FR2482388A1

FR2482388A1 - Channel selector for cable TV redistribution system - has two local intermediate frequency oscillators controlled by PLL operated by single quartz clock

Info

Publication number: FR2482388A1
Application number: FR8010277A
Authority: FR
Inventors: Jean Broyer
Original assignee: VISIODIS
Current assignee: VISIODIS
Priority date: 1980-05-08
Filing date: 1980-05-08
Publication date: 1981-11-13
Also published as: FR2482388B1

Abstract

The selector is used for retransmitting t.v. signals to a public display station and has a preamplifier coupled to a first mixer providing an intermediate frequency signal through a pass band filter to a second mixer. The latter applies its output to the display station through a second pass band filter. The two mixers are served by respective phase locked loop local oscillator circuitry driven by a common quartz oscillator (30) providing a reference signal. Each local oscillator comprises a transistor whose collector is coupled to an inductance oscillator, tuned by a capacitance diode (41,42) whose controlling voltage is supplied by its phase locked loop circuit (11,21). The transistor emitter is connected to its associated mixer and phase locked loop circuit. The intermediate frequency lies in the range 110.75-117.75 MHz.

Description

La présente invention concerne un sélecteur individuel de program-- mes de télévision notamment un sélecteur apte#a#recevoir des signaux de télévision transmis par câble, à selectionner le canal choisi et à transmettre les signaux après conversion de fréquences sur un canal unique et invariable vers un poste de télévision grand public. The present invention relates to an individual selector for television programs, in particular a selector able to receive television signals transmitted by cable, to select the chosen channel and to transmit the signals after frequency conversion on a single and invariable channel. to a mainstream television set.

Il est connu que certains téléviseurs, étant donné leur situation géographique ne peuvent recevoir les émissions de télévision par voie hertzienne. A partir de certains émetteurs ou--réémetteurs, il existe des réseaux de télédistribution par câbles coaxiaux. Cependant la transmission par câbles coaxiaux #exige une conversion vers des fréquences plus basses, par exemple de 100 à 300 MHz, étant donné l'affaiblissement prohibitif dû aux câbles sur des fréquences supérieures qui seraient celles des émissions par voie hertzienne. Par contre les téléviseurs du commerce français ne peuvent recevoir les émissions que dans la bande de 1170 à 860 MHz.Dans ce cas le sélecteur aura donc pour but de sélectionner l'un des canaux (par exemple l'un des 15 canaux) par conversion de fréquence hétérodyne au moyen d'un mélangeur et d'un oscillateur local réglé également sur l'une des 15 fréquences correspondantes afin de ne délivrer qu'une fréquence intermédiaire unique. Cette fréquence intermédiaire est convertie au moyen d'un autre mélangeur recevant également une fréquence parmi 45, par exemple, en provenance d'un autre oscillateur local, dans une fréquence comprise dans la bande de 470 à 860 MHz. Cette dernière fréquence alimentant le téléviseur doit être choisie de telle sorte qu'il nty ait pas dtinterférences avec des signaux présents-dans l'éther en provenance d'émetteur existants.Une fois cette fréquence dénuée de brouillage choisie le sélecteur est apte à délivrer au téléviseur un signal sur un canal fixe. Pour résumer :pour changer de programme on n'agit pas sur les touches du téléviseur mais sur un commutateur du sélecteur. It is known that certain televisions, given their geographic location, cannot receive television broadcasts over the air. From certain transmitters or re-transmitters, there are cable distribution networks by coaxial cables. However, transmission by coaxial cables # requires conversion to lower frequencies, for example from 100 to 300 MHz, given the prohibitive attenuation due to cables on higher frequencies which would be those of over-the-air emissions. On the other hand, French commercial televisions can only receive broadcasts in the 1170 to 860 MHz band. In this case, the selector will therefore aim to select one of the channels (for example one of the 15 channels) by conversion. of heterodyne frequency by means of a mixer and a local oscillator also adjusted to one of the 15 corresponding frequencies in order to deliver only a single intermediate frequency. This intermediate frequency is converted by means of another mixer also receiving one of 45 frequencies, for example, coming from another local oscillator, in a frequency included in the band from 470 to 860 MHz. This last frequency feeding the television must be chosen so that it does not have interference with signals present in the ether coming from existing transmitters. Once this frequency without interference chosen the selector is able to deliver to the TV signal on a fixed channel. To summarize: to change the program, the buttons on the television are not operated, but on a selector switch.

Certains sélecteurs réalisés jusqu'à présent et construits sur ce principe avaient une fréquence intermédiaire supérieure à 300
MHz. De plus l'oscillateur local qui est un oseillateur à tension contrôlée a besoin d'etre stabilisé en fréquence à cause de son g lis- sement de fréquence en fonction de la température. Pour cela il est utilisé un controle automatique de fréquence fondé sur le principe du discriminateur de fréquence qui ne peut fonctionner que sur une fréquence de l'ordre de 30 à 110 MHz.Il en résulte que le sélecteur de l'art antérieur utilise un troisième changement de fréquence à partir de la fréquence intermédiaire de 300 MHz environ afin d'obtenir une fréquence de 30 MHz apte à corriger les variations de fréquence du premier oscillateur local au moyen d'un circuit de contrôle automatique de fréquence.Some selectors made so far and built on this principle had an intermediate frequency greater than 300
MHz. In addition, the local oscillator, which is a voltage controlled switcher, needs to be stabilized in frequency because of its frequency smoothing as a function of temperature. For this, an automatic frequency control is used based on the principle of the frequency discriminator which can only operate on a frequency of the order of 30 to 110 MHz. As a result, the selector of the prior art uses a third frequency change from the intermediate frequency of approximately 300 MHz in order to obtain a frequency of 30 MHz capable of correcting the frequency variations of the first local oscillator by means of an automatic frequency control circuit.

Le système de l'art antérieur présente des inconvénients. The prior art system has drawbacks.

En effet, les systèmes de contrôle automatique de fréquence sont compliqués à reproduire en cours de fabrication étant donné le réglage délicat du discriminateur de fréquence. D'autre part, ce système nécessite trois changements de fréquence, avec les dégradations du signal qu'ils apportent. In fact, automatic frequency control systems are complicated to reproduce during manufacture given the delicate adjustment of the frequency discriminator. On the other hand, this system requires three frequency changes, with the signal degradations they provide.

Le sélecteur selon la présente invention remédie à ces inconvénients. Dans celui-ci en effet les réglages des- circuits annexes d'oscillateur local sont inutiles et le système ne nécessite que deux changements de fréquence, d'où une dégradation moindre du signal. The selector according to the present invention overcomes these drawbacks. In this one, in fact, the settings of the auxiliary local oscillator circuits are useless and the system only requires two frequency changes, resulting in less degradation of the signal.

La présente invention a pour objet un sélecteur individuel de programmes de télévision comportant à partir d'une entrée un préampîi- ficateur suivi d'un premier mélangeur recevant les signaux d'un premier oscillateur local et délivrant une fréquence intermédiaire à un premier filtre dont le signal filtré est appliqué à un deuxième mélangeur recevant les signaux d'un deuxième oscillateur local et délivrant une fréquence de sortie à un deuxième filtre relié à une borne de sortie apte à communiquer avec l'entrée d'un téléviseur, caractérisé en ce que chacun desdits premier et deuxième oscillateurs locaux est asservi par un circuit de ve#rrouillage de phase dont la fréquence de référence est générée par un unique oscillateur à quartz pour les deux circuits de verrouillage de phase. The subject of the present invention is an individual television program selector comprising, from an input, a preamplifier followed by a first mixer receiving the signals of a first local oscillator and delivering an intermediate frequency to a first filter whose filtered signal is applied to a second mixer receiving the signals from a second local oscillator and delivering an output frequency to a second filter connected to an output terminal capable of communicating with the input of a television set, characterized in that each of said first and second local oscillators is controlled by a phase lock circuit, the reference frequency of which is generated by a single quartz oscillator for the two phase lock circuits.

Selon une particularité de l'invention la fréquence intermédiaire dudit premier filtre est comprise dans une bande passante de 110,75 MHz à 117,25 MHz. According to a feature of the invention, the intermediate frequency of said first filter is included in a passband of 110.75 MHz to 117.25 MHz.

Selon une autre particularité de l'invention, chacun desdits premier et deuxième oscillateurs locaux comportent un transistor dont le collecteur et relié à un circuit oscillant constitué d1une inductance et au moins une diode à capacité variable servant à liaccord du circuit oscillant et recevant la tension oontinue d'asservissement de chacun des premier et deuxième circuits de verrouillage de phase correspondants et dont l e émetteur du transistor est relié d'une part à l'un des mélangeurs et d'autre part audit circuit de verrouillage de phase. According to another feature of the invention, each of said first and second local oscillators comprise a transistor, the collector of which is connected to an oscillating circuit consisting of an inductor and at least one diode with variable capacity serving for the connection of the oscillating circuit and receiving the continuous voltage. servo control of each of the first and second corresponding phase locking circuits and the emitter of the transistor of which is connected on the one hand to one of the mixers and on the other hand to said phase locking circuit.

Selon une autre particularité de-l'invention ledit premier circuit de verrouillage comporte un comparateur de phase recevant d'une part la fréquence de référence dudit oscillateur à quartz divisé par 64 dans un diviseur de fréquence par 64 et d'autre part une fré quence à asservir en provenance d'un diviseur programmable au moyen d'un commutateur rotatif réglable, ledit diviseur programmable recevant les signaux dudit premier oscillateur local divisés par 64 dans un diviseur par 64. According to another feature of the invention, said first locking circuit comprises a phase comparator receiving on the one hand the reference frequency of said quartz oscillator divided by 64 in a frequency divider by 64 and on the other hand a frequency to be slaved from a programmable divider by means of an adjustable rotary switch, said programmable divider receiving the signals from said first local oscillator divided by 64 in a divider by 64.

Selon une autre particularité de l'invention ledit deuxième circuit de verrouillage comporte un comparateur de phase recevant d'une part la fréquence de référence dudit oscillateur à quartz divisée par 336 dans un diviseur par 336 et d'autre part une fréquence à asservir en provenance dvun diviseur programmable au moyen-dvinteP- rupteurs ledit diviseur programmable recevant les signaux dudit deuxième oscillateur local divisés par 64 dans un diviseur par 611. According to another feature of the invention, said second locking circuit comprises a phase comparator receiving on the one hand the reference frequency of said quartz oscillator divided by 336 in a divider by 336 and on the other hand a frequency to be controlled from dvun programmable divider by means of dvinteP- switches said programmable divider receiving the signals from said second local oscillator divided by 64 in a divider by 611.

En se référant aux figures schématiques 1 et 2 ci-jointes on va décrire ci après un exemple de mise en oeuvre de la présente invention, exemple donné à titre purement illustratif et nullement limitatif. With reference to the attached diagrammatic figures 1 and 2, an example of implementation of the present invention will be described below, an example given purely by way of illustration and in no way limiting.

Les mêmes éléments portent sur les deux figures les mêmes références.The same elements bear the same references in the two figures.

La figure 1 représente un schéma de principe général du sélecteur selon 1 invention. Figure 1 shows a general block diagram of the selector according to 1 invention.

La figure 2 représente un schéma de principe détaillé du premier circuit de verrouillage du premier oscillateur local et du deuxième circuit de verrouillage du deuxième oscillateur-looalO
On voit sur la figure 1 une entrée 1 des signaux en provenance d'un cable coaxial de télédistrîbution et apte à recevoir des fréquences d'entrée image et son Pour les fréquences d'entrée image on peut avoir 15 canaux aux fréquences suivantes 128,75 + 12 n (n : - 14) en MHz. L'entrée 1 est celle d'un préamplificateur 2 à large bande dont le rôle est d'amplifier la totalité des signaux.FIG. 2 represents a detailed block diagram of the first locking circuit of the first local oscillator and of the second locking circuit of the second oscillator-looalO
We see in Figure 1 an input 1 of signals from a coaxial cable television and capable of receiving image and sound input frequencies For image input frequencies we can have 15 channels at the following frequencies 128.75 + 12 n (n: - 14) in MHz. Input 1 is that of a broadband preamplifier 2 whose role is to amplify all of the signals.

Le préamplificateur 2 alimente un premier mélangeur 3 qui peut être réalisé au moyen d'un transistor ou de diodes et qui reçoit les signaux d'un oscillateur local 4 commandé en tension. La fréquence de ces signaux doit être de 246 + 12 n (n = o -- 111) MHz. The preamplifier 2 supplies a first mixer 3 which can be produced by means of a transistor or diodes and which receives the signals of a local oscillator 4 controlled in voltage. The frequency of these signals must be 246 + 12 n (n = o - 111) MHz.

Un filtre 5 passe bande filtrant la fréquence intermédiaire, obtenue par différence entre celle de l'oscillateur local 4 et celle de chaque canal d'entrée 1 est réglé sur une bande passante d'une dizaine de mégahertz comprenant la fréquence intermédiaire image de 177,25 MHz et la fréquence intermédiaire son de 110,75 MHz. A ces fréquences relativement basses, la sélectivité du filtre 5 est obtenue d'une façon aisée et les canaux conjugués sont inexistants
Le signal de fréquence intermédiaire en provenance du filtre 5 est envoyé sur un deuxième mélangeur 6 en même temps que les signaux d'un deuxième oscillateur local 7 de même principe que le premier.A bandpass filter 5 filtering the intermediate frequency, obtained by difference between that of the local oscillator 4 and that of each input channel 1 is set to a passband of around ten megahertz comprising the image intermediate frequency of 177, 25 MHz and the intermediate frequency sound of 110.75 MHz. At these relatively low frequencies, the selectivity of the filter 5 is easily obtained and the conjugate channels are non-existent
The intermediate frequency signal from the filter 5 is sent to a second mixer 6 at the same time as the signals from a second local oscillator 7 of the same principle as the first.

La fréquence des signaux du deuxième oscillateur local 7 est de 588,5 + 8 m (m = O --- 44) en MHz. Un filtre passe bande 8-à large bande est disposé à la sortie du deuxième mélangeur 6. Le filtre 8 permét de sélectionner la fréquence différence entre la fréquence du deuxième oscillateur local 7 et la fréquence intermédiaire issue du filtre 5. La sortie 9 du filtre 8 comporte au choix l'un des canaux d'ondes décimétriques, entre le canal 21 et le canal 65, envoyé sur le téléviseur de l'utilisateur.The signal frequency of the second local oscillator 7 is 588.5 + 8 m (m = O --- 44) in MHz. An 8-wide bandpass filter is disposed at the output of the second mixer 6. The filter 8 allows the frequency difference between the frequency of the second local oscillator 7 and the intermediate frequency from the filter 5 to be selected. The output 9 of the filter 8 optionally includes one of the UHF channels, between channel 21 and channel 65, sent to the user's television set.

Chacun des oscillateurs locaux-4 et 7 est asservi respectivement par une boucle de verrouillage de phase 111, 17 comportant un circuit de division de fréquence 10, 20 et un comparateur de phase 11, 21. Each of the local oscillators-4 and 7 is controlled respectively by a phase locking loop 111, 17 comprising a frequency division circuit 10, 20 and a phase comparator 11, 21.

Les deux comparateurs 11 et 21 reçoivent tous les deux des signaux en provenance d'un oscillateur à quartz 30 de référence, unique pour les deux comparateurs.The two comparators 11 and 21 both receive signals from a reference crystal oscillator 30, unique for the two comparators.

On voit sur la figure 2 le détail des boucles 14, 17 et l'oscillateur à quartz 30. Celui-ci comporte un quartz 31 de fréquence 6 Mhz et un oscillateur 32 oscillant sur ce quartz. La boucle 14 comporte 1' oscillateur 4 commandé en tension par des diodes à capacité variable 111, 42 connues sous le nom commercial de VARICAP et accordant le circuit oscillant d'accord constitué d'une inductance 113 et des diodes 41, 112. Un transistor 411 sert à engendrer les oscillations lesquelles apparaissent sur l'émetteur du transistor 114 et sont envoyées vers l'entrée 33 du mélangeur 3 d'une part et d'autre part à un circuit de division de fréquence 10 constitué d'un diviseur 100 de fréquence fixe par 64 et d'un diviseur 101 programmable divisant par un nombre N. We see in Figure 2 the detail of the loops 14, 17 and the quartz oscillator 30. This comprises a quartz 31 of frequency 6 Mhz and an oscillator 32 oscillating on this quartz. The loop 14 comprises the oscillator 4 controlled in voltage by variable capacity diodes 111, 42 known under the trade name of VARICAP and tuning the tuning oscillating circuit consisting of an inductor 113 and diodes 41, 112. A transistor 411 is used to generate the oscillations which appear on the emitter of transistor 114 and are sent to input 33 of mixer 3 on the one hand and on the other hand to a frequency division circuit 10 consisting of a divider 100 of fixed frequency by 64 and a programmable divider 101 dividing by a number N.

Le nombre N par exemple 41 pour un oscillateur local 4 oscillant à 246 MHz et 43 pour un oscillateur local 4 oscillant à 268 MHz est obtenu en code binaire au moyen de 6 bits générés par un commutateur 102 rotatif permettant de régler la fréquence de l'oscillateur 4 et par conséquent de sélectionner le canal parmi les 15 canaux de l'entrée 1. La fréquence des signaux sortants du diviseur programmable 101 tend à être égale à 93750 Hertz. Cette fréquence est envoyée sur le comparateur de phase Il qui compare cette fréquence à une fréquence de référence de 93750 Hz en provenance de l'oscillateur à quartz 32 et d'un diviseur par 64, fixe 12.Le comparateur de phase 11 délivre une tension continue proportionnelle à l'écart en fréquence laquelle après intégration commande la capacité des diodes 41 et 42 et. ajuste la fréquence de l'oscillateur 4. L'avantage du dispositif par verrouillage de phase (PLL en littérature anglo-saxonne) est qu'il ne nécessite pas de réglage. Par exemple si au cours d'une réparation on ait à changer de diodes VARICAP, les caractéristiques de la nouvelle diode seront différentes mais l'asservissement par le comparateur de phase va compenser cette différence.The number N for example 41 for a local oscillator 4 oscillating at 246 MHz and 43 for a local oscillator 4 oscillating at 268 MHz is obtained in binary code by means of 6 bits generated by a rotary switch 102 making it possible to adjust the frequency of the oscillator 4 and therefore to select the channel among the 15 channels of input 1. The frequency of the outgoing signals from the programmable divider 101 tends to be equal to 93750 Hertz. This frequency is sent to the phase comparator II which compares this frequency to a reference frequency of 93,750 Hz coming from the crystal oscillator 32 and a divider by 64, fixed 12. The phase comparator 11 delivers a voltage continuous proportional to the frequency difference which after integration controls the capacity of diodes 41 and 42 and. adjusts the frequency of oscillator 4. The advantage of the device by phase locking (PLL in English literature) is that it does not require adjustment. For example, if during a repair we have to change VARICAP diodes, the characteristics of the new diode will be different but the control by the phase comparator will compensate for this difference.

La boucle 17 comporte des éléments semblables à ceux de la boucle 111 notamment le diviseur 22 par 336 au lieu de 611, le comparateur de phase 21, le diviseur programmable 201 dont la programmation est assurée par des interrupteurs tels que 202 réalisant l'état logique 1 ou 0, le diviseur 200 de fréquence fixe par 64 et 1' oscillateur local 7. On voit que le choix de la fréquence de sortie 9 du sélecteur est réalisée ici au moyen des interrupteurs 202 réglés une fois pour toutes. The loop 17 comprises elements similar to those of the loop 111 in particular the divider 22 by 336 instead of 611, the phase comparator 21, the programmable divider 201 whose programming is ensured by switches such as 202 achieving the logic state 1 or 0, the divider 200 of fixed frequency by 64 and the local oscillator 7. It can be seen that the choice of the output frequency 9 of the selector is made here by means of the switches 202 set once and for all.

Le sélecteur selon la présente invention présente une fréquence intermédiaire (filtrée par le filtre 5) telle que les canaux conjugués sont inexistants et ne nécessite pas un filtre variable à l'entrée du sélecteur. L'utilisation d'oscillateurs stabilises par système à verrouillage de phase (PLL) permet de s'affranchir des contraintes de la réalisation classique par système de contrôle automatique de fréquence sur les porteuses image ou son et en conséquence de ne pouvoir utiliser que deux changements de fréquence seulement. On bénéficie de plus des avantages de la technique PLL :suppression des potentiomètres de commande des diodes VARICAP, stabilité et précision de la fréquence de l'oscillateur, simplicité de réglage. The selector according to the present invention has an intermediate frequency (filtered by the filter 5) such that the conjugate channels are nonexistent and does not require a variable filter at the input of the selector. The use of stabilized oscillators by phase-locked system (PLL) makes it possible to overcome the constraints of the conventional embodiment by automatic frequency control system on the image or sound carriers and consequently to be able to use only two changes frequency only. We also benefit from the advantages of the PLL technique: elimination of the potentiometers for controlling VARICAP diodes, stability and precision of the oscillator frequency, simplicity of adjustment.

Les applications du sélecteur sont du domaine de la télévision. The selector applications are in the television field.

Claims

1 / Individual television program selector comprising, from an input, a preamplifier followed by a first mixer receiving the signals of a first local oscillator and delivering an intermediate frequency to a first filter whose filtered signal is applied to a second mixer receiving signals from a second local oscillator and delivering an output frequency to a second connected fi-ltPe.

to an output terminal capable of communicating with the input of a television set, characterized in that each of said first and second local oscillators is controlled by a phase locking circuit whose reference frequency is generated by a single quartz oscillator for the two phase lock circuits 2 / selector according to claim 1, characterized in that the intermediate frequency of said first filter is within a pass band of -110.75 MHz to 117,925 MHz.

3 / selector according to claim 1, characterized in that each of said first and second local oscillators comprise a transistor whose collector is connected to an oscillating circuit consisting of an inductor and at least one variable capacity diode used for tuning of the oscillating circuit and receiving the continuous servo voltage from each of the first and second corresponding phase locking circuits and whose emitter of the transistor is connected on the one hand to one of the mixers and on the other hand to said phase lock circuit.

4 / selector according to claim 39 characterized in that said first locking circuit comprises a phase comparator receiving on the one hand the reference frequency of said quartz oscillator divided by 64 in. a frequency divider by 64 and on the other hand a frequency to be controlled from a programmable divider by means of an adjustable rotary switch, said programmable divider receiving the signals from said first local oscillator divided by 64 in a divider by 64.

5 / selector according to claim 3, characterized in that said second locking circuit comprises a phase comparator receiving on the one hand the reference frequency of said quartz oscillator divided by 336 in a divider by 336 and on the other hand a frequency to be controlled from a programmable divider by means of switches of said programmable divider receiving the signals from said second local oscillator divided by 64 in a divider by 64.