Brevet FR2697705A1 — publié le 19940506

Synthétiseur électronique programmable pour antennes collectives de TV ". OBJET DE L'INVENTION La présente invention se rapporte à un syn- thétiseur électronique programmable pour antennes col- lectives de télévision, lié à la syntonisation élec- tronique de filtres de canaux de réception de TV pour les trois bandes, UHF basse, UHF haute et UHF à synto- nie de télévision Les filtres de canal incorporés au synthétiseur comprennent des diodes connues sous la dénomination commerciale par "varicap" dont la capaci- té est réglée à la valeur nécessaire pour la résonance au moyen de l'application d'une certaine tension ou "signal de syntonisation programmé dans une mémoire et régi par un microcontrôleur. ETAT DE LA TECHNIQUE: On connaît (GB-2 187 906-A) le système de syntonisation de circuits résonnant avec des diodes "varicap" au moyen de l'application de tensions de po- larisation particulières à chacune d'elles, qui ont été stockées sous la forme de codes binaires dans un dispositif de mémoire dont elles sont extraites et acheminées par un microcontrôleur et converties par le convertisseur cc/ca correspondant On connaît égale- ment comme étant habituelle la structure de circuit résonnant parallèle avec inductance et "varicap" ayant une borne connectée à la masse, la tension de signal lui étant appliquée à travers une résistance. L'application d'un signal de syntonisation particulier à chaque circuit résonnant ou circuit syn- tonisable permet la construction des filtres avec "va- ricaps" non couplés et avec des composants à tolérance plus grande. Il y a aussi (ES-515 591) une séquence de microcontrôleur ou circuit logique pour réaliser l'a- justage de la syntonisation de chaque canal comme suit: recevoir et décoder l'indication de canal sélec- tionné par clavier; recueillir d'une mémoire non vo- latile les données programmées et enregistrées préala- blement à l'usine pour chaque appareil; établir la direction de la position de mémoire correspondant à la bande et au canal à syntoniser; produire les signaux de syntonisation au moyen d'un convertisseur cc/ca et, après leur amplification, les appliquer au filtre sé- lectionné Dans le synthétiseur du dit brevet, on co- partage le même convertisseur et le même amplificateur pour les divers circuits syntonisables qui forment un même filtre et leur commutation pour leur ajustage in- dividuel s'effectue par des interrupteurs qui reçoi- vent les signaux de contrôle depuis le circuit logi- que. Dans les systèmes digitaux connus de synto- nisation de filtres de canal, les données de signal, c'est-à-dire les tensions de polarisation de chaque "varicap" enregistrées dans le dispositif de mémoire, ont été fixées préalablement à l'usine pour la synto- nisation possible d'un numéro de canal unique et dé- terminé La variation des données de signal de la mé- moire exige des moyens d'effacement et de reprogramma- tion qui rendent nécessaire le renvoi de l'équipement à l'usine Vue que les numéros de canal syntonisables pour la réception d'images des différentes émissions varie d'une zone géographique à l'autre, les fournis- seurs d'appareils amplificateurs pour antennes collec- tives doivent avoir une variété d'appareils réglés, chacun d'eux n'étant apte que pour une zone détermi- nee. DESCRIPTION DE L'INVENTION Le synthétiseur électronique programmable pour antennes de TV collectives faisant l'objet de l'invention a une structure de 2 ou plusieurs circuits syntonisables couplés, o chacun d'eux dispose d'une entrée de contrôle pour appliquer de façon individuel- le la tension ou le signal de syntonisation adéquat. Dans un dispositif de mémoire EEPROM sous la forme de données de signal binaires, se trouvent pro- grammées depuis l'usine les tensions de polarisation appropriées à chaque circuit de syntonisation et pour chacune des fréquences de canal; en plus de données relatives aux numéros de canaux et aux numéros de fil- tre constituant l'assignation à un numéro de canal donné d'un numéro de filtre donné et les tensions de polarisation correspondantes, une pour chaque circuit syntonisable pour chaque canal, "l'état du filtre". Contrairement aux mémoires dont il est fait mention dans l'état de la technique, le dispositif de mémoire EEPROM utilisé permet d'effacer et de reprogrammer les données au moyen d'impulsions électriques, raison pour laquelle ces opérations peuvent être exécutées sur les lieux de l'installation de l'équipement Cette diffé- rence caractéristique du dispositif de mémoire utilisé dans le système de syntonisation digitale décrit ici permet d'incorporer à la mémoire au bout d'un temps fixé d'avance ou par instructions du clavier les don- nées de canal résultant de la procédure de syntonisa- tion réalisée par l'installateur pour remplacer les données d'origine introduites à l'usine On élimine ainsi le besoin de fournir des appareils à réglage différent Un seul type sert pour toutes les zones géographiques indépendamment des numéros de canaux à syntoniser L'installateur lui-même assigne sur place un numéro de filtre à chaque canal et peut recommencer la procédure de syntonisation dans d'autres conditions de l'installation sans que l'appareil n'ait à être en- voyé à l'usine pour remplacer un des filtres de l'am- plificateur, par exemple, ou par suite d'une nouvelle réorganisation de canaux, ce qui serait nécessaire avec les appareils actuels. Par le clavier, l'usager introduit dans le microcontrôleur les numéros de canal, ceux de filtre et les instructions d'état du filtre et la fin de pro- cédure de syntonisation Pendant la procédure de syn- tonisation, un affichage indique le numéro de canal sélectionné et celui du filtre avec lequel on travail- le. Les signaux programmés pour syntoniser les circuits résonnants d'un numéro de filtre au canal sé- lectionné pour ce filtre sont envoyés par le microcon- trôleur à un circuit développé pour se constituer en mémoire dynamique, avec une pluralité de sorties cor- respondant, chacune d'elles, à un circuit syntonisable à filtre, qui les reçoit, avant leur application, con- vertis en signaux analogiques et amplifiés jusqu'au niveau de tension cc requis dans la polarisation d'une diode "varicap". Le nombre de sorties nécessaires de la mé- moire dynamique doit être au moins le produit de la quantité de circuits syntonisables composant un filtre et de la quantité de filtres de canal dont dispose l'appareil amplificateur, les sorties superflues pou- vant demeurer inoccupées. Pour des raisons économiques, on ne peut pas utiliser un ensemble convertisseur cc/ca amplifica- teur pour chaque terminal de sortie Le nombre de con- vertisseurs a été réduit dans la mesure permise par le temps de la séquence de commutation et de stockage du circuit de mémoire dynamique et l'on dispose pour cela d'un sélecteur qui achemine vers cette mémoire dyna- mique les signaux correspondant à chaque sortie et commute simultanément un nombre de sorties de cette mémoire dynamique équivalent au nombre de convertis- seurs dont l'appareil dispose. Grâce au type de mémoire EEPROM utilisé, l'algorithme du processus de syntonisation des canaux programmés permet au microcontrôleur de réaliser les opérations de reprogrammation d'un filtre avec un au- tre canal ou une autre fréquence de syntonisation au cas o l'installateur déciderait de changer à n'impor- te quel moment l'état d'un filtre quelconque en sélec- tionnant au moyen du clavier le nouveau numéro de fil- tre pour le canal que l'on souhaite syntoniser et en réalisant pour suivre de façon continue et automatique la routine d'opérations de syntonisation: rassemble- ment des données de signal correspondantes programmées de la mémoire EEPROM; introduction de ces données dans les convertisseurs; contrôle de la mémoire dyna- mique au moyen d'un sélecteur et application des si- gnaux appropriés à chacun des circuits de syntonisa- tion du filtre sélectionné à travers les sorties de la mémoire dynamique L'usager décide la fin de la synto- nisation de tous les canaux, reprogramme la nouvelle assignation de canaux aux filtres ou le nouvel "état de filtre" dans la mémoire EEPROM et le microcontrô- leur commence son cycle permanent de travail en char- geant systématiquement dans les convertisseurs les données de chaque canal syntonisé et en les appliquant au filtre correspondant jusqu'à une nouvelle décision de changement d'état du filtre Le nouvel état de fil- tre demeurera aussi dans la mémoire EEPROM pour une mise en marche postérieure ou démarrage de l'appareil, après une coupure de courant électrique, par exemple, ou lors d'une réinstallation de l'appareil amplifica- teur, mémoire qui partira des canaux reprogrammés au cours de la dernière opération de syntonisation. Pour éviter que le même canal puisse être syntonisé en même temps pour plus d'un filtre, le mi- crocontrôleur réalise une comparaison entre le canal du filtre que l'on utilise dans le processus de synto- nisation décrit et les canaux assignés aux autres fil- tres et rejette ce canal s'il a déjà été assigné. DESCRIPTION DES DESSINS: la figure 1 montre le schéma électrique de la struc- ture fondamentale d'un filtre de canal utilisé. la figure 2 représente de façon schématique le dé- tail de la mémoire dynamique à 32 sorties appliquées à un nombre équivalent de circuits de syntonisation des filtres programmables. la figure 3 représente le système digital de synto- nisation des circuits qui composent 8 filtres de ca- nal. la figure 4 montre le diagramme de flu X de l'algo- rithme pour la syntonisation et la reprogrammation des filtres. REALISATION PREFERENTIELLE DE L'INVENTION A la vue des dessins, on peut observer que le synthétiseur électronique programmable pour anten- nes collectives de TV, suivant une réalisation préfé- rentielle de l'invention, utilise la structure de fil- tre connue qui est montrée à la figure 1, composée de quatre circuits CR 1 à CR 4 syntonisables de "varicap", deux d'entre eux avant l'étape d'amplification et les deux autres à sa sortie, chacun étant activé à partir de sa ligne de contrôle R 1 à R 4 avec la tension V: à V 4 ou le signal de syntonie particulier d'origine pro- grammé dans la mémoire EEPROM 3 à l'usine pour chaque canal ou postérieurement par l'installateur, cette mé- moire EEPROM contenant par conséquent, programmées sous la forme de données binaires, les tensions appro- priées pour syntoniser chaque canal avec chacun des filtres ainsi que l'état de chaque filtre. Le nombre de canaux de TV programmables d'un appareil préférentiel pour antennes collectives étant de huit, on utilise, comme il est indiqué à la figure 3, une mémoire RAM dynamique 8 à 32 sorties s, à 532 auxquelles sont envoyés les signaux de syntonie parti- culiers, de façon séquentielle, quatre à quatre, à l'aide du sélecteur 7. Pour l'application simultanée de quatre si- gnaux d'ajustage à un nombre équivalent de circuits d'un même filtre 11 à 18, on utilise quatre ensembles de convertisseur cc/ca 5 et d'amplificateur 6 Le sys- tème digital de programmation est régi par un micro- contrôleur 1, qui reçoit les instructions de l'instal- lateur à l'aide du clavier 2 L'installateur suit le processus de syntonie grâce aux indications de l'affi- chage 4 qui indique à tout moment le numéro de filtre 11 à 18 qui fonctionne et le numéro du canal syntoni- se. La séquence de syntonisation et de repro- grammation régie par le microcontrôleur 1 est repré- sentée par le diagramme de flux de la figure 4: dans le bloc 26, on décide de modifier ou de ne pas modi- fier l'état d'un filtre Dans la négative, la routine de syntonisation se répérera pour chaque canal (blocs 23 à 25) avec le filtre sélectionné initialement: chargement de données dans les convertisseurs 5 dans le bloc 23; contrôle de la mémoire dynamique au moye du sélecteur 7 dans le bloc 24; application de si- gnaux correspondants à travers la mémoire dynamique dans le bloc 25 Si on décide de modifier l'état d'un canal, on sélectionne le nouveau filtre dans le bloc 27 et on exécute ensuite le programme de syntonisa- tion cité plus haut, représenté par le bloc 28 Une fois les canaux requis définitivement syntonisés, au moyen des instructions correspondantes, bloc 29, la mémoire EEPROM 3 stocke les nouvelles données d'assi- gnation, bloc 30, et la route du bloc 28 en "position de travail" est exécutée maintenant de façon répétiti- ve. REVENDICATIONS l 1) Synthétiseur électronique programmable pour antennes collectives de TV, comprenant une plura- lité de filtres ( 11 à 18) de canal, chacun d'eux com- prenant plusieurs circuits syntonisables (CR, à CR 4) à inductance et "varicap" en parallèle, un microcontrô- leur ( 1), un clavier ( 2), un affichage ( 4) et un dis- positif de mémoire ( 3) pour le stockage des données de signal programmées, un nombre réduit de convertisseurs cc/ca ( 5) et des amplificateurs ( 6) qui produisent, en un processus séquentiel répétitif, les tensions cc (Vs 1 à Vs 32) de polarisation de "varicap" pour la syn- tonisation des filtres, caractérisé par le fait que pour la commutation et l'acheminement des données de signal, il dispose d'un sélecteur ( 7) et d'un disposi- tif de mémoire dynamique ( 8); le dispositif de mémoi- re dynamique ( 8) dispose d'une pluralité de positions de mémoire dans lesquelles, dans le programme du pro- cessus de syntonisation de chaque canal, sont stockées toutes les données de signaux converties en tensions (Vs 1 à Vs 32) de polarisation, avant d'être appliquées aux filtres correspondants, positions de mémoire cor- respondant à chacune des sorties (sa à S 32) pour cha- que circuit syntonisable (CR 1 à CR 32) auxquelles elles sont acheminées au moyen du sélecteur ( 7) en un pro- cessus séquentiel ininterrompu. 2 e) Synthétiseur électronique programmable pour antennes collectives de TV selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de mémoi- re ( 2) pour stockage des données de signaux est du type EEPROM et enregistre toutes les données de signal correspondant à tous les filtres et toutes les bandes de fréquences syntonisables. ) Synthétiseur électronique programmable pour antennes collectives de TV selon les revendica- tions qui précèdent, caractérisé par le fait que le programme de syntonisation (blocs 23 à 25) étant exé- cuté, il est établi que l'usager décide de modifier ou de ne pas modifier l'état de filtre programmé en sé- lectionnant n'importe lequel des filtres ( 11 à 18) pour syntoniser n'importe quel canal de TV au moyen du clavier ( 2) et en suivant le processus sur l'affichage ( 4), ladite routine de syntonisation se répétant avec les données du nouvel état de filtre. 4) Synthétiseur électronique programmable pour antennes collectives de TV selon les revendica- tions qui précèdent, caractérisé par le fait que, dans le dispositif de mémoire ( 3) de stockage des données de signaux, l'installateur peut reprogrammer les dif- férents états de filtre sélectionnés une fois que le processus de syntonisation de tous les canaux est ter- miné, tous ces états demeurant lors d'une remise en marche de l'appareil et ce qu'à ce qu'ils soient modi- fiés à nouveau. 5) Synthétiseur électronique programmable pour antennes collectives de TV selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le microcontrôleur ( 1) et la mémoire dynamique ( 8) disposent de moyens inter- nes pour éviter la syntonisation dans le même canal de deux filtres, au moyen de la comparaison entre le ca- nal que l'on syntonise et les canaux syntonisés par les autres filtres.