FR2534729A1 - Dispositif de traitement de signal utilisant des systemes de transfert de charge - Google Patents

Abstract

LE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION CONCERNE LES DISPOSITIFS ELECTRONIQUES DE TRAITEMENT DE SIGNAL ANALOGIQUE AU MOYEN DE SYSTEMES DE TRANSFERT DE CHARGE, DE MANIERE A OBTENIR UN SIGNAL LENT EN SORTIE. LE PROBLEME TECHNIQUE POSE CONSISTE A OBTENIR UNE GRANDE VITESSE D'ACQUISITION DU SIGNAL RAPIDE D'ENTREE, ET A SUPPRIMER DU SIGNAL LENT DE SORTIE LES PERTURBATIONS PAR LE COURANT D'OBSCURITE DES SYSTEMES ET LES PROBLEMES DE BRUIT LIES A L'HORLOGE. SUIVANT L'INVENTION, UN TEL DISPOSITIF EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND PRINCIPALEMENT DEUX SYSTEMES DE TRANSFERT DE CHARGE 16 EN PARALLELE DE MANIERE A TRAITER UN SIGNAL PUSH-PULL IJ, DONT LES DEUX VOIES SONT COMMANDEES PAR DES IMPULSIONS D'HORLOGE 40, DECALEES D'UNE DEMI-PERIODE, LES DEUX SIGNAUX DE SORTIE DES DEUX VOIES ETANT SOMMES DANS UN AMPLIFICATEUR DIFFERENTIEL DE SORTIE 24. L'INVENTION TROUVE UNE UTILISATION PRINCIPALE POUR LE TRAITEMENT DE SIGNAUX DESTINES AUX OSCILLOSCOPES NUMERIQUES.

Description

"Dispositif de traitement de signal utilisant des systèmes de

transfert de charge et son application aux oscilloscopes numériques".

La présente invention concerne d'une manière générale un dispositif de traitement de signal utilisant des systèmes de transfert de charge, et plus particulièrement un dispositif de

conversion d'un signal rapide en signal lent.

Les oscilloscopes numériques numérisent un signal d'entrée analogique, stockent 'le signal numérisé en mémoire puis convertissent ensuite le signal numérique stocké en signal

analogique pour en permettre l'affichage et la visualisation.

Pour de tels oscilloscopes numériques, il est nécessaire de dis-

poser de convertisseurs rapides analogique -numérique afin de traiter un signal d'entrée rapide; mais, les convertisseurs analogique-numérique rapides sont onéreux et de construction complexe On a proposé, pour contourner cette difficulté, de réaliser des dispositifs de traitement de signal convertissant un signal analogique rapide en un signal analogique lent Dans le cas de l'application des dispositifs de traitement de signaux

aux oscilloscopes numériques, on pourrait utiliser des convertis-

seurs analogique-numérique lents bon marché Ces dispositifs de traitement de signal sont applicables à de nombreuses sortes

d'appareils électroniques, y compris les oscilloscopes numériques.

Les dispositifs de traitement de signal connus com-

prennent des systèmes de transfert de charges tels que les sys-

tèmes de transfert de charges CCD, BBD et les réseaux de diode MOS, avec les circuits de commande adéquats Il est bien connu des spécialistes que le système de transfert de charge est un registre à décalage analogique constitué d'une pluralité de

cellules de mémorisation de charge Dans un dispositif de trai-

3.0 tement de signal classique, un signal analogique d'entrée est échantillonné et transféré de cellule en cellule en coordination avec un signal d'horloge rapide, et les charges sont déplacées pour être lues suivant un signal d'horloge lent, afin d'obtenir un signal analogique lent Ce dispositif classique comporte 3 > 5 quelques inconvénients; ainsi, la vitesse d'acquisition du signal -2 est limitée à la fréquence d'horloge maximale admissible par le système de transfert de charge, et le signal de sortie du système de transfert de charge est perturbé par le courant d'obscurité du système Selon un autre dispositif de traitement de signal classique, on pallie le problème posé par le courant d'obscurité en convertissant le signal unique d'entrée en un signal symetrique (push pull) au moyen d'un amplificateur déphaseur, et en appliquant le signal symétrique deux systèmes de transfert de charge alignés sur le même signal d'horloge, et en récoltant les signaux de sortie des deux systèmes au moyen d'un amplificateur différentiel avec une

grande réfection en mode commun Cette méthode supprime le cou-

rant d'obscurité indésirable, mais la fréquence d'horloge de base reste inchangée Selon un troisième dispositif de traitement de signal classique, on améliore la vitesse d'acquisition du signal en appliquant le signal analogique d'entrée en parallèle sur deux

systèmes de transfert de charge, ces deux systèmes étant synchro-

nisés en opposition de phase de telle manière que le signal d'en-

trée soit échantillonné alternativement chaque demi -période d'hor-

loge et que les signaux analogiques de sortie soient en conséquen-

ce lus en sortie des deux systèmes alternativement par demi -pério-

de d'horloge Dans ce cas, en utilisant la même fréquence de base

que dans le premier système classique présenté, la fréquence effec-

tive d'échantillonnage est doublée Néanmoins, en plus du problème posé par le courant d'obscurité, apparait un problème de bruit lié

à l'horloge, à cause des ressauts de courant continu, des dérégla-

ges d'amplification, des défauts de linéarité, et des dérives non-

symétriques de ces déréglages entre les deux systèmes,en fonction des variations de température Il est important de comprendre que le problème de bruit lié à l'horloge n'a rien à voir avec l'horloge elle-même, mais apparait du fait que l'on synchronise plusieurs systèmes sur des demi périodes d'horloge alternées, et que donc

le bruit est produit en relation avec la fréquence d'horloge.

Dans le dispositif de traitement de signal selon l'in-

vention, la vitesse d'acquisition (d'échantillonnage) est doublée, le courant d'obscurité est supprimé et également le problème de bruit lié à l'horloge dont il était question ci-dessus est évité Un amplificateur déphaseur convertit un signal unique

en un signal symétrique qui est appliqué à deux systèmes de trans-

fert de charge, par exemple CCD Selon un mode de réalisation préférentiel, les caractéristiques de ces deux systèmes sont sensiblement identiques, et on peut utiliser un circuit intégré

comprenant deux voies correspondant aux deux systèmes de trans-

fert de charge sur la même micro-plaquette De cette manière, le bruit et le courant d'obscurité apparaissant sur la première voie seront sensiblement identiques à ceux apparaissant sur la seconde voie Les impulsions d'horloge envoyées à la seconde voie sont décalées d'une demi période par rapport aux signaux d'horloge envoyés à la première voie Ces deux phases du signal d'horloge assurent la synchronisation alternée des deux voies des systèmes de transfert de charge De cette manière; le signalsymétriqcue est échantillonné et alternativement introduit dans chacune des

voies, la vitesse d'échantillonnage étant ainsi doublée Les cir-

cuits de sortie des systèmes de transfert de charge retiennent

les signaux-analogiques de sortie jusqu'à ce qu'ils soient com-

plètement remis à jour Lessignaux analogiques de sortie des deux systèmes de transfert de charge sont combinés différentiellement dans un amplificateur différentiel, et le signal de sortie résul-_ tant est constamment égal à la somme des signaux de sortie les plus récents de chaque système de transfert de charge En conséquence de l'opération d'addition, lorsqu'il y a une sortie erronée de l'un des systèmes, cette erreur est également présente dans tous les échantillons et ne perturbe donc pas la sortie Ceci permet d'éviter les problèmes-de bruit liés à l'horloge De plus, en combinant diffé rentiellement les deux sorties des systèmes de transfert de charge, le courant d'obscurité des deux systèmes s'annule.

Dans l'application du dispositif de traitement de si-

gnal selon la présente invention à un oscilloscope numérique,

ce dispositif est branché entre un circuit d'entrée et un conver-

tisseur analogique-numérique Dans ce cas, un convertisseur -4- analogiquenumérique lent bon marché peut être utilisé tout en

permettant une saisie rapide du signal d'entrée.

C'est donc une caractéristique importante de la pré-

sente invention que de fournir un dispositif amélioré de traite-

ment de signal utilisant des systèmes de transfert de charge pou permettre de réaliser une saisie de signal rapide en entrée et

lent en sortie.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif amélioré de traitement de signal annule le courant d' curité d'un système de transfert de charge et élimine le bruit 1

à l'horloge mentionnée ci-dessus.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de traitement de signal autorise une augmentation de

la vitesse d'échantillonnage.

Le dispositif de traitement de signal selon l'invent se caractérise donc en-ce qu'il comprend un premier et un second systèmes de transfert de

charge destinés à recevoir un signal gymétrique;-

un générateur d'impulsions d'horloge délivrant des impulsions d'horloge commandant lesdits premier et second systèm de transfert de charge, les impulsions d'horloge pour le premie système de transfert de charge étant décalées d'une demi -pério par rapport aux impulsions d'horloge pour le second système de

transfert de charge; et-

un amplificateur différentiel assurant l'addition différentielle des signaux de sortie desdits premier et second s tèmes de transfert de charge C'est une caractéristique supplémentaire de l'invent

que de fournir un oscilloscope numérique ayant une vitesse d'ac-

quisition du signal supérieure à la vitesse de son convertisseur analogique-numérique. L'invention concerne donc également un oscilloscope numérique caractérisé en ce qu'il comprend: un premier amplificateur deconversion d'un signal unique en signal symétrique; un premier et un second systèmes de transfert de charge recevant en entrée ledit signal synétrique fourni par le -5- premier amplificateur; un générateur d'impulsions d'horloge délivrant des

impulsions d'horloge commandant lesdits premier et second systèmes de trans-

ferts de charge, les impulsions d'horloge pour le premier sys-

tème de transfert de charge étant décalées d'une demie-période par

rapport aux impulsions d'horloge pour le second système de trans-

fert de charge;

un second amplificateur assurant l'addition différen-

tielle des signaux de sortie desdits premier et second systèmes de transfert de charge un convertisseur analogique-numérique assurant la conversion du signal analogique de sortie dudit amplificateur en signal numérique; une mémoire numérique assurant le stockage du signal numérique de sortie dudit convertisseur analogique-numérique; un convertisseur numérique-analogique assurant la

conversion du signal numérique de sortie de ladite mémoire numéri-

que en signal analogique; un système de visualisation du signal analogique en

provenance du convertisseur numérique-analogique.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

apparaitront-à la lecture de la description suivante et des dessins

joints dans lesquels:

la fig 1 représente un schéma synoptique d'un oscillos-

cope numérique comprenant un dispositif de traitement de signal selon la présente invention;

la fig 2 représente le schéma du circuit d'un géné-

rateur d'iii Pulsions utilisé en fig 1 i la fig 3 représente les formes d'onde correspondant au schéma de circuit de la fig 2; et la fig 4 représente les formes d'onde correspondant

au schéma synoptique de la fig 1.

En fig 1 est représenté un schéma synoptique d'un os-

cilloscope numérique comprenant un dispositif de traitement de signal selon la présente invention, auquel on applique en entrée 6 -

un signal unique analogique par une borne d'entrée 10 et un atté-

nuateur 12 menant à un amplificateur déphaseur 14 Cet amplifica-

teur déphaseur 14 est d'une manière préférentielle, un amplifica-

teur différentiel ayant sa borne d'entrée inverseuse connectée à une tension de référence Le signal push-pull obtenu en sor-

tie de l'amplificateur 14 est appliqué à deux systèmes de trans-

fert de charge 16 Selon un mode deiréalisation préférentiell les systèmes 16 sont montés sous forme d'un circuit intégré comprenant

deux voies CCD constituées des portes d'injection de&charge 18 A-

18 B, des registres à décalage analogique 20 A-20 B et des amplifica-

teurs de sortie 22 A-22 B Le système de transfert de charge CCD 16 peut être du type SL 9204 ou 321 A IC Ainsi, le signal de

la sortie directe et le signal de la sortie inverseuse de l'ampli-

ficateur 14 sont respectivement appliqués aux portes d'injection de charge 18 A et 18 B Le fonctionnementdu double sytème CCD 16

est commandé en coordination avec les impulsions d'horloge d'échan-

tillonnage d'entrée S-A et S-B appliquées aux portes 18 A et 18 B, en coordination avec les impulsions-transport d'horloge T-A et T-B appliquées aux registres à décalage analogique 20 A et 20 B, et enfin avec les signaux d'horloge d'échantillonnage de sortie S/H-A

S/H-B appliqués aux amplificateurs de sortie 22 A et 22 B Les si-

gnaux de sortie des amplificateurs 22 A et 22 B sont appliqués aux amplificateurs différentiels 24 Ces amplificateurs différentiels 24, d'une manière préférentielle, sont équipés d'une réjection en mode commun élevée Un convertisseur analogique-numérique 28, par exemple du type 5318 IC, convertit le signal analogique de sortie

de l'amplificateur 24 en un signal numérique sous la commande d'un.

signal de début de conversion SC, et le signal numérisé est stoc-

ké dans une mémoire numérique 30 Le signal mémorisé dans la mé-

moire 30 est converti en un signal analogique au moyen d'un con-

vertisseur numérique-analogique 32, et affiché sur une console de visualisation 34, ou tout autre dispositif désiré Une partie du signal de sortie de l'amplificateur 14 est appliquée à un circuit de déclenchement 36, et un circuit de commande de base de temps 38 génère: un signal de commande Fi d'entrée rapide et le signal de -7- début de conversion SC, et modifie la fréquence des impulsions d'horloge complémentaires CLK et CEM en réponse au signal de sortie du circuit de déclenchement 36 Un générateur d'impulsions d'horloge 40 génère les impulsions d'horloge d'échantillonnage d'entrée décrites ci-dessus S-A et S-B, les impulsionstransport

d'horloge T-A et T-B, et les impulsions d'horloge d'échantillonna-

ge de sortie S/H-A et S/H-B en coordination avec les signaux Fi,

CLK et CLK émis par le circuit de commande de base de temps 38.

La fig 2 montre le schéma du circuit du générateur d'impulsions d'horloge 40 constitué d'une paire de générateurs d'horloge d'échantillonnage d'entrée 42-A et 42-B, d'une paire de générateurs d'horloge d'échantillonnage de transport et de sortie 44-A et 44-B, et de circuits logiques additionnels Le généi teur d'impulsions d'horloge 40 sera décrit en détail à propos de la fig 3 Dans le générateur d'horloge d'échantillonnage d'entrée 42-A, un tampon 46 reçoit le signal d'horloge CLK du circuit de commande de la base de temps 38 Le signal de sortie directe A du tampon 46 estappliqué directement à une porte "OU" 48, et le signal de la sortie inverseuse est retardé d'environ 6-ns au moyen d'un circuit de retard 50 constitué d'une résistance, de deu, inductances et de deux capacités, et est ensuite appliqué en tant que signal retardé D, à la porte "OU" 48 Les signaux des sorties directe et inverseuse de la porte "OU" 48 sont appliqués aux bornes d'entrée inverseuse et directe d'un tampon 52, de telle manière que le tampon 52 fournisse l'impulsion de sortie C d'une largeur d'impulsion de 6 ns, synchronisées avec le front arrière descendant de l'impulsion d'horloge SLK L'impulsion de sortie C est transmise à travers une porte "NON-ET" 54, qui joue le rôle d'un inverseur, à un amplificateur 56 de manière à produire le

signal d'échantillonnage d'entrée S-A d'une largeur de 6 ns, syn-

chronisé avec l'impulsion C La construction du générateur d'hor-

loge d'échantillonnage d'entrée 42 B est la même que celle du générateur 42-A Toutefois-, le générateur 42-B reçoit l'impulsion d'horloge CLK qui est décalée d'une demi-période par rapport à l'impulsion d'horloge CLK, et en conséquence, l'impulsion d'horlog -8- d'échantillonnage d'entrée S- B est décalée d'une demi-période

par rapport à l'impulsion S-A.

L'impulsion de commande d'entrée rapide Fi est appli-

quée à travers une porte "NON-OU" 58 à une porte "NON-OU" 60, les portes 58 et 60 jouant le rôle d'inverseur Il est à noter que l'impulsion Fi est maximale (HI) en mode entrée rapide et minimale (LO) en mode de sortie lente Le niveau de l'impulsion Fi commande la fréquence des impulsions d'horloge CLK et CLK,

c'est-à-dire que la fréquence d'horloge obtenue lorsque l'impul-

sion Fi est maximale est supérieure à celle obtenue lorsque l'in pulsion Fi est minimale, comme le montre la fig 3 Les inverseui

62 et 64 inversent les impulsions d'horloge CLK et CLK respecti-

vement Dans le générateur d'horloge d'échantillonnage de trans-

port et de sortie 44-A, une porte "NON-ET" 66 reçoit les impul-

sions de sortie de la porte "NON-OU" 60 et de l'inverseur 62, dc en fait l'impulsion Fi et l'impulsion d'horloge CLK inversées; puis l'impulsion de sortie de la porte 66 est retardée d'enviroi i Ons au moyen d'un circuit de retard 68 constitué d'une résistai et d'une capacité fournissant une impulsion retardée D On notez que l'impulsion D est maximale (HI) quand l'impulsion Fi est mil male (LO), puisque la porte 66 est fermée par le niveau minimal (LO) de la porte 60 Une porte "NON-ET" 70 reçoit le niveau de sortie de la porte "NON-OU" 58 et l'impulsion de sortie H de l'inverseur 62; puis l'impulsion de sortie de la porte 66 est

retardée d'environ 35 ns au moyen d'un circuit de retard 72 cons-

titué d'une résistance et d'une capacité produisant une-impulsic retardée E On notera que l'impulsion E est maximale (HI)-quand l'impulsion Fi est maximale (HI), puisque la porte 66 est ferméE par le niveau minimal (LO) de la porte 58 Une porte "NON-ET" 74 reçoit les impulsions D et E, et l'impulsion de sortie F qui en

résulte est appliquée directement à une porte "NON-ET" 76 à tra-

vers un circuit de retard 78 L'impulsion de sortie de la porte "NON-ET" 76 est légèrement modifiée par rapport à l'impulsion F à cause du circuit de retard 78, et est appliquée à un amplil cateur complémentaire 80 pour générer l'impulsion d'horloge de -9-

transport T-A qui est en'retard de phase sur l'impulsion d'échan-

tillonnage d'entrée S-A Une porte "NON-ET" 82 reçoit les impul-

sions D, E, H et l'impulsion de sortie qui en résulte est ampli-

fiée par un-amplificateur complémentaire 84 pour générer l'im-

pulsion d'horloge d'échantillonnage de sortie S/H-A La largeur

de l'impulsion S/H-A est d'environ l Ons et 35 ns quand 1 limpul-

sion Fi est respectivement maximale (HI) et minimale (LO), en conséquence des circuits de retard 68 et 72 La construction du générateur d'horloge d'échantillonnage de transport et de sortie

44-B est la même que celle du générateur 44-A Toutefois, le géné-

rateur 44-B reçoit l'impulsion de sortie de l'inverseur 64 et

en conséquence l'impulsion d'horloge de transport T-B et l'impul-

sion d'échantillonnage de sortie S/H-B sont décalées duune demi-

période par rapport aux impulsions T Aet S/H-A respectivement.

Les déphasages des impulsions S, T et S/H dépendent des caractéris-

tiques du double système CCD 16 Selon le mode de réalisation

présenté, dans le mode d'entrée rapide, les impulsions d'échantil-

lonnage d'entrée et d'échantillonnage de sortie sont activées par le front d'attaque des impulsions d'horloge L'impulsion d'horloge

de transport est ensuite activée i Ons plus tard sur le front ar-

rière descendant de l'impulsion-d'échantillonnage de sortie Dans

la phase de sortie lente, les impulsions d'horloge d'échantil-lon-

nage d'entrée et d'échantillonnage de sortie sont activées par

le front d'attaque de l'impulsion d'horloge, et l'impulsion d'hor-

loge de transport est activée avec 35 ns de retard par le front

arrière descendant de l'impulsion d'échantillonnage de sortie.

Le retour à la f ig 1 permet -d'illustrer le f onctionne-

ment du dispositif Une forme d'onde en entrée, par exemple un

signal triangulaire, est atténué à l'amplitude adéquate par'l'at-

ténuateur 12, et la forme d'onde atténuée est convertie par l'am-

plificateur 14 en un signal-push-pull I et J comme le montre la

f ig 4 En mode d'entrée rapide, quand l'impulsion d'horloge d'é-

chantillonnage d'entrée S-A est maximale (HI) (c'est-à-dire quand l'impulsion d'horloge CLK est minimale) la forme d'onde I est échantillonnée par la porte d'injection de charge 18 A De la même manière, quand l'impulsion-d'horloge d'échantillonnage d'entrée S-B devient maximale (HI) (c'est-à-dire quand l'impulsion d'horloge - CLK devient maximale), la forme d'onde J est échantillonnée par la porte d'injection de charge 18-B Sur la fig 4, les points placés sur les formes d'onde I et J correspondent aux points d'échantillonnage Les portes d'injection de charges 18-A et 18-B convertissent les tensions échantillonnées en charges K et L. On notera que les points d'échantillonnage de la forme d'onde J sont décalés d'une demi-période d'horloge par rapport aux points

d'échantillonnage de la forme d'onde I Sur commande des impul-

sions d'horloge de transport suivantes T-A et T-B, ces impulsions

font passer les charges dans les registres à décalage analogique.

-A et 20-B, chacun des registres ayant, par exemple 455 cellules.

Au cours des cycles d'horloge suivants,-les impulsions d'horloge de transport décalent les charges de cellule en cellule jusqu'à ce qu'elles aient atteint les 455 èmes cellules Les charges des 455 èmes cellules sont éjectées des registres à décalage analogique -A et 20-B sur commande des impulsions d'horloge de transport T-A et T-B La plus grande fréquence des impulsions d'horloge

qu'il est possible d'obtenir est déterminée par les caractéristi-

ques du double système CCD 16.

Quand le circuit déclencheur 36 détecte un point de

déclenchement en provenance de la forme d'onde de sortie de l'am-

plificateur 14, ce circuit 36 génère une impulsion de déclenche-

ment qui est appliquée au circuit de commande de la base de temps

38 Après l'écoulement d'une période prédéterminée suivant l'émis-

sion de l'impulsion de déclenchement, le circuit 38 fait passer ces états de sortie du mode d'entrée rapide en mode sortie lente,

c'est-à-dire que l'impulsion de commande d'entrée rapide FI de-

vient minimale (LO), et la fréquence des impulsions d'horloge CLK et CLK devient minimale par rapport à l'état précédent Juste après le passage en mode sortie lente, les impulsions d'horloge d'échantillonnage de sortie S/H -A et S /H-B décalent les charges qui se trouvaient sur les 455 èmes cellules respectivement des

registres à décalage analogique 20-A et 20-B vers les amplifi-

cateurs de sortie 22-A et 22-B, lesquels reconvertissent les charges en tensions K' et L' et les appliquent à l'amplificateur 11 - différentiel 24 Les formes d'onde des tensions K' et L' sont identiques respectivement aux formes d'onde de charges K et L, et sont retenues jusqu'à ce qu'elles soient mises à jour Les tensions d'échantillonnage différentiel obtenues aux sorties -5 du double système CCD 16 correspondent à deux fronts d'impulsions d'horloge d'échantillonnage différent, c'est-à-dire qu'il y a une demi-période d'horloge de différence entre le moment o la voie A (constituée des blocs 18-A, 20-A et 22-A) échantillonne la partie négative du signal de sortie de l'amplificateur 14, et le moment o la voie B (constituée des blocs 18-B, 20-B et 22-B) en échantillonne la partie positive La forme d'onde de sortie M de l'amplificateur 24 est constamment égale à la somme des deux tensions de sortie les plus récentes provenant des deux voies du double système CCD 16 En conséquence de cette opération d'addition, lorsqu'il y a une sortie erronée d'un des systèmes,

cette erreur reste présente dans tous les échantillons et le si-

gnal de sortie reste inchangé Ceci évite que soit produit un bruit lié à l'horloge qui viendrait s'additionner au signal De plus, le courant d'obscurité des deux voies du double système CCD 16 s'élimine par le fait de la combinaison différentielle des deux tensions de sortie de ce double système CCD 16 Ceci

est particulièrement vrai dans le cas o les deux voies sont mon-

tées sur une même microplaquette, puisque les deux courants d'obs-

curité sont alors identiques En outre, la vitesse d'échantillon-

nage de la forme d'onde M de l'amplificateur 24 double par rapport à la vitesse d'échantillonnage de chaque voie du double système

CCD 16.

Quand le convertisseur analogique-numérique 28 reçoit le signal de début de conversion SC émis par le circuit de command de la base de temps 38, ce signal SC étant en mode sortie lente,

le convertisseur 28 convertit la forme d'onde M en un signal numé-

rique qui est stocké dans la mémoire 30 Le convertisseur 28 peut

être un convertisseur analogique-numérique lent bon marché, puis-

que la fréquence d'horloge envoyée au double système CCD 16 est une fréquence basse en mode sortie lente Ainsi, le dispositif -12 montré en f ig 1 peut numériser un signal analogique rapide au moyen du convertisseur analogique-numérique lent 28 Le signal numérique de sortie provenant de la mémoire 30 est converti en un signal analogique au moyen du convertisseur numérique-analog, que 32 afin d'être affiché sur la console de visualisation 34.

Il ressort donc de la description ci-dessus, que la

présente invention utilise les sorties des systèmes de transfer de charges à échantillonnage alternatif dans un amplificateur d f érentiel, de manière à assurer l'élimination du courant-d'obsc rité, à doubler la vitesse d'échantillonnage (qui est double pa rapport au nombre d'échantillons) et la-suppression du bruit li

à l'horloge.

Il apparaitra évident à l'homme de l'art qu'il peut être apporté de nombreuses modifications aux éléments décrits c dessus du mode de réalisation préférentiel de la présente invent sans pour autant sortir de l'esprit de la présente invention P exemple,-le système de transfert de charge peut être un système

BBD au lieu d'un système CCD Selon le mode de réalisation pré-

senté, les systèmes CCD'deux-voies sont montés sur la même micr plaquette du circuit intégré; toutefois, ils peuvent être mont séparément sur deux circuits intégrés si leurs caractéristiques sont sensiblement identiques On peut également ajouter un autr double système CCD, un autre amplificateur déphaseur et un autr amplificateur différentiel au mode de réalisation présenté eh f ig 1, l'amplificateur déphaseur supplémentaire recevant le méir signal d'entrée que celui reçu par l'amplificateur 14, les impv sions d'horloge d'échantillonnage d'entrée et de sortie et l'in pulsion d'horloge de transport du système CCD supplémentaire ét déphasées de 90 ' par rapport aux impulsions du système CCD 16, E la sortie de l'amplificateur supplémentaire étant additionnée à la sortie de l'amplificateur 24 L'amplificateur déphaseur supr mentaire peut être supprimé si l'amplificateur 14 a une sortie

suffisante Dans ce cas, la vitesse d'échantillonnage est qua-

druplée.

Claims (1)

REVENDICATIONS ) Dispositif de traitement de signal caractérisé en ce qu'il comprend: - un premier et un second systèmes de transfert de charge ( 16) destinés à recevoir un signal symétrique (I,J) un générateur d'impulsions d'horloge ( 40) délivrant des impulsions d'horloge commandant lesdits premier et second sys- tèmes de transfert de charge ( 16), les impulsions d'horloge pour le premier système de transfert de charge étant décalées d'une demi-période par rapport aux impulsions d'horloge pour-le second système de transfert de charge; et, un amplificateur différentiel < 24) assurant l'addi- tion différentielle des signaux de sortie desdits premier et se- cond systèmes de transfert de charge.
1. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend également un amplificateur déphaseur ( 14)

   pour convertir un signal unique en un signal symétrique (IJ).

   ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé

   en ce que lesdits premier et second systèmes de transfert de char-

   ge sont des systèmes de transfert de charge CCD.

   ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les caractéristiques desdits premier et second systèmes

   de transfert de charge sont sensiblement identiques.

   ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé

   en ce que lesdits premier et second systèmes de transfert de char-

   ge sont montés sur un même circuit intégré.

   6 ) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que-chacun des premier et second systèmes de transfert de charge comprend une porte d'injection des charges ( 18-A, 18-B) assurant l'échantillonnage de la tension d'entrée et la conversion de la tension échantillonnée en charges, un registre à décalage analogique ( 20-A, 20-B) pour recueillir les charges de la porte d'injection ( 18-A, 18-B) et un amplificateur de sortie ( 22-A, 22-B) assurant la conversion en tensions des charges placées dans le

   registre à décalage ( 20-A, 20-B).

   7 ) Oscilloscope numérique comprenant un premier amplificateur ( 14) de conversion d'un signal unique en signal symétrique (I,J); un premier et un second systèmes de transfert de charge ( 16) recevant en entrée ledit signal symétrique (I,J) four- ni par le premier amplificateur ( 14);

   un générateur dcimpulàions d'horloge ( 40) déli-

   vrant des impulsions d'horloge commandant lesdits premier et se-

   cond systèmes de transfert de charge ( 16), les impulsions d'hor-

   loge pour le premier système de transfert de charge étant déca-

   lées d'une demi-période par rapport aux impulsions d'horloge pour le second système de transfert de charge; un second amplificateur ( 24) assurant l'addition différentielle des signaux de sortie desdits premier et second systèmes de transfert de charge;

   un convertisseur analogique-numérique ( 28) assu-

   rant la convertion en signal numérique du signal analogique (M) de sortie dudit second amplificateur ( 24); une mémoire numérique ( 30) assurant le stockage

   du signal numérique de sortie dudit convertisseur analogique-

   numérique ( 28);

   un convertisseur numérique-analogique ( 32) assu-

   rant la conversion en signal analogique du signal numérique de sortie de ladite mémoire numérique ( 30);

   un système de visualisation ( 34) du signal analo-

   gique en provenance du convertisseur numérique-analogique ( 32).

   ) Oscilloscope numérique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le générateur d'impulsions d'horloge ( 40) fait basculer la fréquence du signal d'horloge d'une fréquence

   élevée à une fréquence basse en réponse à un signal de déclen-

   chement obtenu à partir du signal unique d'entrée.

   ) Oscilloscope numérique selon la revendication 7,

   caractérisé en ce que lesdits premier et second systèmes de trans-

   fert de charge sont des systèmes de transfert de charge CCD.

   10 ) Oscilloscope numérique selon la revendica Lioli 9,

   caractérisé en ce que lesdits premier et second systèmes de trans-

   fert de charge CCD sont montés sur un même circuit inté-r C.