Brevet FR2035144A1 — publié le 19701218

La présente invention a essentiellement pour objet un dispositif de traitement d'un signal et concerne plus particulièrement un dispositif pour séparer les composantes de fréquence d'un signal s'étendant sur une certaine "bande de fréquences, 5 pour traiter séparément les différentes composantes de fréquence et les recombiner sans introduire d1 erreur de phase différentielle. Il est souvent souhaitable de traiter séparément les différentes composantes de fréquence contenues dans une bande 10 de fréquences puis de recombiner ces composantes- C'est ainsi par exemple qu'une forme d'onde vidéo composée de télévision en couleurs peut contenir un signal de luminance comportant une première bande de fréquences et un signal de chrominance comportant une seconde bande de fréquences. Dans une chaîne de caméra 15 de télévision en couleurs les signaux vidéo subissent diverses opérations de traitement entre leur dérivation de la caméra et leur application à l'émetteur. Une fois que la composante de chrominance et la composante de luminance ont été combinées, il peut être souhaitable de traiter ultérieurement ces signaux 20 séparément de façon à ajuster leur gain relatif ou à inverser la phase de l'une des composantes, les composantes de chrominance sont centrées autour d'une fréquence sous-porteuse (par exemple de 3,58 Mhz dans le système NïSC utilisé aux Etats Unis d'Amérique) et les composantes de luminance sont contenues dans une largeur 25 de bande de 4 Mhz environ. Les signaux de luminance et de chrominance occupent la même partie du spectre centre autour de la fréquence sous-porteuse bien que ces signaux soient séparés de façon à ne pas interférer les uns avec les autres. On sait que les signaux de luminance et 30 de chrominance combinés peuvent être séparés sur une base de sélection de fréquence pour être traités individuellement, un . signal de quasi chrominance séparé étant contenu dans une partie du spectre centre sur la fréquence sous-porteuse etunsignal de quasi luminance étant contenu dans la partie du spectre qui ne contient 35 pas le signal de quasi chrominance. Le signal de quasi chrominance contient les composantes de fréquence les plus élevées du signal de luminance mais ces composantes de fréquence plus élevées BAD ORIGINAL 70 09535 2035144 ne constituent pas une partie essentielle de chaque signal "vidéo de sorte qu'il est possible de séparer les signaux en vue du traitement. Pour la commodité de la description de l'invention les signaux de quasi chrominance et de quasi luminance seront 5 appelés signaux de chrominance et de luminance respectivement. Dans le passé cette séparation des signaux de luminance et de chrominance était réalisée en appliquant le .signal vidéo composé à un circuit passe-bande contenant un circuit résonnant en parallèle et un circuit résonnant en série chacun de ces 10 circuits étant accordé sur la fréquence sousrportèuse. Les signaux de chrominance et de luminance sont dérivés séparément des circuits résonnant en série et en parallèle respectivement. Après séparation les signaux peuvent être traités séparément puis recombinés de façon à constituer le signal vidéo composé. L'utilisation de 1 5 plusieurs circuits accordés pour séparer ces signaux présente certaines difficultés. C'est ainsi par exemple qu'il est nécessaire que la pluralité de circuits résonnants n'introduise pas d'erreur de phase différentielle aux composantes de luminance et de chrominance, ce qui provoquerait des distorsions de phase indé-20 sirablesdes signaux recombinés. H est difficile de faire correspondre plusieurs circuits accordé^fexactement les uns avec les autres (c'est-à-dire de leur donner des caractéristiques de phase en fonction de la fréquence qui soient identiques) car, pour obtenir ce résultat, les circuits doivent être accordés exactement à la • 25 même fréquence et ils doivent avoir des facteurs "Q" , ou coefficients de qualité, identiques. Pour s'assurer que les divers circuits résonnante sont en correspondance les uns avec les autres on doit les tester- et les aligner périodiquement. la présente invention a pour objet un dispositif pour séparer 50 un signal contenant une bande de fréquences en des composantes, sur la base d'une sélection de fréquences, de telle sorte que les signaux puissent être traités "Séparément et recombinés. On prévoit, selon l'invention, un dispositif' pour le traitement de signaux composés s'étendant sur une certaine bande de 35 fréquences. Des moyens sont prévus pour appliquer les signaux composés à un circuit passe-bande afin de les séparer en des premières composantes et des secondes composantes sur une base JCOPY 70 09535 3 2035144 de sélection de fréquence, substantiellement sans introduire d'erreur de phase différentielle, le circuit passe-bande est relié à un premier étage et à un second étage de transfert de signaux de façon que les premières composantes soient'délivrées 5 par le premier étage de transfert et que les secondes composantes soient délivrées par le second étage de transfert. Les signaux de sortie dérivés du premier et du second étage de transfert sont recombinés de façon à constituer un signal composé traité. Ainsi les difficultés qu'il y a à faire coïncider les différents types 10 de circuits sélectifs sont écartées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Dans les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple : - la figure 1 est une représentation schématique d'un 15 circuit selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 montre la courbe de réponse de fréquence en différents points du circuit de la figure 1 ; - la figure 3 est une présentation schématique d'un circuit selon un autre mode de réalisation de l'invention. 20 Dans le schéma représenté à la figure 1, une source de signaux, par exemple de signaux vidéo composés de télévision en couleurs, est reliée à une borne d'entrée 11 et, par l'intermédiaire d'un condensateur de couplage 12, à la base d'un transistor 13. le transistor 13 fonctionne en mode à émetteur commun, le 25 collecteur du transistor 13 est relié, par l'intermédiaire d'une résistance de charge 16, à une source de tension positive (+V). Des résistances 14 et 15 montées en série sont reliées entre la source de tension positive et la masse. La jonction entre les résistances 14 et 15 est reliée à la base du transistor 13 et cons— 30 titue une tension de polarisation pour ladite base. L'émetteur du transistor 13' est relié, par l'intermédiaire d'une résistance 17, -sw * 7 à un circuit résonnant accordé 18 monté èn parallèle. Le circuit -accordé 18 comporte une inductance 19 en parallèle avec un condensateur variable 20. La jonction entre l'inductance .19 et le conden-35 sateur 20 qui est la plus éloignée de-la résistance 17 est reliée . . à une source de.tension négative (-V). La jonction entre la résistance 17 et le circuit accordé . 70 09535 4 2035144 18 est reliée à la base d'un transistor 21 . le transistor 21 fonctionne en mode à émetteur commun, le collecteur du transistor 21 est relié, par l'intermédiaire d'une résistance de charge 16, à la source de tension positive, l'émetteur du transistor 21 est 5 relié, par l'intermédiaire d'une résistance 22, à la source de tension négative et par l'intermédiaire d'un condensateur 23 et d'une résistance variable 24 montée en série, à la masse, la jonction entre les collecteurs des transistors 13 et 21 et la •résistance, de charge 16 est reliée à une borne de sortie 25-10 En fonctionnement les composantes de luminance et de chromi nance du signal vidéo composé sont appliquées à .la base du transistor 13. Le circuit accordé 18 est réglé à la résonance pour la fréquence de lasous-portëuse de couleurs (c'est-à-dire 3»58 Mhz). Le circuit accordé 18 constitue une impédance de charge d'émetteur 15 appréciable pour les composantes du signal de chrominance. Cependant la réponse de fréquence du circuit accordé 18 est choisie de telle façon que l'impédance dudit. circuit pour les composantes du signal de luminance soit moindre que l'impédance de la résistance de charge 16. Il en résulte que les composantes du signal 20 de luminance apparaissent aux bornes de la résistance de charge 16 tanfis que les composantes du signal dechrominance sont seules appliquées à la base du transistor 21 .• # En se référant à la figure 2a on voit que cette figure représente la réponse du transistor 13 aux signaux vidéo composés. - 25 L'effet du circuit accordé résonnant parallèle 18 est représenté par la courbe de réponse 26 de la figure 2a. On voit que la partie du spectre du signal vidéo centrée autour de la valeur f^, qui est de 3,58 Mhz, est atténuée tandis que les composantes de luminance ne le sont pas. Ainsi le signal délivré par le transistor 13 appa-30 raissant à la résistance 16 de charge de collecteur est déterminé en fonction de la caractéristique de réponse. les composantes du signal de chrominance développées aux bornes du circuit accordé résonnant parallèle - 18 sont amenés à la base du transistor 21. La courbe 27 de réponse de 3a figure 2b 35 montre la caractéristique de réponse du circuit à l'émetteur du transistor 21. Le signal de chrominance centré à 3,58 Mhz reçoit une amplification maximale et la réponse aux composantes du signal BAD ORIGINAL 70 09535 5 2035144 de luminance est minimale, le signal développé aux bornes de la résistance de charge 16 par le transistor 21 est également déterminé par cette caractéristique. la résistacce de charge 16 est commune aux collecteurs des deux transistors 15 et 21 et ainsi 5 les signaux venant de ces deux transistors 13 et 21 apparaissent aux bornes de la résistance de charge 16 et sont combinés en cet endroit, le signal combiné apparaissant aux bornes de la résistance de charge 16 est amené à la borne de sortie 25. La figure 2c représente la réponse globale du circuit à la borne de sortie 10 25. Le circuit résonnant accordé unique 18 sépare les composantes de luminance et de chrominance des signaux vidéo composés appliqués à la base du transistor 13. Ainsi, étant donné que l'on utilise un circuit accordé unique dans ce but, les bandes laté*-15 raies des composantes de luminance et de chrominance doivent être en correspondance. Les composantes de luminance et de chrominance recombinées dans les circuits de collecteur ne présentent pas de distorsion de phase différentielle. Si on choisit la résistance 16 de façon à ce qu'elle soit égale à la résistance 17 et que 20 les résistances- 22 et 24 parallèles soient égales à la résistance 17, le gain du signal vidéo composé entre l'entrée et la sortie est égal à 1. En faisant varier la résistance 24 on peut modifier le gain du transistor 21 et par conséquent on peut commander le gain des composantes dù signal de chrominance par rapport aux 25 composantes de luminance. Il convient de remarquer que les composantes du signal de luminancefetdu/signal de chrominance sont inverséës dans les étages à transistorsrespectifs 13 et 21 et sont en phase lorsqu'ils sont recombinés dans les circuits de collecteur. La figure 2c montre la réponse à la borne de sortie 25 aux signaux 30 vidéo composés, le spectre C de la figure 2c est la somme du spectre A et du spectre B des figures 2 et 2, respectivement. Les £t D parties en pointillés 28 et 28, de la courbe deyèéponse 28 de la Q, D figure 2c représentent les changements de réponse que l'on peut obtenir en faisant varier le potentiomètre 24 de contrôle de gain 35 de chrominance. La figure 3 montre un autre circuit conforme à l'invention. Les composants de la figure 3 qui ont les mêmes fonctions que les 70 09535 6 2035144 composantes correspondantes de la figure 1 sont représentés par les mêmes chiffres de référence.' les signaux vidéo composés de télévision en couleurs sont appliqués à la base du transistor 13 par l'intermédiaire d'un condensateur de couplage 12 et sont 5 séparés dans le circuit d'émetteur du transistor 13 par un c.ircuit résonnant accordé en-parallèle 18. Les composantes de luminance sont appliquées par 1 ' intermédiaire du circuit .émetteur-collecteur du transistor 13 et apparaissent aux bornes de la résistance de cliarge 16. Les composantes du signal de chrominance sont appliquées -10 à la "base du transistor 21 qui fonctionne. en mode à collecteur commun. Les signaux de chrominance apparaissant à l'émetteur du . transistor 21 sont appliqués, par l'intermédiaire de la résistance 31, à l'émetteur du transistor 30. Le transistor 30 fonctionne comme amplificateur à basse commune. Les résistances 15 montées en série 32 et 33 sont connectées entre une source de tension positive et la masse. La tension apparaissant à la jonction entre les résistances 32 et 33 constituent une polarisation pour la base du transistor 30. Le collecteur du transistor 30 est relié, par l'intermédiaire de la résistance de charge 16, à la 20 source de tension positive. La jonction entre les collecteurs des transistors 13 et 30 et la résistance de cliarge commune 16 est reliée à une borne de sortie 25. Les signaux dans le circuit de collecteur du transistor 30 sont inversés par rapport aux signaux vidéo d'entrée appliqués à sa base. Les signaux de chrominance 25 passant dans les transistors 21 et 30 et apparaissant au circuit de collecteur du transistor 30 ne sont pas inversés par rapport aux signaux d'entrée appliqués à la base du transistor 13- Ainsi les signaux vidéo recombinés apparaissant aux bornes de la résistance de cliarge 16 ont leurs composantes "de chrominance inversées 30 par rapport aux composantes de luminance. L'inversion du signal de chrominance par rapport au signal de luminance est désirable par exemple lorsque les signaux v-idéo recombinés sont appliqués à un dispositif de mémoire de retard d'une ligne pour la remise en place de l'information vidéo. 35 La séparation des composantes de luminance et de chromi- na ce dans le circuit accordé 18 de la figure 3 est obtenue de la même façon que dans la figure 1. Ainsi les composantes du signal COPY 70 09535 2035144 de luminance et les composantes du signal de chrominance apparaissant aux; "bornes de la résistance de charge commune 16 de la figure 3 correspondent les unes avec les autres et n'ont pas d'erreur de phase différentielle. 5 Bien que ceci n'ait pas été représenté on voit que l'on peut faire varier le gain des étages à transistors21 à 30 de la figure 3, de telle façon que les composantes du signal de chrominance apparaissant dans le circuit de collecteur du transistor 30 puissent varier en amplitude par rapport aux composantes 10 du signal de luminance et être inversées en phase par rapport aux composantes du signal de luminance. Il convient de remarquer que les étages précités peuvent être des étages dont le gain est contrôlé séparément. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes 15 d'exécution décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. ' co^ 09535 8 2035144 REVENDICATIONS 1. - Dispositif pour le traitement d'un signal comportant une première gamme de fréquence et une seconde gamme de fréquence, caractérisé en ce qu'il comporte un premier et un second étage de transfert de signal ayant des sorties combinées et un circuit résonnant unique monté de façon à réduire à une valeur minimale le transfert effectif de la seconde gamme de fréquence à la sortie par le premier étage, le second étage de transfert ayant son entrée reliée audit circuit résonnant de telle sorte que cet étage transfert, de façon sélective, la seconde gamme de fréquence auxdites sorties combinées. 2. - Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le premier étage de transfert précité est constitué par un transistor unique et en ce que le second étage de transfert précité comporte un transistor relié directement à l'une des bornes dudit circuit résonnant. 3- - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'entrée du premier étage de transfert amène les signaux d'entrée d'abord à la base du transistor unique précité et en ce que le circuit résonnant est monté dans le circuit émetteur dudit transistor, de façon à engendrer sélectivement une tension, pour la seconde fréquence, qui est appréciable mais qui, pour la première fréquence, est faible comparativement à celle qui est délivrée à sa sortie. 4. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les sorties combinées précitées sont constituées par une résistance de cliarge de collecteur commune pour le transistor unique du premier étage de transfert et pour un transistor du second étage de transfert. 5. - Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte une résistance reliant l'émetteur du transistor unique précité au circuit résonnant et à l'entrée du second étage. 6. - Dispositif selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu;1 il comporte des moyens pour commander le gain 70 09535 9 2035144 relatif du premier et du second étages de transfert précités. 7. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens associés au second étage de transfert précité pour modifier la phase relative, par 5 exemple par inversion de phase, de la seconde gamme de fréquence du signal relativement à la première gamme de fréquence. 8. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 1, caractérisé que, lorsqu'il est utilisé pour le traitement d'un signal composé de télévision en couleurs, le circuit résonnant 10 précité est accordé de telle façon que le second étage traite sélectivement la sous-porteuse de couleurs tandis que le premier étage traite le signal d'information de luminance ayant la fréquence environnante, les deux étages précités étant de préférence des étages à gain contrôlé.