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Perfectionnements aux systèmes synchronisés émetteurs et récepteurs de télévision, télécinéma, télémécanique et autres
Dans différents brevets précédents du même demandeur, il a été décrit, en particulier, un dispositif de synchronisa- tion à distance qui utilise une émission de très courte durée, un "top" répété à intervalles égaux de l'ordre du 1/16 de seconde dans le cas du télécinéma qui déclanche une oscilla- tion locale appropriée.
La présente invention concerne une méthode et des moyens qui permettent d'effectuer ce déclanchement uniquement
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par le "top" de synchronisation, à l'exclusion des autres signaux envoyés par l'émetteur et qui sont transmis, en gé- néral, avec la même onde porteuse que le signal de synchroni- sation.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple quelques schémas de montage permettant de réaliser l'inven- tion. Sur ces dessins:
Fig. 1 représente un dispositif d'émission modulé.
Fig. 2 est le poste de réception correspondant.
Fig. 3 représente un montage assurant une meilleure sélection des différents types de signaux reçus au poste ré- cepteur.
Fig. 4 est une variante du montage détecteur-sélecteur.,
Fig. 5 est un diagramme des oscillations de tension au poste récepteur représenté sur la Fig. 4:
Fig. 6 est un diagramme des courants de synchronisa- tion dans le même récepteur.
Fig. 7 représente le montage d'un récepteur à régla- ge automatique de la tension de polarisation.
Fig. 8 est un détail modifié du montage suivant la Fig. 7.
L'invention, dans son principe, consiste à produire par le "top" de synchronisation une modulation de l'onde por- teuse qui correspond à une variation de l'intensité efficace de cette onde de signe inverse de celle qui serait produite par les signaux de télévision. A ces deux modulations, cor- respondent deux variations de signes inverses du courant moyen détecté dans le récepteur et il est alors facile, par cette différence de signes, d'éliminer les effets des si- gnaux de télévision sur le système de synchronisation.
Un moyen simple qui permet à l'émission de différen- cier les deux sortes de signaux consiste à effectuer la mo-
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dulation par le "top" en élevant momentanément la tension plaque de la lampe oscillatrice, alors que la modulation des signaux de télévision est appliquée sur le circuit grille de cette lampe, par l'intermédiaire d'une impédance appropriée, entre les intervalles de temps qui séparent deux "tops" suc- cessifs ; cette sorte de modulation abaisse, en général, le courant efficace dans l'antenne.
Sur la Fig. l, une lampe oscillatrice 0 (qui peut être remplacée par un groupe de lampes et éventuellement sui- vie d'un amplificateur haute fréquence si l'on veut atteindre de fortes puissances) produit l'onde entretenue de fréquence convenable grâce aux couplages de réaction classiques, par exemple le couplage électro-magnétique d'un circuit oscil- lant, constitué par la bobine B et le condensateur K, avec une inductance G placée sur le circuit grille. - Une autre inductance appropriée A, couplée avec la bobine B, transmet l'énergie à l'antenne, une prise de terre étant figurée en T. La modulation du poste par les oscillations de télévision s'effectue par l'application sur la résistance R (qui peut être aussi une inductance) de la tension modulatrice arrivant en m et n. Une capacité C, très petite, laisse passer le courant d'entretien de haute fréquence.
La modulation s'ef- fectue ainsi par variation du potentiel de grille et l'on constate que l'intensité efficace dans l'aérien diminue lors- qu'on augmente la profondeur de cette modulation.
Cette modulation est suspendue, à chaque exploration complète d'une image, pendant un temps très court, et c'est dans cet intervalle qu'on émet le "top" de synchronisation. - A cet effet, un interrupteur I, synchrone de l'axe du disque explorateur, coupe le courant débité par une source continue E sur le primaire p d'un transformateur au moment précis où
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est suspendue la modulation de télévision. - Grâce à un sens approprié des connexions, une tension supplémentaire, de très courte durée, par exemple 1/10.000 de seconde, est introduite par le secondaire s dans le circuit plaque de la lampe oscil- latrice et s'ajoute à la tension continue normale.
L'intensi- té efficace dans l'antenne est brusquement augmentée et cette surintensité atteint facilement une valeur égale à l'intensité ordinaire. - Le courant reprend sa valeur normale lorsque l'énergie emmagasinée dans le transformateur est à peu près dissipée par la lampe. - Ensuite, la modulation par la grille reprend et la source de courant continue E débite de nouveau sur le primaire s, le temps-d'établissement de l'intensité nécessaire pouvant être calculé pour être précisément de l'or- dre du 1/16 de seconde.
On peut introduire la surtension dans le circuit plaque de tout autre manière sans sortir de la présente in- vention. Ainsi, on peut éviter les,inconvénients d'un rup- teur coupant une certaine intensité, en y substituant le cir- cuit filament -plaque d'une lampe à 3 électrodes et en effec- tuant, avec le commutateur synchrone, des variations impor- tantes de la polarisation de grille, sans rupture de courant.
Du côté de la réception, la sélection des signaux s'effectuera en utilisant le courant détecté, ou un@courant qui y sera proportionnel, après amplification. - Ce courant i, en général, passe par la plaque d'une lampe et traverse une résistance ou impédance anodique (fig.2). On utilisera une fraction r de cette résistance pour déclancher l'oscillation locale obtenue par le tube au néon L, le condensateur y , la résistance o' et la source P, dispositif décrit dans l'addition du 27 Juin 1929 au brevet français n .681.471.
La différence de potentiel utilisée sera r x i, elle ;deviendra très petite au moment de la réception du "top", se-
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ra plus élevée en l'absence de toute modulation et sa valeur moyenne croîtra encore lorsqu'on appliquera la modulation de télévision. - Donc, si l'on oppose cette tension r i interca- lée en série avec le tube à décharge, à la tension donnée par la source locale P, on peut régler celle-ci pour que le tube s'allume à chaque diminution suffisante de r i, c'est-à- dire à chaque "top" et qu'il reste insensible, au contraire, à toute augmentation de r i, c'est-à-dire à la modulation de télévision.
La réception peut être améliorée en utilisant un montage qui assure une complète sécurité dans la sélection des deux types de signaux. Son principe est basé sur la com- binaison d'une impédance (en général, une résistance), par- courue par ledit courant plaque, avec une force électromotri- ce auxiliaire et un système à conductibilité unilatérale, plus ou moins parfait, analogue à un détecteur. - On conçoit, à priori, que, pour un sens convenable des connexions et une valeur appropriée -de la force électromotrice auxiliaire, le détecteur puisse arrêter toutes les oscillations de télévi- sion et ne laisser passer que le signal de synchronisation.
- On augmente encore la sécurité de la sélection en disposant dans le circuit du détecteur, un système "antirésonant" ou circuit "bouchon" accordé sur la fréquence du "top" de syn- chronisation et on recueillera aux extrémités dudit circuit la tension de synchronisation de fréquence, de phase et d'am- plitude convenables, qu'on pourra appliquer ensuite, avec ou sans amplification, au moteur à synchroniser ou tout autre système équivalent.
La figure 3 montre, une réalisation possible du dis- positif, le système détecteur étant, en l'espèce, l'espace filament-grille d'une lampe S à 3 électrodes.
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Le courant plaque i' de la lampe détectrice D passe dans la résistance R' et produit une différence de potentiel R'i' qui diminue d'au moins un quart de sa valeur lors de la réception d'un "top" de synchronisation. - La grille de la lampe S est soumise à cette différence de potentiel R'i' par l'intermédiaire d'une contre-batterie E'.- Le voltage de cette batterie est tel que la grille de la lampe S est portée à un potentiel négatif, (pour la valeur moyenne de R'i' correspon- dant aux signaux de modulation de télévision) qui annule le courant plaque de cette lampe S.- Dans ces conditions, les dits signaux ne produisent aucun effet sur le transformateur T'.
Lorsque le signal de synchronisation arrive, R'i' diminue de valeur notablement, pendant la durée - d'ailleurs très courte - de ce signal et le potentiel grille de la lampe S reprend, pendant ce temps, une valeur plus élevée qui permet l'établissement d'un courant anodique traversant le primaire du transformateur T'. L'établissement ou la cessation de ce courant donne naissance à une force électromotrice dans le secondaire qu'on utilise pour provoquer l'allumage de la lampe- pilote, dont il a été question dans différents brevets précé- dents du même inventeur.
Le condensateur K' placé entre les extrémités du primaire du transformateur T' constitue, avec la self-induc- tance dudit primaire, le circuit bouchon dont il a été ques- tion plus haut et renforce encore la sélection des signaux.
On a ainsi réalisé, à l'aide d'une courbure de ca- ractéristique de lampe et d'une tension auxiliaire convena- bles, la sélection des deux sortes de signaux modulant, en sens inverses et successivement, la même onde porteuse.
Les signaux de télévision sont transmis aux lampes amplificatrices suivantes comme BF, à l'aide de tout mode de couplage connu, comme, par exemple, un condensateur C'.
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Une variante de ce montage est basée sur la remarque suivante:
Les variations du courant détecté moyen de télévi- sion sont transmises et amplifiées par un amplificateur qui doit être conçu pour reproduire fidèlement une large gamme de fréquences ; oscillations du courant détecté se retrou- vent donc à la sortie du récepteur en AB (Fig. 4).
On peut les appliquer, par exemple, par l'intermé- diaire d'un condensateur c (fig. 4) et d'une résistance R" à la grille g de commande d'une lampe amplificatrice. - On a représenté en fig. 5 les oscillations de tension existant dans la résistance R";pendant tout le temps d'émission des signaux de télévision, la tension grille baisse d'une valeur moyenne a. Les oscillations d'amplitude maximum sont, par exemple (ua + ut) puis, au moment du passage du signal de synchronisation, la tension grille augmente de us nettement supérieure à la valeur ut.
Si, conformément à l'invention, on utilise la lampe en détecteur, on éliminera les signaux de télévision et on n'observera (fig. 6) que les oscillations du courant anodique ip dues à la synchronisation dans le transformateur t en polarisant convenablement la grille. En effet, pour une pola- risation négative suffisante, le courant plaque sera annulé même pour les plus fortes oscillations de télévision, d'ampli- tude ua + ut , mais l'oscillation Us du "top", nettement su- périeure à Ut, donnera naissance à un courant plaque de du- rée très courte. - On aura donc dans le transformateur t (fig. 4) une série d'impulsions régulières du courant anodi- que ip qui ne sont fonction que du signal de synchronisme.
On peut définir la valeur de la polarisation U1 qui convient à ce fonctionnement. Si l'on appelle Uo la tension
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négative de grille qui donne l'annulation du courant plaque ip iSSu d'une source U, on doit satisfaire à la relation suivante : ut u1 - uo us
Bien entendu, la lampe pourrait comporter d'autres électrodes et l'attaque de la grille s'effectuer par tout autre mode de couplage approprié.
On utilisera facilement ensuite les impulsions re- cueillies pour synchroniser avec une grande précision, grâce aux dispositifs décrits dans d'autres brevets de la Société demanderesse la rotation du disque analyseur de télévision.
Le réglage de la tension de polarisation est facile à effectuer, mais peut devenir délicat quand la réception est variable, ce qui est fréquent dans une radio-transmission.
Pour éviter ces manoeuvres, on peut utiliser un réglage au- tomatique de la tension de polarisation obtenu en la produi- sant par le courant reçu lui-même, après,bien entendu, une transformation convenable.
La réalisation du système consiste dans la produc- tion, dans l'amplificateur du récepteur, en général dans la partie basse fréquence, d'une tension proportionnelle à l'am- plitude moyenne des oscillations détectées, dans la transfor- mation de cette tension alternative en une tension sensible- ment continue, à l'aide d'ùne valve et d'un filtre (qui peut n'être qu'un simple condensateur) et dans l'application de cette tension, dans un sens convenable, sur le circuit de grille de la lampe destinée à opérer la sélection des signaux.
Un récepteur de télévision composé par exemple (Fig. 7) de trois étages d'amplification comporte une lampe détectrice 1 et deux lampes amplificatrices 2 et 3, la der- nière agisant sur le tube luminescent N. Une autre lampe 4
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convenablement polarisée est prévue pour la sélection du si- gnal de synchronisation dont l'amplitude est nettement su- périeure à celle des signaux de télévision, et les impulsions brèves du "top" de synchronisation sont transformées dans le circuit d'anode de ladite lampe en oscillations de plus lon- gue durée, à l'aide du condensateur k et du transformateur t', comme il a été indiqué avec référence à la Fig. 3; ces oscil- lations longues sont ensuite utilisables dans un dispositif de synchronisation.
La polarisation automatique de la grille de cette lampe 4, fonction de l'intensité de la réception, est obtenue, d'après l'invention, par l'application d'une tension u re- cueillie sur la résistance r'. Un courant continu parcourt en effet cette résistance. - Il provient des oscillations qui ont actionné la lampe N et qui ont été appliquées sur la val- ve V par l'intermédiaire du transformateur t'. Un condensa- teur c' de forte valeur permet d'obtenir une tension à peu près continue qui ne suit que les fluctuations lentes de la réception et qui ne contient pas de termes de fréquences éle- vées, provenant de la modulation. La polarisation "u" est donc proportionnelle à l'intensité moyenne de la réception, comptée sur un temps assez long.
Une autre disposition, s'inspirant du même principe, consiste à se servir des propriétés rectificatrices de la lampe n 4 elle-même, pour réaliser la fonction de valve et à utiliser la tension recueillie dans le circuit filament-plaque dans un filtre approprié, et dont on emploiera en totalité ou en partie, la tension purifiée pour produire la polarisa- tion cherchée de la grille.
La figure 8 montre le détail de ce dispositif qui offre en 'plus de l'avantage de la simplicité, celui de n'uti-
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liser que l'énergie proportionnelle au signal de synchroni- sation, à l'exclusion des signaux de télévision, et celui de débiter dans le circuit de synchronisation une puissance indépendante dans de larges limites de la puissance de récep- tion. Ceci est une qualité précieuse pour la stabilité des images en télévision.
Le récepteur amplificateur de télévision fournit, en S', une tension complexe qui contient les signaux de télé- vision et ceux de synchronisation, ces derniers étant d'amplitu< de nettement supérieure à ceux de télévision ; tension est appliquée sur la résistance qui relie la grille au point commun ordinaire. Une polarisation auxiliaire p' qui n'est pas indispensable, est choisie de telle sorte que, en l'ab- sence des signaux, le courant anodique i débité par la source U soit à peu près nul. Sous l'effet des signaux incidents, le courant 1 prend une valeur moyenne non nulle et le passage de ce courant dans la résistance r" provoque une chute de tension qui polarise négativement la grille par rapport à la cathode'.
Comme ce courant 1 est formé d'impulsions successi- ves, si l'on dispose aux bornes de la résistance r" un con- densateur k' de valeur suffisante, on crée une tension de polarisation proportionnelle à la valeur moyenne de i, en- visagée sur un temps assez long.,
La valeur de r" est choisie de telle sorte, d'autre part, que la polarisation obtenue soit suffisante pour que les signaux de télévision proprement dits n'interviennent pas dans la création .du courant anodique et que, seule, les si- gnaux de synchronisation ayant l'amplitude suffisante, pro- voquent le courant d'anode et, par suite, l'entretien¯de la polarisation automatique.
Dans ces conditions, les impulsions dues à la synchronisation sont seules transmises au moteur M
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ou à un amplificateur supplémentaire par l'intermédiaire du transformateur t" combiné au condensateur c". On voit donc que l'influence de la modulation de télévision est complète- ment éliminée.
Par ailleurs, l'intensité des oscillations de syn- chronisme envoyées vers le moteur M est sensiblement constante, ceci s'explique par le fait que, si les signaux incidents augmentent d'intensité, par exemple, la tension de polarisa- tion augmente et simultanément la tension anodique réelle qui est égale à la tension U diminuée de la tension r"i" décroît.
Ces deux effets s'ajoutant, si l'on considère les caractéris- tiques de la lampe, pour limiter l'augmentation de puissance dans le circuit d'anode qui serait introduite par l'accrois- sement de l'intensité des signaux et qui existerait si les tensions de plaque et de grille étaient constantes.
On peut apporter plusieurs variantes à ce schéma.
Ainsi, on peut prévoir un filtre à plusieurs cellules, à gran- de constante de temps, au lieu du simple système résistance- capacité; on peut aussi prévoir l'application très commode d'une lampe à chauffage indirect, alimentée par le secteur qui présente l'avantage de posséder une cathode indépendante dont on peut fixer le potentiel à volonté, alors que dans un récepteur alimenté par accumulateurs, une source A indé- pendante est nécessaire pour la lampe n 4.
Ces modifications et d'autres encore peuvent être apportées aux schémas décrits et représentés à titre d'exemple, sans que l'on s'écarte de la présente invention.