Brevet FR2502422A1 — publié le 19820924

DEMODULATEUR D'UN SIGNAL MODULE EN FREQUENCE ET SYSTEME DE TELEVISION COMPORTANT UN TEL DEMODULATEUR La présente invention concerne les démodulateurs mettant en oeuvre le principe de détection de phase pour restituer les informations d'un signal modulé en fréquence. De tels démodulateurs utilisent des discriminateurs appelés couramment discriminateurs à coincidence de phase, ou encore discriminateurs à quadrature. La présente invention se rapporte également aux systèmes de télévision comportant au moins un de ces démodulateurs, en particulier aux systèmes de télévision SECAM. Les démodulateurs utilisant des discriminateurs à coincidence de phase sont connus. Il sera décrit plus loin à l'aide des figures la et lb un exemple de réalisation de l'un de ces démodulateurs. Le principe de détection de phase mis en oeuvre par les démodu- lateurs concernés par l'invention consiste à transformer la variation instan- tanée de fréquence du signal modulé en une variation proportionnelle de phase, à détecter cette variation de phase, et à en cdélduire le signal modulant. Ce principe est mis en oeuvre à l'aide d'un déphaseur qui déphase le signal modulé en fréquence Ve d'une valeur proportionnelle à sa fréquence instantanée, et d'un discriminateur à coincidence de phase qui fournit un signal Vs dont l'amplitude est proportionnelle au déphasage entre le signal Ve et le signal V'e fourni par le déphaseur, ce signal V5 correspondant au signal modulant désiré. Il existe de nombreux discriminateurs à coïncidence de phase dans le commerce, par exemple le circuit ULN-2111 commercialisé par SPRAGUE. Pour que l'amplitude de la tension Vs varie linéairement en fonction de la fréquence instantanée du signal Vel il faut que la transformation fréquence- phase engendrée par le déphaseur le soit aussi. Dans ce but, les construc- teurs des discriminateurs à coincidence de phase préconisent un déphaseur constitué d'un circuit accordé RLC comportant une résistance R, une self variable L et une capacité variable C montées en parallèle. Ce circuit accordé correspond à un résonateur parallèle. Mais la plage de fréquence sur laquelle la courbe déphasage- fréquence d'un tel circuit accordé est linéaire n'est pas très large. Elle est en particulier insuffisante pour la démodulation d'un signal de chrominance SECAM. Pour augmenter la plage de fréquence, il peut être utilisé deux circuits accordés couplés par capacité, mais le réglage devient alors très délicat. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients à l'aide de moyens simples. Selon l'invention, un démodulateur d'un signal Ve modulé en fré- quence par un signal modulant VS, est caractérisé en ce qu'il comporte une ligne à retard ayant une entrée recevant le signal Ve et une sortie fournissant le signal Ve retardé d'une durée déterminée, et un discriminateur à coincidence de phase ayant une première entrée recevant le signal Ve, une deuxième entrée couplée à la sortie de la ligne à retard, et une sortie fournissant le signal Vs. Selon l'invention, il est également prévu un système de télévision comportant un tel démodulateur, en particulier un système de télévision SECAM. - L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques appa- raîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins s'y rapportant sur lesquels: - la figure la est un schéma synoptique d'un démodulateur connu utilisant un discriminateur à coincidence de phase; - la figure lb est une représentation phase-fréquence permettant de mieux comprendre le fonctionnement du démodulateur connu représenté sur la figure la; - la figure 2 est un exemple de réalisation d'un démodulateur selon l'invention. Le démodulateur décrit sur la figure la est connu. Ce démodulateur comporte un circuit accordé 2 ayant une entrée reliée à une borne d'entrée 1. La borne d'entrée 1 est destinée à recevoir le signalî de chrominance V d'un signal vidéofréquence SECAM. Ce signal Ve est modulé en fréquence autour d'une fréquence centrale F égale à 4,3 MHz, et présente un spectre de fréquence s'étendant de 3,9 MHz à 4,7 MHz. Le circuit accordé 2 déphase le signal Ve d'une valeur; propor- tionnelle à la fréquence instantanée du signal Ve. Pour cela le circuit accordé 2 est constitué dune résistance R, d'une self L variable, et dune capacité C variable montées en parallèle entre l'entrée du circuit accodé 2 et la masse. Ce circuit accordé 2 correspond à un résonateur parallèle dont le signal de sortie VIe correspond au signal présent entre les bornes des éléments R, L, et C montés en parallèle. Les valeurs de la self L et de la résistance C sont réglées de façon que le circuit 2 soit accordé sur la fréquence centrale F. du signal Ve. La borne d'entrée 1 est en outre reliée à une première entrée d'un discriminateur à coïncidence de phase 3 dont une deuxième entrée est connectée à la sortie du circuit accordé 2. La sortie de ce ciscriminateur à coTncidence de phase 6 est reliée à une borne de sortie 4 et délivre un signal dont l'amplitude est proportionnelle au déphasage entre le signal Ve et le signal V'e* Ce signal correspond au signal modulant V recherché. En fait, le signal Ve est fourni par un amplificateur-lirniteur (non représenté) à travers une capacité de couplage Cc (non représentée). Il en résulte que le déphasage i engendré par le circuit 2 est donné par la formule suivante: (Dt = n- arc tg (R C)-arc tg L 2 g c R-RLC w w étant la pulsation instantanée du signal Ve. R étant la résistance de sortie de l'amplificateur-limiteur. Les valeurs de R et de Cc sont très faibles: quelques ohms et quelques picofarads. Le terme arc tg (R Ccw) fait donc apparaître une fréquence de coupure très élevée, de l'ordre de I GHz. Par rapport à la bande de fréquence 3,9 MHz - 4,7 MHz du. signal Ve, ce terme peut être négligé. Le déphasage i est donc donné par la formule suivante: i i= À-arc t. 2U RRLCw2 Sur la figure lb, il a été représenté i en fonction de la pulsation instantanée w du signal Ve* La pente de la courbe autour de la pulsation centrale w ( WC = 2 icF0) est variable en fonction de l'amortissement apporté par la résistance R, ce qui permet d'élargir la plage de fréquence pour laquelle la courbe est linéaire autour de w. Mais pratiquement, ce n'est pas suffisant pour permettre la démodulation d'un signal de chrominance SECAM. Les meilleurs résultats donnent une zone de linéarité s'étendant sur 500 kHz autour de 4,3 MHz, alors qu'il faudrait 1 MHz. Pour augmenter la largeur de bande, il peut être utilis deux. résonateurs parallèle couplés par capacité. Les résultats sont sensiblement meilleurs, mais le réglage est très délicat et récart de linéarité aux extrémités de la bande 3,9 MHz - 4,7 MHz atteint 39%, ce qui est élevé. Au lieu dfutiliser le principe de la résonance parallèle, Filwention consiste à employer une ligne à retard, de retard déterminé. Le schéma d'un exemple de réalisation du démodulateur est alors celui représenté sur la figure 2. Sur cette figure, une borne d'entrée 5 destinée à recevoir un signal de chrominance Ve d'un signal vidéofréquence SECAM est reliée une première entrée d'un discriminateur à coïncidence de- phase 6. Le signal Ye est fourni par un amplificateur-limiteur (non représenté) à travers unec capacité (non représentée). Le discriminateur à coïincidence de phase 6 est le circuit ULN 2111 commercialisé par SPRAGUE. Une-deuxième entrée du discriminateur 6 reçoit le signal Ve retardé par une ligne à retard 8. Pour cela,!a borne d'entrée 1 est reliée à rentrée de la ligne retard 8 à travers une résistance Ri et la sortie de la ligne à retard 8 est connectée à la masse à travers une résistance R2. Les résistances R1 et R2 ont une valeur identique qui correspond à celle de Pimpédance caractiris- tique de la ligne à retard 8. La sortie de la ligne à retard 8 délivre un signal V'e correspondant au signal Ve retardé d'un retard déterminé r. Ce signal est transmis, à travers un transistor à effet de champ Q1 suivi dae capacité C1, à la deuxième entrée du discriminateur 6. Le transistor Q1 est nécessaire pour isoler la ligne à retard 8 de l'impédance d'entrée capacitive du discriminateur 6. Son montage est le suivant: sa porte est reliée à la sortie de la ligne à retard 8, son drain est connecté à une source de tension Y, et sa source est reliée à la masse à travers une résistance de polarisation r et à la deuxième entrée du discriminateur 6 à travers la capacité C1. La capacité C1 sert à bloquer la composante coninue du signal VI^. La sortie du discriminateur 6 est connectée à une borne de sortie 7 et délivre le signal modulant Vs dont l'amplitude est proportionnelle-au déphasage entre le signal Ve et le signal retardé VIe Le déphasage 8 entre le signal Ve présent sur la première entrée du discriminateur 6 et le signal V'e présent sur la deuxième entrée du discriminateur 6 est donn par la formule suivante discriminateur 6 est donné par la formule suivante: 8 = U Il a été pris expérimentalement une ligne à retard électromagné- tique, de retard 68 ns. Il a été trouvé un écart maximum de linéarité de 0,7 % aux extrémités de la bande de fréquence 3,9 MHz - 4,7 MHz, ce qui par rapport à lécart maximum obtenu avec les démodulateurs connus est nettement meilleur. La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté. En particulier, il est à la portée de l'homme de l'art de choisir un autre type de ligne à retard et d'insérer les éléments nécessaires au fonctionnement de cette ligne à retard. Dans la description, il a été considéré un signal de chrominance d'un signal vidéofréquence SECAM, mais linvention est bien sûr applicable à partir d'un signal quelconque modulé en fréquence. REVENDICATIONS 1. Démodulateur d'un signal Ve modulé en fréquence par un signal modulant Vs, caractérisé en ce qu'il comporte une ligne à retard (8) ayant une entrée recevant le signal Ve et une sortie fournissant le signal Ve retardé d'une durée déterminée, et un discriminateur à coincidence de phase (6) ayant une première entrée recevant le signal Ve, une deuxième entrée couplée à la sortie de la ligne à retard (8), et une sortie fournissant le signal Vs. 2. Démodulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte: une première résistance (R2) dont la valeur est celle de l'impédance caractéristique de la ligne à retard (8) et dont les première et deuxième extrémités sont respectivement couplées à la masse et à la sortie de la ligne à retard (8); un transistor à effet de champ (QI) dont la porte est couplée à la sortie de la ligne à retard (8); une source de tension (V) couplée au drain du transistor (Q1); une deuxième résistance (r) dont les première et deuxième extrémités sont respectivement couplées à la masse et à la source du transistor (QI); et une capacité (C1) couplant la source du transistor (Q1) à la deuxième entrée du discriminateur à coincidence de phase (6), et en ce que l'entrée de la ligne à retard (8) reçoit le signal Ve à travers une troisième résistance (R1) dont la valeur est celle de limpédance caractéris- tique de la ligne à retard (8). 3. Système de télévision caractérisé en ce qu'il comporte un démodulateur selon l'une des revendications 1 et 2. j