Réalisation de générateurs vidéo pour téléviseurs anciens.


Les téléviseurs anciens sont d'intéressants objets à restaurer et collectionner. Leur gros inconvénient est de ne fonctionner - forcément - qu'avec des signaux analogiques. Et pour les plus anciens, il n'y a pas d'entrées vidéo composite et son, ce qui nécessite d'envoyer les signaux par la prise "antenne" : les signaux doivent donc être modulés ! Et pour corser le tout, les très vieux téléviseurs ne fonctionnent qu'en bande 1 VHF...
Il est évidemment question ici des téléviseurs à standard européen 625 lignes : les téléviseurs plus anciens (405, 411, 819 lignes etc) nécessitent en plus une conversion du signal vidéo (par exemple avec les fameux convertisseurs Aurora) pour pouvoir fonctionner puisque aucune source d'images actuelle n'est compatible avec ces anciens standards d'images.

Ici, dans un but d'exposition, il serait intéressant d'avoir quelques téléviseurs années 50, restaurés, pouvant montrer des images.
Les plus anciens téléviseurs aux standards abandonnés depuis longtemps, comme ce GEC de 1949 (405 lignes anglais), seront simplement exposés...

Pareillement aux réalisations déjà faites pour les radios, il faut un système autonome de lecture (idéalement sans mécanique comme des K7 VHS ou DVD) et à fonctionnement autonome ou pouvant être lancé par une télécommande ou autre détecteur... Et, bien sur, des sorties en signal modulé VHF ! Cela se corse, car les modulateurs simples qu'on peut récupérer dans des vieux magnétoscopes sont en UHF...
Il va falloir construire tout cela !

Le projet prévoit 4 téléviseurs : il faut 4 modulateurs et 4 lecteurs vidéo. Trois modulateurs devront être en VHF pour des téléviseurs années 50 et début années 60, le quatrième pourra être UHF pour un téléviseur fin années 60 / début années 70. Tout cela sera placé dans un rack à cartes, comme les réalisations précédentes.

Pour les modulateurs VHF, un excellent schéma est disponible sur le site de Otto Tuil : on va essayer ce montage pour commencer...

Clic sur les petites photos pour les voir en plus gros plan dans une autre fenêtre...

modulateur VHF

Le circuit intégré qui forme le modulateur est le MC44BC375UEA et n'est disponible qu'en version SMD. Ce circuit intègre la totalité de ce qui est nécessaire pour un modulateur VHF bande 1 complet (son et vidéo) ! Il peut sortir sur le canal 3 ou 4.

Comme le montage va être réalisé sur platine - plan de masse, cela devenait compliqué de réaliser un circuit imprimé "SMD"... Heureusement il existe des petits circuits adaptateurs de format... Les voici. Les circuits intégrés seront soudés sur ces supports.

modulateur VHF

Voila les circuits soudés.Avec un bon fer à panne fine, et de la soudure très fine aussi, on y arrive bien... Il faut vérifier l'absence de court-circuit entre broches après soudure.
Il y aura trois modulateurs VHF dans le projet, le 4e sera un modulateur UHF (pour téléviseur plus récent) et proviendra d'un vieux magnétoscope.

modulateur VHF

Un modulateur terminé (à gauche) et un qui ne contient que le circuit de base et l'adaptateur avec le circuit intégré dessus (à droite). Cet adaptateur est simplement collé sur une feuille isolante, elle même collée sur le circuit de base. Quelques plots sont fraisés dans le plan de masse, pour les connexions intermédiaires. Le montage est "en l'air" avec des connexions courtes.
Peu de composants externes à l'IC sont nécessaires : un quartz de 4MHz et quelques condensateurs et résistances... Pas la moindre self, excepté une en filtre sur la ligne d'alimentation !

modulateur VHF

Le premier modulateur terminé est prêt pour tests. Deux prises pour les entrées de signaux vidéo et son (provenant d'une mire en premier lieu), et l'oscilloscope pour visu des signaux. La sortie VHF est sur une BNC provisoire et raccordée vers un petit téléviseur noir et blanc.
La première mise sous tension peut se faire....

modulateur VHF

Cela fonctionne au premier coup ! Plus qu'à l'essayer avec des images mobiles : ici c'est la mire qui est le générateur.
La ligne noire sur le téléviseur est due à l'appareil photo (synchro avec le balayage du téléviseur).

modulateur VHF

Impeccable avec des images provenant d'un lecteur DVD ! Il faut juste veiller à ne pas saturer les entrées vidéo (sinon image étrange, surtout sur téléviseur couleurs) et son (sinon on "voit" le son dans l'image).
Sur un téléviseur noir et blanc l'image est excellente (bien meilleure "en vrai" que sur la photo ci-contre). A ce stade, le modulateur est déjà dans sa boîte de blindage et sur le circuit imprimé "carte" qui ira dans le rack...

modulateur VHF

Maintenant qu'on peut moduler, reste à trouver un système de lecture vidéo sans mécanique.
On trouve ce genre de chose en Chine, comme ci-contre... Lecture du contenu d'une carte SD, et sortie vidéocomposite PAL et son stéréo... De plus, l'appareil possède des boutons de commande, ce qui permettra de le piloter par une logique externe, au besoin... L'alimentation est externe et simple : +5V DC.

modulateur VHF

Voila le circuit imprimé de cet appareil. Cela contient un IC spécifique prévu pour la lecture vidéo type F1C100. On trouve aussi de la mémoire RAM (pour "buffer" certainement), l'interface pour carte SD ou clef USB, un régulateur de tension 3,3V et une EEPROM pour mémoriser la configuration. C'est tout !
Le gros du boulot est évidemment fait par le F1C100. Voyons voir comment on va interfacer cela pour le piloter par de la logique externe... Les premières connexions d'essais étaient déjà faites sur la photo ci-contre...

modulateur VHF

Le circuit  est en essais. Pour le piloter,  les boutons poussoirs de commande d'origine du lecteur sont interfaçés par des opto-coupleurs car ils  sont multiplexés par le F1C100 (donc pas de ligne commune à signal fixe 0V ou 3,3V).
Une indication de lecture en cours serait pratique. Comme le F1C100 ne donne pas de signal pour cela, c'est le signal "data" de la carte SD qui sera utilisé : en lecture celui-ci est actif (signaux de données) alors qu'en pause il est au niveau logique 0. Une temporisation CMOS, pilotée par ce signal, activera la LED... L'electronique de ces petits lecteurs est particulièrement robuste et a subi sans broncher les différents essais !

modulateur VHF

Ces lecteurs vont donc être  installés sur les platines qui iront dans le rack. Le boîtier de blindage à droite contient le modulateur VHF, et  la logique de commande est ici en cours d'assemblage, en dessous de la platine du lecteur vidéo.
A gauche, le régulateur +5V pour le lecteur vidéo, et à côté du boîtier du modulateur, le régulateur pour alimentation de celui-ci. Lors des essais, il a été constaté qu'il était préférable de scinder les alimentations du lecteur et du modulateur. Le lecteur fonctionne à haute fréquence et certains "flancs" de commutations passaient dans l'image envoyée au téléviseur...

modulateur VHF

Comme la platine du lecteur vidéo sera reliée à la platine de base par quelques connexions, autant les rendre démontables. Confection du câblage vers le lecteur vidéo, avec sertissage d'un connecteur multi boches (kit de connecteurs et pince à sertir acheté en Chine, c'est super pratique).
Ainsi, en cas de démontage d'une platine lecteur, on sait débrocher le connecteur...

modulateur VHF

La platine du lecteur vidéo en place, avant sa modification pour l'interfacer.
Elle sera débarrassée des connecteurs d'alimentation, de sortie son et vidéo ainsi que de l'interrupteur d'origine...

modulateur VHF

Voila la platine en place et raccordée au circuit imprimé principal.
Les connexions audio et vidéo passent aussi par le connecteur, ce n'est pas un souci tant qu'il se trouve une broche de masse entre elles...

modulateur VHF

Et voila ! Cela fonctionne impeccablement, à condition de bien séparer les alimentations du modulateur et du lecteur vidéo par des régulateurs séparés.
Ce module ira dans le rack à cartes, avec les autres. 3 modules sont identiques (modulateurs VHF), le 4e module reprend la même logique de commande et un lecteur vidéo, mais la différence est qu'il aura un modulateur UHF de récupération...

modulateur VHF

Voici le schéma d'ensemble des 3 modulateurs VHF.
Au dessus se trouve la partie modulateur, à gauche les alimentations. La self L2 est constituée de quelques spires de fil émaillé sur une "perle" de ferrite et est incluse dans le coffret de blindage du modulateur.

La logique de commande (IC3) permet de faire fonctionner le lecteur par la télécommande externe (via OK3) : actif le lecteur fonctionne, inactif il stoppe (par impulsions envoyées sur OK1 et OK2 qui interfacent les boutons poussoirs du lecteur). IC3B et IC3C génèrent des courtes impulsions pilotant les opto-coupleurs (et donc agissant comme une pression sur les boutons d'origine du lecteur vidéo). Le lecteur est configuré pour lire en boucle et démarrer tout seul la lecture à la mise sous tension.
IC5B est la temporisation pour allumage d'une LED rouge pendant la lecture (intégration des impulsions "data" de la carte SD).
IC5A est une temporisation qui empêche la commande du lecteur pendant quelques secondes après la mise sous tension (temps d'initialisation du lecteur) en bloquant IC3A et IC3D par la résistance R25.

modulateur VHF

Voici le 4e modulateur, à sortie UHF. Ce modulateur provient d'un vieux magnétoscope.
Le seul souci ici est que les cartes dans le rack sont alimentées en +9V et il s'est avéré que ce modulateur ne fonctionne qu'en 12V... Le petit boîtier à l'avant-plan est donc un élévateur de tension en mode "flyback" !
Avec un bon filtrage, pas de souci pour que cela alimente le modulateur !

modulateur VHF

Voici le schéma du modulateur UHF.
Tout la partie logique de commande est identique à celle des modulateurs VHF (normal puisque c'est le même lecteur vidéo).

Le petit élévateur de tension est représenté au-dessus du schéma : c'est un 555 monté en oscillateur qui pilote un transistor de puissance. Le transformateur est réalisé sur un petit tore en ferrite provenant d'une vieille alimentation à découpage. Un réseau d'amortissement "snubber" (D2, R2, C8) est monté en parallèle sur le primaire afin d'éviter des pics de tension lors des commutations.
Redressement par diode rapide D3 et filtrage en π par C11, L2, C5 (dans le boîtier de blindage) puis C7. Il est important que les condensateurs C9 et C13 soient proches du régulateur IC3. Une autre self (L4) est présente après le régulateur, afin d'évier de retrouver des pics de commutation du convertisseur dans l'alimentation du modulateur UHF. L2, L3 et L4 sont des selfs de filtrage sur noyau ferrite provenant de vieilles alimentations à découpage (quelques centaines de µH).
Les valeurs des selfs et condensateurs de filtrage ont été déterminées expérimentalement, ainsi que celles du "snubber" ... et cela fonctionne très bien ainsi.

modulateur VHF

Une vue rapprochée du circuit du lecteur vidéo (ici sur la platine UHF).

Il arrive que la lecture ne démarre pas à la mise sous tension, et il semble que cela provienne de l'initialisation du F1C100. Ce "reset" est réalisé par un réseau RC. N'ayant pas le schéma de la platine, mais bien la datasheet du circuit, il a fallu observer à la loupe les connexions vers la broche "reset" pour trouver le condensateur utilisé, c'est C5 (un SMD près du circuit intégré). Il faut alors augmenter la valeur de ce condensateur (10nF d'origine) et passer à 47nF ou plus...
C'est fait sur la photo ci-contre.

© Radiocollection.be, Thierry Magis 2019


La suite de cette réalisation : la mise en rack !

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