1 et 2 d'un pont diviseur de tension, cons titué par deux résistances 3 et 4, sont reliées respec- tivement à des potentiels - HT et -I- Vp. Le contact mécanique de commande 5 est introduit entre l'ex trémité 1 et la résistance 3. La borne médiane 6 de ce pont diviseur de tension constitue la sortie a de cette première partie d'élément d'entrée.
La seconde partie de l'élément d'entrée est for mée par la diode Zener 7, l'entrée b de cette diode Zener reliée à la sortie a, et la sortie c de cette diode Zener.
La troisième partie de l'élément d'entrée est for mée par la diode 8, dont l'entrée d est reliée à la sortie c et la sortie est mise à la masse.
La quatrième partie est formée par la diode 9 dont l'entrée est mise au potentiel - V,, et la sortie e, reliée à la sortie c, qui est alors reliée à la sortie S de l'élément d'entrée.
La fig. 2 représente les variations du potentiel - Va de la sortie a en fonction du potentiel - HT, variations qui sont proportionnelles. Soit - Vx le po tentiel minimal nécessaire à la sortie du dispositif pour assurer un fonctionnement normal des élé ments logiques qu'il commande et - Vy le potentiel minimal susceptible d'agir sur ces mêmes éléments logiques et de les faire fonctionner.
Pour obtenir une protection efficace contre les parasites, on doit obtenir à la sortie a un potentiel - Vy pour une va leur aussi élevée que possible du potentiel - HTy à l'entrée.
Sur la fig. 2, on peut remarquer que ce seuil - HTy n'est pas très élevé. On pourrait l'augmenter, soit en choisissant un potentiel -f- Vp plus élevé, soit en diminuant la valeur de la résistance 4. Dans les deux cas, cela entraînerait une augmentation notable de la consommation et des difficultés pour obtenir le potentiel - Vx pour une valeur acceptable du poten tiel HTx.
Si on complète le schéma par l'adjonction de la diode Zener 7, on obtient, comme caractéristique de sortie c, la courbe de la fig. 3. En effet, la diode Zener déplace les valeurs du potentiel - HT corres pondant aux potentiels - Vx et - Vy, .sans augmen tation de la puissance dissipée dans le pont diviseur.
Les seuils deviennent respectivement - HT'x et - HT'y. Cette caractéristique est obtenue grâce au fait que la diode Zener 7 présente une impédance très élevée tant qu'elle est parcourue par un cou rant faible ne l'amenant pas dans la région de Ze- ner ; mais dès que la tension de Zener est atteinte, son impédance devient faible et le courant n'est plus limité que par la résistance en série (résistance de charge).
La fig. 4 représente la caractéristique de l'entrée d de la diode 8 reliée à la sortie c. Lorsque le con tact 5 est ouvert, il y a, en effet, circulation de cou rant entre l'extrémité 2 et la masse, à travers la résistance 4 et les diodes 7 et 8 polarisées dans le sens direct. Le potentiel de d est alors égal à celui de la masse (0v en général) plus la chute de tension directe dans la diode 8.
L'adjonction de la diode 9 limite le potentiel de sortie - Vs à une valeur voisine de - V,, (potentiel fixé à priori). De cette manière, le potentiel maximal de sortie sera égal à V,, plus la chute de tension di recte dans la diode 9. La caractéristique réelle <I>Vs ---</I> f (HT) de l'élément devient alors celle de la fig. 5.
La fig. 6 représente l'élément d'entrée avec tous ses éléments. Un condensateur 10, mis en parallèle avec la résistance 4, permet de réduire en 6 l'impé dance alternative (contact 5 ouvert) et court-circuiter les parasites de fréquence élevée. La résistance de charge 11 peut représenter une ou plusieurs entrées de transistors.
Dans l'exemple représenté, les potentiels d'entrée (- HT) et de sortie (- Vs) sont négatifs en vue de l'utilisation de transistors PNP, mais les mêmes dis positions sont valables pour des signaux de polari tés complémentaires.