Brevet FR2223920A1 — publié le 19741025

La présente invention concerne un procédé d'asservissement de la fréquence de l'oscillateur local d'un récepteur de télévision fonctionnant dans une des gammes à hyperfréquence: par exemple en bande I, ledit récepteur comportant entre autres un étage mélangeur attaqué par une antenne, un étage oscillateur local pourvu de moyens électroniques de réglage de la fréquence, un amplificateur à fréquence intermédiaire (FI), et un étage démodula tueur. Ltinvention concerne également un dispositif d'asservisse- ment de fréquence pour l'application du procédé précité à un récepteur de télévision comportant un circuit mélangeur relié à une antenne, un circuit oscillateur couplé au circuit mélangeur, et muni d'une borne active de réglage de la fréquence, un circuit amplificateur à fréquence intermédiaire (FI) relié au circuit mélangeur, et un circuit démodulateur relié au circuit amplificateur à fréquence intermédiaire0 La stabilité en fréquence des oscillateurs assurant le changement de fréquence des récepteurs de télévision en bande X doit etre beaucoup plus élevée que dans le cas de la réception des bandes tJHr et VH!. Ceci est dA pour une large part au rapport élevé entre la fréquence ineidente et la fréquence FI qui est de tordre de 100 en bande X alors qu'il n'est que de 20 à 30 pour les autres bandes0 I1 en résulte en bande X une dérive proportionnellement plus importante de la fréquence FI pour une m8me variation relative de la fréquence locale. La situation est aggravée du caté émission lorsque celle-ci est effectuée à partir d1un satellite géostationnaire dont chaque canal EV est strictement limité à la bande de fréquence à transmettre; dans ce cas, un décalage de fréquence de ltoscillateur local entratne des interférences dues à la réception partielle d'un canal adjacent au canal désirés Du ceté réception enfin, la réalisation d'amplificateurs FI simples et économiques impose également de limiter leur bande passante au strict nécessaire, ce qui rend tout aussi néfaste à la qualité de l'image reçue le moindre décalage de fréquence de 12oscillateur local. Si la réalisation d'un oscillateur local de stabilité intrinsèque suffisante pour assurer une réception correcte est techniquement possible, elle est beaucoup trop onéreuse pour la diffu sion coinmerciale d'un téléviseur wgrand-public"; on sait par contre réaliser de façon simple des circuits discriminateurs de fréquence de très bonne stabilité thermique et électrique. On est ainsi amené à mettre en oeuvre des oscillateurs dont la fréquence est asservie par une boucle de régulation à une fréquence de consigne prélevée en un endroit déterminé de la chine de transmission des sigeaux. Un procédé de ce genre, connu et appliqué parfois pour la réception dans des bandes de fréquence moins élevée consiste à utiliser un circuit accordé pour prélever la fréquence FI en l'absence de modulation, fréquence dont les variations de part et d'autre de la fréquence nominale, causées par la dérive de ltoscilla- teur local, provoquent ltapparition d'une tension continue de polarité positive ou négative suivant le sens de l'écart et qui, appliquée à l'oscillateur, tend à ramener la fréquence de ce dernier à sa valeur eorrected En raison du rapport important, indiqué plus haut, entre la fréquence incidente et la fréquence PI dans les bandes à hyperfréquences, la précision obtenue au moyen du procédé précité n'est pas suffisante pour asservir de façon rigoureuse la fréquence de l'oscillateur local; ceci résulte notamment du rapport cyclique considérable entre la durée de la modulation image et la durée des impulsions de synchronisation pendant lesquelles seule peut btre prélevée l'onde porteuse non modulée. De plus, en modulation d'amplitude positive, cette durée correspond à un niveau résiduel de faible valeur de ladite onde porteuse par rapport au reste du signal. Un des buts de la présente invention est de réaliser un dispositif qui corrige les variations accidentelles de fréquence de l'oscillateur local, d'origine thermique ou autre, permettant ainsi d'assurer, dans des conditions normales de propagation et de niveau de champ électromagnétique, une réception correcte des émissions de télévision effectuées dans la gaze des hyperfréquences. Un autre but de l'invention est de permettre également une réception correcte en dépit de légères variations de la fréquence de l'onde porteuse de l'émetteur de télévision. Selon l'invention, le procédé d1asservissement de la fréquence de ltoscillateur local d'un récepteur de télévision fonctionnant dans l'une des gammes à hyperfréquence, par exemple en bande. I, ledit récepteur comportant entre autres un étage mélangeur attaqué par une antenne, un étage oscillateur local pourvu de moyens électroniques de réglage de la fréquence, un amplificateur à fréquence intermédiaire (Fl), et un étage démodulateur, est notamment remarquable en ce que l'on prélève par échantillonnage la fréquence intermédiaire non modulée, les salves de fréquence ainsi obtenues étant appliquées à un montage discriminateur de fréquence dont le signal de sortie intégré fournit une tension de réglage qui est, suivant le degré de précision dsasservissement désiré, seit appliquée après amplification directement à ltoscil- laveur local, soit appliquée à un oscillateur auxiliaire de fréquence nominale égale à la fréquence de récurrence du balayage berizental dont le signal de sortie est comparé à une fréquence de référence constituée par la fréquence de récurrence du balayage horizontal du téléviseur, le résultat de la comparaison étant traité de façon connue pour fournir une tension de réglage de la fréquence de l'oscillateur local. Egalement selon l'invention, le dispositif d'asservissement de la fréquence pour l'application du procédé précité à un réceptour de télévision comportant un circuit mélangeur relié à une antenne, sm circuit oscillateur couplé au circuit mélangeur et muni d'une borne active de réglage de la fréquence, un circuit at- plificateur à fréquence intermédiaire (FI) relié au circuit mélangeur, et un circuit démodulateur relié au circuit amplificateur à fréquence intermédiaire, est notamment remarquable en ce qu'il comporte une porte non à deux entrées dont la première est couplée à la connection de liaison entre l'amplificateur Fl et le circuit démodulateur par un circuit résonnant accordé sur la fréquence F1 en l'absence de modulation, et dont la seconde entrée est reliée à une borne d'entrée d'impulsions de synchronisation du balayage horizntal, la sortie de la porte "iTn étant connectée par une chatte de circuits en cascade eomprenant un circuit dis criminateur et un circuit intégrateur, soit à un amplificateur dont la sortie est reliée à la borne de commande de fréquence de l'oscillateur local, soit à une borne de commande de fréquence d'un oscillateur auxiliaire couplé à la première entrée d'un circuit comparateur à deux entrées dont la seconde entrée est con nectée à la borne d'entrée des impulsions de synchronisation du balayage horizontal, la sortie dudit circuit comparateur étant couplée à la borne de commande de fréquence de l'oscillateur local par un circuit détecteur de tension de creteO Le dispositif selon l'invention permet ainsi de prélever pendant la durée des impulsions de synchronisation lignes une fréquence de consigne constituée par la fréquence FI dénuée de modu lation, l'asservissement direct de la fréquence de l'oscillateur local à partir des variations de ladite fréquence de consigne suffisant pour la plupart des-cas; toutefois des conditions de réception particulièrement difficiles peuvent amener à utiliser la variante du dispositif selon l'invention mettant en oeuvre un circuit comparateur utilisant comme fréquence de référence la fréquence du balayage horizontal. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, fera bien comprendre comment l'invention peut titre réalisée, La figure 1 représente le schéma synoptique d'une première forme de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure 2 représente le schéma synoptique d'une seconde forme de réalisation du dispositif selon l'invention permettant une plus grande précision dtasservissement. La figure 3 représente un viddo-signal de modulation d'une onde porteuse0 La figure 4 représente une onde porteuse FI modulée en fréquence par le signal de la figure 3, les parties de ladite onde correspondant aux impulsions de - synchronisation du signal de la figure 3 étant représentées en traits plus foncés0 La figure 5 représente les signaux d1échantillonnage de l'on- de porteuse de la figure 4. La figure 6 représente les salves de fréquence obtenues à la sortie de la porte "ET. La figure 7 représente le signal de sortie du circuit discri- minatear des figures l et 2. La figure 8 représente le signal de sortie du circuit intégrateur des figures 1 et 2. Sur la figure 1, l'une des entrées d'un circuit mélangeur 1 est reliée à une antenne 2, tandis que la seconde entrée est connectée à un oscillateur local 3 muni d'une borne 4 de réglage de fréquence. L'entrée d'un aplificateur PI 5 est reliéeà la sortie du circuit mélangeur 1, la sortie dudit amplificateur Fl étant connectée à un circuit démodulateur 6 dont la sortie 7 attaque un amplificateur à vidéo-fréquence (non représenté). Ife dispositif 8 selon ltinvention est représenté à linté- rieur d'un cadre en traits interrompus, il comporte un circuit résonnant 9 couplé au conducteur de liaison entre l'amplificateur Fl 5 et le démodulateur 6, et la première entrée d'une porte "ET" 10 dont la seconde entrée est réunie à une borne ll entrée d'im- pulsions de synchronisation du balayage horizontal. Un circuit discriminateur de fréquence 12 a son entrée reliée à la sortie de la porte "ST" 10, et sa sortie connectée à l'entrée d'un circuit intégrateur 13 dont la sortie est couplée par un amplificateur 14 à la borne 4 de commande de fréquence de l'oscillateur local 3. Le dispositif de la figure 1 fonctionne de la façon suivante: le circuit résonnant 9 est disposé à la sortie de ltamplificaXeur Fl de façon à prélever la fréquence de consigne sans perturber le fonctionnement des autres circuits du téléviseur; cette fréquence de consigne se situe pendant la durée de l'impulsion de synchronisation modulant l'onde porteuse (figures 3 et 4)0 La fréquence de consigne, filtrée et amplifiée par l'effet de surtension du circuit résonnant 9, est appliquée à l'une des entrées de la porte ET" 10 qui est débloquée périodiquement par les impulsions de synchronisation lignes (figure 5); de cette façon, la modulation image de l'onde porteuse FI est éliminée et seules subsistent à la sortie de la porte E2" les salves de si gnaux à la fréquence de consigne (figure 6), dont la fréquence de récurrence et la durée sont égales à celles du signal de synchronisation de lignes. Le discriminateur 12 délivre à sa sortie des impulsions dont le niveau et la polarité sont fonction de la grandeur et du sens de ltécart de la fréquence de consigne par rapport à la valeur nominale; dans l'exemple de la figure 7, l'impulsion centrale correspond à un écart nul, les première et deuxième à un écart décroissant, et les quatrième et cinquième à un écart croissant dans l'autre sens.Le signal de la figure 7, intégré par le circuit 13 et amplifié par l'amplificateur 14 fourait-finalement la tension d'asservissement (figure 8) qui est appliquée à la borne 4 de réglage de fréquence de l'oscillateur local 3o De cette façon,tout écart de la fréquence de consigne, qu1il soit causé par une dérive de l'o cillateur local ou par un glissement de fréquence de l1émetteur, modifie la fréquence de l'oscillateur local de façon à recentrer la fréquence FI sur sa valeur nominale Sur la figure 2, dont les références sont communes avec celles de la figure 1, la sortie du circuit intégrateur 13 est reliée à une borne 15 de commande de fréquence d'un oscillateur auxiliaire 16 de fréquence nominale égale à la fréquence de récurrence du balayage horizontal et dont la sortie est couplée à l'une des entrées d1un circuit comparateur de fréquence 17,l'autre entrée dudit circuit comparateur étant reliée à la borne 11 d'entrée des impulsions de synchronisation lignes. L'entrée d'un circuit détecteur de tension de crête 18 est reliée à la sortie du circuit comparateur 17, tandis que la sortie est connectée à la borne 4 de réglage de fréquence de l'oscillateur local 5. La variante de la figure 2 du dispositif selon l'invention diffère de celui de la figure 1 en ce sens que ce ne sont pas les propres variations de la fréquence de consigne qui interviennent pour compenser la dérive de l'ascillateur local, mais le résultat de leur comparaison avec une autre fréquence de référence parfai tement.stable, en l'occurence la fréquence de récurrence du balayage horizontal. La correction de fréquence de ltoscillateur local 3 est obte- nue de façon connue, à partir du signal de sortie du comparateur au moyen du détecteur de tension de crête 18 qui fournit une tension dont la grandeur et la polarité varient en fonction de l'importance et du sens de l'écart de la fréquence de consigne. La variante du dispositif selon la figure 2 permet d'obtenir au prix d'une certaine complexité, une plus grande précision d'asservissement que celle fournie par le dispositif de la figure 1; son emploi est justifié chaque fois que l'on se trouve placé dans des conditions très difficiles de réception du signal émis. Le dispositif selon l'invention a été prévu pour fonctionner à partir d'émissions de télévision effectuées en modulation de fréquence; il est néanmoins possible de l'appliquer à la réception d'ondes modulées en amplitude, la fréquence de consigne étant prélevée à ltemplaoement du fond des impulsions de synchronisation horizontale où, même en modulation positive subsiste un résidu d'onde porteuse non modulée0 - REVENDICATIONS 1,- Procédé d'asservissement de la fréquence de lloscilla- teur local d'un récepteur de télévision fonctionnant dans une des gammes à hyperfréquence, par exemple en bande I, ledit récepteur comportant entre autres un étage mélangeur attaqué par une antenne, un étage oscillateur local pourvu de moyens électroniques de réglage de la fréquence, un amplificateur à fréquence intermédiaire (PI) et un étage démodulateur, caractérisé en ce que l'on prélève par échantillonnage la fréquence FI non modulée, les salves de fréquence ainsi obtenues étant appliquées à un montage discriminateur de fréquence dont le signal de sortie intégré fournit une tension de réglage qui est, suivant le degré d'asservissement désiré, soit appliquée après amplification directement à l'oscillateur local, soit appliquée à un oscillateur auxiliaire de fréquence nominale égale à la fréquence de récurrence du balayage horizontal, dont le signal de sortie est comparé à une fréquence de référence constituée par la fréquence de récurrence du balayage horizontal du téléviseur, le résultat de la comparaison étant traité de façon connue pour fournir une tension de réglage de la fréquence de l'oscillateur local. 2.- Dispositif d'åeservissement de de la fréquence pour l'ap- plication du procédé précité à un récepteur de télévision comportant un circuit mélangeur relié à une antenne, un circuit oscillateur couplé au circuit mélangeur et muni d'une borne active de réglage de la fréquence, un circuit amplificateur à fréquence in teriédiaire (FI) relié au circuit mélangeur, et un circuit démodulateur relié au circuit amplificateur à fréquence intermédiaire, caractérisé en ce qu'il comporte une porte "3T" à deux entrées dont la première est couplée à la connexion de liaison entre l'amplificateur FI et le circuit démodulateur par un circuit résonnant accordé sur la fréquence FI en l'absence de modulation,et dont la seconde entrée est reliée à une borne d'entrée dtimpul- sions de synchronisation du balayage horizontal, la sortie de la porte *ETp étant connectée par une channe de circuits en cascade comprenant un circuit discriminateur et un circuit intégrateur, soit à un amplificateur dont la sortie est reliée à la borne de commande de fréquence de l'oscillateur local, soit à une borne de commande de fréquence d'un oscillateur auxiliaire couplé à la première entrée dtun circuit comparateur à deux entrées dont la seconde entrée est connectée à la borne entrée des impulsions de synchronisation du balayage horizontal, la sortie dudit circuit comparateur étant couplée à la borne de commande de fréquence de ltoscillateur local par un circuit détecteur de tension de cretess