Brevet FR2509106A1 — publié le 19830107

"Arrangement de circuit servant à produire des signaux de télévision analogiques à amplitude variable" L'invention concerne un arrangement de circuit servant à produire des signaux de télévision analogiques, notamment pour ex- citer un tube reproducteur d'images de télévision en couleur, à par- tir de signaux de télévision en couleur numériques, comportant un convertisseur numérique-analogiques et permettant le réglage d'amplitude, par exemple pour modifier la saturation chromatique et/ou le contraste. Dans un tel arrangement de circuit, l'amplitude peut être réglée à l'aide d'au moins un amplificateur réglable, après ré- cupération du signal analogique Toutefois, cela implique des dépen- ses additionnelles et par suite des déviations de la courbe caracté- ristique dans le cas d'utilisation de plusieurs amplificateurs ana- logiques, il n'est assez souvent pas possible d'atteindre le réglage uniforme exacte nécessaire pour empêcher une représentation d'image non correcte. L'invention est basée sur l'idée de permettre un régla- ge plus simple et plus précis de l'amplitude du signal analogique re- çu. Conformément à l'invention, ce but est atteint du fait que les signaux numériques sont amenés à un convertisseur numérique- analogique, dont le signal de sortie analogique est également tribu- taire d'une valeur de référence et que cette valeur de référence est réglable. Le signal de sortie doit être tributaire de la valeur de référence selon une fonction définie, de préférence linéaire Dans le cas d'utilisation d'un convertisseur numérique-analogique connu en soi, dans lequel de différents courants et de différentes tensions respectivement sont additionnés suivant les positions des signaux numériques, il se peut que les tolérances de ce signal soient addi- tionnées de façon désavantageuse C'est ainsi que lorsqu'un signal augmentant suivant des dents de scie est transmis, il peut se produi- re une différence négative entre une valeur formée à partir d'une somme de petites valeurs et la valeur suivante, qui est représentée par une valeur plus élevée, du fait que les déviations de tolérance positives des plus petites valeurs sont plus grandes que l'écart de tolérance de la valeur plus élevée suivante: un recul se produit dans la dent de scie et une déviation uniforme n'est pas assurée. De préférence, on utilise un convertisseur numérique- analogique dans lequel le jeu de valeurs du signal analogique est sous forme de prises d'un diviseur de tension à résistance, soumis à une tension de référence, et qu'un commutateur est prévu à chaque prise et actionné en présence d'une valeur de signal numérique dé- terminée, commutateur par l'intermédiaire duquel la prise de valeur analogique correspondante du diviseur de tension est connectée à la sortie. Dans un tel convertisseur, chaque valeur analogique est définie sans ambiguïté, elle n'est pas composée d'autres va- leurs, de sorte que des valeurs consécutives ne peuvent se distin- guer que par la résistance comprise entre les prises en question et sa tolérance Même lorsque, par hasard, la résistance en question est enjambée d'une prise à l'autre dans le circuit pendant la com- mutation, il ne se produit que la valeur de tension moyenne, qui ne sort pas essentiellement de la gamme de valeurs analogiques voisi- nes. De préférence, le critère de commutation, qui est tri- butaire d'une valeur numérique déterminée, est amené par l'inter- médiaire d'un étage d'impulsions d'horloge au conmutateur correspon- dant du diviseur de tension de valeur analogique Lors de la com- mutation d'une valeur numérique à la valeur numérique suivante, il peut se produire assez souvent des valeurs de crête fortement dif- férentes dans la région de transmission entratnant le risque d'une représentation non correcte Ledit étage d'impulsions d'horloge ne provoque la commutation du signal numérique en question que lorsque la gamme de transition est traversée et que le signal a acquis sa valeur requise. Selon une autre réalisation, la valeur prise du divi- seur de tension peut être amenée à une mémoire de signaux de sortie, de préférence par l'intermédiaire d'un étage d'impulsions d'horloge. Puis, la valeur analogique en question est emmagasinée par l'inter- médiaire de tout un intervalle d'impulsions d'horloge jusqu'à ce que la valeur analogique exempte de perturbations suivante soit transmi- se à la sortie. L'excitation dl'un convertisseur numérique-analogique dans lequel les signaux analogiques sont sous forme de prises d'un diviseur de tension à résistance s'effectue de façon efficace, du fait que les signaux à n-bits numériques et les signaux numériques inverses sont amenés à un nombre déterminé de 2 N portes NOR, qui sont excitées de façon que chaque fois une seule porte NOR fournis- se, pour chaque valeur numérique, une valeur de sortie, qui action- ne un commutateur assurant la connexion de la prise correspondante d'un diviseur de tension à résistance à la sortie. La description ci-après, en se référant aux dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Les figures 1 et 2 représentent des exemples de réa- lisation de l'invention, alors que La figure 3 représente un convertisseur numérique- analogique qui peut être utilisé dans un arrangement de circuit conforme à l'invention. Sur la figure 1, on part des signaux de couleur dif- férentiels (B Y) et (R Y), qui sont amenés comme signaux numé- riques u et v respectivement, et du signal de luminance également numérisé y Ces signaux sont amenés aux convertisseurs numériques- analogiques 1, 2, 3, respectivement Leurs signaux de sortie sont tributaires de la tension d'alimentation ou de référence amenée aux bornes 11, 12, 21, 22, 31, 32 respectivement Ainsi, les con- vertisseurs fonctionnent comme multiplicateurs Dans une partie de commande 8, dont les sorties sont connectées aux bornes 11, 12, 21, 22 et 31, 32 des convertisseurs 1, 2 et 3, sont fournies les ten- sions nécessaires, qui sont commandées d'un côté par un signal de réglage de saturation S et, de l'autre côté, par un signal de ré- glage de contraste K Cela s'effectue d'une façon connue en soi de façon que pour la saturation, les tensions aux bornes 11 et 12, 21, 22 varient de la façon requise, alors que les tensions aux bornes 31 et 32 restent constantes, de sorte que le signal de luminance ne subit pas de variations D'autre part, pour le réglage du contraste, tous les signaux amenés aux bornes 11, 12, 21, 22, 31 et 32 varient de la façon requise. Les signaux de différence de couleur provenant des convertisseurs 1 et 2 sont multipliés d'une façon connue en soi par l'intermédiaire d'un étage inverseur 61, qui multiplie simultanément par un facteur de 0,19, et par l'intermédiaire d'un étage inverseur 62, qui multiplie simultanément par un facteur de 0,287, et sont amenés à un étage additionneur 63, de façon à obtenir le signal de couleur différentiel (G Y). Le signal de luminance reçu à partir de la sortie du convertisseur 3 est amené par l'intermédiaire d'un étage addition- neur 64, dans lequel une valeur peut être ajoutée pour régler la lu- minance de base Le signal de luminance ainsi corrigé est ensuite combiné dans les étages additionneurs 65, 66 et 67 avec les signaux de couleur différentiels de façon à former, à la sortie, les signaux de couleur analogiques B, G et R comme signal bleu, signal vert et signal rouge pour l'excitation du dispositif reproducteur d'images. La figure 2 montre un arrangement de circuit qui cor- respond notamment à celui de la figure 1, mais dans lequel le signal de couleur différentiel vert (G Y) s'obtient également par un con- vertisseur numérique-analogique multiplicateur A cet effet, un si- gnal d'entrée u est amené à un convertisseur 4 et le signal de cou- leur numérique v à un convertisseur 5 Les sorties inverseuses de ces convertisseurs 4 et 5 sont combinées dans un étage additionnel 71; le reste du traitement s'effectue comme sur la figure 1. Les convertisseurs 4 et 5 présentent des entrées de commande 41, 42 respectivement 51, 52, qui sont connectées à l'éta- ge de commande 72; cet étage de commande 72 correspond à l'étage de commande 8 sur la figure 1 L'utilisation des étages 4 et 5 selon la figure 2 peut être plus simple dans un circuit intégré que celle des étages inverseurs multiplicateurs 61, 62 sur la figure 1 Notam- ment, par l'intermédiaire des entrées 41, 42 et 51, 52, il est pos- sible d'influer de façon additionnelle sur la formation du signal de couleur différentiel vert à partir des deux autres signaux de cou- leur différentiel, de sorte que, le cas échéant, un réglage de la chromaticité est possible par une influence exercée sur les autres tensions aux bornes 11, 12, 21, 22 par un signal F. La figure 3 montre un convertisseur numérique-analo- gique 8 bits utilisé de préférence dans un arrangement de circuit conforme à l'invention, par exemple au lieu du convertisseur 1 sur la figure 1 Le signal de couleur différentiel numérique u est ame- né sous forme de 8 lignes de bits BO, Bl, B 2, B 3, B 4, B 5, B 6 et B 7, ainsi que huit lignes de Bits présentant le signal complémentaire BO, Bi, B 2, f 3, 94, B 5, 56 et B 7 Ces lignes sont connectées à 256 portes NOR G 0, G 1, G 2 G 254 et G 255 de façon que, pour chaque va- leur numérique, l'une de ces portes fournissent chaque fois une va- leur de sortie '1 '1 Les sorties de ces portes sont connectées, par l'intermédiaire de trajets de transistor à effet de champ H O à H 255 faisant office de commutateurs à commande d'horloge, aux élec- trodes de commande de chaque fois un transistor à effet de champ de commutation Mo O à M 255 ' dont les électrodes de sortie sont connec- tées en commun à l'électrode de sortie 81 Les tensions d'alimenta- tion des portes et des transistors peuvent être de 5 V Les tran- sistors à effet de champ peuvent être réalisés de préférence dans la technique N-MOS ou P-MOS, les résistances Wà W 255 étant cons- tituées de préférence par du polysilicium. Le nombre de valeurs analogiques est produit par un diviseur de tension formé par le montage en série des résistances Wl à W 255 Chaque section de ce diviseur de tension est connectée à une électrode d'entrée du transistor de commutation correspondant Mo à M 255 Suivant le signal numérique amené, l'un de ces commuta- teurs est conducteur et la valeur analogique correspondante se pro- duit à la sortie. Les bornes de signal de référence 11 et 12 sont sou- mises à des tensions pouvant être choisies entre -0,5 et + 3,5 volts de façon à déterminer les étages d'amplitude séparés du signal de sortie analogique L'une des bornes 11 et 12 peut être mise à la masse, de sorte qu'il ne se produit des valeurs d'amplitude que dans une direction de signe Toutefois, des tensions de signes oppo- sés sont également possibles aux bornes 11 et 12, de sorte que les valeurs analogiques obtenues peuvent se situer dans deux plans Si un tel convertisseur est prévu pour deux directions de coordonnées, une multiplication dans quatre quadrants est également possible. Afin d'éviter des perturbations du signal de sortie pendant la commutation d'une valeur numérique à l'autre, on a pré- vu les trajets de commutation Ho à H 255, qui sont actionnés, dans l'intervalle exempt de perturbations entre les commutations, par un signal d'horloge provenant de la borne 82. Dans un convertisseur numérique-analogique connu pré- sentant des réseaux de résistance sont prévus un nombre de commu- tateurs correspondant au nombre de lignes de bits parallèles, com- mutateurs dont plusieurs peuvent être actionnés simultanément La valeur analogique chaque fois obtenue peut être ainsi une somme de plusieurs valeurs individuelles Les valeurs individuelles présen- tent des tolérances différentes, de sorte qu'on n'est pas assuré que par exemple pendant la reproduction d'une tension de rampe aug- mentant uniformément, les étages séparés présentent des hauteurs d'étage rigoureusement égales Toutefois, dans le convertisseur se- lon la figure 3, toute valeur analogique est prélevée sur une prise de diviseur de tension définie, de sorte que des fluctuations de tolérance ne peuvent provoquer que des déviations minimales de la valeur prédéterminée, par exemple dans la reproduction d'une ten- sion de rampe. Les valeurs des résistances W 1 à W 255 peuvent être choisies différemment de façon qu'il existe une relation non li- néaire entre les signaux d'entrée numériques et les signaux de sor- tie à la borne 81 Ainsi, il est possible d'obtenir, d'une façon simple et fiable, notamment une correction de gamma pour un signal de télévision. lREVENDICATIONS 1 Arrangement de circuit pour produire des signaux de télévision analogiques, notamment pour exciter un tube reproducteur d'images en couleur, à partir de signaux de télévision en couleur nu- mériques comportant au moins un convertisseur numérique-analogique et présentant un réglage d'amplitude, par exemple pour la variation de la saturation des couleurs et/ou du contraste, caractérisé en ce que les signaux numériques (u, v, y) sont amenés à un convertisseur numériqueanalogique ( 1, 2, 3) dont le signal de sortie analogique est tributaire d'une valeur de référence ( 11, 12, 21, 22 par exemple 31, 32) et que cette valeur de référence est réglable. 2 Arrangement de circuit selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le signal de sortie est tributaire de la valeur de référence selon une fonction définie, de préférence linéaire. 3 Convertisseur numérique-analogique, notamment pour un arrangement de circuit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le jeu de valeurs du signal analogique est sous forme de pri- ses (A à A 255) d'un diviseur de tension de résistance (W 1 à W 255) soumis a une tension de référence ( 11, 12) et qu'un commutateur (M O à M 255) est prévu à chaque prise et actionné en présence d'une valeur de signal numérique déterminée, commutateur par l'intermédiaire du- quel la prise de valeur analogique correspondante du diviseur de ten- sion est connectée à la sortie ( 81). 4 Convertisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un critère de commutation (de G à G 255) tributaire d'une va- leur numérique déterminée est amené par l'intermédiaire d'un étage d'impulsions d'horloge (H O à H 255) à un commutateur correspondant (M O à M 255)-du diviseur de tension de valeur analogique (W 1 à W 255). Convertisseur selon la revendication 3 ou 4, caracté- risé en ce que la valeur prise est amenée à une mémoire de signaux de sortie, de préférence par l'intermédiaire d'un étage d'impulsions d'horloge. 6 Convertisseur selon l'une des revendications 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que les signaux à N bits numériques et les signaux numériques inverses (B O à B 7 et BO à 7-) sont amenés à un nombre dé- terminé de 2 N portes NOR (GO à G 255), qui sont excités de façon à ne fournir chaque fois pour chaque valeur numérique qu'une valeur de sor- tie à une porte NOR, de façon à actionner un commutateur (M O à M 255), qui relie la prise correspondante d'un diviseur de tension à résistan- ce (W 1 à W 255) à la sortie ( 81).