Brevet FR2517497A1 — publié le 19830603

La présente invention concerne un dispositif d'accord à commande de tension qui répond à un accord fin automatique (AFA) possédant des moyens permettant de rendre plus uniforme la sensibi- lité d'accord du dispositif d'accord vis-à-vis des variations de la tension d'accord fin automatique sur une gamme donnée de fréquence. Les dispositifs d'accord à commande de tension com- portent typiquement des diodes, couramment appelées diodes "varac- tors", qui sont polarisées en sens non passant par une tension d'accord de façon à présenter une capacité qui est relation directe avec l'amplitude de la tension d'accord Les diodes varactors sont connectées à des inducteurs dans des circuits accordés, On fait varier l'amplitude de la tension d'accord pour choisir la fréquence sur laquelle les circuits accordés sont accordés et, par conséquent, la porteuse de haute fréquence (HF) modulée qui est détectée par, le dispositif d'accord de façon à produire un signal de fréquence intermédiaire (FI). Une tension d'accord peut être produite en fonction de la sélection d'un canal par divers types d'appareils que l'on peut généralement placer en synthétiseurs de fréquence et synthétiseurs de tension Un synthétiseur de fréquence couramment employé comporte une boucle de verrouillage de phase Un synthétiseur de tension couramment employé comporte une mémoire, qui contient plusieurs emplacements de mémorisation, correspondant chacun à un canal parti- culier et mémorisant un mot numérique qui représente l'amplitude de la tension d'accord particulière Lorsqu'un emplacement de mémorisa- tion est adressé, son contenu est transformé en un signal d'impulsions qui représente l'amplitude de la tension d'accord par l'intermédiaire de la largeur ou de la fréquence de ses impulsions Le signal d'im- pulsions est filtré pour produire la tension d'accord. Le signal FI contient une porteuse d'information, par exemple la porteuse image produite par un dispositif d'accord de télévision, laquelle possède une fréquence nominale, par exemple ,75 M Hz aux Etats-Unis d'Amérique, lorsque le dispositif d'accord a correctement accordé le récepteur sur un canal choisi La fréquence de la porteuse d'information peut ne pas se trouver sur la valeur nominale pour diverses raisons Par exemple, des composants du dispositif d'accord peuvent changer de valeur à cause du vieillis- sement et de variations de la température de fonctionnement, ou bien, comme c'est quelquefois le cas dans des systèmes de distribution par càble, les porteuses HF reçues par le dispositif d'accord peuvent ne pas avoir des fréquences correctes ou normalisées Par conséquent, il est classique que les récepteurs comportent un circuit d'accord fin automatique (AFA) contenant un discriminateur de fréquence accordé sur la fréquence nominale de la porteuse d'information de façon à produire une tension AFA qui représente, par son amplitude et sa polarité, l'écart de la fréquence de la porteuse par rapport à sa valeur nominale La tension AFA et la tension d'accord de base produite par l'appareil de commande d'accord sont appliquées au dis- positif d'accord de façon à commander la sélection de fréquence. Les circuits accordés utilisant des diodes varactors possèdent une caractéristique de variation non linéaire de la fré- quence par rapport à la tension de commande Plus spécialement, ils. demandent, pour corriger un écart de fréquence donné, une variation de tension plus importante pour les canaux de haute fréquence que pour les canaux de basse fréquence Par conséquent le dispositif d'accord présente une plus grande sensibilité de fréquence vis-à-vis des variations de la tension AFA pour les canaux de basse fréquence que pour les canaux de haute fréquence. Cette non-uniformité rend plus difficile l'opération d'accord fin automatique des canaux de haute fréquence que celle des canaux de basse fréquence De plus, la non-linéarité de la caractéristique fréquencetension de commande affecte également la stabilité de la boucle fermée comprenant le dispositif d'accord et le circuit AFA Plus spécialement, puisque la sensibilité est associée au gain, le gain de la boucle est lui aussi non uniforme. Par conséquent, il faut ajuster de manière serrée les tolérances des composants pour assurer la stabilité sur un intervalle de gain relativement large L'invention se rapporte à un appareil permettant de rendre plus uniforme la sensibilité ou le gain. Dans un dispositif de sélection de canal conçu selon l'invention, un moyen de couplage permettant de coupler une tension d'acc Qrd fin automatique à un moyen générateur de tension d'accord afin de produire une tension d'accord comporte un moyen de commuta- tion destiné à appliquer sélectivement la tension d'accord fin automatique au moyen générateur de tension d'accord en réponse aux impulsions d'un signal d'impulsions Un moyen générateur d'impulsions produit le signal d'impulsions et commande au moins l'une des deux grandeurs, fréquence ou largeur des impulsions, en fonction du canal sélectionné. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le générateur de tension d'accord comporte un moyen convertisseur d'impulsions destiné à transformer un mot numérique lu dans un emplacement de mémorisation correspondant au canal choisi en un signal d'impulsions qui est filtré pour produire la tension d'accord, et le moyen convertisseur d'impulsions sert en outre avantageuse- ment de moyen générateur d'impulsions commandant le moyen de com- mutation. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 montre, en partie sous forme de blocs et en partie sous forme de schéma simplifié, un dispositif de sélection de canal incorporant le mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 2 est une représentation graphique de la caractéristique de variation de la tension d'accord en fonction de la fréquence d'un dispositif d'accord à commande de tension, cette représentation graphique étant destinée à faciliter la com- préhension de l'invention; et les figures 3 et 4 sont des représentations gra- phiques des signaux d'impuliions produits dans le mode de réalisa- tion préféré représenté sur la figure 1, ces représentations servant à faciliter la compréhension du mode de réalisation préféré. Sur la figure 1, un récepteur de télévision comporte une entrée 1 de haute fréquence (HF), un dispositif d'accord 3 à commande de tension, un circuit 5 de traitement de fréquence inter- médiaire (FI) et une section 7 de traitement de signaux conçus de 17497 manière classique pour produire des réponses image et son Le dis- positif d'accord 3 sélectionne et détecte l'une des porteuses HF modulées avec l'information de télévision reçue de l'entrée HF 1 en fonction de l'amplitude d'une tension d'accord et de signaux de sélection de bande produits d'après le canal choisi, comme cela sera décrit ci-après, afin de produire un signal FI Le signal FI comporte des porteuses d'image et de son modulées qui sont démodulées par la section 7 de traitement de signaux de façon qu'il soit obtenu des réponses image et son. Lorsqu'une porteuse HF choisie est convenablement accordée, la fréquence FI de la porteuse image possède une valeur nominale, par exemple 45,75 1 M Hz aux Etats-Unis d'Amérique Puisque l'amplitude de la tension d'accord et les composants du dispositif d'accord 3 peuvent varier avec le vieillissement et les conditions ambiantes et que la fréquence des porteuses HF, comme celles pro- duites par des systèmes de distribution par cable, peuvent ne pas avoir des valeurs normalisées, il est fait appel à un circuit 9 d'accord fin automatique (AFA) classique, comportant un discrimina- teur de fréquence accordé sur la fréquence nominale de la porteuse image FI, pour produire une tension AFA dont l'amplitude et la polarité représentent l'amplitude et le sens de l'écart de la fré- quence de la porteuse image FI par rapport à sa valeur nominale. Comme cela sera décrit ci-après 1 la tension AFA est utilisée pour modifier l'accord d'amplitude afin de corriger les écarts de fré- quence de la porteuse image. Le dispositif d'accord 3 à commande de tension com- porte une section d'accord distincte pour les porteuses HF corres- pondant aux canaux 2 à 13 de la gamme de très haute fréquence (THF) s'étendant approximativement entre 54 et 216 M Hz et pour les por- teuses HF correspondant aux canaux 14 à 83 de la gamme de l'ultra- haute fréquence (UHF) s'étendant approximativement entre 470 et 890 M Hz Selon la bande du canal choisi, un signal de sélection de bande active la section d'accord THF ou UHF appropriée Chaque section d'accord possède un amplificateur HF accordable par tension, un oscillateur local accordable par tension et un mélangeur qui mélange les signaux de sortie de l'amplificateur HF et de l'oscillateur local afin de produire le signal FI Les circuits accordables par tension comprennent un inducteur et une diode varac- tor polarisée en sens non passant par la tension d'accord afin de présenter une capacité nui est en relation directe avec l'amplitude de la tension d'accord, La fréquence à laquelle le circuit accordé est accordé dépend donc de l'amplitude de la tension d'accord, Puisqu'il a été montré que les circzuits accor-;cé do è laseto d'accord T Hr ne peuv'ent pas facilenent ttre acc o Adés sur toute la gamme TIRF au moycn d'n ccnfiguratcin fixe de diode * 7 aractor et d'inducteur, lz o igo de 11 inducteur d Qcc eizzuits d'accord des canaux TU 1 F subit unrio O rC:i J 2 cation pouer une Erdquence prédéterminée de la gamme TY 7 LP dmn a e ofguain ' nutu différentes so-_ v X jcfr ies car-aux 2 à 6 de la 'bandra basse 'gi Tri et pçoutr lesvau à, de la 'andu haute nT Les crcêit n tension d'ecdfqo' (cette dernière dgtant: exprim,5 e sous forme de numt 5 ros des canau Xw' ic blindes baisse e hanta M Pi et de 2 i Saae UH 1 F sont représentées sur la ue 2. àn chair lt les canau% au rioyen d'un sélecteur de canaux Il qui -eut par emz 2 nt Na N csudtu n type clavier par lequel on î?t 2 ce'ui e* lee duz àfradu nmr respectif du canil sous, cr de Aex nots 3 iqus de quatre bîit S- (chiffre binaire) en rrée binaire D Cb(OBisa codé iar) Le mot de huit bits rércultanaqwi 1 (roel: Ckxeedca-nal choisi est n:émorisé dans un rc- gistr 3 13 Tcontenu N rii tr 13 est appliqué à un décodeu-r de ;awi, 15 e 7 'ie produit leo inu dc sséeciîoa de bande en fonction _Cs Èuné;mcai et à un ediaspoosi Li-'-î d'affi- chage 17 de numf 5 ros t,l cf pr Aluit Lui affichage à d 1 eux chiffres- du numéro de c,1 r, 1, &' p Icm P par I iintertildiaire de deun ensembles de diodes élcrl an C àsp egme Mt O. Le contenu du registre 13 de numéro de canal est égale- ment appliqué à une mémoire 19 La mémoire 19 comporte plusieurs emplacements de mémorisation correspondant à des canaux particuliers. Chaque emplacement de mémorisation contient un mot numérique de 12 bits par exemple, représentant sous forme binaire directe l'ampli- tude de la tension d'accord du canal correspondant En réponse à J'application du contenu du regis tre 13 de numéro de canal, l'emplace- ment de mémorisation correspondant au numéro de canal choisi est adressé, et son contenu, qui représente la tension d'accord du canal choisi, est chargé dans un registre 21. Un convertisseur d'impulsions 23 reçoit un mot numé- rique mémorisé dans le registre 21 de tension d'accord et un signal d'horloge venant d'un oscillateur 25 Le convertisseur d'impulsions 23 produit un signal d'impulsions Q ayant des impulsions dont la lar- geur correspond à l'amplitude représentée par le mot numérique mémo- risé dans le registre 21 de tension d'accord Le convertisseur d'im- pulsion 23 produit également, par exemple par l'intermédiaire d'une inversion logique, le complément Z du signal d'impulsion Q Les représentations graphiques de Q et Q sont données sur la figure 3. Un convertisseur d'impulsions qui transforme un mot numérique mémorisé dans un emplacement de mémorisation de tension d'accord en un signal d'impulsions présentant des impulsions dont la largeur est propor- tionnelle à l'amplitude de la tension d'accord pour le canal corres- pondant et qui peut commodément être utilisé comme convertisseur d'impulsions 23 est décrit en détail dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 098 925, intitulée "Digital to Analog Con- verter Useful In A Television Tuning System", déposée le 30 no- vembre 1979 par S A Steckler et A R Balaban, cette demande étant aujourd'hui délivrée. Un filtre passe-bas 27 produit la tension d'accord en fonction de la tension moyenne du signal d'impulsions Q Le filtre passe-bas 27 comporte un amplificateur opérationnel 29 dont l'entrée d'inversion (-) reçoit le signal d'impulsions Q par l'intermédiaire d'une résistance 31 Une boucle de contre-réaction comportant la combinaison en parallèle d'un condensateur 33 et d'une résistance 35 est connectée entre la sortie et l'entrée de l'amplificateur 29 afin qu'il soit obtenu une réponse de filtre passe-bas Deux réseaux résistance-condensateur 37 et 39 en cascade exercent en outre un filtrage passe-bas sur le signal créé à la sortie de l'amplifica- teur 29 afin de produire la tension d'accord. On notera que, puisque la tension d'accord est proportionnelle à la valeur moyenne du signal d'impulsion Q, la tension d'accord est proportionnelle au "complément à un" de la valeur moyenne du signal d'impulsions e Par conséquent, bien que ce soit le signal d'impulsions Q qui soit filtre au lieu du signal d'impulsions Q par application du signal d'impulsion Q à l'entrée d'inversion (-) de l'amplificateur opérationnel 29 de sorte qu'une inversion de signal a lieu, c'est la valeur moyenne du signal d'im- pulsion Q qui est produite. La tension AFA produite par le circuit d'accord fin automatique 9 est également appliquée à l'entrée d'inversion (-) de l'amplificateur 29 via un circuit de couplage 41 de sorte que l'amplitude de la tension d'accord est affectée par le sens et l'amplitude de la tension AFA En raison de l'inversion de signal réalisée par l'amplificateur 29, la polarité de la tension AFA pro- duite par le circuit d'accord fin automatique 9 est choisie de façon que des dcarts de fréquence de sens positif réduisent l'am- plitude de la tension d'accord et que des écarts de fréquence de sens négatif augmentent l'amplitude de la tension d'accord. Ainsi que cela a été discuté ci-dessus, la caracté- ristique tension de commande-fréquence d'un circuit accordable com- portant une diode varactor est non linéaire, comme cela est montré sur la figure 2 Plus spécialement, par exemple en relation avec la caractéristique de la bande basse ra Fm il faut une plus grande variation de la tension AFA (AV et b V') pour corriger un écart de fréquence (ff) de la porteuse image FI pour les canaux de haute fréquence tels que le canal 6 que pour les canaux de basse fréquence tels que le canal 2 En termes de gain, le gain obtenu entre la sortie du circuit d'accord fin automatique 9 et la sortie FI du dispositif d'accord 3 est moindre pour les canaux de haute fréquence que pour les canaux de basse fréquence Ceci rend difficile d'assurer la stabilité de la boucle de commande AFA sur toute une bande en l'absence du maintien de tolérances serrées sur les composants. Toutefois, selon l invention, cette dernière exigence est considé- rablement amoindrie grâce au circuit de couplage 41 qui rend plus uniforme la sensibilité ou le gain du dispositif de commande d'accord fin automatique. Plus spécialement, le réseau de couplage 41 comprend la combinaison parallèle d'une première résistance 43 et d'une com- binaison série formée d'une résistance 45 et d'un commutateur électronique 47, laquelle combinaison parallèle est connectée entre la sortie AFA du circuit 9 d'accord fin automatique et la borne d'inversion (-) de l'amplificateur 29 Le rapport de l'impédance du réseau de réaction, constitué du condensateur 33 et de la résis- tance 35, à l'impédance du réseau de couplage 41 détermine le gain obtenu entre la sortie du circuit 9 d'accord fin automatique et la sortie de l'amplificateur 29 et, par conséquent, l'amplification de la composante AFA de la tension d'accord Si l'on suppose que le commutateur 47 est ouvert, si bien qu'aucun courant ne passe dans la résistance 45, l'amplification de la composante AFA est déterminée par le rapport de l'impédance du réseau de réaction à la valeur de la résistance 43 On choisit la valeur de la résis- tance 43 de manière à fixer une amplification appropriée pour la composante AFA du canal de plus basse fréquence d'une bande donnée, par exemple le canal 2 dans la bande basse THF. Le commutateur électronique 47 se ferme en réponse aux impulsions positivement orientées du signal d'impulsions Q Il s'ensuit que les résistances 45 et 43 se connectent en parallèle, ce qui diminue la résistance effective du réseau de couplage 41 et augmente l'amplification de la tension AFA Puisque la largeur d'impulsion des impulsions positivement orientées augmente avec la fréquence du canal choisi, pour le canal de plus haute fréquence de la bande, par exemple le canal 6 de la bande basse THF, le com- mutateur 47 se ferme pendant plus longtemps que pour le canal de plus basse fréquence Par conséquent, l'amplification de la tension AFA est plus grande pour le canal de plus haute fréquence que pour le canal de plus basse fréquence On choisit la valeur particulière de la résistance 45 de façon à donner à l'amplitude de la-composante AFA de la tension d'accord la valeur voulue dans le canal de plus haute fréquence d'une bande pour corriger un écart de fréquence donné de manière au moins approximativement égale pour les canaux de plus haute et de plus basse fréquence de la bande. On notera que, lorsque la fréquence augmente, dans les canaux situés entre les canaux de plus basse et plus haute fréquence, par exemple en relation avec la bande basse THF, l'ampli- tude des variations de la tension AFA nécessaire pour corriger un même écart de fréquence Af (voir par ëxemple ûV" pour le canal 4 et V"' pour le canal 5) tend à augmenter Lorsque la fréquence du canal choisi augmente, puisque la largeur des impulsions du signal d'impulsions Q et, par conséquent, les durées pendant lesquelles le commut nt:f-a 47 se ferme,era eonctn N parall èle les résistances 4 4 frêqtic-L 1 e du c Y 3 u inrr; 4 'lsniblla- du n sfd u 't c';wsoî les C t Ce r 5 -.arc. du circuîr-a-" em'L'CI îa FI du C Ire C)r)- tif N dacrd -M j,2 * varatin 7 A ue V:itrî'L d O ufcrui d'accord fînauîr ctq U etle rêsau e coplge 4 un diviseur de tension programmable 49 afin d'atténuer progres- sivement la tension AFA en fonction des signaux de sélection de bande qui représentent respectivement la bande basse THF, la bande haute THF et la bande UEF Un semblable diviseur de tension pro- grammable peut simplement contenir un diviseur de tension résistif comprenant une première et une deuxième résistance connectées en série entre la sortie du circuit d'accord fin automatique et la terre des signaux, tandis que le point de connexion entre les résistances est connecté au réseau de couplage 41 et qu'une troi- sième et une quatrième résistance sont sélectivement connectées en parallèle avec la deuxième résistance par des commutateurs électro- niques respectifs lorsque ces dersiers sort validés par les signaux de sélection de bande correspondant respectivement la bande haute TLF et à la bande UHF. Alors que le -r"tis r d'impulsions 23 a été décrit sous forme d'un modulateur en largeur d'impulsion par lequel est produit un signal d'impulsins ad fréquence constante possédant des impulsions dont la largeur est en relation directe avec l'ampli- tude de la tension d'accord, comme le eontre la figure 3, ce con- vertisseur peut également Etre constiué par un muitiplicateur de taux binaire Comme cela est connu et peut etre vu sur la figure 4, un multiplicateur de taux binaire produit un signal d'impulsions à largeur d'impulsion constante dans lequel la fréquence des im- pulsions est en relation directe avec l'amplitude de la tension d'accord On note que la valeur moyenne du signal d'impulsions pro- duit par un semblable multiplicateur sur l'étendue d'un cycle de conversion donné pour un mot numigrique donné est la même que celle du signal d'impulsions produit par une modulation en largeur d'im- pulsion sur l'étendue du même cycle de conversion et pour un même mot numérique Par conséquent, le commutateur 47 du réseau de cou- plage 41 se fermera et s'ouvrira pendant les mèmes durées totales sous commande de l'un ou l'autre type de signal d'impulsions. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'ima- giner, à partir du dispositif dont la description vient d'etre donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif destiné à un récepteur comportant un dis- positif d'accord ( 3) qui répond à l'amplitude d'une tension d'accord en sélectionnant et en détectant des porteuses de haute fréquence correspondant respectivement à des canaux afin de produire un signal de fréquence intermédiaire contenant une porteuse d'information et un circuit ( 9) d'accord fin automatique répondant audit signal de fréquence intermédiaire en produisant un signal d'accord fin auto- matique qui, par sa polarité et son amplitude, représente le sens et l'amplitude d'un écart existant entre la fréquence 4 e ladite porteuse d'information et une valeur nominale, le dispositif compre- nant: un moyen ( 11, 13, 19, 21, 23, 25, 27) générateur de tension d'accord qui produit ladite tension d'accord et ajuste son amplitude en fonction de la sélection desdits canaux; un moyen de couplage ( 41) qui applique ledit signal d'accord fin automatique audit moyen générateur de tension d'accord de façon que l'amplitude de ladite tension d'accord soit fonction de la polarité et du sens de ladite tension d'accord fin automatique; et un moyen ( 23, 25) générateur d'impulsions qui produit des signaux d'impulsions (Q; c) possédant des impulsions dont la fréquence et, ou bien, la largeur sont fonction du canal choisi; et étant caractéisé en ce que le moyen de couplage ( 41) comporte un moyen de commutation ( 47) qui applique sélectivement ladite tension d'accord fin automatique audit moyen générateur de tension d'accord par l'intermédiaire d'un premier réseau ( 43; 43,45) en réponse auxdites impulsions. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen générateur de tension d'accord comporte un registre ( 21) qui mémorise un mot numérique correspondant au canal choisi, un moyen convertisseur d'impulsions ( 23) qui comprend ledit moyen générateur d'impulsions ( 23, 25) et qui transforme ledit mot numérique en ledit signal d'impulsions, et un moyen de filtrage ( 27) qui produit ladite tension d'accord en fonction de la valeur moyenne dudit signal d'impulsions. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen de commutation est connecté entre ledit circuit d'accord fin automatique ( 9) et ledit moyen de filtrage ( 27). 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que: ledit moyen de filtrage ( 27) comporte un amplifica- teur ( 29) possédant une entrée et une sortie, et un circuit de filtrage ( 37, 39) connecté à ladite sortie; ledit moyen de commutation ( 47) est connecté entre ledit circuit d'un accord fin automatique ( 9) et ladite entrée par l'intermédiaire dudit premier réseau ( 43; 43, 45); ledit moyen convertisseur d'impulsions ( 23) produit également le complément (Q; Q) desdits signaux d'impulsions (Q; Q); et ledit complément (Y; Q) est appliqué à ladite entrée par l'intermédiaire d'un deuxième réseau ( 31). Disositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit premier réseau ( 43; 43, 45) comporte une première résis- tance ( 45) connectée en une combinaison série avec ledit moyen de commutation ( 47) et une deuxième résistance ( 43) connectée en une combinaison parallèle avec ladite combinaison série ( 45, 47); ladite première résistance ( 45) correspondant à un premier facteur d'ampli- fication prédéterminé de ladite tension d'accord fin automatique appliqué par ledit amplificateur ( 29) dans un premier canal, et ladite deuxième résistance ( 43) correspondant à un deuxième facteur d'amplification prédéterminée de ladite tension d'accord fin auto- matique dans un deuxième canal.