Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR GENERATING ANALOGUE SIGNALS AND ASSOCIATED USE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/067804
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention concerns a device (10) for generating analogue signals comprising a current pump (12) controlled by a control code (cmd) generated by a module (11) for calculating the digital code with noise-shaping. The calculation module (11) receives, as input, a digital signal (In) representative of the analogue signal to be generated and comprises at least one quantiser and a stage (115) for compensating for a quantisation error. The current pump (12) comprises two groups (G1, G2) of at least one electric current generator (51) and two groups (C1, C2) of at least one switching means (52), said switching means being controlled by the control signal and transmitting the electric currents between the electric current generators and the inputs of a differential amplifier (55) having a predominantly capacitive input impedance connected in series between said two groups of switching means.

Inventors:
GARREC PATRICK (FR)
MONTIGNY RICHARD (FR)
RIVET FRANÇOIS (FR)
DEVAL YANN (FR)
VEYRAC YOAN (FR)
Application Number:
PCT/EP2016/074148
Publication Date:
April 27, 2017
Filing Date:
October 10, 2016
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
THALES SA (FR)
UNIV BORDEAUX
INST POLYTECHNIQUE BORDEAUX
CENTRE NAT RECH SCIENT (FR)
International Classes:
H03K4/02; H03M3/00; H03M3/04; H03M1/74
Foreign References:
US20060145902A12006-07-06
FR1301142A1962-08-10
Other References:
VEYRAC YOAN ET AL: "The Riemann pump: A concurrent transmitter in GaN technology", 2014 21ST IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRONICS, CIRCUITS AND SYSTEMS (ICECS), IEEE, 7 December 2014 (2014-12-07), pages 594 - 597, XP032740100, DOI: 10.1109/ICECS.2014.7050055
STUART K TEWKSBURY ET AL: "Oversampled, linear predictive and noise-shaping coders of order N > 1", IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS, vol. 25, no. 7, 1 July 1978 (1978-07-01), US, pages 436 - 447, XP055286242, ISSN: 0098-4094, DOI: 10.1109/TCS.1978.1084499
JERRY D GIBSON: "Adaptive Prediction in Speech Differential Encoding Systems", PROCEEDINGS OF THE IEEE., vol. 68, no. 4, 1 April 1980 (1980-04-01), US, pages 488 - 525, XP055285451, ISSN: 0018-9219, DOI: 10.1109/PROC.1980.11676
Attorney, Agent or Firm:
BRUNELLI, Gérald et al. (FR)
Download PDF:
Claims:
REVENDICATIONS

Dispositif (10) de génération de signaux analogiques comprenant une pompe de courant (12) commandée par un code numérique de commande (cmd) généré par un module (11 ) de calcul du code numérique avec mise en forme du bruit, ledit module (11 ) de calcul du code numérique avec mise en forme du bruit comprenant au moins un quantificateur et recevant en entrée un signal numérique (In) représentatif du signal analogique à générer,

ledit dispositif (10) étant caractérisé en ce que ledit module (11 ) de calcul du code numérique avec mise en forme du bruit comprend un étage (115) de compensation d'une erreur de quantification, et en ce que ladite pompe de courant (12) comprend :

- un premier et un deuxième groupes (G1 , G2) d'au moins un générateur (51 ) de courant électrique, chaque générateur (51 ) du premier groupe (G1 ) étant le complémentaire d'un générateur (51 ) du deuxième groupe (G2), deux générateurs (51 ) complémentaires délivrant des courants d'amplitude opposée

- un amplificateur différentiel (55) présentant une impédance d'entrée à prédominance capacitive,

- un premier et un deuxième groupes (C1 , C2) d'au moins un moyen de commutation (52), le premier groupe (C1 ) de moyen de commutation (52) dirigeant indépendamment le courant électrique délivré par chaque générateur (51 ) du premier groupe (G1 ) d'au moins un générateur de courant électrique soit vers une première entrée (e1 ), soit vers une deuxième entrée (e2) de l'amplificateur différentiel (55) et le deuxième groupe de moyen de commutation (52) dirigeant indépendamment le courant électrique provenant soit de la première entrée (e1 ), soit de la deuxième entrée (e2) de l'amplificateur différentiel (55) vers chaque générateur (51 ) du deuxième groupe (G2) d'au moins un générateur de courant électrique, les entrée dudit amplificateur différentiel (55) étant connecté en série entre les deux groupes (C1 , C2) de moyen de commutation (52).

- le premier groupe (C1 ) de moyen de commutation (52) étant commandé par le code numérique de commande (cmd) et le deuxième groupe (C2) de moyen de commutation (52) étant commandé par le code complémentaire (cmd) dudit code numérique de commande (cmd).

Dispositif selon la revendication précédente dans lequel la pompe de courant (12) comprend un module de régulation (54) configuré pour réguler l'amplitude moyenne de la tension sur l'une des entrées (e1 , e2) de l'amplificateur différentiel (55), ledit module de régulation (54) recevant en entrée un signal représentatif de l'amplitude de la tension à ladite entrée de l'amplificateur différentiel (55) ainsi qu'une tension de référence d'amplitude prédéterminée et délivrant en sortie un signal de commande en direction de chaque générateur (51 ) d'un des deux groupes (G1 , G2) de générateur (51 ) de courant électrique, ledit signal de commande étant configuré pour modifier l'amplitude des courants de sortie des générateurs de façon à compenser l'éventuel déséquilibre entre les amplitudes de courant délivré par les générateurs (51 ) complémentaires.

Dispositif selon une des revendications précédentes dans lequel ledit dispositif (10) comprend un module de prédistortion (13) connecté entre le module (11 ) de calcul du code numérique avec mise en forme du bruit et la pompe de courant (12), ledit module de prédistortion (13) étant configuré pour modifier le code numérique afin de créer de la pré-distorsion et compenser les non-linéarités de l'amplificateur différentiel (55).

Dispositif selon une des revendications précédente dans lequel ledit dispositif (10) comprend deux groupes (G1 , G2) d'au moins deux générateurs (51 ) de courant électrique et deux groupes (C1 , C2) d'au moins deux moyens de commutation (52),

5. Dispositif selon une des revendications précédentes dans lequel ledit dispositif (10) est intégré sur un même circuit intégré.

6. Utilisation du dispositif (10) de génération de signaux analogiques selon une des revendications précédentes dans un modulateur Delta.

Description:
DISPOSITIF DE GENERATION DE SIGNAUX ANALOGIQUES

ET UTILISATION ASSOCIEE

La présente invention concerne le domaine de la génération de signaux. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de génération de signaux analogiques et son utilisation associée.

Une application particulière du dispositif selon l'invention concerne l'émission de signaux analogiques dans le cadre de la radio logicielle, et plus particulièrement pour la cinquième génération des standards pour la téléphonie mobile (5G).

D'une façon générale, le dispositif de génération de signaux peut trouver son application dans tous les domaines mettant en œuvre la génération de signaux analogiques à partir d'un code numérique, comme la génération de signaux radar, de signaux de brouillage, de signaux de télécommunication, la génération de signaux imbriqués, etc.

Jusqu'à présent, les signaux radios étaient générés en bande de base dans le domaine numérique, convertis dans le domaine analogique puis portés à radiofréquence par multiplication par un signal porteur pour arriver à un amplificateur. Un inconvénient de cette méthode est qu'elle intègre la partie de montée en fréquence dans le domaine analogique, les non linéarités de l'amplificateur ne peuvent donc pas être compensées en numérique puisque le signal une fois converti en analogique est ensuite mélangé avec un autre signal analogique. Avec cette méthode, seules les erreurs en bande de base peuvent être compensées. De plus cette méthode est peu flexible et non reconfigurable.

Une autre méthode consiste à opérer la montée en fréquence dans le domaine numérique par synthèse numérique directe (ou DDS pour " Direct Digital Synthesis " selon la terminologie anglo saxone). Cette deuxième méthode manque également de flexibilité puisque l'opération de montée en fréquence met en œuvre une fréquence porteuse multiple de la fréquence de travail, ce qui limite la gamme de fréquences porteuses qu'il est possible de générer.

Il est également connu, notamment par la demande de brevet FR 1 3 01142, un système de génération d'un signal analogique. Cependant, ce système utilise une intégration d'ordre 0 ce qui fait que les erreurs engendrées sont importantes par rapport à une intégration d'ordre 1 .

Un but de l'invention est notamment de corriger tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur en proposant une solution reconfigurable permettant de générer des signaux analogiques quelconques à partir d'un codage numérique, limitant les perturbations et consommant peu d'énergie.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de génération de signaux analogiques comprenant une pompe de courant commandée par un code numérique de commande généré par un module de calcul du code numérique avec mise en forme du bruit, ledit module de calcul du code numérique avec mise en forme du bruit comprenant au moins un quantificateur et recevant en entrée un signal numérique représentatif du signal analogique à générer,

ledit module de calcul du code numérique avec mise en forme du bruit comprenant un étage de compensation d'une erreur de quantification, et ladite pompe de courant comprenant :

- un premier et un deuxième groupes d'au moins un générateur de courant électrique, chaque générateur du premier groupe étant le complémentaire d'un générateur du deuxième groupe, deux générateurs complémentaires délivrant des courants d'amplitude opposée

- un amplificateur différentiel présentant une impédance d'entrée à prédominance capacitive,

- un premier et un deuxième groupes d'au moins un moyen de commutation, le premier groupe de moyen de commutation dirigeant indépendamment le courant électrique délivré par chaque générateur du premier groupe d'au moins un générateur de courant électrique soit vers la première entrée, soit vers la deuxième entrée de l'amplificateur différentiel et le deuxième groupe de moyen de commutation dirigeant indépendamment le courant électrique provenant soit de la première entrée, soit de la deuxième entrée de l'amplificateur différentiel vers chaque générateur du deuxième groupe d'au moins un générateur de courant électrique, les entrées dudit amplificateur différentiel étant connecté en série entre les deux groupes de moyen de commutation.

- le premier groupe de moyen de commutation étant commandé par le code numérique de commande et le deuxième groupe de moyen de commutation étant commandé par le code complémentaire dudit code numérique de commande. Selon un mode de réalisation, la pompe de courant comprend un module de régulation configuré pour réguler l'amplitude moyenne de la tension sur l'une des entrées de l'amplificateur différentiel, ledit module de régulation recevant en entrée un signal représentatif de l'amplitude de la tension à ladite entrée de l'amplificateur différentiel ainsi qu'une tension de référence d'amplitude prédéterminée et délivrant en sortie un signal de commande en direction de chaque générateur d'un des deux groupes de générateur de courant électrique, ledit signal de commande étant configuré pour modifier l'amplitude des courants de sortie des générateurs de façon à compenser l'éventuel déséquilibre entre les amplitudes de courant délivré par les générateurs complémentaires.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de génération de signaux analogiques comprend un module de prédistortion connecté entre le module de calcul du code numérique avec mise en forme du bruit et la pompe de courant, ledit module de prédistortion étant configuré pour modifier le code numérique afin de créer de la pré-distorsion et compenser les non-linéarités de l'amplificateur différentiel. Selon un mode de réalisation, le dispositif de génération de signaux analogiques comprend deux groupes d'au moins deux générateurs de courant électrique et deux groupes d'au moins deux moyens de commutation. Selon un mode de réalisation, le dispositif de génération de signaux analogiques est intégré sur un même circuit intégré.

L'invention a également pour objet l'utilisation du dispositif de génération de signaux analogiques précédemment décrit dans un modulateur Delta.

D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, donnée à titre illustratif et non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

La figure 1 représente un exemple de mode de réalisation d'un générateur de signaux analogiques suivant l'invention ;

La figure 2 illustre le principe de la compensation d'erreurs ;

- Les figures 3a et 3b sont des exemples de schémas bloc illustrant le calcul du code de Riemann ;

Les figures 4a et 4b sont des exemples de schémas bloc illustrant le principe de la mise en forme du bruit selon l'invention ;

La figure 5 représente un exemple de mode de réalisation d'une pompe de courant selon l'invention

La figure 6 illustre le principe de la construction d'un signal analogique selon l'invention ;

La figure 7 représente un exemple d'utilisation du dispositif de génération de signaux selon l'invention ;

- La figure 8 représente un exemple de mode de réalisation d'un quantificateur. La figure 1 représente un exemple de mode de réalisation d'un dispositif 10 de génération de signaux analogiques selon l'invention.

Ce dispositif 10 de génération de signaux arbitraires permet la construction de signaux analogiques quelconques grâce à un codage numérique des variations temporelles du signal souhaité. Le dispositif comporte une partie numérique (non entièrement représentée) mettant en œuvre le codage numérique du signal qui génère des trains binaires, et qui contrôle une pompe de courant 12 permettant de construire le signal analogique par intégration temporelle de courants commutés dans une charge capacitive. La partie numérique comprend un module 11 de calcul du code numérique avec mise en forme du bruit permettant de repousser une partie du bruit de quantification en dehors de la bande de fréquences du signal analogique généré, et améliore ainsi sa qualité tout en conservant un nombre de bits restreint. Ce module 11 correspond au dernier étage de ladite partie numérique. Le module 11 de calcul du code numérique avec mise en forme du bruit est connecté en série avec la pompe de courant 12 par l'intermédiaire d'un bus numérique de N bits (avec N un entier). Le module 11 de calcul du code numérique avec mise en forme du bruit reçoit en entrée un signal numérique In correspondant à une représentation numérique sur w bits (avec w un entier strictement supérieur à N) du signal analogique souhaité en sortie dudit dispositif 10 de génération de signal analogique. La fonction de ce module 11 est de calculer la dérivée discrète sur N bits du signal analogique à générer.

Le module 11 de calcul du code numérique avec mise en forme du bruit peut comprendre un ou plusieurs microprocesseurs, processeurs, ordinateurs ou tous autres moyens équivalents programmés de façon opportune.

En référence aux figures 2 à 4, le principe de la correction d'erreurs va être expliqué.

La figure 2 illustre le principe de la compensation d'erreurs dans le domaine temporel. Soit y le signal analogique que l'on souhaite générer en sortie du dispositif 10 de génération de signaux analogiques. On note y s (k) le k' eme échantillon du signal analogique y que l'on souhaite générer échantillonné à une fréquence f s respectant le critère de Nyquist. yR(k) représente le k' eme échantillon du signal du signal calculé avec la formulation de Riemann. L'erreur de quantification du k' eme échantillon est noté e q (k) et est défini par :

On se réfère au schéma (a) de la figure 2. Dans l'exemple présenté, au bout de la k' eme itération, il existe une erreur de quantification e q (k) entre la valeur de l'échantillon y R (k) du signal obtenu et la valeur de l'échantillon y s (k) du signal théorique. La valeur de yR(k) est inférieure à celle de l'échantillon cible y s (k).

Dans un code d'approximation classique l'échantillon cible à l'itération suivante serait y s (k+1 ). Le principe du code de mise en forme du bruit est de tenir compte de l'erreur faite à l'itération k pour calculer l'échantillon yR(k+1 ) à l'itération suivante k+1 . Pour cela, lors du calcul de l'échantillon y R (k+1 ) à l'itération suivante, au lieu de viser la valeur théorique de l'échantillon y s (k+1 ), le code va viser une valeur corrigée y s _corr(k+1 ) de cet échantillon intégrant l'erreur e q (k) de l'itération précédente et définie par :

y s _corr(k+1 )= y s (k+1 ) - e q (k)

En référence au schéma b de la figure 2, le code ajoute à la valeur de l'échantillon y R (k) l'erreur de quantification e q (k) de l'itération courante avant le calcul de l'itération suivante. Ainsi lorsque l'échantillon yR(k+1 ) est calculé, l'erreur moyenne entre deux échantillons est abaissée.

La figure 3 illustre, à l'aide d'un schéma bloc, le principe du calcul du code de Riemann sans compensation d'erreurs. Le signal numérique d'entrée In, échantillonné sur w bits (avec w un entier), est injecté dans un registre 30. En sortie du registre, à ce signal 305, est soustrait le signal obtenu à l'itération précédente 345 à travers un sommateur 31 . Le signal résultant 31 5 est ensuite quantifié sur N bits (avec N un entier inférieur à w) à travers un quantificateur 32. Afin de reconstruire le signal, une partie du signal de sortie 325 correspondant à la différence entre le signal de l'itération courante et celui de l'itération précédente est additionné au signal obtenu à l'itération précédente 345 à travers un sommateur 33 puis passe au travers d'un bloc de délai 34 afin de le retarder et le synchroniser avec celui de l'itération suivante. La figure 4 illustre, à l'aide d'un exemple de schéma bloc, le principe de la compensation d'erreur selon l'invention. Ce schéma correspond au schéma présenté précédemment dans lequel un étage 1 15 de compensation d'erreur de quantification a été ajouté. Cet étage 1 15 de compensation est configuré pour ajouter au signal reconstruit l'erreur de quantification.

Comme précédemment, le schéma bloc comprend un registre 40, un premier sommateur 41 et un quantificateur 42. Le premier sommateur 41 est configuré pour former la différence entre le signal 405 de l'itération courante obtenu en sortie du registre 40 et celui 475 de l'itération précédente après compensation. Le quantificateur 42 permet de quantifier cette différence de signaux 41 5 sur N bits.

Le schéma bloc comprend également une boucle 11 2 de reconstruction du signal de l'itération courante comprenant un sommateur 43 et un bloc de délai 44. Le sommateur 43 est configuré pour additionner à une partie du signal de sortie 425 une partie du signal 445 obtenu à l'itération précédente. Le bloc de délai 44 est configuré pour retarder le signal 435 reconstruit et ainsi le synchroniser avec celui de l'itération suivante.

L'étage 1 1 5 de compensation d'erreur de quantification comprend deux sommateurs 45, 47 et un bloc de délai 46. Le premier sommateur 45 est connecté entre l'entrée et la sortie du quantificateur 42. Ce sommateur 45 est configuré pour soustraire au signal 425 de sortie dudit quantificateur 42 le signal 41 5 présent à son entrée afin de calculer l'erreur de quantification 455 commise par ledit quantificateur 42. Le bloc de délai 46 est configuré pour retarder le signal 455 correspondant à l'erreur de quantification de façon à le synchroniser avec le signal de l'itération suivante. Le second sommateur 47 est configuré pour additionner le signal 455 correspondant à l'erreur de quantification et le signal 445 reconstruit afin de former le signal compensé.

Comme énoncé précédemment le signal de sortie est codé sur N bits et le calcul de l'erreur est effectué sur w bits avec w un entier supérieur à N. En effet, l'erreur de quantification étant inférieure au plus petit bit significatif (ou LSB pour " Less signifiant Bit" selon la terminologie anglo saxone) codé sur N bits, le calcul de ladite erreur de quantification doit être effectuée avec une meilleur résolution donc codé sur un nombre de bit w supérieur à N. En théorie, plus la différence entre w et N est importante plus les calculs sont précis mais en pratique un ou deux bits supplémentaires suffisent.

On se réfère aux figures 3b et 4b. Dans ces schémas bloc, le quantificateur est modélisé par un bruit additionnel E(z).

Dans le code de Riemann sans compensation d'erreur, la fonction de transfert U R par rapport au signal d'entrée X et à l'erreur de quantification E est donnée par la formule :

U R (z)=X(z).(1 -z- 1 ) + E(z).(1 -z- 1 )

Et après intégration, le signal de sortie Y peut s'écrire sous la forme :

Y(z)=X(z).z- 1 +E(z).z- 1

La fonction de transfert U du module de calcul du code numérique avec mise en forme du bruit 11 selon l'invention, par rapport au signal d'entrée X et à l'erreur de quantification E est donnée par la formule :

U(z)=X(z).(1 -z- 1 ) + E(z).(1 -z- 1 ) 2

Après intégration, le signal de sortie Y peut s'écrire sous la forme :

Y(z)=X(z).z- 1 +E(z).z- 1 .(1 - z "1 )

Comme précédemment, le signal X et l'erreur de quantification E sont multipliés par z "1 donc sont retardés mais l'erreur de quantification est également multipliée par (1 -z ~1 ) ce qui correspond à un filtrage de type passe haut du premier ordre. L'ajout de l'étage 1 15 de compensation d'erreur de quantification dans le module de calcul du code numérique avec mise en forme du bruit 11 permet de rejeter une partie du bruit de quantification en dehors de la bande de fréquences du signal analogique généré.

Des boucles de compensation d'erreur d'ordre supérieur pourraient être mise en œuvre afin d'améliorer les performances en réduisant le bruit de quantification, mais ce serait au détriment de la simplicité d'implémentation, de la bande passante et de la stabilité. La figure 5 représente un exemple de mode de réalisation d'une pompe de courant 1 2 selon l'invention. Cette pompe de courant comprend des bloqueurs de courant d'ordre un. Ce circuit a pour rôle de construire le signal analogique souhaité à partir du code numérique ou signal numérique de commande cmd codé sur N bits et délivré par le module 1 1 de compensation d'erreurs précédemment décrit. Pour cela, la pompe de courant 12 comprend deux groupes G1 , G2 d'au moins un générateur 51 de courant électrique, deux groupes C1 , C2 d'au moins un moyen de commutation 52 et un amplificateur différentiel présentant une impédance d'entrée à prédominance capacitive. L'invention emploie un système complémentaire de deux groupes G1 , G2 d'au moins un générateur 51 de courant électrique avec une charge capacitive constituée par l'étage d'entrée de l'amplificateur connectée en série entre ces deux groupes G1 , G2.

Chaque générateur de courant électrique 51 d'un groupe G1 de générateur délivre un courant d'amplitude ajustable tandis que l'amplitude du ou des générateurs de l'autre groupe G2 est fixe.

Chaque générateur 51 de courant électrique du premier groupe G1 de générateur est le complémentaire d'un générateur 51 du deuxième groupe G2 de générateur. Deux générateurs 51 de courant électrique complémentaires délivrent des courants de même amplitude mais de signe opposé. Un premier groupe G1 de générateur 51 pousse le courant et un second groupe G2 le tire. Chaque générateur 51 de courant électrique délivre un courant d'amplitude +/-2 n"1 l 0 dans lequel n est un entier représentant le rang du générateur de courant et variant de 1 à N et l 0 la valeur d'une amplitude de courant prédéterminée.

Un premier groupe C1 de moyen de commutation 52 dirige indépendamment le courant électrique délivré par chaque générateur 51 du premier groupe G1 d'au moins un générateur 51 de courant électrique soit vers la première entrée e1 , soit vers la deuxième entrée e2 de l'amplificateur différentiel 55. Un deuxième groupe C2 de moyen de commutation 52 dirige indépendamment le courant électrique provenant soit de la première entrée e1 , soit de la deuxième entrée e2 de l'amplificateur différentiel 55 vers chaque générateur 51 du deuxième groupe G2 d'au moins un générateur 51 de courant électrique. Chaque moyen de commutation 52 est activé ou désactivé par le signal de commande. Les moyens de commutation du premier groupe C1 sont commandés par le signal de commande cmd et le second groupe C2 est commandé par son signal complémentaire cmd. A cet effet, un module 53 est connecté en entrée de la pompe de courant 1 2. Ce module 53 reçoit en entrée le signal de commande cmd et délivre en sortie ledit signal de commande cmd et son complémentaire cmd.

Chaque groupe C1 , C2 de moyen de commutation 52 et chaque groupe G1 , G2 de générateur 51 de courant comprennent autant de moyen de commutation que de générateur de courant électrique. Chacun des moyens de commutation 52 est connecté en série entre un générateur 51 de courant et une entrée e1 , e2 de l'amplificateur différentiel 55. L'amplitude du courant transitant par chaque entrée e1 , e2 de l'amplificateur différentiel 55 est donc fonction du nombre et du rang du moyen de commutation activé.

Dans les modes de réalisation dans lesquels chaque groupe G1 , G2 de générateur 51 de courant électrique et chaque groupe C1 , C2 de moyen de commutation 52 comprennent au moins deux éléments, les générateurs de courant électrique connectés en série avec leur moyen de commutation respectif sont connectés entre eux en parallèle. L'amplificateur différentiel 55 est connecté en série entre les deux groupes C1 , C2 de moyen de commutation 52.

De façon avantageuse, l'amplificateur 55 est alimenté en différentiel ce qui permet de diminuer sa consommation par rapport à une alimentation asymétrique.

De même, lorsque le code numérique d'entrée ne varie pas on observe une extinction des sources de courant. En effet, la charge capacitive étant connectée en série avec les sources de courant, il ne peut y avoir aucun courant continu traversant cette charge, et donc aucune consommation DC des sources de courant. Dès lors qu'un signal numérique variable est envoyé sur les entrées, l'association des sources de courant avec la capacité connectée en série s'auto-polarise dans sa zone de fonctionnement. La consommation du dispositif 1 0 de génération de signaux se trouve donc réduite par rapport à une architecture classique puisque le système est automatiquement éteint dès lors qu'il n'y a pas besoin de générer un signal. En référence à la figure 6, la construction du signal analogique à générer repose sur la décomposition de ce signal en fonctions linéaires par morceaux. Sur cette figure, y est la représentation graphique du signal analogique en fonction du temps. On considère différents instants x(0), x(1 ), x(2), ... et les valeurs des amplitudes respectives ys(0), ys(1 ), ys(2) du signal y à ces instants. On considère également quatre fonctions linéaires de coefficients directeurs prédéterminés représentées par les portions de droites S(1 ), S(2), S(3) et S (4) correspondant aux courbes représentatives de ces fonctions sur l'intervalle δΐ séparant deux instants consécutifs x(i) et x(i+1 ) correspondant au pas d'échantillonnage. Le coefficient directeur de chaque fonction linéaire va définir une pente différente.

L'objectif est de générer une fonction linéaire par morceaux à l'aide des différentes fonctions linéaires prédéterminées, qui va approximer le signal y souhaité. Pour cela, à chaque instant x(i) une fonction linéaire va être choisie parmi l'ensemble des fonctions prédéterminées de façon à minimiser l'erreur eq(i) entre la valeur ys(i) de l'amplitude du signal y à l'instant x(i) et la valeur yr(i) de la fonction linéaire choisie à ce même instant.

En référence à la figure 5, suivant le nombre de moyens de commutation 52 activé et le rang du ou des moyens de commutation activés, le courant traversant l'impédance d'entrée de l'amplificateur différentiel 55 est plus ou moins important. Le principe de la pompe de courant 12 est basé sur l'intégration de courants constants dans l'impédance d'entrée, à prédominance capacitive, de l'amplificateur différentiel 55 afin de générer un signal analogique par morceaux. L'impédance d'entrée de l'amplificateur 55 peut être assimilée à un circuit RC (dans lequel R représente une résistance et C une capacité) qui se charge plus ou moins rapidement en fonction du courant qui le traverse et du temps pendant lequel ce courant circule. Suivant le courant généré, plusieurs fonctions linéaires prédéfinies possédant des coefficients directeur différents et donc des pentes différentes peuvent être générées afin d'approximer le signal analogique à générer. Avec deux groupes G1 , G2 de N générateurs 51 de courant électrique, 2 N fonctions linéaires différentes peuvent être définies.

De façon avantageuse, l'appariement des courants délivrés permet un bon équilibre des pentes positives et négatives. Suivant un mode de réalisation, la pompe de courant 1 2 comprend un module 54 de régulation configuré pour réguler la valeur moyenne de l'amplitude de la tension sur l'une des bornes de l'amplificateur différentiel, entre une entrée e1 ou e2 de l'amplificateur différentiel 55 et la masse. Pour ce faire, le module 54 de régulation est connecté à l'un des deux groupes G1 , G2 de générateur 51 de courant et reçoit en entrée un signal représentatif de l'amplitude de la tension à ladite borne ou entrée e1 , e2 de l'amplificateur différentiel 55 ainsi qu'une tension de référence d'amplitude prédéterminée.

Le module 54 de régulation compare la valeur moyenne de la tension entre une entrée de l'amplificateur différentiel 55 et la masse avec le signal de référence et délivre en sortie un signal de commande en direction de chaque générateur 51 d'un des deux groupes G1 , G2 de générateur 51 de courant électrique. Ce signal de commande est configuré pour modifier l'amplitude des courants de sortie des générateurs 51 de façon à compenser l'éventuel déséquilibre avec les amplitudes de courant délivré par les générateurs 51 complémentaires. Le courant délivré par les générateurs 51 de courant étant commuté de manière équilibrée soit sur l'une, soit sur l'autre des deux entrées de l'amplificateur différentiel 55, il ne s'établit pas de tension continue entre ces deux branches. On peut donc réguler le mode commun en asservissant la tension moyenne entre l'une des deux branches d'entrées de l'amplificateur différentiel et la masse.

Le module 54 de régulation a pour but d'équilibrer les deux groupes G1 , G2 de générateur 51 de courant électrique afin d'éviter que la tension moyenne ne dérive en température notamment.

Suivant un mode de réalisation alternatif, le module 54 de régulation peut délivrer en sortie un signal de commande en direction de chacun des générateurs 51 des deux groupes G1 , G2 de générateur 51 de courant électrique.

De façon préférentielle, pour plus de stabilité, le module 54 de régulation ne régule qu'un seul des deux groupes de générateur de courant de façon à l'équilibrer par rapport au deuxième. Suivant un mode de réalisation, le dispositif 1 0 de génération de signaux peut comprendre un module de prédistortion 1 3 en série entre le module 11 de calcul du code numérique avec mise en forme du bruit et la pompe de courant 1 2. Ce module de prédistortion 13 est configuré pour générer un signal numérique apte à compenser les éventuelles non-linéarités de l'amplificateur différentiel 55. La compensation des non-linéarités d'un amplificateur est une technique bien connue et peut être réalisée par toute méthode connue de l'homme du métier. Elle peut être réalisée, par exemple, en modifiant le code numérique afin de créer de la pré-distorsion.

Suivant un mode de réalisation, le dispositif 1 0 de génération de signaux peut être intégré sur une même puce, un circuit intégré ou un circuit intégré propre à une application (ou ASIC pour " Application Spécifie Integrated Circuit " selon la terminologie anglo saxone)

De façon avantageuse, le dispositif 10 de génération de signaux analogiques selon l'invention permet de réaliser un convertisseur numérique analogique ayant une consommation électrique bien inférieure à celle d'un convertisseur classique à la même vitesse. Le dispositif 1 0 permet de générer des signaux analogiques de bonne performance avec une complexité modérée. En effet le dispositif 1 0 ne nécessite que peu de composant ce qui en réduit le coût et surtout sa très faible consommation d'énergie minimise son impact sur l'autonomie. Ce dernier point est très avantageux pour une utilisation en téléphonie mobile, dans le domaine sans fil ou dans un drone où l'autonomie est un paramètre clé.

Un autre avantage du dispositif 1 0 de génération de signaux analogiques selon l'invention est qu'il permet de réduire le bruit de mode commun. La figure 7 présente un exemple d'utilisation possible du dispositif 1 0 de génération de signaux dans un modulateur Delta. Ce modulateur Delta comprend un sommateur 71 , un quantificateur 72, un module 73 de remise en forme des horloges (ou DFF pour " Delay Flip Flop " selon la terminologie anglo saxone) et un dispositif 1 0 de génération de signaux analogiques tel que décrit précédemment. Le signal d'entrée Si n du modulateur Delta est soustrait à la valeur reconstruite de ce signal après quantification par l'intermédiaire d'un sommateur 71 . Le signal de sortie 715 dudit sommateur 71 est ensuite quantifié sur N niveaux à l'aide d'un quantificateur 72. Le signal de sortie 725 sur N niveaux est ensuite numérisé à travers un module 73 de remise en forme des horloges afin de synchroniser les différents niveaux par rapport à un signal d'horloge dock.

Une partie du signal 725 de sortie du quantificateur 72 est dirigé vers un dispositif 1 0 de génération de signaux analogiques afin de reconstruire le signal d'entrée après quantification.

A titre d'illustration, la figure 8 présente un exemple de mode de réalisation d'un quantificateur 72 à l'aide de N comparateur 80. Chaque comparateur 80 compare la tension du signal 71 5 en sortie du sommateur 71 à une tension de référence caractéristique d'un niveau de référence.