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Les lignes test
en télévision : application à la télévision d'amateur
Généralités
Les standards
européens de transmission de signaux de télévision analogique
reposent sur une image composée de 625 lignes, image organisée
en deux demi-images. Toutes les lignes ne sont pas visibles
sur l'écran, en particulier les premières lignes de chaque
demi-image. Dans le domaine commercial et professionnel
on profite de ces lignes disponibles pour transmettre
des signaux test, parfaitement définis à leur point d'émission.
Ils permettront d'apprécier la qualité du signal reçu,
de mesurer les dégradations et d'en localiser la source.
En télévision commerciale, les lignes test sont transmises
en permanence, indépendamment du programme transmis.
L'organe
qui génère les lignes test est le Générateur Inserteur
de Lignes Test (GILT). Il peut être placé en n'importe
quel endroit du cheminement du signal vidéo. Le GILT est
configurable. Certaines lignes test peuvent traverser
le GILT sans modification, d'autres sont "effacées"
et recréées dans le GILT. On peut ainsi caractériser une
liaison de bout en bout ou bien sur un segment donné.
La forme
des lignes test a fait l'objet d'études approfondies et
est normalisée. Les lignes test permettent de mesurer
la qualité du signal au moyen d'un simple oscilloscope
convenablement synchronisé. Il existe par ailleurs dans
le domaine professionnel des équipements de mesure automatiques
qui observent en continu les lignes test et présentent
en clair sur un écran la valeur des paramètres mesurés.
Nous n'examinerons
que les lignes 17, 18, 330 et 331 qui sont les plus utiles.
Présentation des
lignes test 17, 18, 330 et 33
NB: Les quelques
dessins ci-dessous sont issus de la normalisation.
La
ligne 17
(cliquer pour agrandir)
Après
le top de synchronisation ligne, on trouve successivement
sur la ligne 17, la salve de sous-porteuse de chrominance,
une impulsion rectangulaire d'une durée de 10 µs
appelée "bar pulse", une impulsion arrondie
en sinus carré d'une durée à mi-hauteur de 200 ns
appelée "2T pulse", une impulsion composite
appelée "20T pulse" résultat de la somme
d'une impulsion en sinus carré d'une durée à mi-hauteur
de 2 µs et de la porteuse chroma à 4,43 MHz, et
enfin un signal en marches d'escalier.
La
ligne 17 est très utile pour mesurer l'amplitude
des tops de synchro et du niveau du blanc, le niveau
de chroma, la linéarité et même évaluer la distorsion
de temps de propagation de groupe introduite par
la chaîne de transmission.
La
ligne 18
La
ligne 18 est la ligne "multiburst". Elle
est composée d'une barre d'amplitude de 860 mV de
durée 4 µs et de 6 salves dont les fréquences sont
successivement de 0,5 MHz, 1 MHz, 2 MHz, 4 MHz,
4,8 MHz et 5,8 MHz. C'est la ligne de choix pour
mesurer la réponse en fréquence.
La
ligne 330
L'escalier
en luminance modulé par la chroma permet de mesurer
le gain différentiel et la phase différentielle.
La ligne
331
Les deux salves de chroma d'amplitudes
différentes modulant un signal de gris moyen permettent
de mesurer l'intermodulation chrominance/luminance.
Utilisation
Au moyen
de la ligne 17 (voir chronogramme) on pourra facilement
vérifier:
-
l'amplitude des tops de synchro et le niveau du
blanc
-
la linéarité: chaque marche doit avoir une hauteur
égale
-
l'égalisation et la distorsion de temps de propagation
de groupe au moyen du 20T pulse:
Les fréquences
hautes ont un niveau trop fort:
Les fréquences hautes ont un niveau
trop bas:
En
l'absence de distorsion de temps de propagation
de groupe, le 20T pulse se présente de manière symétrique.
Une asymétrie, par rapport à la ligne verticale
définissant le milieu de l'impulsion, révèle une
distorsion de TPG d'autant plus importante que la
dissymétrie est prononcée.
Le TPG croît avec la fréquence:
Le TPG décroît avec la
fréquence:
La ligne 18 permet, au moyen des salves,
d'apprécier très facilement et très rapidement la bande passante
vidéo.
Le dispositif
de synchronisation proposé
Il est très simple et fait appel
à un circuit intégré souvent utilisé pour extraire les
signaux de synchronisation ligne et trame: le LM 1881.
On trouvera sur sa sortie odd/even un signal alternativement
haut puis bas, caractéristique de chaque demi-image. Un
diviseur résistif est inséré pour protèger le circuit
contre d'éventuels court-circuits. Ce signal sera présenté
sur l'entrée de synchronisation externe d'un oscilloscope
doté d'une loupe "magnifier" ou beaucoup mieux
d'un oscilloscope à double base de temps. En sélectionnant
simplement sur l'oscilloscope le déclenchement sur le
front montant ou sur le front descendant, on pourra visualiser
les lignes test 17-18 ou 330-331. Il ne faut pas oublier
de charger l'entrée Y de l'oscilloscope par 75 ohms: dans
le cas contraire les mesures ne veulent pas dire grand
chose.
Télécharger la documentation
du LM1881 chez National Semiconductor:
http://www.national.com/ds/LM/LM1881.pdf
Le schéma:
(cliquer pour agrandir)
(cliquer pour agrandir)
ligne 17
ligne 18
(désolé pour la qualité des photographies, prises
en N&B mais c'est mieux sur l'oscilloscope ! )
On notera que la salve à 5,8 MHz de la ligne 18
ne passe pas dans mon téléviseur à 99 fonctions.....
Comment générer
des lignes test ?
L'idéal
est bien sûr de disposer d'un générateur-inserteur de
lignes test (cela commence à se trouver chez les marchands
de surplus, mais ils sont souvent vendus chers).
A défaut
de GILT, on pourra récupérer un signal vidéo quelconque
issu d'une émission commerciale, reçu par exemple sur
un démodulateur satellite, et après vérification du niveau
et de la qualité des lignes test, injecter ce signal dans
la chaîne de transmission à caractériser.
Quelques idées
générales pour le traitement des défauts constatés
Il vaut
mieux corriger les éventuels défauts à l'endroit même
où ils sont produits et ne pas les propager.
Quelques
pistes pour le concepteur:
Une fois que l'on est sûr de son design (gain, polarisations,
points de fonctionnement des composants, ...) les problèmes:
- de niveau se corrigent en agissant sur le gain des modulateurs
ou amplificateurs vidéo
- de bande passante avec des condensateurs et des inductances
(en direct ou en contre réaction)
- de linéarité avec des diodes et des résistances, montées
en réseau de post ou pré-distorsion
- de temps de propagation de groupe, avec des cellules
de correction (CTPG)
Mais un
malheur n'arrive généralement jamais seul et tout ceci
est bien plus facile à dire qu'à faire !
Les
lignes test ne sont vraiment pratiques que pour poser
le diagnostic. Ensuite, pour
les plus courageux, les outils à utiliser sont l'oscilloscope,
le générateur BF sinusoïdal (jusqu'à 10 MHz), et si on
peut en dénicher un, le phasemètre. La méthode consiste
à tracer les courbes de réponses amplitude-fréquence (pour
la distorsion linéaire), phase-fréquence (pour le temps
de groupe) et amplitude-amplitude (pour les distorsions
non linéaires).
Lorsqu'on
a tout bien corrigé, on peut espérer une meilleure image,
en couleur, même après plusieurs bonds successifs !
Bonnes
réalisations !
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