Décodeurs SECAM

 

I – But du décodage SECAM

 

Nous avons déjà vu, d’une manière détaillée, les principes du codage SECAM. Le décodage a pour but de reconstituer les trois signaux de couleurs primaires qui seront appliqués aux électrodes du tube cathodique chargé de reproduire l’image en couleurs.

 

Les trois couleurs primaires sont obtenues par le traitement de l’information de chrominance, elle même extraite du signal vidéo composite. Le schéma synoptique de la (figure 1) donne cette position. Nous reconnaissons déjà toutes les fonctions représentées à l’exception de l’ensemble du décodage.

 

L’ensemble HF reçoit le signal capté par l’antenne et délivre un signal à fréquence intermédiaire. Ce signal est appliqué aux amplificateurs FI image et, après détection, nous obtenons le signal vidéo composite qui est appliqué à l’ensemble de décodage.

 

Cet ensemble de décodage est constitué de deux parties : un amplificateur de luminance et un circuit de décodage de chrominance. Le signal vidéo composite est transmis au décodeur, soit directement, soit par l’intermédiaire de l’amplificateur de luminance. Le signal de chrominance est décodé et les trois couleurs primaires reconstituées sont appliquées au tube à rayon cathodique.

 

II – Principe de fonctionnement d’un décodeur SECAM

 

Dans un premier temps, nous allons utiliser un schéma synoptique simplifié (figure 2) .

 

Le signal vidéo composite, issu de la détection vidéo, est appliqué d’une part à une chaîne d’amplificateurs vidéo que nous appelons ampli luminance et, d’autre part, à un circuit extracteur de la sous porteuse chrominance.

 

Ce circuit est appelé circuit cloche car la forme de sa courbe est identique au contour d’une cloche.

 

En sortie du circuit cloche, nous avons donc la sous porteuse chrominance, modulée en fréquence, contenant alternativement une information rouge, une information bleu, une information rouge, etc. … Chaque groupe de signaux contient l’information chrominance d’une ligne et dure par conséquent, 64 ms.

 

Ces signaux sont amplifiés et écrêtés par l’amplificateur limiteur qui suit le circuit cloche.

 

Après ce circuit, la voie chrominance se divise en une voie directe et une voie retardée comportant une ligne à retard (LAR).

 

En sortie de l’amplificateur limiteur, on est en présence d’une successions d’informations rouge puis bleu. Or, nous savons que pour reconstituer les trois couleurs primaires, il faut disposer simultanément de l’information rouge et de l’information bleu.

 

Il suffit de retarder l’information sur une voie pendant une durée égale à la durée d’une ligne pour obtenir en concordance de temps, deux informations différentes.

 

La (figure 3) représente la transformation des informations séquentielles en informations simultanées.

 

A la ligne n° 1, une information rouge arrive, elle est, d’une part, intégralement transmise par la voie directe, et d’autre part, elle entre dans la ligne à retard. Elle ne commencera à en ressortir que 64 ms après. On dit que l’information est retardée ou mémorisée pendant 64 ms, ce qui correspond à la durée d’une ligne.

 

Donc, pendant toute la durée de la première ligne (n° 1), une information rouge est présente sur la voie directe et il n’y a aucune information sur la voie retardée.

 

A la ligne n° 2, l’information bleu arrive et est transmise par la voie directe, mais en même temps, l’information rouge de la ligne précédente qui avait été mémorisée dans la ligne à retard, ressort de celle ci et est présente à la sortie de la voie retardée.

 

En même temps, l’information bleu de la ligne n°2 rentre dans la ligne à retard et est mémorisée.

 

A la ligne n° 3, nous avons à nouveau une information rouge sur la voie directe, mais l’information bleu de la ligne n° 2, mémorisée dans la ligne à retard, est présente en sortie de la voie retardée.

 

Ce processus se répète à chaque ligne et nous obtenons bien deux informations (rouge et bleu) simultanées.

 

La voie retardée et la voie directe aboutissent à un circuit permutateur. En effet, la (figure 3) nous montre qu’à la ligne n° 2, l’information bleu est sur la voie directe et l’information rouge sur la voie retardée.

 

A la ligne suivante, nous avons la situation inverse. Le rôle du permutateur est donc d’aiguiller toutes les informations rouge sur la voie rouge et toutes les informations bleu sur la voie bleu.

 

Nous verrons par la suite, le fonctionnement de ce circuit et sa commande.

 

Ce que nous appelons les informations rouge et bleu sont en réalité des blocs de sous porteuses chrominance modulée en fréquence qui contiennent les informations rouge et bleu.

 

Il faut donc démoduler ces blocs de sous porteuse. C’est précisément le rôle du discriminateur rouge pour la voie rouge et du discriminateur bleu pour la voie bleu.

 

En sortie des discriminateurs, nous obtenons les signaux E’R – E’Y et E’B – E’Y.

 

Ces deux signaux sont appliqués au circuit de matriçage du vert qui permet d’obtenir le signal E’G – E’Y.

 

Voyons comment à partir des deux signaux E’R – E’Y et E’B – E’Y, on obtient le signal E’G – E’Y :

 

Nous avons l’équation : E’Y = 0,30 E’R + 0,59 E’G + 0,11 E’B   (1)

 

D’autre part : 0,30 + 0,59 + 0,11 = 1

 

Nous pouvons donc écrire : E’Y = (0,30 + 0,59 + 0,11) .E’Y      ou

 

E’Y = 0,30 E’Y + 0,59 E’Y + 0,11 E’Y    (2)

 

Soustrayons l’équation (2) de l’équation (1) :

 

     E’Y = 0,30 E’R + 0,59 E’G + 0,11 E’B

     0 = (0,30 E’R – 0,30 E’Y) + (0,59 E’G – 0,59 E’Y) + (0,11 E’B – 0,11 E’Y)

 

Mettons les coefficients en facteur !

 

0 = 0,30 (E’R – E’Y) + 0,59 (E’G – E’Y) + 0,11 (E’B – E’Y)

0,59 (E’G – E’Y) = - 0,30 (E’R – E’Y) – 0,11 (E’B – E’Y)

E’G – E’Y = - 0,30/ 0,59 (E’R – E’Y) – 0,11/0,59 (E’B – E’Y)

E’G – E’Y = - 0,51 (E’R – E’Y) – 0,19 (E’B – E’Y)

-         (E’G – E’Y) = 0,51 (E’R – E’Y) + 0,19 (E’B – E’Y)

 

Cette dernière équation nous indique comment il faut procéder pour obtenir le signal E’G – E’Y, il suffit d’additionner les signaux rouges et bleu E’R – E’Y et E’B – E’Y en les affectant des coefficients corrects, respectivement 0,51 et 0,19.

 

Le circuit de matriçage du vert est donc en fait un circuit sommateur à résistances dont les valeurs ont été calculées de façon à respecter les coefficients 0,51 et 0,19.

 

Le signal obtenu (- (E’G – E’Y)) devra être déphasé de 180° pour retrouver la phase correcte (E’G – E’Y).

 

Le dernier circuit appelé matriçage RGB reçoit d’une part, les trois signaux de différence délivrés par le circuit précédent et, d’autre part, le signal de luminance E’Y.

 

Le circuit de matriçage RGB délivre, après mélange additif entre chacun des signaux de différences et le signal E’Y, les trois signaux E’R, E’G et E’B.

 

Ces trois signaux sont ensuite véhiculés vers les amplificateurs RGB qui alimente le tube cathodique.

 

III – Circuit extracteur de chrominance

 

L’extraction de la sous porteuse est assurée par un circuit LC parallèle (circuit bouchon), accordé sur la fréquence centrale de la courbe en cloche.

 

La self L est équipée d’un noyau plongeur de réglage afin d’ajuster la fréquence de résonance sur 4,286 MHz. Ce circuit est judicieusement amorti de façon que sa courbe de réponse, soit exactement complémentaire de la courbe anti-cloche, telle qu’elle existe à l’émission.

 

La (figure 4) donne la courbe de réponse idéale de ce circuit. L’impédance du circuit LC est maximum à la fréquence de résonance, ainsi la tension à ses bornes est maximum pour la fréquence d’accord.

 

Le circuit cloche se trouve soit à l’entrée, soit à la sortie du premier étage amplificateur de la voie chrominance. Le schéma de la (figure 5) donne un exemple type d’implantation de circuit cloche.

 

IV – Amplificateur de chrominance

 

Cet étage placé entre le circuit d’extraction et le permutateur, permet d ‘amplifier les signaux de chrominance, pour obtenir une amplitude suffisante. Cet étage comporte plusieurs transistors qui assurent des fonctions différentes. La (figure 6) donne un schéma synoptique d’un circuit amplificateur de chrominance.

 

Le premier étage est constitué en fait par le premier transistor amplificateur et par le circuit cloche.

 

Le deuxième amplificateur amplifie les signaux de chrominance, mais il joue également le rôle d’interrupteur de façon à bloquer les voies de chrominance et éviter que le souffle produit par les discriminateurs, lorsque le téléviseur travaille en noir et blanc, ne vienne dégrader la qualité de l’image.

 

La fermeture ou l’ouverture de ce circuit est commandée par un circuit portier dont nous verrons le fonctionnement par la suite.

 

L’étage suivant est un étage limiteur qui permet de donner une amplitude constante au signal et, en même temps, de supprimer les parasites éventuels. La (figure 7) donne le schéma classique d’un circuit limiteur.

 

Il est généralement constitué par deux diodes, montées tête bêche. Lorsque le signal de chrominance est absent, les deux diodes D1 et D2 sont conductrices, étant normalement polarisées par l’intermédiaire de R1.

 

En présence de la sous porteuse et des que le signal atteint le seuil déterminé par la valeur des résistances R1, R2 et R3, les diodes se bloquent alternativement sous l’effet des crêtes négatives et positives.

 

Le signal restitué est donc écrêté et son amplitude est parfaitement constante. Le fonctionnement du circuit est le suivant :

 

a)    L’anode de la diode D1 se trouve par exemple à un potentiel de + 3 volts. L’alternance positive sera transmise jusqu’à ce qu’elle atteigne cette valeur. Au delà, elle sera supprimée car la cathode de D1 devient plus positive que son anode et D1 est bloquée. Par contre, l’alternance négative sera transmise intégralement.

b)    La diode D2, laissera passer sans modification de valeur et de forme, l’alternance positive écrêtée. Par contre, cette même diode se bloquera des que l’alternance négative sera supérieure à – 3 volts. Dans ce cas en effet, l’anode de cette diode sera à un potentiel inférieur à celui de sa cathode (la valeur négative de l’alternance, annulant la valeur positive de polarisation).

 

Nous rencontrerons plusieurs fois ce type de circuit au cours de l’examen du décodage. Le dernier étage constitue le dernier amplificateur de chrominance avant d’arriver soit au permutateur par la voie directe, soit à la ligne à retard par la voie retardée. La (figure 8) donne un schéma type d’amplificateur de chrominance.

 

Ce schéma très simple, peut être compliqué suivant les solutions adoptées. Certains constructeurs intercalent un transistor monté en collecteur commun (adaptateur d’impédance) entre chacun des étages. On rencontre parfois un circuit oscillant constitué de selfs et de condensateurs, qui permet de redonner au signal écrêté une forme sinusoïdale. Quoi qu’il en soit, on retrouve toujours le schéma amplificateur, écrêteur, amplificateur, propre au traitement des signaux modulés en fréquence.

 

Le transistor Tr1 assure la première amplification de la sous porteuse chrominance extraite par le circuit cloche inséré dans son circuit collecteur.

 

Le condensateur C2 transmet sur la base du transistor Tr2 le signal de sous porteuse.

 

Le transistor Tr2 a deux rôles : il amplifie le signal, mais il sert surtout d’interrupteur des voies de chrominance. La résistance R4 applique sur sa base, une tension issue du circuit portier qui, lorsqu’elle est voisine de 0 volt, bloque le transistor Tr2 et donc ferme les voies de chrominance.

 

Les diodes D1 et D2 constituent un limiteur identique à celui décrit dans la (figure 7) . Le transistor Tr3 amplifie le signal de sous porteuse afin d’avoir une amplitude suffisante pour attaquer la ligne à retard.

 

Sur le collecteur de Tr3, nous obtenons les signaux de chrominance qui seront acheminés directement sur le permutateur (voie directe) et nous trouvons le circuit d’entrée de la ligne à retard (voie retardée).

 

V – La ligne à retard

 

La voie retardée introduit un retard de transmission du signal chrominance d’une valeur de 64 ms. Ce retard est obtenu par un composant : la ligne à retard qui utilise la propagation d’ondes ultrasonores dans un matériau solide.

 

On a d’abord utilisé des lignes à barreau dont la (figure 9) donne la représentation. Cette ligne à retard est constituée par une lame de verre ou d’acier et de deux transducteurs. Le signal que l’on désire retarder est appliqué au transducteur d’entrée. Ce dernier est constitué d’une fine plaquette de céramique piézo-électrique métallisée sur ses faces. Le signal qui est appliqué sur ces électrodes provoque une déformation mécanique de la plaquette de céramique à la même fréquence que celle du signal. Les vibrations ainsi générées sont transmises à la lame de verre ou d’acier.

 

Ces vibrations se propagent dans le barreau sous la forme d’une onde ultrasonore à la vitesse caractéristique du milieu qui est de l’ordre de 2650 m / s. Cette vitesse étant très inférieure à la vitesse de propagation du courant électrique dans un conducteur, on obtient ainsi un effet retardateur d’autant plus important que le barreau est long. Pour obtenir un retard de 64 ms, il suffit d’avoir une ligne dont la longueur est égale à :

 

2650 x 64. = 0,1696 m soit 17 cm.

 

A l’autre extrémité du barreau, le transducteur de sortie, identique au transducteur d’entrée, reçoit l’onde ultrasonore. La plaquette de céramique est mise en vibration par cette onde et on recueille sur ses électrodes le signal électrique retardé, identique à celui d’entrée mais atténué par les pertes produites par sa propagation dans le barreau.

 

Ce type de ligne à retard donne satisfaction, mais présente des inconvénients, notamment des pertes importantes et un trop grand encombrement. Nous avons vu en effet, que la lame devait avoir une longueur de 17 cm, à laquelle il faut ajouter les transducteurs. C’est donc un composant d’une vingtaine de centimètres qu’il faut implanter sur les circuits. Or, les platines de décodage actuelles sont plus petites que cela.

 

On parvient à réduire la taille des lignes à retard en utilisant des lignes à réflexion comme le représente la (figure 10) .

 

La (figure 10 a) représente une ligne à réflexion simple. L’onde émise par le transducteur d’entrée est réfléchie par la face opposée en direction du transducteur de sortie.

 

Ce système permet de diminuer la longueur de la ligne à retard de moitié. Les transducteurs doivent être disposés sur des plans tels que le trajet de l’onde réfléchie passe par le transducteur de sortie. Ceci exige une forme spéciale et un calage précis des deux transducteurs.

 

De plus, ces lignes à retard sont généralement en silice ou en quartz, surtout les lignes à retard à réflexions multiples, comme celle représentée à la (figure 10 b) . Les transducteurs sont disposés sur deux plans faisant un angle de 90°. L’onde ultrasonore émise par le transducteur d’entrée subit cinq réflexions. Ce parcours compliqué à une longueur de 17 cm dans une lame mesurant seulement 6,5 cm.

 

Ces nouvelles lignes à retard ont permis de résoudre les problèmes d’encombrement, mais elles atténuent toujours le signal. Pour compenser cet effet, on utilise un transistor monté en amplificateur comme le montre la (figure 11) .

 

VI – Le permutateur et sa commande

 

Cet ensemble, dont le schéma synoptique est donné (figure 12) , est constitué d’un permutateur à diodes, d’une bascule bistable, et d’un circuit portier.

 

Le permutateur à diodes permet d’aiguiller toutes les informations rouge dans la voie rouge et toutes les informations bleu dans la voie bleu.

 

La bascule bistable est commandée par des tops à la fréquence ligne. Les signaux carrés qu’elle délivre sont utilisés pour la commutation des diodes du permutateur.

 

Le circuit portier que nous verrons plus en détail dans un prochain chapitre, permet de remettre la bascule au pas, lorsque les informations de couleurs sont dirigées vers les mauvaises voies et également de couper la voie chrominance en absence de couleurs. Ce circuit reçoit les signaux d’identifications décodés et des tops à la fréquence trame.

 

La (figure 13) donne un schéma classique de permutateur et de sa bascule bistable.

 

Le permutateur est constitué par les diodes D3, D4, D5 et D6. La voie directe est transmise par le condensateur C16 et la voie retardée par C17.

 

La bascule de commande est un bistable constitué des transistors Tr7 et Tr8. La commande de cette bascule s’effectue en envoyant des tops négatifs à la fréquence ligne sur les deux diodes d’aiguillage D15 et D16.

 

Voyons comment fonctionne ce système : supposons que Tr7 soit bloqué et Tr8 saturé. Lorsqu’une impulsion négative arrive, elle est transmise par les diodes D15 et D16 sur les bases des deux transistors. L’impulsion négative sur la base de Tr7 n’a, bien sur, aucune action sur ce dernier, puisqu’il est bloqué. Par contre, Tr8 est saturé et sa base est à un potentiel haut. L’impulsion négative sur sa base le bloque, ce qui fait monter sa tension collecteur. Le front montant apparaissant sur le collecteur de Tr8 est transmis à la base de Tr7 par R28 et C9.

 

Le transistor Tr7 se sature. L’impulsion négative suivante aura l’effet inverse : blocage de tr7 et saturation de tr8.

 

Sur les collecteurs de Tr7 et Tr8, on obtient des créneaux en opposition de phase qui sont appliqués au permutateur par R32 et C15 d’une part (point A) et par R33 et C14 d’autre part (point B).

 

Les condensateurs C14 et C15 permettent d’obtenir des signaux carrés symétriques par rapport à 0 volt, c’est à dire avec une partie positive et une partie négative, chacun des paliers (positif ou négatif) ayant la durée d’une ligne. Examinons l’aiguillage des signaux sur deux lignes consécutives.

 

1)    Ligne n°1

 

Un signal bleu arrive sur la voie retardée et un signal rouge sur la voie directe. La bascule qui vient de commuter applique grâce à C14 un créneau négatif au point B et grâce à C15 un créneau positif au point A.

 

Les diodes D3 et D4 sont passantes et les diodes D5 et D6 sont bloquées.

 

Le signal rouge est transmis à la voie rouge par D3 et le signal bleu est transmis à la voie bleu par D4.

 

2)    Ligne n°2

 

Un signal rouge arrive sur la voie retardée et un signal  bleu arrive sur la voie directe.

 

La bascule reçoit une impulsion et commute une nouvelle fois. On obtient un créneau négatif au point A et un créneau positif au point B.

 

Les diodes D3 et D4 sont bloquées et les diodes D5 et D6 sont passantes.

 

Le signal rouge est transmis à la voie rouge par D5 et le signal bleu est transmis à la voie bleu par D6.

 

Remarquons que si les signaux de la bascule sont inversés, les signaux rouge seront aiguillés sur la voie bleu et les signaux bleu seront envoyés sur la voie rouge. Ceci se traduira par de fausses couleurs sur l’écran. Le circuit portier est alors informé de cette inversion et il délivre une impulsion supplémentaire (à travers C7) qui fait basculer le bistable de façon à ce que les signaux prélevés sur les collecteurs de Tr7 et Tr8 retrouvent une phase correcte.

 

VII – Circuits de démodulation

 

Chacune des sorties du permutateur alimente, par l’intermédiaire d’un circuit amplificateur, un discriminateur de fréquence.

 

La (figure 14) donne le schéma synoptique d’une voie de démodulation.

 

Chacune des voies est équipée d’un circuit écrêteur, d’un amplificateur, d’un discriminateur et d’un circuit de désaccentuation.

 

L’étage écrêteur ou limiteur élimine les pointes de tensions apparaissant sur les signaux de commutation de la bascule de commande du permutateur.

 

La tension d’écrêtage est commandée par une tension réglable qui permet d’ajuster l’amplitude des signaux et par conséquent, de jouer sur la saturation des couleurs.

 

L’étage amplificateur ou préamplificateur est constitué par ou plusieurs transistors.

 

La charge de collecteur du dernier transistor est constituée par le circuit primaire du transformateur du discriminateur.

 

Les deux démodulateurs FM (discriminateurs) effectuent une détection en sens inverse. Pour cela, on peut utiliser deux procédés : soit inverser le sens de branchement des diodes de détection, soit inverser le sens de bobinage des enroulements secondaires. La (figure 15) donne un schéma réel de circuit de démodulation.

 

A)   Limiteurs – écrêteurs

 

Les signaux de sous porteuse sont transmis aux transistors Tr5 et Tr6 par un limiteur commandé, constitué par les diodes D7 et D8 pour la voie rouge et D9 et D10 pour la voie bleu. Les diodes D18 et D19 permettent de compenser les tensions V des transistors amplificateurs Tr5 et Tr6. La commande de ces deux limiteurs est réalisée d’une façon symétrique par un potentiomètre (P1) dont la tension curseur évolue entre 0 volt et une tension positive. Le dispositif permet de faire varier l’amplitude des deux signaux de sous porteuse rouge et bleu et ainsi de réaliser la commande saturation, accessible à l’usager.

 

B)   Discriminateurs

 

Les deux transistors Tr5 et Tr6 assurent l’attaque des discriminateurs rouge et bleu.

 

Le discriminateur rouge est accordé sur la fréquence de la sous porteuse rouge soit 4,406 MHz.

 

Le discriminateur bleu lui est accordé sur 4,250 MHz.

 

La réalisation des discriminateurs doit être soignée car le procédé SECAM impose des contraintes assez sévères. D’une part, la stabilité doit être bonne car la dérive du zéro du discriminateur influe sur la teinte de la couleur reproduite par le tube cathodique. La dérive maximale ne doit pas excéder 14 kHz pour la fréquence centrale de la bande chrominance (4,328 MHz). Ceci donne une stabilité de l’ordre de 0,3%.

 

D’autre part, la linéarité des discriminateurs doit être excellente. Pour une excursion de ± 500 kHz sur laquelle travaillent les discriminateurs, la distorsion de linéarité ne doit pas excéder 10%.

 

C)  Désaccentuation

 

Nous avons vu, dans le chapitre précédent, que l’on fait subir une pré accentuation aux signaux D’R et D’B avant modulation. Il faut donc, à la réception, effectuer l’opération inverse. C’est le rôle des cellules constituées par C37, L1, R52 et C39 pour la voie rouge et par C34, L2, R58 et C42 pour la voie bleu.

 

La (figure 16) donne l’allure de la courbe de désaccentuation de ces cellules. Ces circuits de désaccentuation ont en fait plusieurs rôles :

 

-         Ils assurent la désaccentuation des signaux comme nous venons de le voir.

-         Les composants C37, L1, C34 et L2 éliminent les résidus de la sous porteuse chrominance.

-         Les valeurs des résistances R52 et R58 sont définies de façon à compenser la suramplification du signal rouge à l’émission. Quelquefois, la résistance R52 est remplacée par un potentiomètre qui porte le nom de réglage du 1,55.

 

D)  Circuits de nettoyage

 

Les voies de démodulation comportent très souvent des systèmes de nettoyage des signaux.

 

La sous porteuse n’étant pas transmise pendant les intervalles de suppression ligne, les discriminateurs travaillent à vide et un bruit gênant apparaît sur les signaux de chrominance. Ce bruit se traduit par un souffle dans l’image, c’est à dire une granulation.

 

Pour supprimer ce défaut et obtenir un niveau de référence stable, permettant de rétablir la composante continue des signaux de sortie, ceux ci doivent être nettoyés pendant ces intervalles.

 

Ce résultat s’obtient en court circuitant la sortie des discriminateurs pendant le retour ligne. Un discriminateur, équipé de circuit de circuit de suppression, plus communément appelé circuit de nettoyage est représenté (figure 17) .

 

Des impulsions positives et négatives, en provenance du transformateur ligne, sont transformées en créneaux rectangulaires par les diodes DZ1 et DZ2.

 

Le circuit de nettoyage est constitué par un pont de diodes (D1, D2, D3 et D4) équilibré par le potentiomètre P.

 

Lorsque les impulsions négatives et positives sont présentes aux points A et B, toutes les diodes sont conductrices et les points C et D sont au même potentiel que le curseur du potentiomètre P, donc à zéro volt dans l’exemple de la (figure 17) . Ceci revient à imposer 0 volt à la sortie des deux discriminateurs.

 

Le potentiomètre P permet de parfaire l’équilibrage du pont de diodes. Dans certains montages, son curseur n’est pas relié à la masse, mais à une tension continue. Ceci permet d’ajuster la tension continue du signal pendant les paliers de retour ligne et donc de restaurer ligne à ligne la référence de la composante continue des signaux de chrominance.

 

E)   Amplificateurs de voie

 

Les étages amplificateurs de voie, placés en sortie des discriminateurs ne présentent aucune particularité notable.

 

Il s’agit en effet, de montages simples émetteurs communs. Il faut cependant noter que ceux ci sont toujours attaqués à partir d’un montage adaptateur.

 

Dans les circuits TV transistorisés, il faut noter également que les étages adaptateurs sont très fréquents, et que pratiquement, on en trouve entre la plupart des différents étages.

 

Ils sont constitués par un transistor monté en collecteur commun. Ce type de circuit possède une forte impédance d’entrée et une faible impédance de sortie.

 

Dans le cas des discriminateurs, on comprend immédiatement l’intérêt d’un étage adaptateur à forte impédance d’entrée.

 

En effet, une faible impédance d’entrée introduirait des perturbations dans le fonctionnement (à la limite extrême, en supposant une impédance nulle, la tension de sortie des discriminateurs serait évidemment nulle).

 

Le montage adaptateur amplificateur de voie se présente comme sur la (figure 18) . Chaque voie est évidemment équipée d’un étage de ce type et les signaux sont appliqués au circuit de matriçage.

 

IX – Circuit de matriçage

 

Nous avons vu (voir à II) comment on obtient le signal E’G – E’Y à partir des signaux E’R – E’Y et E’B – E’Y. Rappelons la formule :

 

-         (E’G - E’Y) = 0,51 (E’R -  E’Y) + 0,19 (E’B -  E’Y)

 

Pour simplifier l’écriture, nous allons supprimer toutes les lettres E’ et remplacer la lettre G par la lettre V. Nous obtenons :

 

-         (V – Y) = 0,51 (R – Y) + 0,19 (B – Y)

 

Pour réaliser cette sommation, nous allons utiliser des circuits dont le schéma synoptique est donné (figure 19) .

 

Pour la reconstitution de l’image sur l’écran, on peut distinguer deux matriçages :

 

a)    Obtention du vert (V – Y).

b)    Addition algébrique du signal de luminance Y aux signaux de chrominance pour obtenir les signaux R, V et B.

 

Dans le cas des téléviseurs anciens, cette dernière opération s’effectue directement dans le cathoscope, on parle alors de matriçage interne.

 

Les signaux R – Y, V – Y et B – Y étant appliqués sur les wehnelts et le signal de luminance Y étant appliqué sur les cathodes. L’addition algébrique dans le cathoscope peut ainsi s’effectuer. Nous avons bien en effet :

 

(R – Y) + Y = R

(V – Y) + Y = V

(B – Y) + Y = B

 

Nous allons voir maintenant deux circuits effectuant l’amplification des trois voies R, V et B, le matriçage du vert et dont le matriçage des signaux R, V et B se fait à l’intérieur du tube.

 

Le premier circuit, représenté (figure 20) , est relativement ancien puisqu’il utilise trois tubes pentodes pour amplifier les signaux R, V et B.

 

En sortie des cellules de désaccentuation, on obtient les signaux – (E’R – E’Y) pour la voie rouge et – (E’B – E’Y) pour la voie bleu. Ces signaux sont appliqués sur la grille G1 du tube V1 pour la voie rouge et sur la grille G1 du tube V3 pour la voie bleu.

 

Les tubes pentodes sont les amplificateurs de chrominance qui attaquent les wehnelts du tube cathodique.

 

Les signaux E’R – E’Y et E’B – E’Y amplifiés par V1 et V3 sont appliqués au circuit de matriçage du vert, constitué des résistances R55 et R54.

 

Ce circuit est un diviseur résistif qui applique sur la grille G1 du tube V2 51% du signal E’R – E’Y et 19% du signal E’B – E’Y afin de reconstituer le signal – (E’G – E’Y).

 

Ce dosage est réalisé en choisissant des valeurs appropriées pour les deux résistances.

 

Le signal –(E’G – E’Y) est ensuite amplifié et déphasé de 180° (suppression du signe -) par le tube V2 pour obtenir E’G – E’Y.

 

Un autre montage pratique, plus récent est illustré (figure 21) . Les transistors Tr1, Tr2 et Tr3 sont les trois amplificateurs vidéo R, V et B. Le signal de luminance Y est appliqué sur les trois cathodes.

 

Le matriçage pour la reconstitution des couleurs s’effectue dans le tube cathodique. Le circuit de matriçage du vert est effectué par les trois potentiomètres P1, P2 et P3 permettant de régler avec précision les rapports des signaux.

 

Le transistor Tr3 reçoit donc l’information (- E’V – E’Y) et restitue sur son collecteur après amplification le signal (E’V – E’Y).

 

Les diodes D1, D2 et D3 rétablissent la composante continue des signaux de chrominance. Ces circuits à diodes portent très souvent le nom de Clamping ou circuit de Clamp. Le fonctionnement est très simple :

 

Les diodes D1, D2 et D3 sont bloquées par les tensions continues positives prélevées sur les curseurs des potentiomètres P4, P5 et P6.

 

Les diodes reçoivent également des impulsions négatives de retour ligne, lorsque le signal vidéo est au niveau du noir.

 

Chaque diode devient donc conductrice pendant un court instant, imposant ainsi une tension pratiquement nulle (à la tension de seuil prés) sur chacune des sorties vidéo R, V et B.

 

Les signaux sont ainsi alignés au niveau du noir sur les grilles (wehnelts). La tendance actuelle est d’effectuer un matriçage préalable, de façon à attaquer les cathodes du cathoscope, directement avec les informations R, V et B.

 

Cette opération se réalise en mélangeant dans les proportions requises, les informations E’R – E’Y et E’B – E’Y avec le signal de luminance E’Y.

 

Le schéma synoptique de ce type de montage est représenté (figure 22) . Il est à noter que le circuit de matriçage effectue simultanément le matriçage du vert et le matriçage extérieur des couleurs, ce n’est pas toujours le cas, notamment lorsque nous aborderons les platines de décodage équipées de circuits intégrés.

 

Le circuit pratique a alors l’aspect indiqué (figure 23) . Pour faciliter les explications, nous adopterons une notation simplifiée que l’on rencontre très souvent sur les schémas de constructeurs.

 

Les signaux de chrominance démodulés – (E’B – E’Y) et – (E’R – E’Y) seront notés – (B – Y) et – (R – Y).

 

Le signal de luminance correspond à – et les signaux des trois couleurs primaires obtenus après matriçage sont repérés par les lettres R, V et B.

 

Le premier matriçage est effectué par les deux sommateurs à résistances, constitués par R1, R2 et R3 pour la voie rouge et R4, R5 et R6 pour la voie bleu. Ces sommateurs donnent comme résultat :

 

-         - (R – Y) + (- Y) = - R + Y – Y = - R     et

-         - (B – Y) + (- Y) = - B + Y – Y = - B

 

Ce qui permet d’obtenir les signaux primaires – R et – B. Ces signaux sont amplifiés par Tr1 et Tr3 qui délivrent les informations R et B.

 

Ces deux informations sont reprises par C1 et C2 et appliquées à un troisième sommateur, constitué par R8, R9 et R10. Ce dernier, chargé d’effectuer le matriçage du vert, reçoit les signaux – Y, R et B et restitue le signal – V sur la base du transistor Tr2 qui délivre, après amplification, le signal V.

 

X – Circuit portier

 

Nous abordons maintenant un sujet très important, non par la complexité des circuits, mais par leurs variétés et les différents procédés utilisés. Avant d’examiner les différents circuits portier existants, nous allons faire un rappel sur les signaux d’identification.

 

A)   Rôles et utilisation des signaux d’identification

 

Les signaux d’identification servent d’abord à faire aiguiller par le permutateur, les informations de couleurs dans les voies appropriées.

 

Un autre rôle, très important, incombe à ces signaux d’identification : reconnaître si l’émission est en noir et blanc ou en couleurs. Une émission en noir et blanc ne comporte pas de signaux d’identification.

 

En effet, si l’émission est en noir et blanc, il faut couper la voie chrominance car les discriminateurs dont elle est équipée provoqueraient, en l’absence de sous porteuse, un souffle qui se traduirait sur l’écran par un fourmillement coloré indésirable.

 

Comme nous l’avons vu dans le chapitre consacré au codage, il y a deus types de signaux d’identification : l’identification trame et l’identification ligne.

 

B)   Identification trame avec signaux démodulés

 

Le rôle essentiel de l’identification est de reconnaître la couleur des lignes qui arrivent au niveau du permutateur afin que ce dernier les aiguille dans leur voie respective.

 

Pendant le temps de suppression trame, neuf lignes de signaux d’identification sont transmises à cette fin.

 

La (figure 24) permet de suivre le cheminement des informations d’identification dans les circuits de décodage.

 

Nous allons examiner la (figure 24 a) représentant ce qui se passe lorsque l’aiguillage est correct :

 

Sur la voie directe se succèdent les neuf lignes d’identification dont, dans notre exemple, la première est une ligne bleu.

 

Sur la voie retardée, se succèdent également les mêmes neuf lignes, mais avec un retard d’une ligne.

 

Si le permutateur fonctionne correctement (aiguillage correct), nous retrouvons en sortie sur la voie bleu, dix lignes d’identification bleu et sur la voie rouge se succèdent huit lignes d’identification rouge.

 

Les lignes d’identification bleu sont constituées par de la sous porteuse à la fréquence de 3,9 MHz donc à la limite inférieure du canal de chrominance.

 

Les lignes d’identification rouge sont à la fréquence de 4,756 MHz, donc à la limite supérieure du canal de chrominance.

 

Le discriminateur de la voie bleu, reçoit des salves de sous porteuses à 3,9 MHz. A cette fréquence, il délivre une tension positive. C’est ainsi que l’on retrouve en sortie du discriminateur, une suite de dix créneaux positifs.

 

Le discriminateur de la voie rouge, reçoit des salves de sous porteuse à 4,756 MHz. Pour cette fréquence, et du fait de son sens de détection inverse de celui du discriminateur bleu, nous retrouvons en sortie également des créneaux positifs (au nombre de huit).

 

Voyons maintenant ce qui se passe lorsque l’aiguillage est incorrect (figure 24 b) , c’est à dire lorsque les informations bleu sont dirigées dans la voie bleu et vice versa.

 

Les signaux à l’entrée sont identiques à celui du cas envisagé à la (figure 24 a) .

 

Le permutateur effectue un aiguillage inversé et nous retrouvons les lignes d’identification rouge dans la voie bleu et les lignes d’identification bleu dans la voie rouge.

 

Comme les deux discriminateurs ont des sens de détection inverses, nous allons bien obtenir des créneaux en sortie, mais ils sont négatifs.

 

C’est cette inversion de polarité des créneaux d’identification démodulés qui sera utilisé par le circuit portier pour remettre le permutateur dans la bonne phase.

 

Nous dirons que l’aiguillage est correct lorsque les discriminateurs délivrent des créneaux positifs et que l’aiguillage est incorrect lorsqu’ils délivrent des créneaux négatifs.

 

Voyons maintenant comment fonctionnent les circuits portier utilisant les signaux d’identification trame démodulés. La (figure 25) donne le schéma synoptique d’un tel système.

 

On retrouve une partie du schéma synoptique de la (figure 2) , auquel on a ajouté les éléments nécessaires à l’exploitation des signaux d’identification.

 

Dans la voie chrominance, un interrupteur électronique est inséré entre le circuit cloche et les voies directe et retardée. C’est lui qui assure la fermeture ou l’ouverture des voies de chrominance en fonction de la commande qu’il reçoit du circuit portier.

 

Le circuit portier est constitué par trois cellules distinctes. Il reçoit les créneaux du signal d’identification et des créneaux à fréquence trame d’une durée d’environ 1 ms.

 

Les signaux d’identification sont prélevées (dans notre exemple), sur la voie vert en sortie du matriçage. Ceci permet d’obtenir des créneaux plus importants que si on les prélevait sur la voie rouge ou la voie bleu, et, d’autre part, d’avoir une sécurité de fonctionnement au cas ou l’un des deux signaux rouge ou bleu venait à manquer.

 

Néanmoins, certains constructeurs prélèvent directement les signaux d’identification sur la voie rouge ou la voie bleu ou sur les deux à la fois.

 

Voyons maintenant comment fonctionne ce circuit portier. Examinons d’abord le cas d’une émission en noir et blanc :

 

Il n’y a pas de signaux d’identification émis, donc pas de créneaux sur la ligne E’G – E’Y. Le portier reçoit un créneau positif d’environ 1 ms provenant de la base de temps trame.

 

Le créneau est appliqué à un circuit différentiateur qui délivre un premier pic positif suivi d’un pic négatif 1 ms plus tard. Ces pics de différentiation sont appliqués sur une des entrées d’un circuit additionneur qui ne reçoit rien sur sa seconde entrée puisque les créneaux d’identification sont absents.

 

Or, nous sommes en émission noir et blanc et l’interrupteur électronique est ouvert.

 

Le pic positif transmis par le portier fait commuter l’interrupteur et la voie chrominance devient passante. Au bout d’une milliseconde, le pic négatif arrive et le commutateur s’ouvre à nouveau, la voie chrominance se ferme jusqu’à la trame suivante. La (figure 26) représente les différents signaux que nous venons de commuter :

 

Le signal A représente ce que l’on observe après le circuit cloche, on remarque qu’il y a absence de signaux d’identification.

 

Le signal B est le créneau de trame calibré à 1 ms.

 

Le signal C est le résultat de la différentiation du créneau trame.

 

Le signal D n’existe pas puisqu’il n’y a pas d’identification.

 

Le signal E est le signal de commande de l’interrupteur de la voie chrominance.

 

On retrouve sur la (figure 25) , les points où sont prélevés ces signaux.

 

Supposons maintenant que l’émission passe en couleurs.

 

Le créneau de trame B de la (figure 26 b) est différencié et le pic positif du signal C met la voie chrominance en service.

 

Le signal A de la (figure 26 b) est transmis et après détection, on obtient sur la ligne E’G – E’Y, des créneaux positifs d’identification, en supposant que l’aiguillage est correct.

 

Ces créneaux sont appliqués à un circuit RC intégrateur qui délivre le signal D de la (figure 26 b) .

 

Le signal D est appliqué au circuit additionneur qui reçoit également le signal C. Ce circuit effectue la somme C + D et délivre le signal E de la (figure 26 b) .

 

Le pic négatif est superposé au signal D et il ne parvient plus au niveau 0 volt. Ainsi, l’interrupteur ne reçoit plus de pic négatif et il reste fermé, laissant la voie chrominance passante.

 

Les lignes suivant les identifications et contenant les informations de chrominance, peuvent être décodées et l’image en couleurs est reproduite sur l’écran.

 

A la trame suivante, le même processus va se reproduire et ainsi de suite.

 

Imaginons maintenant, qu’un incident de propagation intervienne pendant quelques secondes et que la bascule de commande du permutateur soit désynchronisée. Quand l’émission reprend normalement, il est possible que la bascule soit dans un état tel que le permutateur aiguille les signaux bleu dans la voie rouge et les signaux rouge dans la voie bleu.

 

Le créneau de trame B de la (figure 26 c) est différenciée et nous obtenons toujours le pic positif et le pic négatif du signal C.

 

Le pic positif, on l’a déjà vu, met la voie de chrominance en service. Les informations d’identification sont donc décodées et en sortie sur la ligne E’G – E’Y, nous obtenons une série de créneaux négatifs.

 

Ces créneaux négatifs sont intégrés pour donner le signal D de la (figure 26 c) . Le pic négatif vient s’ajouter au signal D pour donner le signal E. Ce dernier signal comporte un pic négatif important qui va ouvrir l’interrupteur électronique et donc désactiver la voie chrominance.

 

En même temps, cette impulsion négative est appliquée au circuit de synchronisation de la bascule qui change d’état une nouvelle fois de façon à inverser le cycle d’aiguillage du permutateur. Cette opération est souvent appelée : remise au pas de la bascule.

 

A la trame suivante, les signaux d’identification seront bien aiguillés et nous retrouvons le fonctionnement décrit à la (figure 26 b) .

 

Les erreurs d’aiguillage ne sont pas toujours dues à des incidents d’émission. Un parasite ou une défaillance au niveau des circuits de synchronisation de la bascule, peut la faire changer d’état deux fois consécutives et provoquer ainsi une erreur d’aiguillage qui fait passer le téléviseur en fausses couleurs. On se retrouve alors dans le cas de la (figure 26 c) , les voies de chrominance se ferment, une impulsion négative remet la bascule au pas et à la trame suivante, nous retrouvons le processus normal de la (figure 26 b) .

 

Nous allons examiner maintenant un circuit réel représenté (figure 27) .

 

Le circuit portier est essentiellement constitué par les transistors Tr9 et Tr10 montés en bascule bistable.

 

Le transistor Tr9 reçoit sur sa base, d’une part, le signal trame différentié par C13 et R35 et d’autre part, les signaux d’identification intégrés par R34 et C11.

 

Examinons d’abord le fonctionnement en noir et blanc :

 

La bascule bistable, au démarrage, se trouve dans l’état Tr9 bloqué et Tr10 saturé. Le collecteur de Tr10 est à un potentiel voisin de 0 volt.

 

Ce potentiel nul est ramené sur la base d’un transistor de la voie chrominance (par exemple Tr2 de la figure 8) qui est bloqué.

 

Pendant l’intervalle de retour trame, le créneau de trame est appliqué au portier. Ce créneau est différentié, le pic positif rend Tr9 conducteur et ceci entraîne le blocage de Tr10. Le potentiel de collecteur de Tr10 devient positif et cette tension positive est appliquée à la base du transistor Tr2 (figure 8) qui devient conducteur et ouvre la voie chrominance.

 

L’émission étant en noir et blanc, il n’y a pas de signaux d’identification appliqué au point C du portier. La fin du créneau de trame génère un pic négatif qui est appliqué à la base de Tr9. La bascule du portier change d’état (Tr9 bloqué et Tr10 saturé) et la voie chrominance est refermée pour toute la trame qui commence.

 

Si l’émission passe en couleurs lors de l’ouverture des voies chrominance, les signaux d’identification sont démodulés et appliqués au portier. Le signal appliqué à la base de Tr9 (figure 26 b, signal E) ne comporte plus de partie négative, la bascule du portier ne commute pas et les voies chrominance restent en service dans le cas ou l’aiguillage est correct.

 

Si l’aiguillage est incorrect, ce qui produit une erreur de couleurs, les signaux d’identification démodulés sont négatifs. La base de Tr9 reçoit sur sa base un signal identique à celui de la (figure 26 c, signal E) .

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