Brevet FR2283583A1 — publié le 19760326

La présente invention a pour objet un modulateur de fréquence à point de référence stabilisé, lors d'une translation de la caractéristique de modulation de ltoscillateur modulé. Ce modulateur présente l'avantage d'un prix de revient faible, et d'une qualité convenant pour les appareils du domaine semi-grand public, tel que les techniques audiovisuelles. Il est plus particulièrement, mais non exclusivement, destiné à l'obtention de la sous-porteuse de chrominance du système SECAM dans ce type d'appareils. Suivant l'invention, un modulateur de fréquence comportant un oscillateur modulable est caractérisé en ce que l'entrée de modulation du modulateur est reliée à I1 entrée de commande de l'oscillateur par l'intermédiaire d'un additionneur, que la sortie de l'oscillateur alimente un discriminateur de fréquence centré de manière à fouloir, pour un signal d'entrée de fréquence f, une tension d = rv , r étant un fac Bffi nstant et v la tension de commande correspondant à la fréquence f sur la caractéristique nominale de l'oscillateur, et en ce que ledit modulateur comporte un soustracteur dont la première entrée est couplée à l'entrée de modulation du modulateur par une première voie et à la sortie du discriminateur par une seconde voie, un dispositif de retard étant inséré dans la première voie et un dispositif de réglage de gain étant si nécessaire, inséré dans au moins l'une des voies pour que les deux signaux simultanément appliqués au soustracteur soient égaux #nen absence de toute dérive des paramètres de ses voies d'ali- mentation,la sortie dudit soustracteur étant reliée à la seconde entrée de l'additionneur par l'intermédiaire d'un amplificateur qui ilLnente cette seconde entrée de manière à lui fournir un signal de m~me signe que l'excès algébrique du signal appliqué à la première entrée du soustracteur sur le signal appliqué à la seconde entrée de ce soustracteur. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et de la figure s'y rapportant qui représente schématique- ment un modulateur de fréquence suivant l1invention. On appellera ici point de'référence du modulateur celui qui correspond à un signal de sortie nul dans les diseriminateurs des usagers. On rappelle en effet que les normes SECAM prévoient deux fréquences de repos légèrement différentes pour les deux chromnnancest ceci pouvant titre obtenu à la modulation par l'addition d'une composante continue à l'une des deux chrominances, ou par l'utilisation de deux oscillateurs. Cela dit, on remarquera tout d'abord que dans l'application envisagée la translation de la caractéristique de modulation est, d'une part la cause la plus fréquente et la plus importante des erreurs de fréquence de la porteuse modulée, et d'autre part qu'elle entratne la coloration des zones de l'image qui devraient être blanches, ce qui est le phénomène le plus gtnant pour le téléspectateur, car cette erreur de coloration lui "saute aux yeux" alors que, faute d'une référence, il ne se rendra pas compte par exemple qu'un vert est plus foncé qu'il ne devrait 1'6tri. Enfin l'invention est basée sur cette considération que le signal émis n'a pas besoin d'une qualité supérieure à celle que peuvent restituer les discriminateurs des appareils de réception0 Le résultat visé par la présente invention est un système de stabilisation pouvant n'utiliser qu'un seul amplificateur, dont la bande passante peut être réduite. Sur la figure un oscillateur modulable en fréquence, 1 , a son entrée de commande de fréquence 2 reliée à l'entrée de modula- tion 3 par l'intermédiaire d'un additionneur 40 La caractéristique nominale fréquence f/tension de commande v de l'oscillateur 1 est f = Fo + kv , k constante. On considère le cas, courant, d'une dérive AFo non négligeable de la valeur F , k restant sensiblement constant. o La sortie de l'oscillateur 1 , outre qu'elle alimente les circuits d'utilisation, est reliée à un discriminateur de fréquence 5. Le discriminateur, qui pourra être pris identique à celui des récepteurs qui utiliseront l'onde modulée en fréquence, est prévu pour fournir une tension d = rv , r facteur constant, lorsqu'il reçoit de l'oscillateur un signal de fréquence f = Fo + kv. I1 fournit en fait à l'instant t un signal u'(t). Le discriminateur 5 est suivi d'un dispositif de réglage de gain 6. la sortie du dispositif de réglage de gain 6 est reliée à la seconde entrée d'un soustracteur 7. La première entrée de celui-ci est reliée à l'entrée de modulation du modulateur par l'intermédiaire d'un élément de retard 8 L'élément de retard 8 et le dispositif de réglage de gain 6 sont destinés à rendre comparables les deux signaux d'entrée du soustracteur, autrement dit déterminés de telle sorte que si l'oscil- lateur fonctionne sur sa caractéristique nominale, le signal de sortie du soustracteur est nul. Le temps de retard T imposé par l'élément de retard 8 compense le temps s'écoulant entre l'application de la tension de commande v à l'oscillateur et la transmission par le dispositif 6 de la réponse du discriminateur à la fréquence fournie par l'oscillateur en réponse à ce signal de commande. Suivant la puissance de ltoscillateur et le niveau de réponse du discriminateur d'une part et l'atténuation impartie par l'élément de retard, le gain doit être augmenté dans une voie par rapport à l'autre. il est préféré d'utiliser un atténuateur dans la voie dont le gain doit etre diminué (on a supposé ici que c'était la voie contenant le discriminateur) plutôt qu'un amplificateur dans l'autre, étant donné qu'un atténuateur ne pose pas les mêmes problèmes qu'un amplificateur en ce qui concerne la bande passante. Le dispositif de réglage de gain 6 est donc un atténuateur dont le facteur d'atténuation t/s est tel que r/s = m , m étant le facteur d'atténuation imparti par l'élément de retard 8 , et pouvant titre égal à 1 si l'élément de retard n'apporte pas d'atténuation. L'élément de retard 8 fournit des lois m u(t-#) et l'atténuateur 6 fournit u'(t). Le soustracteur soustrait le signal appliqué sur sa seconde entrée du signal appliqué sur sa première entrée et le signal différence est amplifié par un amplificateur 10 de gain positif A élevé. Le signal de sortie de l'amplificateur est appliqué à la seconde entrée de l'additionneur 4. Le retard imparti par l'additionneur étant négligeable et jouant d'ailleurs sur ses deux signaux d'entrée. L'oscillateur reçoit dès lors la tension de commande v(t) = ut) +Â [ mu(t#-e) u'(t#) ] e étant le retard imparti par le soustracteur 7 et l'amplificateur 10. En désignant par F(t) la fréquence désirée en réponse à une tension de modulation u(t) et par f(t) la fréquence effectivement fournie par l'oscillateur pour cette tension de modulation, on remarque que L'oscillateur reçoit la tension de commande L'oscillateur fournit donc, pour une translation de tS0 de la caractéristiaue on a donc finalement Cette équation admet, pour EFo = constante, la solution f(t) - i(t) = constante, cette dernière constante étant alors étale La translation de fréquence dé la caractéristique est donc réduite dans le rapport de 1/(1+tam). Pour don = constante, la tension de correction est égale à v ainsi On voit/que si l'amplificateur doit avoir un gain élevé, sa bande passante peut être réduite, Si l'on suppose par exemple que Fo reste sensiblement constante pendant la durée d'une ligne de télévision mais que sa variation au cours des lignes successives doit astre prise en considération, ceci demande une largeur de bande de 625x25 , soit environ 16 000 Hz pour le standard couleur de 625 lignes. Suivant la qualité de l'oscillateur, la bande passante de l'amplificateur sera fixée à une valeur comprise entre quelques centaines de Hz et quelques dizaines de kHzo On a supposé dans l'exposé qui précède que le discriminateur fonctionne sur sa caractiristique nominale. On remarque à cet égard que le point primordial est qu'il soit convenablement centré sur la fréquence F0 REVENDICATIONS 1-. Modulateur de fréquence comportant un oscillateur modulable dont la sortie est couplée à un discriminateur de fréquence centré de manière à fournir, pour un signal d'entrée de fréquence f, une tension d = rv, r étant un facteur nominalement constant et v la tension de commande correspondant à la fréquence f sur la caractéristique nominale de l'oscilla- teur, et un soustracteur recevant le signal d'information appliqué à l'entres de modulation du modulateur,d'une part, sur une première entrée, par une première voie ne comportant ni modulation, ni démodulation de ce signal, d'autre part, sur une seconde entrée, par la voie alimentes par entrée de modulation et comportant l'oscillateur et le discriminateur, un dispositif de réglage de gain étant éventuellement inséré dans au moins l'une de ces voies pour égaliser leur gain en ~l'absence de dérive des paramètres des deux voies, caractérisé en ce que entrée de modulation du modulateur est reliée à entrée de commande de l'oscillateur par l'intermédiaire additionneur, qu'un dispositif de retard est inséré dans ladite première voie de manière à égaliser les temps de transit du 3 signal d'informationdans les deux dites voies, et que la sortie dudit soustracteur est reliée à la seconde entrée de l'addition neur par ltintermédiaire d'un amplificateur à gain élevé qui alimente cette seconde entrée de manière à lui fournir un signal de même signe que l'excès algébrique du signal appliqué i à la première entrée du soustracteur sur le signal appliqué à la seconde entrée de ce soustracteur. 2. Modulateur de fréquence suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de réglage de gain est-un dispositif d'atténuation. 3. Modulateur de fréquence suivant la revendication 1-, caractérisé en ce que la bande passante dudit amplificateur est comprise entre quelques centaines de Hz, et quelques dizaines de kHz. 4. Codeur de télévision en couleur comportant pour la modulation de la sous-porteuse un modulateur de fréquence suivant l'une des revendications 1 à 3.