Brevet FR2271729A1 — publié le 19751212

La présente invention concerne un générateur stable et asservi de sous-porteuses de chrominance pour système de télévision S.E.C.A.M. Le système de télévision en couleurs S.E.C.A.Mv utilise pour la transmission de l'information de chrominance deux sous-porteuses modulées en fréquence, l'une à 4,250 MEIz par le signal (Y-B), l'autre à 4,40625 NIIz par le signal (R-Y), Y, R et B représentant comme il est habituel le signal de luminance, le signal rouge et le signal bleu. Afin de rendre l'image codée en système S.E.C.A.M. compatible, c'est-à-dire de faire en sorte que les sous-porteuses soient pratiquement invisibles lorsque 11 image est vue sur un écran noir et blanc, il est nécessaire que ces sous-porteuses soient en phase avec la fréquence de ligne . Il est connu qu'on choisit comme fréquences sous-porteuses de chrominance des harmoniques de la fréquence de lignes à 15,625 kHz, le 282ème harmonique pour la sous-porteuse 4,40625 Miz et le 272rne harmonique pour la sousporteuse 4,250 MEz. D'autre part, on applique aux sous-porteuses des changements de phase +1t à la fréquence de lignes et selon une séquence bien définie, par exemple pour le S.E.C.A.M. 3B européen selon la séquence #, #,-# , # , # ,-# ,... avec inversion de la séquence toutes les trames. La génération des sous-porteuses de chrominance à partir d'un signal à la fréquence de ligne nécessite des filtres de bande très stables et très sélectifs, donc des filtres à quartz. Cependant, si pour une raison quelconque la fréquence du générateur à 15,625 z change, ce qui est toujours le cas dans les transmissions mobiles à cause de l'effet Doppler, ou dans le cas de mélange de couleurs à partir de magnétoscopes industriels, la sélectivité des filtres est telle que la raie correspondant au 282ème ou au 272ème harmonique tombe en dehors de la bande passante des quartz. Une solution connue pour pallier cet inconvénient consiste à utiliser des filtres à quartz composes de plusieurs quartz et présentant une assez grande largeur de bande, 10 à 15 Idiz par exemple. Cependant, cette solution utilisée dans les codeurs professionnels a comme principal inconvénient un prix élevé et un encombrement important de ces filtres. Conformément à l'invention, on utilise comme fréquence de référence, non plus la fréquence de ligne , mais les fréquences de deux quartz oscillant librement et qui, par suite, ne sont pas liées à la fréquence de ligne , ces quartz ayant une stabilité courante, suffisante pour tenir la tolérance sur la fréquence de la sous-porteuse de chrominance; Cette tolérance étant de 2 Miz pour les codeurs professionnels, on voit qu'un quartz d'une stabilité de 10-4 donnant à 4,250 MEIz une drive de 425 Hz inférieure à la tolérance indiquée, conviendra parfaitement. On dispose, pour asservir le générateur de sous-porteuses de chrominance aux fréquences de révérence d'une part et à la fréquence de ligne d'autre part, de la partie du temps de suppression de ligne non occupée par la salve de chrominance, soit d'un temps de 6,7 à 7,5 s au maximum. Ce temps est très court et ne représente qutenviron une trentaine de périodes de la sous-porteuse. Pour réaliser l'asservissement en un temps aussi court, et conformément à l'invention, on prédispose le générateur de sous-porteuses en le mettant en phase, selon la ligne considérée, avec l'un ou l'autre des oscillateurs de référence. Pour cela, on arrête à chaque ligne le générateur de sous-porteuses pendant la durée d'une première impulsion de blocage.Mais, comme les fréquences de référence ne sont pas liées à la fréquence de ligne, la position exacte de l'impulsion de blocage doit autre définie par les oscillateurs de référence et non par les impulsions de suppression de ligne. La mise en phase du générateur avec les oscillateurs étant réalisée grace à la première impulsion de blocage liée e à la fréquence de référence, on-asservit ensuite le générateur à la fréquence de ligne grâce à une seconde impulsion de blocage liée à la fréquence de lignes. On voit que le premier asservissement à la fréquence de référence limite la dérive du générateur de sous-porteuses à 425 Hz ou 441 Hz pour une stabilité de quartz de 10 49 inférieure à la tolé- rance, mais les oscillateurs à quartz étant dans une phase quelconque par rapport à la fréquence de ligne , la compatibilité n'est pas réalisée. La deuxième impulsion met en phase le signal de sousporteuse et l'impulsion de suppression de ligne. L'invention va maintenant être décrite en détail en relation avec les dessins annexés, dans lesquels - la Fig. 1 représente, sous la forme d'un diagramme de blocs, le générateur stable et asservi de sous-porteuses de chrominance de l'invention - la Fig. 2 représente un signal de télévision pour l'explication des bases de l'invention ; - la Fig. 3 représente sous forme détaillée le générateur stable et asservi de sous-porteuses de chrominance de l'invention ; - les Figs. 4a et 4b sont des diagrammes de signaux à deux échelles de temps différentes pour l'explication du fonctionnement du gené- rateur ; et - la Fig. 5 représente les oscillateurs à quartz. En se référant dtabord à la Fig. 2, on a représenté un signal de télévision à l'endroit de la suppression de ligne. Ltimpulsion de suppression de ligne dure 12 ps et l'impulsion de synchronisation de ligne dure 4,7 s et commence 1,5 ps après le debut de ltimpul sion de suppression de ligne. La salve de sous-porteuse de chrominance commence 6,7 à 7,5 pus après le début de l'impulsion de suppression de ligne, c'est-à-dire que la sous-porteuse est retablie 5,3 à 4,5 ps avant la fin du noir ligne.Toutes les durées indiquées sont approximatives et les tolprances sont indiquées dans les normes du Comité Consultatif International des Radiocommunications. Il ne reste donc qu'un intervalle de temps de 47 à7,5 s au maximum pour effectuer les asservissements dont il a éte question dans l'entrée en matièré.Cette dureeest à diviser entre ces deux asservis serments. On prend, par exemple, 4 s pour effectuer le premier asservissement et 0,5 ps pour effectuer le second. En se référant à la Fig. 1, 1 et 2 désignent deux oscillateurs à quartz ayant respectivement des fréquences d'oscillation voisines de 4,250 MHz (sous-porteuse bleue) et 4;40625 MHz (sous-porteuse rouge) et 3 désigne le générateur de signaux carrés produisant la sous-porteuse de chrominance qu'il y a lieu d'asservir, alternative- ment et à la fréquence de ligne, à l'oscillateur à quartz 1 et à l'oscillateur à quartz 2. Les oscillateurs à quartz ont une stabilité de 10-4 ou plus. Les sorties des oscillateurs 1 et 2 sont reliées, par un commutateur 4 fonctionnant à la fréquence de ligne, d'une part à un comparateur de phase 5 et, d'autre part, à une porte OU-NON 6. Cette porte OU-NON reçoit d'autre part des impulsions référées à la ligne 23. Dans un circuit amplificateur et écrêteur 11, les signaux sinu soidaux de référence sont transformés en signaux carrés. La sortie du circuit OU-NON 6 est reliée à un circuit monostable 7 produisant la première impulsion de blocage 25 qui est appliquée au générateur de sous-porteuses de chrominance 3 pour le mettre en phase avec le signal de référence0 La sortie du générateur 3 est reliée, d'une part au comparateur de phase 5 et, d'autre part, au circuit de codage du signal de télévision.La sortie du comparateur de phase 5 est reliée à l'entrée du modulateur de fréquence 10 du générateur 3, à travers le commutateur de temps d'asservissement 8. Ce commutateur de temps d'asservissement est commandé par le signal 23 lié à la ligne et applique ou n'applique pas au modulateur 10 le signal d'asservissement de fréquence produit par le comparateur de phase 5. Le signal 23 commande également un circuit mono stable 9 qui produit la seconde impulsion de blocage 26 servant à la mise en phase du générateur 3 avec les impulsions de suppression de ligne. En se référant maintenant à la Fig. 3, le générateur 3 est composé de deux circuits monostables 31 et 32 du type 74121 ou équivalent bouclés l'un avec l'autre en connectant les bornes 3 et 6 du premier aux bornes 6 et 3 du seconde La fréquence de fonc *bonnement est définie par les capacités des condensateurs 33 et 34, connectés entre les bornes 10 et 11 de chaque circuit monostable,et par la valeur du courant produit par le générateur de courant symétrique 10 formé des transistors 101 et 102. Le courant de sortie de ce générateur est défini, soit par la tension-d'asservissement pendant un temps prédéterminé de 4 ps, soit par les signaux modulants (R-Y) et (Y-B). Des impulsions 23 de 4 ps ayant leur front avant en phase avec le noir ligne sont appliquées à la borne 3 du circuit monostable 11 qui délivre à sa borne 6 des impulsions brèves 27 d'une durée égale à un nombre entier de périodes d'une sous-porteuse de chrominance augmenté d'une demi-période. Si le nombre entier de périodes est égal à 1, la durée des impulsions 27 est de 0,345 )zso La demi-période rajoutée est liée au fait que le basculement du circuit monostable 6-7 se fait sur le front descendant du signal de réfé- rené. Les impulsions de sortie 27 du circuit monostable 11 sont appliquées à la borne 3 du circuit monostable 6-7 et les impulsions de sortie 25 de ce dernier circuit monostable apparaissant à la borne 1 sont appliquées à la borne 5 du circuit monos table 31 eonstituant l'un des composants du générateur 31-32 pour arrêter ce générateur, Le signal de référence est appliqué à l'entrée 51 du comparateur de phase 5. Ce comparateur de phase comprend un circuit ULN-2111, 55 à fonctions multiples (ou un circuit équivalent 1596 par exemple) pouvant, outre sa fonction de comparateur de phase, servir d'écrêteur. Le signal de référence est amplifié et écrêté par la chaste d'amplification et le limiteur contenu dans le circuit 55. Les créneaux résultant sortent par la sortie 53 et sont appliqués à la borne 4 de la porte OU-NON 6 contenue dans le circuit monostable 6-7. Le comparateur de phase reçoit également par l'en- trée 52 le signal 21 du générateur modulé en fréquence 3 prélevé à la borne 3 du circuit monostable 32. Le signal mesurant la différence de phase sort par la borne 1 du circuit 55, est appliqué à l'amplificateur 56 et se retrouve amplifié sur la borne de sortie 54 d'où il est appliqué au modulateur 10, à travers le commutateur de temps d'asservissement 8. L'impulsion 23 est amplifiée de 5 volts à 12 volts par le transistor 84 et l'impulsion amplifiée 24 sature le transistor à effet de champ 85. En devenant conducteur, le transistor à effet de champ 85 ferme la boucle d1 asservissement entre la borne 81, reliée à la borne 54 du comparateur de phase, et la borne 83, reliée à l'entrée du modulateur 102 à travers la diode source-grille du transistor à effet de champ 86. Le condensateur 87, en parallèle sur le circuit source-drain du transistor à effet de champ 85t se charge sous une tension propoFtionnelle à la différence de phase entre sous-porteuse actuelle et sous-porteuse de référence et garde en mémoire sa tension de charge quand l'impulsion de commande d'asservissement 23 est terminée. Cependant, si l'impulsion 25 a mis en phase le générateur de sous-porteuse par rapport au signal de référence afin de faciliter l'asservissement, il faut également mettre la fréquence de ce générateur en phase avec le noir de ligne afin d'assurer la compa tibilité; Cette mise en phase est effectuée par une impulsion de blocage 26 produite par le circuit monostable 9. Celui-ci est déclenché par l'impulsion 24 appliquée à sa borne 3 et produit à sa borne I 1 l'impulsion 26 qui est appliquée à la borne 5 du circuit monostable 32 du générateur 31-32 pour l'arrêter. Une légère intégration de l'impulsion 24 est faite par le circuit RC 88 afin que l'impulsion 26 n'agisse sur le générateur que lorsque l'action de l'impulsion 25 est terminée. On a représenté sur les Figes. 4a et 4b le signal de référence 20 produit par l'un ou l'autre des oscillateurs à quartz 1 ou 2, le signal 21 produit par le générateur 3 modulé en fréquence, les impulsions 23 et 24 de 4 ps alignées sur le début du noir ligne, l'impulsion 27 de 0,35 ps alignée sur le noir ligne, l'impulsion 25 commengant avec un flanc descendant de 20 et l'impulsion 26 suivant la fin de l'impulsion 23. La Fig. 5 représente les oscillateurs à quartz 1 et 2. Chacun d'entre eux comprend un quartz, respectivement 110 et 120 dont les électrodes sont bouclées à travers deux portes ET-NON du type 7400 111 et 112 ou 211 et 212 et une résistance 113 ou 213. Les régis tances 113 et 213 sont définies en fonction des quartz, afin de ne pas dépasser dans la boucle un certain courant pouvant les détruire. Les signaux aux fréquences 4,40625 et 4,2go MH2 sortent sous forme de créneaux au niveau logique de sortie des portes 111 et 211 et ils sont appliqués aux portes ET-NON 41 et 42 commandées en opposition par la bascule 43. Celle-ci est commandée par les impulsions de noir ligne et elle est déclenchée par le front avant de ces dernières. Les sorties des portes ET-NON 41 et 42 sont reliées aux deux entrées de la porte ET-NON 44 qui entrelace les signaux aux deux fréquences de sous-porteuses de chrominance. La porte ET-NON 45 qui est reliée à la sortie de 44 et qui reçoit les impulsions de noir ligne ne laisse passer les signaux à 4,250 et 4,40625 MHz que pendant le temps de noir ligne afin de ne pas perturber le générateur modulé en fréquence par des composantés parasites pendant la durée de la ligne non consacrée à 1 asservissement0 Bien que l'invention ait été décrite d'après un exemple de réalisation faisant usage de circuits logiques de types déterminés, il apparat clairement à l'homme de l'art que certains circuits fonctionnels peuvent être remplacés par d'autres pour réaliser les deux mises en phase du générateur de sous-porteuses de chrominance modulé en fréquence, d'une part sur les oscillateurs à quartz et, d'autre part, sur les signaux de suppression de ligne. REVENDICAIONS 1 - Générateur de sous-porteuses de chrominance modulé en fréquence pour système de télévision S.E.C.A.M. comprenant un générateur, un modulateur en fréquence dudit générateur, deux oscillateurs à quartz produisant des signaux de référence et respectivement accordés sur la fréquence de la sous-porteuse relative au bleu et sur la fréquence de la sous-porteuse relative au rouge et des moyens de produire des signaux de suppression de ligne et d' émettre une salve de sous-porteuse de chrominance pendant la fin dudit signal de suppression de ligne, ménageant ainsi une durée totale déterminée du signal de suppression de ligne non occupée par la salve de-chrominance, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'asservir la phasme du générateur à celle d'un signal de référence pendant une première partie de ladite durée prédéterminée et des moyens d'asservir la phase du générateur à celle des signaux de suppression de ligne pendant une autre partie de ladite durée prédéterminée 2 - Générateur de sous-porteuses de chrominance modulé en fréquence conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'asservir la phase du générateur à celle d'un signal de référence pendant une première partie de la durée du signal de suppression de ligne non occupée par la salve de chrominance comprennent un générateur de premières impulsions (27) en phase avec le signal de suppression de ligne, une porte OU-NON 6 recevant lesdites premières impulsions et le signal de référence -(20), un circuit monostable (7) produisant des secondes impulsions (25) de durée prédéterminée quand ladite porte OU-NON reçoit simultanément lesdites premières impulsions et le signal de référence d1où il s'ensuit que lesdites secondes impulsions sont en phase avec le signal de référence et des moyens de bloquer le générateur par lesdites secondes impulsions. 3 - Générateur de sous-porteuses de chrominance modulé en fréquence conforme aux revendications 1 et 22 caractérisé en ce que les moyens d'asservir la phase du générateur à celle des signaux de suppression de ligne pendant une autre partie de la durée du signal de suppression de ligne non occupée par la salve de chrominance comprennent un circuit de retard recevant des troisièmes impulsions (23) ayant une durée égale N ladite première partie de la durée du signal de suppression de ligne non occupée par la salve de chrominance et en phase avec le signal de, suppression de ligne, le retard dudit circuit à retard étant au moins égal à ladite première partie de durée et inférieur à ladite durée totale, un circuit monostable produisant des quatrièmes impulsions (26) en phase avec les impulsions de sortie du circuit de retard et des moyens de bloquer le générateur par lesdites quatrièmes impulsions. 4 - Générateur de sous-porteuses de chrominance modulé en fréquence conforme aux revendications 1, 2 et 3, comprenant un comparateur de phase comparant les phases du signal du générateur et du signal de référence et produisant un signal de comparaison de phases proportionnel à la différence de ces phases, caractérisé en ce que ledit signal de comparaison de phases est appliqué au générateur pendant ladite première partie de la durée du signal de suppression de ligne non occupée par la salve de chrominance. 5 - Générateur de sous-porteuses de chrominance modulé en fréquence conforme à la revendication 1, dans lequel la durée totale du signal de suppression de ligne non occupée par la salve de chrominance est-de 6,7 à 7,5 ps, caractérisé en ce que lapre- mière partie de ladite durée est approximativement de 4 ps et la seconde partie est égale ou inférieure à 2 ps.