Brevet FR2196550A1 — publié le 19740315

La présente invention concerne un ensemble de conversions de fréquence et de démodulation d'un signal Ml. L'invention concerne plus particulièrement un démodulateur synchrone pour démoduler un signal IF transformé. On connatt des démodulateurs synchrones qui permettent de démoduler un signal de faible tension et avec une faible distorsion. les démodulateurs classiques utilisés dans les récepteurs de télévision ont généralement une structure correspondant à ce qui suit. Le signal IF du convertisseur est amplifié par un amplificateur IF après passage par un filtre passe-bande, puis le signal amplifié est envoyé à l'une des bornes d'un démodulateur synchrone. Une partie du signal de sortie de limplificateur IF passe par le filtre passe-bande 'étroite, pour donner un signal qui est une composante de signal dont la fréquence est la même que la fréquence porteuse du signal IF seulement lorsque ce signal IF est présent. Le signal ainsi obtenu, est amplifié par un amplificateur, puis est coupé par un limiteur pour que son amplitude soit constante et le signal résultant est envoyé au démodulateur synchrone pour constituer le signal porteur de référence. les installations de démodulation synchrones décrites ci-dessus présentent l'inconvéniert suivant. Pour arriver à un signal porteur de référence à amplitude stable et constante, le signal qui passe par le filtre passe-bande étroite doit être suffisammentamplifié et c'est pourquoi il faut lu, amplificateur à gain élevé. Lorsque le niveau du signal d'entrée baisse, le fonctionnement du limiteur devient instable et c'est pourquoi. il est très difficile d'arriver à un signal porteur de référence, d'amplitude constante. Comme la composante à bande unilatérale du signal IF ne peut être complètement éliminée même avec un filtre passe-bande étroite, le signal porteur de référence subit une modulation de phase. Lorsque la fréquence du signil de sortie d'une réception accordé ou du signal IF dévie par rapport à la fréquence normale, le signal de sortie du filtre passe-bande à bande étroite diminue brusquement et ne permet pas d'obtenir un signal porteur de référence, normal. Il est également difficile de réaliser un filtre passe-bande étroite ayant les caractéristiques voulues. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des démodulateurs synchrones connus et se propose de créer un ensemble de conversions de fréquence et de démodulation comportant un moyen d'accord de fréquence agtomatique et un circuit de démodulation synchrone avec un oscillateur de référence. De façon plus détaillée, l'invention concerne un ensemble caractérisé en ce qu'il comprend un convertisseur de fréquence transformant un signal RF en un signal IP, le convertisseur de fréquence comportant un mélangeur et un oscillateur à tension commandée, cet oscillateur constituant l'oscillateur à fréquence locale pour le mélangeur, un démodulateur synchrone recevant le signal IF du convertisseur de fréquence et fournissant un signal de sortie démodulé, un générateur de signal de référence envoyant un signal porteur de référence au démodulateur synchrone et un comparateur de phases pour comparer la phase du signal IF et celle du signal porteur de référence pour donner un signal de sortie de comparaison de phase qui est envoyé à l'oscillateur à tension commandée pour régler la fréquence de cet oscillateur. Grâce à l'invention, on a un ensemble d'accord permettant d'accorder de façon précise un signal d'entrée RF. En outre, l'invention crée un démodulateur qui fournit un signal de sortie démodulé ne comportant pas de composantes de distorsion. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est un schéma bloc d'un mode de réalisation de l'invention, - les figures 2A, 2B, 2C et 2D sont des schémas d'onde servant à l'explication du fonctionnement du dispositif selon l'invention, - la figure 3 est un schéma-bloc d'un autre mode de réalisation de l'invention; - la figure 4 est un schéma-bloc d'une seconde variante de réalisation de l'invention. La figure 1 représente schémati quement un premier mode de réalisation de l'invention. Selon ce mode de réalisation, une antenne 1 fournit un signal d'entrée RF à un convertisseur de fréquence 2 qui transforme le signal de télévision RF en un signal IF. Le convertisseur 2 se compose d'un amplificateur RF, 2a, d'un mélangeur 2b et d'un oscillateur à tension commandée (VCO) 2c qui sert également d'oscillateur de fréquence locale. Le signal de sortie IF fourni par le convertisseur 2 est envoyé à travers un filtre passe bande (BPPi 5 à un amplificateur IF, 4. l'es fréquences de résonance du filtre passe-bande 4 et de l'amplificateur IF, 4, sont fixées dans ce cas à 45, 75 HEi signal IF, amplifié, dérivé de l'amplificateur IF, 4 est envoyé à un démodulateur synchrone 5. Le signal démodulé fourni par le démodulateur synchrone 5 est envoyé par un filtre passe-bas (LPF), 6 à une bande de sortie de signal vidéo 7. Un oscillateur de référence 8 constituant un générateur de signal de référence, fonrait un signal porteur de référence à un démodulatear synchrone 5 et à un déphaseur 9 qui déphase de 900 le signal porteur de référence. L'oscillateur de référence 8 fournit un signal porteur de référence à une fréquence de 45, 75 MHz et dont l'amplitude r est constante. Le signal IF fourni par l'amplificateur I@. 4 est envoyé à un comparateur de phases 10 qui reçoit le signal de sortie du déphaseur 9. Le signal de sortie fourni par le comparateur de phases 10 est envoyé à un filtre passe bas (LPF), 11 et un signal de sortie continue, dérivé du filtre passe-bas Il est envoyé à un socillateur à tension commandée 2c du convertisseur comme fréquence d'accord de coinnde de tension. On décrira ci-après l'accord et la démodulation. melon l'invention, le mélangeur 2b, le filtre passe-bande 3, l'amplificateur IF, 4, le comparateur de phases 10, le filtre passe-bas 11 et l'oscillateur à tension commandée 2c constituent une boucle dite à phase verrouillée. Le principe de base du fonctionnement de la boucle est décrit de façon sommaire ci-après.Lorsque la fréquence du signal IF transformé à partir du signal RF par le signal de sortie de l'oscillation à tension commandée 2c est suffisamment voisine de la fréquence de référence du signal, de référence, le fonctionnement en réaction de la boucle de blocage de phase oblige l'oscillateur à tension commandée 2c à se bloquer ou à se synchroniser sur le signal de référence et à suivre ce signal avec de légères variations de fréquence0 Cé fonctionnement est analogue à l'accord automatique de fréquence, classique à l'exception de l'utilisation de l'oscillateur de référence 8 et du comparateur de phases 10 à la place d'un discriminateur de fréquence. l,oscillateur de référence 8 est par exemple un oscillateur commandé à cristal. Le signal de sortie de l'oscillateur de référence 8 est envoyé au comparateur de phases 10 par le déphaseur 9. Le déphaseur 9 sert à décaler le déphasage de 900 fourni par la boucle de verrouillage de phase. La fréquence et la phase du signal de sortie IF de l'amplificateur IF, 4 sont comparées à celles du signal de référence décalé en phase par le comparateur de phases 10 et la sortie de ce comparateur de phases jP est envoyée à travers un filtre passe-bas Il vers l'oscillateur à tension commandée 2c comme tension de commande.La tension de commande varie en fonction de la fréquence et de la phase entre le signal IF et le signal de référence de fanon à maintenir la fréquence du signal IF égale à celle du signal de référence, ainsi qu'une différence de phase prédéterminée par exemple égale à 900, entre le signal IF et le signal de référence. La fréquence et la phase du signal de sortie IF fourni par l'amplificateur IF, 4 sont fixées égales à celles du signal porteur de référence fourni par ltoscillateur de référence 8. De la sorte, le signal IF est démodulé normalement par le démodulateur synchrone 5. Glace à l'invention, si la fréquence d'oscillation de l'oscillateur à tension commandée 2c varie, comme le signal IF est toujours comparé au signal porteur de référence, l'oscillateur à tension commandée 2c est réglé de sorte que le signal IF présente une fréquence déterminée par exemple égale à 45, 75 ra. Il en résulte un accord précis que l'on obtient dans tous les cas. De plus, l'oscillateur de référence 8 est prévu pour la comparaison en fréquence et en phase, de sorte que par e#emple si l'on utilise un oscillateur commandé par un cristal, pour l'oscillateur de référence 8, on peut arriver à l'accord, avec une précision égale à celle du cristal.De plus, comme le signal de sortie de l'oscillateur de référence 8 sert de signal porteur de référence pour le démodulateur synchrone 52 on peut obtenir un signal porteur de référence de niveau suffisant, stable et ayant une amplitude constante0 Les figures 2a-2d représentent des schémas d'onde utilisés pour expliquer le fonctionnement de l'invention. La figure 2A est un schéma d'onde du signal de sortie IF, k qui est un signal SI dérivé de l'amplificateur IF,4, Ce signal de sortie 2 est envoyé au démodulateur synchrone 5. La figure 2B est un schéma d'onde du signal porteur de référence Q fourni par ltoscilla- teur de référence 8. Ce signal porteur de référence Q est envoyé au démodulateur synchrone 5 comme porteur de référence. La phase du signal de sortie P et du signal porteur de référence Q sont maintenues égales par la boucle de verrouillage de phase. Si le signal de sortie P est transformé par le signal porteur de référence y, on obtient un signal de sortie R ayant une seule polarité (figure 20) comme signal de sortie du démodulateur synchrone 50 Le signal de sortie R du démodulateur synchrone 5 est envoyé au filtre passe-bas 6. Ce filtre passe-bas 6 supprime la composante porteuse IF du signal IF, R, si bien que l'on obtient un signal vidéo ss (figure 2D) à la sortie du signal vidéo 7. La figure 3 représente une première variante de 11 invention. Dans cette figure, on a utilisé les mêmes références Qu'à la figure 1 pour les mêmes éléments. Dans tette variante, seule la position du déphaseur 9 est différente de l'installation de la figure 1. En effet, le déphaseur 9 de cette variante est branché entre l'pscillateur de référence 8 et le démodulateur synchrone 5. On peut ainsi ne pas reprendre la description détaillée de ce montage. La raison d'être du démodulateur c: dans la place indiquée à la figure 3 est que cette position est identique à celle de l'installation de démodulation de la figure 1. La figure 4 représente une seconde variante de l'invention. Dans cette variante, on a également repris les mimes références qu'aux figures 1 et 3 pour désigner les mêmes éléments. Dans ce cas, seule la position du déphaseur 9 est différente des installations des figures 1 à 3. En effet, le déphaseur 9 est branché entre l'amplificateur IF, 4 et le comparateur de phases 100 On peut de ce fait supprimer la description détaillée de l'ensemble du montage. La raison du branchement du déphaseur 9 selon la figure 4 est que cette position est analogue à celle de l'installation des figures 1 et 3. Comme décrit ci-dessus, glace à l'inventions on assure 1 accord automatique en utilisant l'oscillateur de référence 8 et le comparateur de phases 10, ce qui permet d'assurer toujours un accord précis. Dans ce cas, on peut supprimer le discriminateur de fréquence composé d'une inductance et d'un condensateur, tel qu'il était utilisé dans l'art antérieur. L'invention permet ainsi des montages réalisés sous forme de circuits intégrés. En outre, comme dans l'invention, le signal porteur de référence pour l'accord automatique en fréquence est commun avec la démodulation synchrone, la phase du signal d'entrée vers le démodulateur synchrone 5 coXncide toujours de façon précise avec celle du signal porteur de référence. Comme signal porteur de référence, on utilise le signal de sortie d'un oscillateur de référence. De cette façon, ce signal porteur n'est pas influencé par les variations d'amplitude et de fréquence du signal d'entrée, ce qui permet d'obtenir un signal de sortie démodulé ne présentant pas de distorsion. Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, le générateur du signal de référence utilisé est un oscillateur qui oscille directement à la fréquence intermédiaire; on peut néanmoins utiliser un signal obtenu par multiplication, division ou hétérodyne à partir d'un signal fourni par un oscillateur de la fréquence du signal porteur de référence. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisations ci-dessus décrits et représentés à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Installation de conversion de fréquence et démodulation de signaux Es, caractérisée en ce qu'elle comprend un convertisseur de fréquence transformant un signal RF en un signal IF, le convertisseur de fréquence comportant un mélangeur et un oscillateur à tension commandée, cet oscillateur constituant l'oscillateur à fréquence locale pour le mélangeur, un démodulateur synchrone recevant le signal IF du convertisseur de fréquence et fournissant un signal de sortie démodulé, un générateur de signal de référence envoyant un signal porteur de référence au démodulateur synchrone et un comparateur de phases pour comparer la phase du signal IF et celle du signal porteur de référence pour donner un signal de sortie de comparafson de phase qui est envoyé à ltoscilla- teur à tension commandée pour régler la fréquence de cet oscillateur. 20) Installation selon la revendication 1, caractérisé en ce au'elle comporte un déphaseur pour faire coïncider la phase du signal IF avec la phase du signal porteur de référence. 30)Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le déphaseur est prévu entre le générateur de signal de référence e# le comparateur de phases. 40) Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte un filtre gasse-bas entre le comparateur de phases et l'oscillateur à tension commandée. 50) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fréquence du générateur de signal de référence est la fréquence intermédiaire.