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RECEPTEUR DE TELEVISION II ------------
L'invention a pour objet un récepteur hétérodyne pour buts de télévision, sans fil, sur une onde ultra-courte avec transmission simulatnée de la synchronisation, également sans fil sur la même onde. L'appareil est construit en vue de la reproduction d'images d'un nombre assez élevé de lignes (180-240).
L'invention concerne principalement la disposition de l'amplificateur de fréquence intermédiaire.
Les dessins représentent, à titre d'exemple, des formes de réalisation de l'invention.
La Fig. 1 montre un exemple du schéma de l'ensemble suivant l'invention tandis que d'autres formes spéciales de réalisation de l'invention sont indiquées dans les fig. 2 a 5.
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La Société demanderesse a étudié quatre procédés différents d'amplification de fréquence intermédiaire au point de vue de leur qualité pour buts de télévision:
1) amplificateurs par résistance;
2) amplifications par réactance à proximité de ré- sonance;
3) Amplifications par réactance à bobines désaccor- dées ;
4) Amplifications par transformateur.
Ces études ont permis d'établir des données de di- mensions: et d'acquérir une expérience correspondant au but d'application particulière et en s'écartant des notions connues jusqu'à présent. La Société demanderesse a constate que l'emploi d'une fréquence intermédiaire environ quatre fois plus haute que la fréquence la plus haute du courant d'image, ne présente aucun avantage mais comporte seulement de plus grandes difficultés d'amplification. On se sert, par conséquent, suivant l'invention - pour la transmission d'images de télévision de 180 lignes par exemple avec une fréquence du courant d'image d'un maximum de 540,000 périodes par seconde, d'ondes porteuses, dont la fréquence se trouve entre 106 périodes par seconde et 2.106 périodes par seconde environ.
Les expériences pratiques faites d'après le principe de l'hétérodynation ont démontré qu'un rapport aussi baa entre la fréquence porteuse et la fréquence du courant d'image est complètement suffisant pour obtenir une reproduction impeccable de l'image et du synchronisme. Uniquement en considération du procédé de synchronisation à l'aide d'impulsions de courte durée, dont il sera question dans ce qui suit, l'utilisation d'ondes porteuses plus longues qu'in-
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En se servant d'une amplification par résistance, la difficulté caractéristique ne réside pas tant dans l'obtention d'une amplification par étage que, surtout, dans la possibilité de faire coincider la région de la fréquence porteuse en question avec la gamme des fréquences de 1 amplificateur amplifiée de façon optimum.
La société demanderesse a constaté que l'utilisation d'am- plificateurs par résistances dont la courbe de fréquences possède son maximum, précisément dans la région utilisée de¯la fréquence porteuse, présente les avantages suivants :
1 ) La bande de fréquence intermédiaire est amplifiée quasi relativement et rehaussée par rapport aux perturbations de passage.
2 ) Des perturbations de passage provoquées par ondes longues sont diminuées semi-séleotivement.
3 ) La possibilité existe d'utiliser une réflexion de tension à l'aide d'un couplage de réaction galvanique et, de ce fait, daugmenter le degré de l'amplification.
La Fige 2 représente une réalisation de ce procédé. Un tube d'entrée 1 est chargé par l'intermédiaire d'une résistance anodique 2 de 4000-5000 Ohms environ dont la grandeur est déterminée par son rapport connu à la capacité parallèle nuisible. En couplant le tube 3 suivant au premier tube, d'après l'usage général, par l'in. termédiaire d'un simple condensateur de grille 4 et d'une résistance de dérivation de grille 5, en travaille déjà, avec une onde de 200m. comme il s'agit dans le cas présent, sur la branche à ondes courtes de la courbe de pseudo-résonance de 1'amplificateur simple par résistance.
L'optimum de l'amplification se trouverait, en général placé sur une onde dix fois plus longue lorsque
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la capacité 4 aurait 50-100 cm. environ et la résistance 5 10.000 Ohms environ. Comme il est démontré dans un ourrage théorique antérieur de la Société demanderesse (M. Kurt Schlesinger: amplificateur par résistance comme circuit oscillatoire. Jahrbuch für drahtlose Télégraphie 1931) l'amplificateur par résistance ne fonctionne plus sans déphasage en dehors de l'optimum de l'amplifieation.
Ce fait ne gê ne pas, en service normal, la transmission d'image mais il empêche pourtant, suivant l'invention, l'utilisation du montage à réflexion parce que ce dernier est limité, lors de l'emploi d'une réflexion galvanique, au voisinage seul de l'optimum de l'amplification mais non à la fréquence de service à onde courte, comme indiquée.
Par conséquent, le couplage est modifié de façon à ce que l'optimum de l'amplification se place dans la gamme des fréquences de service.
La Fig. 2 représente un exemple des nombreuses possibilités de réalisation de cette disposition à l'aide d'un autre condensateur de grille 6 et d'une résistance particulière 7 en combinaison avec une inductance 8.
En appliquant les dimensions: 2=4000 Ohms; 7 = 5000 Ohms, 5 = 5.000 Ohms, 6 et 4 chacun 100 cms. l'optimum d'amplification se place déjà dans le voisinage de 200 m. tandis que, au-delà de cette disposition l'effet relatif de l'amplificateur par résistance peut être accentué encore à l'aide d'une bobine à réactance 8 se trouvant en résonance à 200 m. en combinaison avec les capacités des dispositions mécaniques et dont l'effet de résonance augmente en proportion de la réduction de la résistance 7. Il est évident que le même effet peut être obtenu par d'autres montages très nombreux.
Tous ces montages sont
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amorties à proximité de l'onde Intermédiaire utilisée*
Le dispositif de couplage précité donne la possibilité d'établir une tension partielle en phase avec la tension existante à l'entrée de l'amplification à l'aide d'une dérivation d'une résistance chmique dans le cas le plus simple. La résistance 9 est établie environ dans la propor- tion du¯coefficient de l'amplification par étage, au carré, par rapport à la résistance de travail 10 du deuxième tube 3. De cette façon, il est passible d'obtenir une tension partielle en phase avec la tension existante à l'entrée de l'amplification et, de ce fait, un couplage de réaction apériodique effectif, réglable par un branchement sur la résistance 9.
On se sert, à cet effet, suivant 1*invention, d'un petit condensateur 11 dont la conductivité doit être suffisante par rapport à la dérivation de la grille du premier tube (25 cm. environ).
Evidemment, il est également possible de modifier le procédé, suivant l'invention, en attribuant au canal du couplage de réaction une dépendance appropriée de la fréquen¯ ce. Elle est obtenue à l'aide d'une Inductance 12 en série avec la résistance 9 ou bien disposée seule à la place de 9 dont l'onde propre(de 12)se trouve alors dans la gamme considérée.
Le même effet peut être obtenu par l'utilisatien d'un circuit syntonisé amorti ainsi que par beaucoup d'autres moyens connus, Il est seulement essentiel que l'amplificateur et le canal de la réaction fonctionnent sans déphasage dans la gamme de la fréquence porteuse in- diquée. L'effet d'une réflexion par résistance, comme précité, peut-être considérable surtout dès que tous les tubes fonctionnent dans la région de la pente maximum de leurs courbes caractéristiques,
Amplification par réactance.
L'idée s'Impose de se servir de bobines de réactance à résonance comme résis-
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tances anodiques, étant donné que dans la télévision il s'agit d'une bande pas trop large de fréquence, augmentée des deux cô tés de l'onde porteuse et dont on peut réduire à volonté la largeur,, c'est-à-dire le montant #max . f Dans cette expression, # max représente la fréquence maxi- mum du courant d'image et fT la fréquence porteuse, Pour- tant la Société demanderesse a constaté par des expériences que l'utilisation de la résonance rencontre, dans la télé- vision, des obstacles de principe, c'est-à-dire que,
si un circuit à faible amortissement est excité pendant une durée de formation de l'oscillation t par une impulsion courte d'une durée requise #t correspondant à un point d'ima- ge, ce circuit est amorti pendant une durée t qui sera d'autant plus longue que le circuit est moins amorti.
Le redresseur de réception suivant intègre ces résennements.
De ce fait, une traînée de lumière indésirable de la lar- geur a = #.v. se forme dans l'image autour des tracés nets des contours, v. signifiant la vitesse de propagation du point d'image sur une ligne. Cet élargissement produit un effet gênant dès qu'il atteint l'ordre de grandeur d'un point d'image. Suivant des rapports connus, la limite ad- mise pour l'onde porteuse en se servant des résonances pré- cises, se calcule comme suit: #T# 20 ne
On en déduit donc que l'on peut admettre, pour des images de 180 lignes des ondes porteuses inférieures à 30 m. et pour des images de 240 lignes des ondes porteuses de la moitié de cette longueur, les chiffres devenant enco- re moins favorables pour un nombre d'étages plus élevé.
Avec des ondes aussi courtes, l'économie de l'amplification par étage tombe déjà au-dessous du degré qu'on obtient avec
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En principe, oh fait donc en sorte dans la télévision que, suivantl'invention, soit à l'aide de l'amortissement soit en désaccordant les systèmes de résonance:, le rapport entre lesamplitudes imposées et l'amplitude libre ne s'abaisse pas au-dessous d'une certaine proportion. Tandis que, dans la radio-diffusion, on travaille toujours au sommet de la courbe de résonance , le rapport total étant de l'ordre de grandeur 1 : 100, ce rapport doit présenter, dans la télévision la valeur d'au moins 1 :10 et encore plus grand si possible. Le cas de délimitation de ces méthodes est représenté par la résistance ohmique avec un rapport de 1 : 1.
La Fig. 3 montre une application du procédé de couplage indiqué. Un tube préliminaire 1 est accouplé suivant 4, à l'aide d'un montage connu, par l'int ermédiaire d'une bobine à réactance oscillatrice 2 et d'un condensateur 3, tout en ménageant une résistance de dérivation 5 de quelques 10000 Ohms, Suivant l'invention il faut que la réactance 2 soit ajustée en résonance avec l'onde porteuse non modulée fT, amortie moyennant une résistance parallèle 6 de façon que l'amplitude. libre soit réprimée par rapport à l'amplitude imposée. (La grandeur de 6 est de 5000 Ohms environ). Afin d'obtenir cet effet il est nécessaire d'utiliser des amortissements parallèles, relativement grands. De ce fait, on n'obtient, par le procédé, pas beaucoup plus qu'une amplification par la résistance 6,-toute- fois complètement libre de tout désaphage.
On peut, pratiquement atteindre une impédence de 5000 Ohms et par là obtenir, avec une pente de 3 mA/V une amplification d'un coefficient de 15 par étage, tandis qu'un coefficient de 10- 12 peut seulement être atteint avec des résistances.
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L'autre procédé, suivant l'invention, est le suivant:
L'onde propre de la bobine de réactance 2 est rendue ou trop longue ou trop courte par rapport à l'onde porteuse non modulée,, (fT.) Dans ce cas, l'amplitude libre devient automatiquement assez petite par rapport à l'amplitude imposée sans l'utilisation d'un amortissement parallèle.
L'onde de résonance est pratiquement égale ou voisine des fréquences les plus extrêmes de la bande latérale fT ¯ # max Il est recommandé de se servir du côté des ondes courtes.
De ce fait, une déformation de la courbe des fréquences très désirable se produit par suite de la prédilection des hautes fréquences. L'amortissement parallèle 6 peut être, dans ce cas, bien plus petit. la mesurage effectué a indiqué 15.000 Ohms.
Plus l'onde porteuse est courte, plus il sera acceptable d'utiliser l'oscillation libre des bobines de réactance à résonance par rapport aux tensions Imposées; parce que les durées des résonnements deviennent @ petites par rapport. à l'onde porteuse. Le résultat obtenu, à première vue paradoxal, est que les amplifications produites sont d'autant meilleures que la longueur d'onde est plus courte.
Pourtant cette conclusion n'est valable que jusqu'à une valeur-limite proche de la relation précitée, conforme à l'invention. ft #s# max. Le barème suivant. indiquant les résultats des mesures pratiquées viendra à l'appui des données el-dessus :
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<tb>
<tb> fT <SEP> 106 <SEP> 1,5. <SEP> 106 <SEP> 2.106
<tb> # <SEP> T <SEP> 300 <SEP> 200 <SEP> 150 <SEP> m.
<tb>
V <SEP> Ohm <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP>
<tb> VRéactance <SEP> 5 <SEP> 10 <SEP> ao
<tb>
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¯ vreactanoe: V Ohm 2e5 1 5 1 10
EMI9.3
<tb>
<tb> Z <SEP> = <SEP> 180 <SEP> lignes <SEP> #max <SEP> = <SEP> 540.000 <SEP> périodes <SEP> par <SEP> seconde
<tb>
Il est utile de choisir le rapport self-capacité entre l'Inductance de la bobine de réactance et les capacités Inévitables des dispositions mécaniques aussi grand que possible afin d'être en possession d'une étendue relativement large de la bande de fréquence, Cet effet est facilité par l'emploi de lignes de connexion courtes, par l'utilisation de tubee à grille-écran ainsi que par l'applica- tion de cylindres-écran suffisamment spacieux au cas où ceux-ci se révéleraient nécessaires.
Le montage pratique d'un amplificateur de fréquence intermédiaire fonctionnant comme Indiqué , suivant le procédé, des bobines de réactance en oscillation désaccordée démontre évidemment que la fréquence du travail est bien moins amplifiée que- la fréquence de résonance de la cascade des bobines de réactance oscillatrices. Cette circonstance comporte des désavantages dans la manipulation de l'appareil parce que la radio-technique a implanté l'habitude de régler les appareils à leur point de plus grande sensibilité. Il est même possible qu'une auto-excitation de l'amplificateur puisse s'établir sur l'onde de résonance ou bien que le constructeur soit contraint à donner aux dispositifs-écrans du récepteur des dimensions pour une
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amplification bien plus élevée qu'il ne sera jamais nécessaire dans la pratique.
Par conséquent, un élément d'absorp. tion est inséré, suivant l'invention, à un endroit quelcon-
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que de la cascade d-!a.mpit1t#. se cemposant, de façon con- nue, d'un circuit de résonance en série, c'est-à-dire d'un montage en série de réactances, de résistances et de capacités et qui est accordé sur la pointe de résonance des bobines de réactance. A l'aide de la résistance en série un amortissement désirable de cet élément peut être réglé de façon appropriée. On obtient de ce fait que la pointe de résonance, de toute façon inutilisable, dans la transmission d'images est aplatie ou entièrement supprimée et que le maximumde l'amplification phonique peut cenïncider avec l'optimum de qualité.
Il est recommandé de placer cet élément d'absorption à l'entrée, ou au milieu de l'amplificateur; il est mieux de ne pas le disposer à sa sortie.
La Fig. 4 présente la quatrième méthode d'amplification de fréquence intermédiaire étudiée pratiquement par la société demanderesse.
Un tube 1 est couplé par l'intermédiaire d'une paire de bobines 2,3, avec un tube le suivant, 4, en em ployant un mode de montage connu, mais en donnant des dimensions particulières aux fréquences propres. La bobine primaire 2, est syntonisée, suivant l'invention, sur une fréquence lente à proximité de la fréquence plus lente de la bande latérale fT - # max, soit sur une longueur d'onde de 300 m. par ex. tandis que la bobine secondaire 3 est en résonance à proximité de la fréquence la plus haute de la bande latérale fT + # max, soit pratiquement à 150 m. environ. Par un transformateur de ce genre, on peut obtenir
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porteuses et d'un rendement supérieure à l'amplification par bobines de réactance, suivant l'une ou l'autre des deux méthodes représentées dans la Fig. 3. Toutefois, il est également nécessaire de supprimer l'effet de résonnement à l'aide d'une résistance 5 d'amortissement, parallèle à l'enroulement à onde longue. Un amortissement analogue parallèle à la bobine à onde courte est moins indispensable, parce que ce genre de bobines présente une largeur de résonnement plus petite dans la proportion des fréquences.
Il est possible en intervertissant les enroulements à haute et basse fréquen- ce, d'amplifier uniformément le centre des fréquences, Tou- tefois, l'idée fondamentale de l'invention réside dans l'u- tilisation de deux enroulements désaccordés dans les deux directions, de sorte que la fréquence porteuse non modulée fT se trouve placée dans la selle du sommet de la courbe é sultante des fréquences partielles. Il est ensuite essentiel de supprimer, dans ce genre de transformateurs de fréquences porteuses l'effet simultanément produit par couplage capacitif entre la bobine du circuit de l'anode et la bobine du circuit de grille. Ce but n'est qu'incomplètement atteint par l'insertion, entre lesenroulements, d'un écran 6, mis à la terre.
La Société demanderesse a constaté qu'un point de résonance déterminé se forme sur l'enroulement à onde longue 2 se manifestant par une amélioration du degré de transformation analogue à un effet de résonance, à l'intérieur du centre de fonctionnement. Ce point de résonance de dispersion dépend uniquement de la capacité entre l'enroulement 2 et l'écran 6 suivant, déterminée par la longueur, d'une part, et par le nombre de tours par unité de longueur de la bobine 2, d'autre part. La Société demanderesse a constaté que.la résonance de dispersion d'une bobine de 300 m, se déterminait à 180 m. En outre, en
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appliquant un mode d'enroulement simple ce genre de disposa tif d*écran représente une charge capacitiTe très forte des circuits.
Cet inconvénient est complètement supprimé à l'aide de l'enroulemen t d'un transformateur spécial de ce genre indiqué dans la Fig. 5. On retrouve ce genre de transformateur dans le schéma de montage général de l'appa- reil, en avant du tube détecteur et dans le dispositif de synchronisation. Le transformateur llbrede résonance de dispersion est earactérisé par une séparation de l'enroule- ment primaire 2, coupé en deux moitiés 2 et 2' et par l'ali- mentation au milieu de ces deux moitiés d'enroulement par la source de tension anodique 7 respectivement parle.tube amplificateur 1. En passant un écran muni d'une fente longi¯ tudinale 6 sur le milieu de la bobine primaire coupée 2- 2', aucune capacité nuisible n'est Introduite dans le milieu de l'enroulement.
La capacité s'additionne simplement à la capacité anodique de service. Il est vrai que, de ce fait, le système est quelque peu désaccordé vers des ondes un peu plus longues, mais il reste oscillant sur une onde unique.
Il est possible, de cette façon, d'obtenir un couplage pure- ment inductif de la bobine secondaire 3 avec la bobine pri- autre maire. ; en outre, aucune/possibilité ne se présente de fairefenctionner la disposition en push-pull ainsi qu'il est indiqué dans la description du redresseur, donnée ci- après.
Afin de redresser l'onde porteuse modulée par la fréquence très haute du courant d'image, on se sert d'un mon tage spécial de l'audion à contre-pas. La Société demande- resse a proposé antérieurement, pour ce genre d'audion, la
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dénomination ttUltra-aud1on". Dans la Fig. 1, 1*ultra-andion
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spécial en push-pull de la construction indiquée, pue sen- tant les paires de bobines 23, 23' et 24. Suivant l'inven- tion, la bobine secondaire 24 reste isolée de la terre.
La cathode de l'audion en push-pull est mise à la terre. Le circuit de l'audion est constitué par les deux résistances de dérivation de grille 25 & 26 Par la capacité totale du cir- cuit de la bobine 24 présentant, suivant l'invention, des dimensions aussi réduites que possible, et par les résis- tances des deux grilles jumelées du tube 22. Les résistan- ces 25 et 26 peuvent être d'autant plus grandes que les capacités sont plus petites, Les résistances 25-26 ont pratiquement 30.000 Ohms chacune environ. Sans préjudice du rendement du redresseur, on peut disposer, suivant l'in- vention - indépendamment de ces valeurs, un amortissement réglable à haute fréquence du circuit secondaire du trans- formateur moyennant un montage d'une autre résistance d'a- mortissement parallèle aux bornes de la bobine 24.
Le transformateur à contre-pas représenté dans le dessin, est enroulé, suivant l'invention, comme indiqué dans la Fig.
5 et son enroulement primaire est alimenté en son milieu.
La syntonisation de ses deux enroulements est effectuée de la façon précitée en accordant la bobine primaire 23 sur l'onde la plus longue de la bande latérale ou sur une onde encore plus longue, tandis que la bobine secondaire 24 est syntonisée sur l'onde la plus courte de la bande latérale, ou sur une onde encore plus courte. Uhe résis- tance de 5.000 Ohms environ, amortit également dans ce cas, l'oscillation propre du groupe des bobines 23.
Le dispositif, suivant l'invention, permet un redressage linéaire et d'une large modulation, lequel pré- sente l'avantage particulier d'une suppression complète de
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l'onde porteuse dans le circuit anodique du tube détecteur 22. Hais cet effet se produit dans le cas et seulement dans le cas où les deux grilles de commande sont èxécutées comme grilles jumelées et enroulées l'une dans l'autre et alimen- tées de tensions égales mais en phase opposée. Cet effet est obtenu, dans la pratique, par l'écran fendu indispen- sable 28, mis à la terre, d'une part, et corrigé d'autre part par un déplacement de la bobine secondaire 24 par rap- port au milieu de la bobine primaire. Un autre avantage particulier de ce montage réside dans la suppression de l'on de porteuse sans avoir recours à des circuits-chaînes.
On évite de ce fait une suppression simultanée des fréquences plus hautes du courant d'image qui serait inévitable en rai- son de l'onde porteuse très longue, conformément à l'inven- tion, par suite du voisinage immédiat de la fréquence por- teuse et de la fréquence maximum du courant d'image.
Afin de compléter les exemples du montage, les fi- gures présentent, en outre, des réalisations d'exécution de la partie amplificatrice des fréquences Intermédiaires de l'ultra-audion, du montage-trieur d'amplitudes en vue de la séparation des signaux d'images et de synchronisation et un montage de réglage du fading, toutes ces dispositions étant indiquées à titre d'exemple. Toutefois, ces dispositifs ne font pas partie de la présente demande de brevet ; sont contenues dans d'autres demandes déposées séparément.