Brevet FR2547469A1 — publié le 19841214

La présente invention est relative à un oscillateur unique pour la génération séquentielle, en particulier à haute fréquence, de signaux modulés en fréquence, notamment à haute fréquence, avec une grande stabilité de fonctionnement. La transmission séquentielle de signaux modulés en fréquence est propre au système de télévision polychrome S E C A M notamment. Dans ce système les deux signaux de différence de couleur sont transmis alternativement et sont constitués comme, par ailleurs, dans tous les systèmes de télévision polychrome - parmi lesquels il y a le système américain N T S C et le système allemand P A L. autres que le système français S E C A M - par le signal R-Y, différence du signal de couleur rouge R et du signal de luminance Y, et par le signal B-Y, différence du signal de couleur bleu B et du signal de luminance Y. De façon plus précise, pendant la durée d'une ligne d'image c'est le signal différence de couleur du rouge R-Y qui module en fréquence la sous-porteuse correspondante, tandis que pendant la ligne suivante c'est la sous-porteuse correspondant au signal différence de couleur du bleu B-Y qui est modulée en fréquence. Dans le système de télévision polychrome S E C A M la transmission séquentielle des signaux différence de couleur du rouge, R-Y, et du bleu, B-Y, est obtenue actuellement à l'aide de deux oscillateurs générant les sous-porteuses correspondant auxdits signaux de différence de couleur ; os, dans ce cas, la difficulté de moduler en fréquence, alternativement, avec précision et avec une bonne stabilité ces deux sous-porteuses requiert l'utilisation de circuits d'asservissement de la fréquence des sous-porteuses,relativement complexes, qui font recours à des comparateurs de phase, ce qui entraîne des coûts de réalisation élevés. En outre la modulation en fréquence des sousporteuses par lesdits signaux, à haute fréquence, de différence de couleur implique que lesdits oscillateurs assurant la transmission séquentielle de ces signaux soient des multivibrateurs astables, qui utilisent des cellules RC ( résistance et capacité) notamment, étant donné que,tout en sachant utiliser une diode à jonction polarisée en sens inverse comme élément d'accord, et ceci à basse-fréquence, on ne sait pas l'utiliser comme élément modulateur. La présente invention a en conséquence pour but de pourvoir à un dispositif de génération séquentielle de signaux modulés en fréquence-qui répond mieux aux nécessités de la pratique que les dispositifs visant au même but antérieurement connus, notamment - en ce que le dispositif conforme à l'invention est capable de générer séquentiellement une pluralité de signaux modulés en fréquence en utilisant un oscillateur unique, ce qui permet de simplifier de façon considérable l'exigence de la transmission séquentielle de signaux modulés en fréquence, notamment dans le cas du système de télévision polychrome S E C A M - en ce que les fréquences de repos correspondant à chaque signal modulé en fréquence peuvent être réglées, et ceci indépendamment l'une de l'autre, ce qui est avantageux, en particulier, pour 11 éventuelle correction de teinte nécessaire pour compenser les déformations provoquées par les caméras de prise de vues trichromes, par les magnétoscopes ou par les opérateurs de la télévision en couleurs, la possibilité de réglage desdites fréquences de repos étant interdite dans les systèmes actuels par la nécessité même de l'asservissement en fréquence - en ce qu'il est possible d'utiliser dans un oscillateur à circuit résonant, une diode à jonction polarisée en sens inverse comme élément d'accord età la fois comme élément modulateur,l'une et l'autre fonction étant possibles en particulier à haute fréquence. La présente invention a pour objet un oscillateur unique, du type à transistor, pour la génération séquentielle, en particulier à haute fréquence, d'une pluralité de signaux modulés en fréquence, notamment à haute fréquence, par une égale pluralité de signaux modulateurs, lequel oscillateur est caractérisé en ce qu'il comporte un circuit résonant utilisant au moins une diode à jonction, et en ce que cette diode est commandée en courant par un circuit qui fournit séquentiellement et itérativement une pluralité de signaux composites constitués, à chaque séquence, par la superposition d'une composante continue et d'un desdits signaux modulateurs, après éventuel traitement approprié de ces dernierslchaque composante continue polarisant en sens inverse ladite diode à jonction, par circulation dans un résistor de faible résistance inséré dans le circuit résonant de l'oscillateur, et fixant ainsi, toujours à chaque séquence, la fréquence d'oscillation, ou de repos, correspondant à chaque signal modulateur, tandis que chacun des signaux modulateurs, en se superposant à la composante continue correspondante, module en fréquence le signal généré par l'oscillateur, dont la fréquence d'oscillation, ou de repos, est fixée par ladite composante continue corre#spondante. Selon un mode de réalisation préféré-de l1oscil- lateur conforme à l'invention, celui-ci comporte un transistor à fréquence de coupure très élevée, telle que 900 MHz. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'oscillateur conforme à l'invention, au moins un condensateur de réaction et à la fois de compensation thermique, à coefficient de température négatif, réalise l'accouplement entre le circuit résonant et le transistor de l'oscillateur, la capacité d'au moins ledit condensateur étant très faible. Selon un mode de réalisation avantageux de l'oscillateur conforme à l'invention, le dispositif qui commande la diode à jonction comporté une pluralité de circuits de positionnement de chaque composante continue, obtenu en indexant une tension continue à une valeur de référence déterminée par un pont de ré5i5tances#sQU5 l'action d'impulsions au rythme des séquences choisies. Selon une disposition avantageuse de ce mode de réalisation, au moins une résistance de chaque pont de résistances est variable. Selon un.autre mode de réalisation avantageux de l'oscillateur conforme à l'invention, ledit dispositif de commande de la diode à jonction comporte une pluralité d'interrupteurs électroniques permettant le passage séquentiel et itératif de chaque signal composite, constitué par un signal modulateur et la tension continue fixée par le pont de résistances correspondant, sous l'action d'impulsions au rythme des séquences choisies divisé par le nombre de signaux modulateurs. Selon encore un autre mode de réalisation avantageux de 12 oscillateur conforme à l'invention, ledit dispositif de commande de la diode à jonction comporte un étage à transistor convertissant, à chaque séquence, chacun desdits signaux composites de tension en signaux composites de courant qui commandent ladite diode à jonction, la reconversion en signaux composites de tension se faisant dans le résistor. de faible résistance inséré dans le circuit résonant de l'oscillateur. Outre les dispositions qui précèdent, 1 'inven- tion comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1A montre le schéma électrique de l'oscillateur conforme à l'invention - la figure.lB représente sous forme de schéma fonctionnel, ou en "boîte noire", le dispositif de commande de l'oscillateur conforme à l'invention - la figure 2 montre le schéma électrique d'une possible application de l'oscillateur conforme à l'invention, à savoir l'application au codage S E C A M des informations provenant d'un décodeur P A L ou d'un décodeur N T S C ou d'une caméra trichrome et, éventuellement, d'un décodeur S E C A M egalement - la figure 3 montre le schéma électrique représenté à la figure 2 sous forme de schéma fonctionnel, ou en "boite noire. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. L'oscillateur unique conforme à la présente invention, dont les composants essentiels sont représentés à la figure LA, permet de générer séqeentiellenent, en particulier à un rythme f élevé, une pluralité de signaux modulés en fréquence, notamment à haute fréquence (la haute fS8Fen~ comprenant également la ultra-haute fréquen~),avec une grande stabilité de fonctionnement. A cet effet on utilise un circuit résonant dont la capacité variable est constituée par la capacité de transition d'au moins une diode à jonction D qui est commandée au rythme f, élevé, des séquences choisies à l'aide d'un générateur de courant G (cf. figure 1B) approprié, par l'intermédiaire d'un résistor R disposé dans ledit circuit résonant. Le générateur de courant G (cf. figure 1B) fournit, séquentiellement, une pluralité de signaux de commande compostes ; de façon plus précise,chaque signal de commande composite est constitué par la superposition d'une composante continue et d'un signal modulateur S1 s2, ..., SNsN,respectivement,qui représente l'infor- mation utile à transmettre. La composante continue polarise en sens inverse la diode à jonction D en circulant dans ledit résistor R du circuit résonant : de cette façon, à chaque séquence, est fixée la fréquence d'accord ou de repos de chaque signal généré par l'oscillateur, dont la modulation en fréquence est effectuée, toujours à chaque séquence, par le signal modulateur correspondant. On peut donc affirmer que, dans le montage conforme à la présente invention, ladite diode à jonction D est utilisée comme élément d'accord et à la fois de modulation, ces deux fonctions étant accomplies à haute fréquence. Etant donné que le signal continu de polarisation, et donc d'accord, varie au rythme f élevé des séquences choisies et que, d'ailleurs, on désire que chaque signal modulé en fréquence reproduise fidèlement les variations à haute fréquence du signal modulateur correspondant, il a faillu rendre les capacités réparties de l'oscillateur de très faible valeur, à savoir de l'ordre de quelques pF. A cet effet on a utilisé un transistor T à fréquence de coupure, ou de transit, élevée, telle que 900 MHz, caractérisé par des capacités parasites très faibles. En outre, on a utilisé au moins un condensateur de réaction C, lui aussi de très faible capacité, qui couple capacitivement le transistor T au circuit résonant et qui a été choisi avec un coefficient de température négatif dont l'allure en fonction de la fréquence permet de compenser fidèlement le coefficient de température du montage correspondant audit transistor T à fréquence de coupure élevée, assurant ainsi une bonne stabilité thermique. Pour une bonne stabilité en fréquence dudit oscillateur, un résistor R de faible résistance a été choisi. La génération séquentielle de ladite pluralité de signaux composites implique la création, à chaque séquence - après avoir traité de façon appropriée les différents signaux modulateurs sl, s2, ..., sN, par exemple à l'aide d'étages amplificateurs Al, A2, AN - d'une composante continue en aval du signal modulateur correspondant qui se superpose à cette composante continue : en particulier, le positionnement séquentiel de chaque signal continu, et donc le décalage de la fréquence d'accord, ou de repos, correspondante est réalisé, pour chaque signal composite, à l'aide d'un circuit II, 12, ..., IN indexant un signal de tension continue à la valeur de référence à laquelle correspond la fréquence de repos et qui est déterminée par un pont de résistances R11, R12; R21, R, g R22 ;RN1,RN2 respecti- vement,sous l'action des impulsions d'un signal auxiliaire se produisant au rythme f #des séquences choisies. La conversion, à chaque séquence, de chaque tension continue en signal de courant, auquel se superpose le signal modulateur correspondant, se fait à l'aide d'un simple transistor, qui fait partie de 11 étage G du schéma de la figure 1B et qui génère le courant de commande composite, la reconversion en signal de tension de chaque signal de courant composite se produisant à l'aide du résistor R inséré dans le circuit résonant,lorsqu'il est traversé par ce signal de courant composite. Dans certaines applications il s'avère très utile de disposer de ponts à résistances, dont au moins une résistance soit variable, de façon à permettre le réglage de chaque fréquence d'accord, ou de repos, de l'oscillateur, indépendamment les unes des autres, ce qui est représenté par les résistances variables Rll, R21,..., RNî de la figure 1B : l'avantage de cette souplesse sera montré dans la suite. En ce qui concerne la mise en séquence de ladite pluralité de signaux composites on peut la réaliser . l'aide d'une égale pluralité d'interrupteurs ou commutateurs électroniques qui sont placés en amont du générateur de courant, et donc de l'oscillateur, la commutation se faisant sous l'action des impulsions d'un autre signal auxiliaire se produisant au rythme f des séquence choisies divisé par le nombre N de signaux à transmettre séquentiellement, à savoir au rythme f/N. Un exemple non limitatif de l'utilisation de l'oscillateur unique conforme à la présente invention est représenté aux figures 2 et 3 qui se réfèrent au codage en S E C A M des signaux différence de couleur du rouge R-Y et du bleu B-Y. Ces signaux différence de couleur du rouge et du bleu peuvent provenir d'un décodeur P A L , ou d'un décodeur N.T S C ou, encore, d'une -caméra de prise de vues pour telévision en couleurs. (Une telle caméra fournit séparément les signaux de couleur du rouge R, du bleu B et du vert V, raison pour laquelle on l'appelle également caméra trichrome, ainsi que le signal de luminance Y). Rien n'empêche, en outre, d'utiliser les signaux différence de couleur R-Y et B-Y provenant également d'un décodeur S E C A.M , pour des raisons qui seront précisées par la suite. Or, lesdits signaux de différence de couleur R-Y et B-Y sont appliqués aux amplificateurs-limiteurs AL1 et AL2 comportant les transistors T1, T2 et T13 T14 respectivement Les deux amplificateurs-limiteurs ALlet AL2 ont pour rôle d'amplifier les signaux différence de couleur R-Y et B-Y, respectivement, à une valeur moyenne d'environ 2,5 volts crête, ajustable à l'aide des réglages P2 etP3, respectivement, et de limiter à 3,5 volts crête maximum les pointes de modulation de chaque signal par le choix approprié. des résistances de polarisation des transistors T2 et T13 : de façon plus précise, cette limitation est nécessaire afin d'éviter une dérive de teinte sur signal fort. Les étages d'indexage Il et I2, comportant les transistors T3 et T12,positionnent, à l'aide des ponts à résistances R12, R13 et R 25, R31 respectivement, la composante continue qui correspond à la fréquence de repos des sous-porteuses du signal différence du rouge et différence du bleu, respectivement, à savoir à foR = 4 406,25 KHz et fOB = 4 250 KHz, et qui se superpose au signal différence de couleur correspondant : cette composante continue, de valeur différente pour R-Y et B-Y, effectue le décalage en fréquence de l'oscillateur O et est appliquée aux émetteurs des transistors T4 et Tll pendant le retour de ligne sous l'action d'un créneau d'impulsions à la fréquence de ligne fL et d'une durée de quatre micro-secondes, les transistors T3 et T12 étant conducteurs pendant la durée de l'impulsion à la fréquence de ligne fL. Chaque pont de résistances associé à chacun des circuits d'indexage Il et I2 peut avantageusement être pourvu d'au moins une résistance variable, ce qui permet de régler la fréquence de repos correspondant à chacun des signaux différence de couleur du rouge R-Y et du bleu B-Y et, par cela même d'apporter les corrections de teintes nécessaires pour compenser les déformations provo quées par les caméras de prise de vues trichromes, par les magnétoscopes, ou par les opérateurs de la télévision en couleurs. Cette possibilité de réglage peut s'appliquer également aux corrections de teintes des signaux différence de couleur provenant d'un décodeur S E C A M Les étages Ci et C2, comportant les transistors T4 et Tell, ont la fonction d'interrupteurs ou commutateurs électroniques commandés par un créneau d'impulsions dont la fréquence est la moitié de la fréquence de ligne fL (en effet, en S E C A M chaque signal différence de couleur n'apparait que toutes les deux lignes) et qui autorise le passage séquentiel des signaux différence de couleur du rouge R-Y et du bleu B-Y, superposés chacun à la composante continue correspondante, au rythme de 1/2 #-L : ainsi on trouve sur les collecteurs de T4 et Tll ces signaux mis en séquence et décalés en continu. Une cellule P de preaccentuation, comportant la résistance R17 et la capacité C23, favorise les transitions rapides des signaux différence de couleur, particularité qui est propre au système de télévision polychrome S E C A M. Le générateur G comportant le transistor T5 en montage "émetteur suiveur", génère, à chaque séquence, le courant de commande composite de l'oscillateur O, qui consiste en la superposition de la composante continue qui permet de fixer la fréquence de repos fOR ou f# de la sous-porteuse et du signal différence de couleur du rouge R-Y ou du bleu B-Y, respectivement. En ce qui concerne l'oscillateur O, celui-ci comporte,conformément à l'invention, le transistor T6 à fréquence de coupure élevée, telle que 900 MHz, et deux condensateurs de réaction C24 et C25 en parallèle ayant une capacité de î,5pF chacun et un coefficient de température négatif dont l'allure en fonction de la fréquence permet de compenser fidèlement le coefficient de température du montage correspondant au transistor T6,# en sorte que ce montage présente une bonne stabilité thermique. Cet oscillateur O comporte en outre un circuit résonant dont la capacité variable est constituée par la capacité de transition de deux diodes à jonction D1 et D2 en parallèle : ces diodes sont commandées à l'aide du générateur G de courant composite par l'intermédiaire d'une résistance R19, de faible valeur, (ordre de grandeur : 10 ohms). Ledit circuit résonant comporte en outre l'inductance variable L5. La disposition particulière des capacités C26, C27 et C28 donne à l'oscillateur O un fonctionnement stable aux fréquences de 4 MHz. A chaque séquence la fréquence de repos de l'oscillation correspondante est fournie par ou L est la valeur choisie sour l'inductance LS du circuit résonant et C la valeur des capacités de transition des deux diodes à jonction D1 et D2.La valeur CoR de C sour la fréquence de repos fOR = 4 406,25 KHz de la sous-porteuse du signal différence de couleur du rouge R-Y est fournie Dar là formule C OR = 2 CoR .L De même la valeur CoB de C pour la fréquence de repos foB = 4 250 KHz de la sous-porteuse du signal différence de couleur du bleu B-Y est fournie par 1 CoB (2s FoB .L Le critère de choix de L est tel que C puisse se trouver dans la gamme de capacités de transition des diodes à jonction, à savoir entre 1,5 pF et 150 pF. Suivant les caractéristiques de la diode à jonction utiliséejles composantes continues déterminant les fréquences de repos fOR et fOB se situent à des valeurs qui représentent la différence de potentiel aux bornes de ladite résistance R19 qui fixe la fréquence de repos fOR et fOB de la sous-porteuse du signal différence du rouge R-Y et de la sous-porteuse du signal différence du bleu B-Y, respectivement. Le courant composite fourni par le générateur de courant G traverse la résistance R19 et provoque une polarisation négative variable des diodes à jonction Dl et D2 qui engendre une variation de capacité de ces mêmes diodes D1 et D2 modulant en fréquence les deux sousporteuses qui sont transmises, par l'intermédiaire de C28, à l'étage amplificateur de sortie AS comportant le transistor T7 qui les amplifie. Dans l'émetteur de T7 le circuit "bouchon", constitué par C39, C40 et L8,crée une contre-réaction sélective, le signal ainsi mis en forme étant filtré dans le collecteur de T7 par le filtre anticloche FAC constitué par la capacité C36 et l'inductance L6. L'étage FPB,comportant le transistor T8, dont le collecteur est chargé par le filtre passe-bande#, constitué par la capacité C39 et l'inductanceL8,reçoit sur la base de T8 les impulsions d'effacement à la fréquence de ligne fL et court-circuite L6 et C36 pendant le retour de ligne (assurant ainsi l'effacement). L'étage mélangeur M, comportant le transistor T9, reçoit sur sa base les sous-porteuses transmises par l'intermédiaire de C37 et R39.et sur son émetteur le signal de luminance Y par l'intermédiaire de R32, constituant ainsi le signal vidéo composite S E C A M complet. L'étage émetteur suiveur ES, comportant le transistor T10, est attaqué par ce signal vidéo composite S E C A M , disponible sur le collecteur de T9, pour l'adapter à l'impédance de sortie choisie : ainsi le signal vidéo codé en S E C A M est disponible sur l'émetteur du transistor T10. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. REVENDICATIONS 10 Oscillateur nnique, du type à transistor, pour la génération séquentielle, en particulier à haute fréquence, d'une pluralité de signaux modulés en fréquence, notamment à haute fréquence, par une égale pluralité de signaux modulateurs, lequel oscillateur est caractérisé en ce qu'il comporte un circuit résonant utilisant au moins une diode à jonction (D),et en ce que cette diode est commandée en courant par un dispositif (S) qui fournit séquentiellement et itérativement une pluralité de signaux composites constitués, à chaque séquence, par la superposition d'une. composante continue et d'un desdits signaux modulateurs, après éventuel traitement approprié de ces derniers,chaque composante continue polarisant en sens inverse ladite diode à jonction (D), par circulation dans un.résistor (R) de faible résistance inséré dans le circuit résonant de l'oscillateur, et fixant ainsi, toujours à chaque séquence, la fréquence d'oscillation, ou de repos, correspondant à chaque signal modulateur #Slr S21...,SN), tandis que chacun des signaux modulateurs (sl, s2, ...sN), en se superposant à la composante continue correspondante, module en fréquence le signal généré par l'oscillateur, dont la fréquence d'oscillation, ou de repos, est fixée par ladite composante continue correspondante. 2 - Oscillateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que celui-ci comporte un transistor (T) a fréquence de coupure très élevée, telle que 900 MHz. 3 - Oscillateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un condensateur (C) de réaction et en méme temps de compensation thermique, à coefficient de température négatif, réalise l'accouplement entre le circuit résonant et le transistor (T) de l'oscillateur, la capacité d'au moins ledit condensateur (C) étant très faible. 4c Oscillateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (S) de commande de la diode à jonction (D) comporte une pluralité de circuits de positionnement (I1, I2, ..., IN) de chaque composante continue, obtenu en indexant une tension continue à une valeur de référence déterminée par un pont de résistances (R11, R12; R21 R22; ...; RNîr 2 respectivement) sous l'action d'impulsions au rythme des séquences choisies. 50 Oscillateur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins une résistance (R11, R21 t respectivement) de chaque pont de résistances est variable. 60 Oscillateur selon l'une quelconque des revendications 1, 4 et 5, caractérisé en ce que ledit dispositif (S) de commande de la diode à jonction (D) comporte une pluralité d'interrupteurs électroniques (C1, CZ,..., CN) permettant le passage séquentiel et itératif de chaque signal composite, constitué par un signal modulateur (sl, S2, ..., SN) et la tension continue fixée par le pont de résistances correspondant (R11, R12 R21 R22 R ... ; RNî' 2 respectivement),sous l'action d'impulsions au rythme des séquences choisies divisé par le nombre de signaux modulateurs (s1, s2 ..., 7 - Oscillateur selon l'une quelconque des revendication 1, 4, 5 et 6, caractérisé en ce que ledit dispositif (S) de commande de la diode à jonction (D) comporte un étage (G) à transistor convertissant, à chaque séquence, chacun desdits signaux composites de tension en signaux composites de courant qui commandent ladite diode à jonction (D), la reconversion en signaux composites de tension se faisant dans le résistor (R) de faible résistance inséré dans le circuit résonant de l'oscillateur.