Brevet FR2381431A1 — publié le 19780915

Dans un réseau de transmission vidéo, ctest-à-dire dans un système de télévision, il est bien connu que l'on peut appeler phase différentielle un déphasage des composantes de chrominance d'un signal de télévision en couleur en fonction du niveau de luminance, (voir Dictionary of Physics and Electronic, deuxième édition, 1956, 1961, par D. Van Norstrand Company Inc.). Il n'est pas souhaitable d'avoir des valeurs de phase différentielle importantes parce qu'il en résulte des changements de teinte dans l'image après démodulation. On a imaginé des systèmes pour essayer de corriger cette distorsion. Un système connu de correction de la phase différentielle dans un signal de télévision en couleur comprend des filtres actifs que l'on utilise pour traiter les composantes de chrominance d'une portion écrêtée du signal vidéo afin de générer un signal de correction qui est ajouté au signal vidéo en quadrature pour produire la phase différentielle avec le minimum de changement de réponse de fréquence. Ce système est décrit dans le brevet américain 3.597.529. Un autre circuit connu pour réduire la phase différentielle consiste en un réseau de déphasage d'un signal, spécifiquement un réseau résistance-capacité qui comprend des condensateurs à portes et un condensateur variable de tension. Il existe cependant un problème avec les techniques antérieures énoncées ci-dessus, du fait que chacune introduit dans le signal quelque gain différentiel et une autre distorsion commune de signal associée aux systèmes de télévision, en raison de l'interaction des composantes. De plus, les systèmes de la technique antérieure ne sont pas facilement adaptés à la commande en courant continu qui est nécessaire pour commander automatiquement un système de télévision. En outre, ces systèmes n'utilisent pas d'amplificateurs qui maintiennent au minimum la dérive et les non-linéarités. En résumé, selon une réalisation préférée de la présente invention, un système de télévision permettant de corriger la distorsion, spécifiquement la phase différentielle, comprend un réseau inductance-résistan- ce pour déphaser un signal de télévision en couleur afin de donner un signal qui représente un déphasage ou retard variable, et des moyens répondant à la fois au signal d'entrée et au signal déphasé pour donner un signal de sortie ayant un gain différentiel minimal. De plus, le réseau de déphasage comprend des moyens pour déphaser dynamiquement le signal en fonction de l'amplitude instantanée de signal et il est adapté à une commande en courant continu. Cela est naturellement un pas vers la correction automatique complète d'un système de transmission vidéo. Un objet de la présente invention est donc de fournir un circuit de correction de la distorsion pour un signal de télévision en couleur qui évite les inconvénients de la technique antérieure. Un autre objet de la présente invention est de fournir un circuit de correction de la distorsion non linéaire d'un signal sans introduire de gain différentiel substantiel. Un objet de la présente invention est encore de fournir un circuit de correction de phase différentielle pour un circuit de télévision en couleur, qui soit adapté à une commande automatique d'un système de télévision. Les précédents et de nombreux autres objets, avantages et fonctions inhérentes de la présente invention deviendront évidents et l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante qui concerne une réalisation préférée de l'invention; on doit toutefois comprendre que cette réalisation n'est pas destinée à être exhaustive ni limitative de l'invention, mais qu'elle est donnée à des fins d'illustration afin que les personnes compétentes en la matière soient en mesure de pleinement comprendre l'invention et les principes de celle-ci ainsi que la manière de la mettre en pratique de sorte qu'elles puissent la modifier dans ses diverses formes pour l'adapter au mieux aux conditions d'une utilisation particulière. On comprendra mieux le sujet de I'invention, en ce qui concerne à la fois ltorganisation et le mode de fonctionnement de celle-ci en se référant à la description qui suit prise en combinaison avec les dessins joints où les mêmes chiffres de référence se rapportent à des éléments analogues. Dans ces dessins la fig 1 est un schéma simplifié du circuit de correction de distorsion selon la présente invention; la fig 2 est un schéma de l'amplificateur à réaction selon la réalisation de la fig 1; et la fig 3 est un schéma du circuit équivalent du réseau de déphasage de la réalisation de la fig 7. Sur la fig t, on a désigné dans son ensemble par la référence 10 le schéma simplifié du circuit de correction de distorsion permettant selon la présente invention de corriger les erreurs de phase différentielle ou distorsions du signal de télévision en couleur, que l'on peut rencontrer dans un système de télévision. Ce circuit comprend un amplificateur à gain élevé 14 muni d'un moyen de réaction 16 pour en commander les caractéristiques totales de réponse, et l'on utilise cet amplificateur pour exécuter une grande variété de fonctions linéaires ou d'o pérations non linéaires; cet amplificateur peut se présenter sous forme discrète ou sous forme intégrée.Comme on peut le voir sur le dessin, l'amplificateur 14 a une entrée différentielle, des tensions V1 et V2 étant appliquées respectivement à l'entrée non-inverseuse et à l'entrée inverseuse. Une source de signaux 18, en série avec une impédance 20, est branchée entre la terre et l'entrée inverseuse de l'amplificateur 14. Le moyen de réaction 16 est également relié à cette borne d'entrée inverseuse ainsi qu'à la borne de sortie 32 à extrémité unique de l'amplificateur. On a monté, en série entre une jonction 22, formée sur la connexion de la source de signaux 18 et des moyens d'impédance 20, et la terre, une bobine d'inductance 24 reliée en série et une résistance d'extrémité 26. En parallèle avec la résistance 26, on a placé un interrupteur 28 qui a une position ouverte, comme représenté, et une position fermée permettant de relier une résistance 30 en série avec l'interrupteur 28, cette résistance ayant son autre borne reliée à la terre. La liaison commune de l'inductance 24, de la résistance 26 et de l'interrupteur 28, effectuée sur la ligne 29, est couplée à l'entrée non-inverseuse de l'amplificateur 14. Comme on l'a indiqué précédemment, la sortie de l'amplificateur 14 est à une seule extrémité et elle fournit entre la borne de sortie 32 et la terre le signal de sortie corrigé recherché. On a représenté ce signal par la flèche 34 qui est ou peut être en phase par rapport au signal d'entrée fourni par la source de signaux 18 et qui comporte le changement minimal d'amplitude comme on va le décrire. il faut noter ici qu'à la jonction 22 le signal en traitement a été soumis à l'insertion d'un niveau à courant continu pour des raisons évidentes. De plus, dans la réalisation décrite, le moyen de réaction 16 ainsi que l'impédance 20 sont de préférence des résistances ayant les mêmes valeurs ohmiques ou approximativement les mêmes. Fondamentalement, le circuit fonctionne en réseau passe-tout où la phase du signal de sortie (représenté par la flèche 34) est principalement une fonction des composants se trouvant dans le cadre en pointillé 36. Si l'on représente ces derniers composants par R', R' se modifie dynamiquement en fonction de la tension du signal par l'intermédiaire de la source de signaux 18 et on peut visualiser un réseau très simple de déphasage inductance-résistance (L-R). En considérant la tension V1,on voit que le signal est déphasé quand l'interrupteur 28 se ferme,ce qui modifie la résistance à la terre.L'amplificateur t4, le moyen de réaction 16 et l'impédance 20 font de ce simple réseau inductif et ré sistif un réseau passetout où la modification de la résistance effecti v provoque un déphasage sans modification d'amplitude. Le gain Ay du circuit est donné par la relation : Av - 2R -1 R + 3wL R + jwL où R inclut l'effet de la résistance 26 aussi bien que R'.Comme les caractéristiques des réseaux de déphasage et les calculs de gain pour le circuit représenté sont connus des personnes ayant une compétence courante en cette technique, il ne paratt pas nécessaire d'en parler da vantage. Toutefois, les personnes intéressées peuvent trouver une description de ces caractéristiques par exemple dans "Basic Network Theory" par Paul M. Chirlian, McGraw-Eill, 1969. Sur la fig 2, on a représenté un circuit détaille de l'acplifica- teur 14 avec le moyen de réaction, selon le circuit de base représenté sur la fig 1. Dans cette figure, on a indiqué les composants identiques à ceux de la fig 1 par le ême nombre mais avec un suffixe. Comme on peut le voir, l'entrée inverseuse (-) de l'amplificateur constitue l'émetteur d'un transistor PNP 50 dont la base sert d'entrée non-inverseuse (+) de cet amplificateur. L'entrée inverseuse est également couplée au moyen de réaction 16a et au collecteur d'un autre transistor PNP 52 qui fonctionne en source de courant à compensation de température.Ce transistor 52 a sa base reliée à un réseau de polarisation classique dési- gné dans son ensemble par 54 et son émetteur couplé à une source de potentiel convenable (+ V) par une résistance d'émetteur 56. Le réseau de polarisation 54 comprend une résistance 58 reliée en série, des diodes 60a, b et c, et une resistance 62, éléments placés entre le potentiel (+ V) mentionné ci-dessus et la terre. La tension développée dans la résistance 62 est utilisée pour commander la base du transistor 52 et il faut remarquer que l'on peut utiliser un nombre quelconque de diodes, cela dépendant naturellement des caractéristiques de température souhaitées. Ainsi, le transistor 52 et les éléments associés forment une source de courant constant pour la connexion inverseuse (-) de l'amplificateur. Le transistor 50 a son collecteur couplé à une source de potentiel convenable (-V) par la résistance de collecteur 64 reliée en série. Un amplificateur inverseur, comprenant un transistor NPE 66, est piloté par la tension-existant sur le collecteur du transistor 50, appliqué au transistor 66 par la résistance 68 montée entre le collecteur et la base des transistors 50 et 66 respectivement. Une résistance de collecteur 70 est placée entre la source de potentiel (+ Y) ét le collecteur du transistor 66, et un condensateur 72 est placé entre les collecteurs des deux transistors 50 et 66.Un transistor de sortie 74, du type PNP, qui répond à la tension dérivée dans la résistance 70 a sa base couplée à la résistance 70 par une résistance 76 et son émetteur couplé à la source de potentiel (+ V) par la résistance d'émetteur 78. On a également couplé à l'émetteur du transistor 74 le moyen de réaction 16a et la borne de sortie 32a. Le collecteur du transistor 74 et l'émetteur du transistor 66 sont couplés directement à la source de potentiel (-V). En fonctionnement, les signaux différentiels V la et V2a qui appa- raissent aux entrées non-inverseuse et inverseuse de l'amplificateur 14a sont appliqués au transistor 50. Ces signaux sont ensuite amplifiés par le transistor amplificateur en cascade 66 et appliquésà la borne de sortie 32a par l'intermédiaire du transistor à charge d'émetteur 74. Sur la fig 3 on a représenté un circuit détaillé des composants se trouvant dans le cadre en pointillé 36 de la réalisation de la fig 1. Ce circuit représente le réseau de déphasage conforme à la présente invention. On a relié à la ligne 29a une borne d'une résistance 100 et une borne d'un condensateur 102 qui sont montés en parallèle l'un avec I1 autre. L'autre borne de ce réseau monté en parallèle est couplée directement à l'interrupteur 28a représenté dans le dessin par une diode. Cet interrupteur est d'autre part couplé par une impédance variable 104 (qui correspond à la résistance 30 de la fig 1) à la sortie d'un amplificateur opérationnel classique 106. On a prévu des moyens, tels que la prise variable 105 de la résistance 104, à des fins qui seront expliquées plus loin. L'amplificateur opérationnel 106:a,de son coté, une entrée inverseuse couplée directement à sa sortie et une entrée non-inverseuse couplée à une partie mobile 109 d'une impédance variable 108. L'impédance variable 108, à son tour, a ses deux bornes de sortie cou plées à des sources convenables de potentiel REF 1 et REF 2 respectivement, par des résistances 110 et 112. il faut remarquer que l'amplificateur opérationnel 106 fonctionne en suiveur de tension et peut être constitué par un circuit intégré. On a également représenté dans cette figure une résistance 114 disposée en série sur le passage du signal vers l'amplificateur Ika et une résistance 116 disposée entre la jonction 22 et la ligne 29a. Comme on peut le voir, Rl (tel que défini plus haut) se modifie dynamiquement en fonction de la tension instantanée du signal sur la ligne 29a en utilisant la commutation par la diode, le circuit additionnel ajustant la polarisation sur la diode, c'est-à-diré le seuil auquel se produit la conduction de la diode. On utilise la résistance 104 en série avec la diode pour établir un nouveau R' lorsque la diode est pleinement conductrice; on pourrait aussi effectuer la commande par une ten ssion continue ou un courant continu commedans le cas où l'on utilise une résistance dépendant de la lumière, un transistor à effet de champ ou un autre moyen d'ajustement d'une impédance en fonction d'une commande à courant continu. On peut ainsi introduire dans le chemin du signal une phase différentielle qui peut être commandée, les commandes 105 et 109 réglant la grandeur du déphasage et le seuil auquel la diode conduit, seuil fixé par les sources REF 1 et REF 2. il faut aussi remarquer mulon peut introduire ou obtenir un déphasage pour un signal d'entrée positif ou un signal d'entrée négatif, simplement en inversant la polarité de la diode comme on l'a indiqué dans le dessin. On peut de plus utiliser plusieurs de ces circuits en parallèle pour obtenir la correction de phase différentielle voulue avec différents réglages de pente et de seuil.Le circuit selon la présente invention permet donc une tres faible interaction de gain différentiel des commandes, du fait que le signal passe seulement dans des amplificateurs à réaction qui maintiennent la dérive et les nonlinéarités à un minimum et que tous les ajustements se font en courant continu par des moyens directs ou indirects. Rien qu'on ait représenté et décrit la réalisation préférée selon la présente invention, il est évident que l'on peut y apporter d'autres modifications et changements. Par exemple, on pourrait utiliser le circuit de la fig 3 pour adapter un système de commande automatique, notamment en appliquant des signaux correcteurs aux résistances 110 et 112. Dans la demande de brevet américain N 729.744 déposée le 6 octobre 1976, par exemple, on a décrit un système automatique de stabilisation de transmetteur vidéo qui donne des signaux correcteurs pouvant être utilisés comme sources REF 1 et REF 2. De plus, si l'interrupteur 28 est choisi de manière à ne pas être commuté dynamiquement en fonction de l'amplitude du signal mais au contraire à partir d'une commande externe, le circuit devient un circuit à retard commutable. Egalement, Si le circuit est fermé, le retard peut avoir un ajustement continu en fonction de la résistance 30 qui, à son tour, peut avoir une commande en courant continu par une résistance dépendant de la lumière ou un transistor à effet de champ. De plus, l'inductance 24 pourrait être tout élément réactif ou combinaison d'éléments pour fournir la réactance nécessaire. On entend donc couvrir tous les changements et toutes les modifications de ce genre qui tombent dans le véritable esprit et le véritable objet de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Circuit de correction de la distorsion d'un signal de télévision en couleur, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déphasage du signal pour produire un signal déphasé, comprenant des moyens pour déphaser ce signal de manière réglable; et des moyens répondant à la fois au signal et au signal déphasé pour fournir un signal de sortie corrigé ayant une distorsion minimale et une phase commandée par rapport au signal. 2 - Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déphasage comprennent des moyens pour déphaser le signal dynamiquement en fonction de l'amplitude instantanée de ce signal. 3 - Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens pour déphaser le signal dynamiquement comprennent des moyens pour adapter ces moyens à une commande à courant continu. 4 - Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, ca ractérisé en ce que les moyens répondant à la fois au signal et au signal déphasé comprennent un amplificateur à réaction. 5 - Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, Ca- caractérisé en ce que les moyens de déphasage comprennent des moyens à réactance pour recevoir le signal à corriger; des moyens de commutation couplés à ces moyens à réactance et pouvant être actionnés en réponse à l'amplitude instantanée du signal; et des moyens de résistance variable couplés à ces moyens de commutation pour modifier de lanière commandée la phase du signal quand ces moyens de commutation sont actionnés. 6 - Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'iL comprend s des moyens pour retarder le signal afin de donner un signal retard6, ces moyens comprenant des moyens pour retarder le signal de manière variable; et des moyens répondant à la fois au signal et au signal retardé pour produire un signal de sortie ayant un retard variable par rapport au signal.