Un modulateur VHF pour téléviseur dépourvu de prise péritel

Ce modulateur TV, qui génère un signal vidéo + audio d’environ 70 dBμV dans la gamme VHF (45 - 85 MHz), peut être directement relié à l’entrée antenne d’un quelconque téléviseur dépourvu de prise péritel (scart).
Il permettra de raccorder à un vieux téléviseur, encore bon pour le service, une caméra vidéo, un magnétoscope ou n’importe quel appareil disposant d’une sortie vidéo + audio.


Figure 1 : Photo prise du côté composants du modulateur TV. Le circuit imprimé est installé dans le coffret.

Figure 2 : La piste de masse disposée sur le périmètre du circuit imprimé est soudée par quelques points sur les côtés du coffret métallique.

La presque totalité des téléviseurs modernes est équipée d’une prise péritélévision (scart). Pourtant, vous pouvez disposer d’un appareil ancien fonctionnant parfaitement mais pourtant dépourvu de cette fameuse prise.
Sans cette prise, vous ne pouvez ni relier un magnétoscope ni une petite caméra vidéo CCD sauf quant à disposer d’un appareil possédant son propre modulateur.
Si ce n’est pas le cas, il existe tout de même une solution : réaliser un petit modulateur TV qui génère un signal VHF (Very High Frequency - Très Haute Fréquence, l’abréviation THF est encore quelquefois utilisé). C’est ce que nous vous proposons dans cet article.
En pratique ce module se comporte comme un petit émetteur.
Ainsi, si nous accordons le téléviseur sur sa fréquence d’émission, nous pourrons voir les images en provenance d’un magnétoscope ou d’une caméra vidéo par exemple.
Le modulateur que nous vous proposons de réaliser, à été étudié pour fonctionner dans la gamme VHF qui s’étend de 45 à 85 MHz. Ce choix a été dicté non seulement parce que l’étage oscillateur fonctionne de façon plus stable sur ces fréquences mais aussi parce que, sur cette portion de bande, il n’existe pratiquement plus d’émetteurs TV. Ainsi, notre signal ne courrera pratiquement jamais le risque d’être perturbé par des signaux extérieurs.
Pour réaliser ce montage, nous avons cherché divers modulateurs vidéo, et parmi tous ceux que nous avons essayé, celui qui nous a donné la plus grande satisfaction est le LM1889 fabriqué par National Semiconductor.
Comme vous pouvez le voir sur le dessin de la figure 3, à l’intérieur de ce circuit intégré nous trouvons différents étages. Nous n’utiliserons ni l’étage sommateur, ni l’étage de la chroma, car de tous les magnétoscopes et de toutes les caméras, sor t un signal vidéo-composite.
Des deux oscillateurs présents dans le circuit (voir OSC. A et OSC. B) nous avons utilisé l’étage oscillateur A seulement.
Si le circuit intégré est pourvu de deux étages oscillateur, c’est que, normalement, l’un est prévu pour fonctionner sur les fréquences les plus basses (de 45 à 60 MHz) et l’autre pour fonctionner sur les fréquences plus hautes (de 60 à 85 MHz).
Grâce au condensateur ajustable que nous avons inséré en parallèle sur la bobine d’accord, nous parvenons à régler le circuit d’un minimum de 45 MHz à un maximum de 85 MHz.
Ainsi, nous n’avons pas l’utilité de l’autre oscillateur situé entre les broches 6 et 7.
Un troisième étage, OSC. AUDIO (oscillateur audio, voir broche 15), nous sert à obtenir une fréquence de 5,5 MHz que nous modulerons en FM (modulation de fréquence) à l’aide d’une diode varicap. Les signaux vidéo et audio sont prélevés sur les deux broches de sortie 10 et 11.

Figure 3 : Schéma bloc des étages contenus à l’intérieur du LM1889. Dans notre modulateur nous n’utilisons pas l’étage sommateur, ni l’étage oscillateur chroma, car les magnétoscopes ou les caméras vidéo fournissent un signal vidéo composite.

Figure 4 : Les signaux vidéo et audio disponibles sur les sorties de nombreuses caméras CCD ou autres seront appliqués sur les prises prévues à l’entrée du modulateur. Le signal disponible sur la sortie OUT RF du modulateur sera directement appliqué sur la prise antenne du téléviseur à l’aide d’un câble coaxial de 75 ohms ou, à défaut, de 52 ohms.

Schéma électrique
Après avoir décrit le schéma bloc du circuit intégré LM1889, nous passons à présent au schéma électrique complet reproduit figure 5.
Le signal vidéo appliqué sur la prise située en bas à gauche du schéma et marquée « INP. VIDEO « rejoint la broche d’entrée 13 du LM1889 à travers le condensateur C4.
Pour obtenir un signal VHF en mesure de couvrir la gamme de 45 à 85 MHz, nous avons connecté, entre les broches 8 et 9 de l’étage oscillateur, une petite inductance de 0,27 microhenry (voir JAF1) et, en parallèle sur cette dernière, nous avons mis un condensateur de 3,3 pF et un condensateur ajustable de 5/50 pF (voir C9) pour pouvoir faire varier la fréquence.
Le signal à appliquer sur l’entrée du téléviseur est prélevé sur les broches 10 et 11 que nous alimentons avec une tension de 12 volts à travers la résistance R19 de 75 ohms.
Le filtre passe-bas, composé des deux condensateurs C16 et C17 et de l’inductance JAF2, est situé en série dans la ligne de sortie OUT RF (sortie VHF).
Son but est l’atténuation de toutes les fréquences harmoniques supérieures à 120 MHz. En effet, si celles-ci entraient dans le téléviseur, cela pourrait créer des interférences.
Pour calculer la fréquence de coupure de ce filtre, nous utilisons la formule suivante :

Fréquence en MHz = 318 : √[JAF2 (en μH) x (C16 + C17 en pF)]

Avec les valeurs du schéma nous obtenons.
318 : √[0,22 x (15 + 15)] = 123 MHz

Le signal audio qui est appliqué sur la prise située en haut à gauche du schéma et marquée INP. AUDIO rejoint, à travers le condensateur C1, la base de TR1. Ce transistor à, d’abord, un rôle d’amplificateur par 4 mais assure également la préaccentuation du signal pour relever les fréquences aiguës.
Le signal BF (Basse Fréquence) amplifié et préaccentué, présent sur le collecteur du transistor TR1, est appliqué, à travers C3, à la diode varicap DV1, qui effectue la modulation en fréquence (FM) du signal généré par l’étage oscillateur audio situé à la broche 15.
La fréquence générée par cet oscillateur audio doit être de 5,5 MHz et, pour l’obtenir, nous avons utilisé un transformateur moyenne fréquence de 10,7 MHz doté d’un noyau de couleur verte. Puis, nous avons baissé sa fréquence de fonctionnement sur la valeur requise en appliquant en parallèle le condensateur C6 de 150 pF. En tournant le noyau de cette bobine, nous pouvons régler sa fréquence sur 5,5 MHz exactement.
La porteuse audio modulée en FM doit, ensuite, être mélangée à la porteuse vidéo. Pour ce faire, nous la prélevons sur la broche 15 de IC1, à travers la résistance R12 de 15 kilohms et du condensateur C7 de 22 pF, et nous l’appliquons sur la broche 12 de notre LM1889.
Pour que cette broche soit alimentée par une tension égale à la moitié de la tension d’alimentation, nous avons placé le pont diviseur constitué par R13, R14 et R15 de 2 200 ohms.
Le signal maximum que nous pouvons appliquer sur la prise INP. VIDEO doit se situer aux environs de 1 volt crête à crête. En fait cela a peu d’importance car cette tension est la valeur standard que délivrent tous les appareils vidéo (magnétoscopes, caméras).
Le potentiomètre ajustable R9 connecté sur l’entrée vidéo, sert à déplacer le niveau du noir. Plus précisément, en agissant sur le curseur de R9, nous pouvons faire varier le contraste de l’image.
Le signal maximum appliqué sur la prise INP. AUDIO ne doit pas dépasser 1,5 volt crête à crête. Si le signal BF appliqué en entrée a une amplitude plus faible, il faut augmenter le volume du téléviseur. Par contre si l’amplitude est supérieure, nous pouvons voir sur l’image des rayures diagonales, conséquence d’une surmodulation BF.
Ce modulateur doit être alimenté avec une tension externe de 12 volts et, comme la consommation n’est que de 40 mA, un petit modèle sera bien suffisant.

Figure 5 : Schéma électrique du modulateur Vidéo/Audio. Sur la gauche, nous avons représenté le brochage du transistor BC547 vu de dessous, du côté où les broches sortent du boîtier.

Figure 6 : Schéma d’implantation du modulateur vidéo/audio. L’ajustable R9 modifie le contraste de l’image, le condensateur ajustable C9 permet de faire varier la fréquence du signal vidéo. Dans le kit, les prises d’entrées et de sortie sont déjà fixées sur le coffret métallique.

Liste des composants du modulateur LX.1413
R1 : 330 kΩ
R2 : 75 Ω
R3 : 2,2 kΩ
R4 : 470 Ω
R5 : 47 kΩ
R6 : 47 kΩ
R7 : 2,2 kΩ
R8 : 1,2 kΩ
R9 : 1 kΩ ajustable
R10 : 1,5 kΩ
R11 : 27 kΩ
R12 : 15 kΩ
R13 : 2,2 kΩ
R14 : 2,2 kΩ
R15 : 2,2 kΩ
R16 : 220 Ω
R17 : 220 Ω
R18 : 100 Ω
R19 : 75 Ω
C1 : 10 μF chimique
C2 : 150 μF polyester
C3 : 470 nF polyester
C4 : 10 μF chimique
C5 : 100 nF polyester
C6 : 150 pF céramique
C7 : 22 pF céramique
C8 : 3,3 pF céramique
C9 : 2/50 pF ajustable
C10 : 10 nF céramique
C11 : 100 nF polyester
C12 : 100 nF céramique
C13 : 100 nF céramique
C14 : 100 nF polyester
C15 : 47 μF chimique
C16 : 15 pF céramique
C17 : 15 pF céramique
TR1 : Transistor NPN BC547
DV1 : Diode varicap BB139
JAF1 : Self 0,27 μH
JAF2 : Self 0,22 μH
MF1 : Transfo moyenne fréquence 10,7 MHz (noyau vert)
IC1 : Circuit intégré LM1889
NB : Sauf spécification contraire, toutes les résistances sont des 1/4 de watt, 5 %.

Divers :
2 prises TV femelle à souder pour châssis
1 prises TV mâle à souder pour châssis
1 boîtier métallique


Réalisation pratique
Le circuit imprimé en main, vous pouvez monter tous les composants en les plaçant comme il est indiqué sur la figure 6.
Pour débuter, nous conseillons de souder le support pour le circuit intégré IC1. Après avoir vérifié que toutes ses broches sont soudées, vous pouvez monter toutes les résistances. A ce propos, pour la résistance de 75 ohms, il faut noter que les couleurs de celle-ci sont violet - vert - marron. Si vous avez un doute, mesurez-la avec un multimètre, vous lirez bien 75 ohms. Après les résistances, vous pouvez souder la diode varicap DV1 en orientant sa bague vers R12.
Poursuivons le montage en soudant les condensateurs céramique, les condensateurs polyester et les électrolytiques.
Pour ces derniers, attention à la polarité +/– de leurs pattes.
Soudez à présent le potentiomètre R9, le condensateur ajustable C9 et les deux inductances JAF1 - JAF2.
L’inductance JAF1 est marquée 0,27 et la JAF2 0,22.
Il reste à souder le transistor TR1 qui doit être monté à proximité de la prise INP. VIDEO en orientant sa partie plate vers le condensateur C2.
Dans les trois trous percés pour recevoir les prises d’entrée de sortie et audio, il faut souder un petit morceau de fil de cuivre rigide (chute de queue de composant), puis dans les deux trous situés en bas du circuit, soudez un fil noir dans le trou marqué moins et un rouge dans celui marqué plus.
Ceci étant terminé, il faut placer le circuit LM1889 sur son support en prenant soin d’orienter son repère-détrompeur en U vers le condensateur C14.
Le circuit imprimé sera placé dans son coffret métallique, mais avant, il faut percer sur le côté un trou de 5 mm afin d’assurer le passage des fils d’alimentation.

Montage dans le boîtier
Le montage doit absolument être complètement blindé. Pour cela, nous fournissons dans le kit un boîtier métallique sur lequel sont déjà fixées les 3 prises coaxiales, 2 femelles pour les entrées vidéo et audio et 1 mâle pour la sortie.
Si vous réalisez le boîtier vous-même, inspirez-vous des photos. Ce boîtier peut également être fabriqué avec de l’époxy simple face dont tous les côtés seront soudés afin de garantir le blindage. Pour les côtés, le cuivre doit se trouver vers l’intérieur. Pour pouvoir souder le couvercle et le fond, le cuivre sera tourné vers l’extérieur. Ne soudez pas le fond avant d’avoir mis en place et soudé le circuit imprimé. Ne soudez pas le couvercle sur tout le pourtour mais uniquement par des points espacés d’un centimètre environ, sinon, vous aurez les plus grandes difficultés à le dessouder pour une éventuelle intervention sur le circuit.
Prenez le circuit imprimé et glissez-le dans le boîtier, puis, sur le côté soudure où aucun composant n’est installé, souder la piste cuivrée située sur le périmètre du circuit imprimé au coffret.
Il n’est pas utile de faire un cordon continu, mais de souder sur le périmètre à l’aide de 3 ou 4 points.
Il faut également souder les trois petits morceaux de fil rigide sur leur prise respective d’entrée et de sortie.
Avant de poser le couvercle du boîtier, il faut régler R9, C9 et le noyau du transformateur moyenne fréquence MF1.

Réglage de C9.
C9 sert à accorder le modulateur sur la fréquence du canal TV que nous avons choisi dans la bande VHF.
Si vous disposez d’un magnétoscope ou d’une caméra, vous pouvez prendre le signal vidéo sur la prise de sortie et l’appliquer sur la prise INP. VIDEO. La prise de sortie OUT RF, est reliée à la prise antenne du téléviseur par l’intermédiaire d’un câble coaxial de 75 ohms, du modèle couramment utilisé pour cet usage.
Admettons que nous ayons réglé le téléviseur sur un des premiers canaux VHF, il faut alors tourner, avec un petit tournevis, le condensateur ajustable C9 jusqu’au moment ou vous voyez apparaître une image sur l’écran du téléviseur.
Il existe des téléviseurs qui explorent automatiquement toute la bande VHF et qui s’arrêtent dès qu’ils rencontrent un signal.
Si vous disposez d’un générateur de mire, comme notre LX.1351 par exemple, vous pouvez le brancher comme il est indiqué figure 7, puis tourner C9 pour faire apparaître l’image de la mire à l’écran.
Après avoir accordé le téléviseur, vous pouvez régler R9 de manière à obtenir une image parfaitement contrastée.
Ceci étant fait, il n’y aura plus lieu de toucher à R9.

Figure 7 : Si vous n’avez pas de caméra, mais que vous disposez d’un générateur de mire TV, vous pouvez injecter le signal vidéo/audio sur l’entrée, puis régler C9 afin de faire apparaître sur l’écran du téléviseur l’image de la mire. Pour cela, le téléviseur doit être réglé sur la gamme VHF.

Réglage avec un générateur BF
Si vous n’avez à votre disposition ni magnétoscope ni générateur de mire, il faut savoir que vous pouvez utiliser un quelconque générateur BF produisant un signal carré pour vos réglages.
La sortie du générateur BF est reliée sur la prise INP. VIDEO et la prise OUT RF sur l’antenne du téléviseur.
Si vous réglez le générateur sur 500 Hz, vous voyez apparaître sur l’écran 5 lignes horizontales (voir figure 9).
Si vous le calez sur une fréquence très proche de 31 250 Hz, le double de 15 625 Hz qui est la fréquence de balayage horizontale, une seule ligne verticale apparaît sur l’écran.
A présent essayez de vous caler sur la fréquence de 46 875 Hz et vous verrez sur l’écran deux barres verticales, si vous réglez sur 62 500 Hz qui est le quadruple de la fréquence de balayage, vous obtiendrez 4 barres verticales (voir figure 10).

Figure 8 : Pour régler le téléviseur, vous pouvez appliquer sur l’entrée vidéo un signal prélevé à la sortie d’un générateur basse fréquence en mesure de fournir un signal carré.

Figure 9 : Le générateur BF réglé sur 500 Hz, sur l’écran apparaissent 5 barres horizontales. Réglé sur 31 250 Hz, une seule barre verticale doit apparaître.

Figure 10 : Si le générateur BF est réglé sur 46 875 Hz, sur l’écran nous voyons 2 barres verticales. Réglé sur 62 500 Hz, ce sont 3 barres verticales que nous verrons à l’écran.

Figure 11 : Pour le réglage du noyau de MF1, vous pouvez appliquer, sur la prise d’entrée audio, un signal sinusoïdal de fréquence comprise entre 400 et 2 000 Hz.

Réglage audio
Après avoir réglé le signal vidéo, il faut régler le signal audio. Si vous prélevez le signal audio d’un magnétoscope, vous devez régler le noyau de MF1 de manière à d’obtenir dans le haut-parleur un son exempt de distorsion.
Si vous n’avez pas de magnétoscope, vous pouvez procéder au réglage du signal audio en utilisant un générateur BF produisant un signal sinusoïdal.
Pour ce réglage la sortie du générateur BF est reliée sur la prise INP.
AUDIO (voir figure 11). Accordez le générateur sur une fréquence comprise entre 400 et 2 000 Hz, puis réglez l’amplitude du signal de façon à ne pas dépasser 1,5 volt crête-à-crête.
Tournez lentement le noyau de MF1 jusqu’au moment où le haut-parleur produit un son exempt de distorsion.
Aucun signal n’étant appliqué sur la prise INP VIDEO, ne soyez pas surpris que l’écran reste noir.

1 commentaires:

  1. Pour quelle norme RF (bg, l, dk...) ce modulateur est-il prévu ?
    Il serait souhaitable de préciser que ce modulateur est prévu pour la bande VHF-1 (ou VHF-Low)
    Voir infos sur les bandes VHF ici:
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Bandes_de_fr%C3%A9quences_de_la_t%C3%A9l%C3%A9vision_terrestre

    RépondreSupprimer

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...