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REDRESSAGE DE SIGNAUX DE TELEVISION Le redressage des signaux de télévision modulés sur une même onde porteuse doit s'effectuer-pour produire une Image satisfaisante - suivant une courbe caractéristi- que de redressage d'une forme spéciale, On constate que la reproduction de demi-tons est difficile dans le blanc et que l'oeil ne les aperçoit que lorsque ceux-ci accusent des con- trastee très accentués les uns par rapport aux autres.
Par contre, il eeralt possible de moins tenir compte des demi- tons dans le noir. Ce phénomène découle de la loi de la sen- sibilité de l'oeil lequel enregistre des différencesde lumi- nosité d'une même valeur dans un sens allant en diminuant vers le blanc (sensibilité à la luminosité logarithmique).
Une ligne caractéristique de redressage qui compen- serait cette courbe de lbell et fournirait une Image satis- faisante dans le blanc devrait avoir, par cors équent, la forme représentée dans la figure 1.
La luminosité H est représentée dans la figure 1 comme fonction d'une amplitude e des oscillations de l'onde porteuse. La pente dh est plus grande lors de fortes ex- de citations que lersed faibles. Seuls peuvent être pris en considération pour le cas présent, les montages à redressage d'ondes porteuses, connus en sol, qui peuvent é-tre représen- tés par une loi parabolique à première approximation. Il faut
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donc écarter un redressage moyennant la diode parce que cel- le-ci fonctionne, lors de la tension de travail à vide d'une façon strictement linéaire et lors du courant en court-cir- cuit, même.. lors de grandes amplitudes, avec un aplatissanent.
Tous les-cas de charge intermédiaires peuvent, par consé- quent, dans les conditions les plus favorables, tout au plus s'approcher de l'état d'un redressage linéaire, mais ils ne peuvent pas atteindre une courbe suivant la figure 1 laquelle; présente un effet de redressage croissant lors d'une excita- tion augmentée.
Un argument semblable peut être soutenu con- tre le redressage à courant de grille. La grille de comman- de - lors de ce genre de redressage - se charge, en cas de travail à vide, dans les conditions les plus favorables, jus- qu'à la valeur de pointes de l'oscillation d'excitation à haute fréquence. En amplifiant cet état de tension addition- nelle de la grille de commande d'une façon linéaire, on n'ob- tient donc, dans le cas le plus favorable, qu'une nouvelle caractéristique linéaire de redressage, mais non pas un redressage sur-augmenté, suivant la figure 1.
Les conditions sont moins favorables encore dans l'audion 1 ) parce que la charge de grille est fortement engagée, lors de fortes exci- tations, par la résistance de dérivation de grille dont la valeur doit toujours être maintenue assez basse dans la té- la,vision et 2 ) parce que l'amplification dans l'audion s'ef- fectue dans le sens d'un courant anodique allant en diminuant de sorte que les endroits blancs de l'image se placent préci- sément dans l'angle inférieur de cette ligne caractéristique et qu'un effet d'aplatissement portant préjudice aux demi- tons dans le blanc s'exerce une deuxième fois.
Il faut expressément attirer l'attention sur le fait que les inconvénients de ces montages se changent
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en avantages du moment que le genre de l'émission est inversé dans un poste émetteur modulant lors d'une luminosité crois- sante non pas en augmentant, mais en descendant, c'est-à-dire en coordonnant aux parties blanches de l'image des. courants d'antenne diminués; ces montages sont avantagés par rapport à ceux décrits dans ce qui suit:
Un redressage se rapprochant de la figure 1 est - on le sait - fourni par 1'amplificateur-directeur.
La grille de commande d'un amplificateur de ce genre possède continuellement une tension additionnelle assez négative pour qu'un courant continu de grille et, de ce fait, une charge de grille ne puissent pas s'établir. L'amplitude excitatrice de l'onde porteuse peut donc toujours atteindre toute sa hau- teur et entrer en ligne de oompte avec son plein effet. Le courant anodiqua devient nul à l'état non-modulé et augmente en approximation parabolique, avec l'excitation e croissante.
On peut donc constater que l'effet de redressage augmente en proportion de l'excitation croissante, Un premier inconvé- nient de ce montage, pour la télévision, réside dans le fait que l'amplificateur-directeur laisse passer, dans le circuit anodique, une fréquence porteuse amplifiée. Celle-ci doit être supprimée avant l'entrée dans le tube récepteur de l'ima- ge, à l'aide de mesures suivant l'invention. Il est à reoom.. mander de se servir, à cet effet, de méthodes de compensation étant donné qu'un filtrage est difficile à cause du grand rap- prochement de la fréquence porteuse à la fréquence maximum de l'image.
Un deuxième inconvénient est que le récepteur de l'image est susceptible d'une surcharge, si l'accroissement trop grand de l'effet de redressage n'est pas limité vers le haut par des mesures suivant l'invention.
La figure 2 indique un montage de redres- sage apte à la réception de télévision, en se servant de l'am-
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plificateur-directeur sans toutefois comporter les Inconvénient précités. Un dernier tube de l'amplificateur à haute fréquen- ce du récepteur 1 débite,utilement à travers un transformateur 2 à bande large sur la grille de 1'amplificateur-directeur 3.
Une batterie de tension additionnelle 4 maintient la grille continuellement exempte de courant et supprime complètement le courant anodique à l'état non-modulé. La batterie anodi- que 5 fait passer, par la résistance anodique 6 un courant con-. tinu anodique, présentant un cours de la ligne caractéristique suivant la figure 1, c'est-à-dire qui accentue les demi-tons dans le blanc. L'image à récupérer à l'anode 3 seraldonc négative. Elle doit être inversée dans sa phase à l'aide d'un tube d'inversion 7, Le couplage entre 7 et 3 est, suivant l'in vention, un couplage galvanique de sorte que les valeurs moyen- nes de luminosité de l'image soient également reproduites par le tube 7.
De même le couplage du tube de télévision 8 avec le tube extrême 7 est, suivant l'invention, galvanique, c'est- à-dire qu'il transmet donc les courants continus. Une résis- tance 9 limitant les tensions est insérée dans la ligne con- duisant à la grille de commande du tube 7. Cette résistance limitatrice 9 est pontée par un condensateur 10 possédant la grandeur approximative de la capacité grille-cathode du tube 7. Une chute de la haute fréquence d'image est, de ce fai non seulement évitée, mais elle peut même être sur-compensée par une augmentation de la capacité 10 au-delà de la valeur in- diquée (redressage de la distorsion).
Afin d'éliminer de la ligne conduisant au tube de télévision 8 la fréquence porteuse, cause de pertur- bations, on effectue une compensation entre les anodes de l'am- plificteur-direoteur 3 et du tube de l'amplification ultérieu- re 7. Cette compensation se réalise utilement en se servant d'un condensateur différentiel 11. Etant donné que les phases
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des fréquenoes porteuses sont également inversées par le tube 7 un point neutre se trouve entre les deux armatures du diffé- rentiel auquel les ondes porteuses des tubes détecteur et am- plificateur se compensent.
Non seulement une perturbation de l'image, se traduisant par des petits points, est évitée à cet endroit, mais même une s tabilisation particulièrement précise du récepteur peut y être obtenue parce que des réactions à la suite de forts courants de fréquence porteuse, passant dans la ligne conduisant au tube de télévision 8 sont écartées. La compensation, effectuée dans le cas précité entre le tube détec- teur et le tube extrême peut aussi bien être établie entre l'étage à haute fréquence 1 et le tube détecteur 2. Le conden- sateur différentiel, dans ce cas, doit être relié aux anodes de ces deux tubes. Son rotor est relié à la grille de l'étage à basse fréquence.
Le procédé d'une compensation du courant porteur tel qu'il est représenté dans la figure 2, entre.le tube détecteur et le tube extrême peut être également exécuté à l'intérieur du tube détecteur même. A cette fin, il est possible de procéder suivant la figure 2a, en déterminant le point neutre entre les oscillations de l'anode et de la gril- le à l'aide d'un condensateur différentiel 11. Celui-ci est placé entre les circuits de la grille et de l'anode. La neu- tralisation s'opère particulièrement bien lors de la dispositio dans le tube 3 d'une grille-écran. Cette grille-écran est désirable pour d'autres raisons dans un dispositif suivant la figure 4 (voir en bas). Le procédé précité est simple au point de vue montage, mais présente l'inconvénient qu'une charge capacitive et, de ce fait, une augmentation de l'inertie sont provoqués dans le redresseur.
Cet inconvénient est supprimé en se servant, pour 1'amplificateur-directeur, du pro- cédé en push-pull tel qu'il est représenté dans la figure 2b.
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Ce procédé est basé sur la supposition que deux grilles sont disposées sur une cathode commune de sorte que chacune des deux grilles conserve- sont plein effet de commande, sans res- triction, sur le courant anodique commun. Les grilles ne doi- vent donc pas être entortillées l'une dans l'autre et il est même utile de coordonner à chacune des grilles sa propre catho- de. On peut également se servir d'une anode individuelle soit d'un tube jumelé ou en général d'une combinaison de deux uni- tés individuelles de tubes. Leur montage dans un même récipient de décharge commun est possible et utile pour la raison que des débits très faibles et, de ce fait, de petites surfaces cathodiques seulement sont nécessaires.
L'enroulement secondaire du transmetteur 2 - suivant la figure 2b - est amorti par des résistances 27,28.
Ces deux résistances sont utilement d'une valeur égale et re- liées en leur milieu au milieu de l'enroulement. Le fonction- nement de la phase en push-pull est, de ce fait, assuré. La. valeur totale de la somme des résistances correspond à l'ajus- tage de l'amortissement nécessaire. Le circuit anodique du tube 3 ne conduit, en outre, que la deuxième harmonieuse res- pectivement des harmonieuses supérieures de l'onde porteuse.
Si l'onde porteuse elle-même possède déjà une hauteur au moins double de la hauteur de la fréquence maximum de l'image, ce reste perturbateur de la fréquence porteuse se trouve par con- séquent à la hauteur quadruple et encore plus élevée de la fréquence maximum de l'image. Il est, dès à présent possible de supprimer ce reste perturbateur de haute fréquence à l'aide d'éléments d'absorption, par d'exemple d'une bobine 29, étant donné que la différence des fréquences de 1:4 est assez grande afin de pouvoir obtenir une absorption moyennant de simples fil. tres sans compromettre la fréquence maximum de l'image. La capacité naturelle 30 de la ligne de grille ou bien une capaci- té arbitraire insérée à cet endroit sont capables d'améliorer
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ce procédé d'absorption.
Il est évidemment possible de remplacer également 29 par une résistance présentant une fraction appro- priée - de 10% envi on - de la valeur de la résistance de tra- vail 6. La basse fréquence redressée de l'image est conduite à travers la résistance 12 et en détournant le condensateur dif- férentiel 11, au tube de télévision. Il est par conséquent nécessaire que 12 soit grande par rapport à la résistance de 11 pour la fréquence porteuse, mais elle doit être petite par rapport à toutes résistances transversales capacitives des lignes anodiques et des lignes conduisant à 8. Les dimensions pratiques pour une fréquence maximum d'image de 600.000 pério- des de seconde et pour une fréquence porteuse triple de cette valeur sont approximativement les suivantes:
11 = 2 x 50 orna 9 = 10.000 Ohms
12 = 1000 Ohms 10 = 50 cms.
13 = 5000 Ohms 6 = 5000 Ohms Une autre mesure suivant l'invention serait de décharger le tube de l'amplification ultérieure de la fonction d'amplifier simultanément les signes de la synchronisation. La synchroni- sation, dans les montages connus jusqu'à présent, est dérivée de la ligne conduisant au tube de télévision. Il était donc nécessaire, non seulement de Idger sur la ligne caractéristique anodique de l'étage extràme 7 l'amplitude maximum de la modu- lation de l'image, mais aussi d'en réserver une partie consi- dérable aux signes de synchronisation.
La contrainte de l'am- plification simultanée des signes de synchronisation était par- ticulièrement gênante parce que - lors du procédé de la synchrc nisation moyennant extinction séparée - précisément les par- ties précieuses de la caractéristique de 7, c'est-à-dire le voisinage de la tension additionnelle de grille réduite à la valeur zéro, soit les régions du fort courant anodique, étaient gaspillées au profit de la transmission des impulsions
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de synchronisation complètement invisibles pour l'image. Etant donné que le tube 7 fonctionne avec courant anodique allant en diminuant lors d'une excitation augmentante -image positive - l'inconvénient de l'effet d'aplatissement se présente de nou- veau.
Afin de remédier à cette difficulté, il est possible de couper une partie des signes de synchronisation dans l'état de redressage précédent de sorte qu'on réalise une économie d'amplitude du courant anodique, lors de la synchronisation dans l'étage amplificateur-extrême. Un procédé de ce genre comporte cependant certains inconvénients, car il ne doit ja- mais être poussé assez loin pour qu'une trop grande partie de l'amplitude des pointes de synchronisation soit coupée;et en outre le degré d'application de ce procédé dépend de la modulation de l'émetteur.
La synchronisation, suivant l'invention, n'est plus dérivée de la ligne du courant d'image après sa sortie du ré- cepteur, mais elle est récupérée immédiatement derrière le dé- tecteur. Le tube extrême de l'amplification est verrouillé suivant l'invention contre l'amplification tant que le dis- positif de synchronisation est en action et il livre passage à l'amplification dès que le seuil de la synchronisation est dépassé vers le bas.
Ce problème est résolu suivant la figure 2 comme suit:
Le dispositif sélecteur d'amplitude 14 de la partie synchronisatrice est couplé galvaniquement à la ligna anodi- que du détecteur 30 Son anode est accouplée à cette ligne, parce que la tension anodique d'un amplificateur-directeur acquiert un maximum positif lors de l'excitation suspendue du récepteur, La synchronisation est décomposée de la façon connue en soi, en groupes de lignes et de changements d'ima- ge à l'aide des deux transformateurs quasi-accordés 15 et 16.
La tension additionnelle est fournie de la battetie anodique 5
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de 1'amplificateur-directeur et prise sur un potentiomètre 17.
La prise 18 est située sur un pointun peu moins positif que la tension à vide 5. Un courant continu passe par conséquent con tinuellement par le dispositif à sélection 14 à l'état non-mo- dulé, La même tension additionnelle 18, laquelle détermine les.limites,du dispositif sélecteur est reliée, suivant l'in- vention, à la cathode du tube am-plificateur d'image 7 . La conséquence en est que la grille de commande 7 conserve une tension additionnelle positive par rapport à la cathode de 7 durant l'état non-modulé, Une commande du tube 7, par la ten- sion alternative de la grille ne se produit pas dans cette étendue.
Car premièrement le courant continu anodique maximum passant par 7 est déjà limité par la résistance anodique 13, donc le tube 8 est complètement obscurci et deuxièmement, une limitation du courant continu de grille de la tension alterna- tive effective de grille est exercée par la résistance de frei- nage 9, Dès que le potentiel de l'anode du tube 3 avec l'ex- citation croissante, devient plus négatif, le courant, d syn- orhonisation traversant le tube 14 est suspendu au même point de tension et la commande du tube 7 s'amorce à ce moment. Le courant continu de grille du tube 7 est également suspendu à ce même point. On peut, de cette façon, obtenir que la modula- tion du tube de télévision 8 ne s'amorce qu'au moment où la synchronisation est accomplie.
Aucune amplitude de courant ano- dique de 7 n'est doncplus gaspillée au profit de l'amplifica- tion simultanée des signes de synchronisation, mais la partie rectiligne de la caractéristique de 7, qui se trouve dans le vot- sinage de la tension additionnelle de grille de la valeur zé- ro est maintenant exploitée sur toute sa longueur pour la re- production à demi-tons justes, de l'Image de télévision. La synchronisation est d'ailleurs Indépendante du réglage de l'am- plificateur extrême grâce à la récupération directe avant la
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grille de commande de ce dernier, et elle ne peut plus être compromise par des courbures dans la caractéristique: de l'am- plificateur ultérieur.
Une autre fonction du redressage de télévi- sion, mentionnée au début de cette description, est d'empê- cher une sur-commande ce qui est particulièrement important lors de lignes caractéristiques suivant la figure 1. Cet effet est obtenu d'une façon extrêmement simple par une limi- tation de la tension anodique 5 de l'amplificateur 3. Tant que la tension anodique 5 est relativement petite-ordre de valeur de 20-40 Volts - un effet limitateur par rapport à des signes très forts se produit, qui s'exprime suivant la figure 1 dans la continuation en pointillé 19 de la ligne caractéristique parabolique représentée dans cette figure.
Toutefois, des effets semblables pourraient ê tre obtenus par une manifestation simultanée.de l'effet d'audion, c'està- dire par la disposition d'une combinaison d'audion (résis- tance de dérivation de grille et condensateur de grille) de dimens appropriées. La tension anodique 5, relativement basse, permet de faire fonctionner le tube détecteur 3 avec une valeur de tension, qui doit être dépensée de toutes fa- cons, dans le récepteur, pour les tensions additionnelles de grille.
L'effet de la non-amplification des signes de synchronisation peut également être obtenu par la limita- tion du courant anodique. Si l'étage à basse fréquence 7 est formé par une penthode et comporte une grille de protection reliée à la cathode, il est possible de récupérer un courant anodique aussi longtemps que l'anode de ce tube est abaissée au potentiel de la cathode. Ultérieurement, un abaissement du potentiel anodique ne peut plus se produire, même si les oscillations de la grille de commande pénètrent encore plus
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loin dans la région positive. Afin de mettre à profit, cet effet limitateur des tensions, il suffit simplement d'agran- dir la résistance de filtration 31 jusqu'à ce que la limita- tion des tensions se produise à un nombre désiré de milli- ampères.
Le condensateur de filtrage 32 déconnecte dynami- quement la résistance de filtrage 31. Le même effet, au lieu d'être obtenu par la résitance de filtrage 31, peut l'être par une réduction de la tension de la batterie anodique de 7. Par ces deux moyens de même que par l'effet de la lmi- ation du courant de grille, on aboutit au même résultat, c'est-à-dire 1) à la limitation de la valeur maximum positi- ve de la tension des changements de l'image et 2) à une sus- pension du fonctionnement comme amplificateur du tube 7 lors des valeurs de la tension de grille plus positives que nécessaire pour atteindre ce courant de limite.,
Il est utile de rendre automatiquement impossible l'état de surcharge du détecteur à la suite d'une réaction automatique du détecteur sur l'amplificateur.
A cette fin, on peut libérer directement la tension anodique du redresseur 3 de toutes les composantes du courant alter- natif à l'aide d'un élément de filtrage, se composant d'une résistance 25 et d'un condensateur de filtrage 26 et les conduire à une ou plusieurs grilles de l'amplificateur préli- minaire sous forme de tension additionnelle de grille. Ce procédé est particulièrement bien réalisable si on applique comme tension anodique du détecteur 3 la valeur de tension additionnelle de grille d'un récepteur comme il est représen- té dans un groupement de tensions suivant la figure 3.
La figure 3 représente un schéma de tensions utilement employé de préférence dans des récep- teurs de télévision reliés au secteur. Tous les tubes ampli- ficateurs sont reliés à;une ligne d'alimentation conunune po-
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sitive 19 et à une ligne cathodique commune 20. Un potentiel de grille de l'ordre de grandeur Indiqué de 20 à 40 Volts dont on a besoin pour certains étages extrêmes est produit par une résistance 21. L'amplificateur 3 se sert de la tension existant à 21 comme tension anodique.
Sa résistance anodique 6 est re- liée à cet effet, à la ligne cathodique 20, sa grille à travers le transmetteur 2 à la ligne négativeu 22 et sa cathode à une prise de 21, choisie de sorte que le courant anodique de 6 disparaisse tout juste à l'état non-exité. La cathode du tube amplificateur extrême 7 peut être reliée à la ligne cathodique commune 20 ; le courant anodique de 7 peut être débité dé la ligne anodique commune 19 Ce tube fonctionnerait - lors d'une connexion galvanique directe de sa grille de commande avec l'anode de 3 - justement à partir de zéro. Le sélecteur d'am- plitudes 14 reçoit sa tension additionnelle à travers le po- tentiomètre précité 17, disposé entre les lignes 20 et 22 et son anode est reliée à l'anode du détecteur 3.
La tension additionnelle 18 peut être attribuée comme mentionné ci-dessus également à la cathode du tube 7.
Il est possible et utile de réunir dans un mê me tu- be la triode redresseuse 3 et l'espace synchronisateur 14 ; les anodes de redressage et de synchronisation dans ce cas sont com- àunes et la cathode de 14, sous forme d'armature partielle est sortie isolément.
Il est de plus possible de se servir d'une binode normale. Dans ce cas, 11 faut monter les transformateurs 15, 16, devant l'anode de 14 comme il est représenté dans la figure 4.
Le système de la diode 3 est, suivant la figure 4 relié du côté sortie au transmetteur de haute f réquence 2 et du cô té anode à la résistance 6. Les transformateurs d'impul- sions 15 et 16 d'une fréquence propre différente, sont placés
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dans la ligne reliant les deux anodes, Dans ce cas, il est nécessaire de connecter la tota ité de la cathode de la bi- node à la prise partielle 18, c'est-à-dire que la cathode se trouve sur un potentiel de quelques Volts seulement plus né- gatif que les anodes communes. Le tube redresseur 3 fonction- nerait très mal à cause de cette basse tension anodique si une grille écran 23 n'y était pas insérée, suivant l'invention.
Cette grille-écran possède la tension de 40 Volts, environ par rapport à la cathode. Afin d'éviter des électrons secon- daires, il peut être nécessaire de disposer une grille de pro- tection 24 derrière cette grille écran 1 de la relier à la ca- thode.
La figure 5 montre un montage fonctionnant sans am- plification à basse fréquence. Il est nécessaire d'exécuter l'étage à haute fréquence 33 sous forme d'un étage de débit par- ticulièrement puissant. Il alimente à travers un transmetteur
34 un détecteur à puissance 35. Le détecteur présente trois anodes 38,39 et 40 dont les deux premières sont capables de résorber des courants assez forts,de 20 milli-ampères environ et une cathode commune 36 reliée à la terre à travers une,ré- sistance de travail 37. Les anodes 38 et 39 effectuent le re- dressage des signes de la télévision; l'anode 40, la synchroni- sation, La cathode peut être reliée directement à la grille de commande 41 du tube de télévision.
La cathode 42 du tube de télévision est reliée à la même tension additionnelle que l'anode de synchronisation 40. Le chiffre 43 indique la bat- terie de tension additionnelle; cette tension est légèrement positive par rapport à la terre, Cette combinaison des ten- sions additionnelles entre les circuits de la synchronisation et de l'image produit de nouveau l'effet suivant l'invention, qu'un foncti onnement alternant des deux circuits est obtenu et qu'une visibilité simultanée des signes de synchronisation sur
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l'écran du tube de télévision n'a pas lieu, en d'autres termes: le noir de l'image commence là où l'ultra-noir des signes de synchronisation finit.
La résistance de travail 37 possède l'ordre de valeur de 5.000 Ohms environ; la résistance inté- tieure du tube amplificateur doit se trouver tout au plus dans le même ordre de grandeur ou être encore plus petite. Les ré- sistances d'amortissement 44 et 45 sont utilement reliées par leur milieu au milieu de l'enroulement du transformateur..
Il faut expressément remarquer que seulement des exemples de réalisation spéniaux de l'idée générale de l'inven- tion sont décrits dans ce qui précède et que lesmoyens indiqués peuvent être employés et demandés en propriété industrielle, en combinaison ou séparément.
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STRAIGHTENING OF TELEVISION SIGNALS The straightening of television signals modulated on the same carrier wave must be carried out - in order to produce a satisfactory Image - according to a characteristic curve of straightening of a special shape, It is found that the reproduction of half- tones is difficult in white and that the eye perceives them only when they show contrast very accentuated with respect to each other.
On the other hand, it is possible to take less account of halftones in the dark. This phenomenon stems from the law of the sensitivity of the eye, which records differences in brightness of the same value in a direction decreasing towards white (sensitivity to logarithmic luminosity).
A characteristic straightening line which would compensate for this lbell curve and provide a satisfactory image in white should have, per equivalent horn, the shape shown in Figure 1.
The luminosity H is represented in FIG. 1 as a function of an amplitude e of the oscillations of the carrier wave. The slope dh is greater during strong excitations than weak ones. Only the carrier wave rectifying assemblies known in soil, which can be represented by a parabolic law at first approximation, can be taken into consideration for the present case. It is necessary
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therefore rule out rectification by means of the diode because it operates, during the no-load working voltage in a strictly linear fashion and during the short-circuited current, even .. at large amplitudes, with a flattening.
All the intermediate load cases can, therefore, under the most favorable conditions, at most approach the state of a linear straightening, but they cannot reach a curve according to figure 1 which ; exhibits an increasing straightening effect with increased excitation.
A similar argument can be made against gate current rectification. The control grid - during this kind of straightening - is charged, in the event of empty work, under the most favorable conditions, up to the peak value of the high frequency excitation oscillation. . By amplifying this additional voltage state of the control gate in a linear fashion, we therefore obtain, in the most favorable case, only a new linear rectifying characteristic, but not a rectifying on -increased, according to figure 1.
The conditions are even less favorable in audion 1) because the gate load is strongly engaged, during strong excitations, by the gate shunt resistor, the value of which must always be kept fairly low in the tela , vision and 2) because the amplification in the hearing takes place in the direction of an anode current decreasing so that the white places of the image are placed precisely in the lower angle of this characteristic line and that a flattening effect detrimental to the halftones in the white is exerted a second time.
Attention should be expressly drawn to the fact that the disadvantages of these assemblies change
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in advantages as long as the gender of the emission is inverted in a modulating transmitter station during an increasing luminosity not by increasing, but by decreasing, that is to say by coordinating with the white parts of the image of. decreased antenna currents; these arrangements are advantageous compared to those described in the following:
A rectification approaching FIG. 1 is - as is known - provided by the amplifier-director.
The control gate of such an amplifier continually has an additional voltage negative enough that a direct gate current and hence a gate charge cannot be established. The excitatory amplitude of the carrier wave can therefore always reach its full height and enter into counting line with its full effect. The anode current becomes zero in the unmodulated state and increases in parabolic approximation, with increasing excitation e.
It can therefore be seen that the rectifying effect increases in proportion to the increasing excitation. A first drawback of this assembly, for television, lies in the fact that the amplifier-director lets through, in the anode circuit, an amplified carrier frequency. This must be removed before entering the image receiving tube, using measures according to the invention. Compensation methods should be used for this purpose, since filtering is difficult because of the large approximation of the carrier frequency to the maximum frequency of the picture.
A second drawback is that the receiver of the image is susceptible to overloading if the excessive increase in the straightening effect is not limited upwards by measures according to the invention.
Figure 2 shows a correcting assembly suitable for television reception, using the am-
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plifier-director without however having the aforementioned drawbacks. A last tube of the high frequency amplifier of receiver 1 feeds, usefully through a wideband transformer 2 on the gate of amplifier-director 3.
An additional voltage battery 4 keeps the gate continuously current free and completely removes the anode current in the unmodulated state. The anode battery 5 passes a current through the anode resistor 6. anodic tinu, exhibiting a course of the characteristic line according to figure 1, that is to say which accentuates the semitones in the white. The image to be recovered at anode 3 will therefore be negative. It must be inverted in its phase using an inversion tube 7. The coupling between 7 and 3 is, according to the invention, a galvanic coupling so that the average values of luminosity of the image are also reproduced by tube 7.
Likewise, the coupling of the television tube 8 with the end tube 7 is, according to the invention, galvanic, that is to say that it therefore transmits direct currents. A voltage limiting resistor 9 is inserted in the line leading to the control grid of tube 7. This limiting resistor 9 is bridged by a capacitor 10 having the approximate magnitude of the grid-cathode capacitance of tube 7. A The drop in high frame rate is therefore not only avoided, but can even be overcompensated by increasing the capacitance beyond the specified value (distortion rectification).
In order to eliminate the carrier frequency, the cause of disturbances, from the line leading to the television tube 8, a compensation is carried out between the anodes of the amplifier-dirotor 3 and of the subsequent amplification tube 7. This compensation is usefully carried out by using a differential capacitor 11. Since the phases
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carrier frequencies are also reversed by tube 7, a neutral point is located between the two armatures of the differential at which the carrier waves of the detector and amplifier tubes are compensated for.
Not only is disturbance of the image, resulting in small dots, avoided there, but even particularly precise stabilization of the receiver can be obtained there because reactions as a result of strong carrier frequency currents passing through. in the line leading to the television tube 8 are spaced apart. The compensation, effected in the above-mentioned case between the detector tube and the end tube can also be established between the high frequency stage 1 and the detector tube 2. The differential capacitor, in this case, must be connected. to the anodes of these two tubes. Its rotor is connected to the grid of the low frequency stage.
The process of compensation of the carrier current as shown in Fig. 2 between the detector tube and the end tube can also be performed inside the detector tube itself. To this end, it is possible to proceed according to figure 2a, determining the neutral point between the oscillations of the anode and the grill using a differential capacitor 11. This is placed between the grid and anode circuits. Neutralization works particularly well when placing a screen grid in tube 3. This screen grid is desirable for other reasons in a device according to Figure 4 (see below). The aforementioned method is simple from the assembly point of view, but has the disadvantage that a capacitive load and, therefore, an increase in inertia are caused in the rectifier.
This drawback is overcome by using the push-pull method for the amplifier-director as shown in Figure 2b.
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This method is based on the assumption that two gates are disposed on a common cathode such that each of the two gates retains full control effect, without restriction, on the common anode current. The grids must therefore not be twisted into each other and it is even useful to coordinate each of the grids with its own cathode. An individual anode can also be used either as a twin tube or generally a combination of two individual tube units. Their mounting in the same common discharge vessel is possible and useful for the reason that very low flow rates and, therefore, only small cathode surfaces are necessary.
The secondary winding of transmitter 2 - according to figure 2b - is damped by resistors 27,28.
These two resistors are usefully of equal value and connected in their middle to the middle of the winding. The operation of the push-pull phase is therefore ensured. The total value of the sum of the resistors corresponds to the necessary damping adjustment. In addition, the anode circuit of tube 3 only conducts the second harmonious, respectively of the higher harmonies of the carrier wave.
If the carrier wave itself already has a height at least double the height of the maximum frequency of the image, this disturbing remainder of the carrier frequency is therefore found at the quadruple and even higher height of the image. maximum frame rate. It is now possible to eliminate this disturbing high frequency residue using absorption elements, for example a coil 29, given that the frequency difference of 1: 4 is quite large. in order to be able to obtain absorption by means of simple threads. very without compromising the maximum frame rate. The natural capacitance of the grid line or alternatively an arbitrary capacitance inserted there is capable of improving
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this absorption process.
It is obviously also possible to replace 29 by a resistor having an appropriate fraction - of about 10% - of the value of the working resistor 6. The rectified low frequency of the image is conducted through the resistor. 12 and by diverting the differential capacitor 11, to the television tube. It is therefore necessary that 12 be large compared to the resistance of 11 for the carrier frequency, but it must be small compared to any capacitive transverse resistances of the anode lines and of the lines leading to 8. Practical dimensions for a maximum frequency image period of 600,000 seconds and for a carrier frequency three times this value are approximately as follows:
11 = 2 x 50 orna 9 = 10,000 Ohms
12 = 1000 Ohms 10 = 50 cms.
13 = 5000 Ohms 6 = 5000 Ohms Another measure according to the invention would be to discharge the tube of the subsequent amplification of the function of simultaneously amplifying the signs of synchronization. The synchronization, in the arrangements known hitherto, is derived from the line leading to the television tube. It was therefore necessary not only to Idger on the anode characteristic line of the extreme stage 7 the maximum amplitude of the modulation of the image, but also to reserve a considerable part of it for signs of synchronization.
The constraint of simultaneous amplification of the synchronization signs was particularly troublesome because - in the process of synchronization by separate extinction - precisely the valuable parts of the characteristic of 7, that is - say the vicinity of the additional gate voltage reduced to zero, i.e. the regions of the strong anode current, were wasted in favor of the transmission of the pulses
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synchronization completely invisible to the image. Since the tube 7 operates with an anode current decreasing during an increasing excitation - positive image - the disadvantage of the flattening effect again arises.
In order to remedy this difficulty, it is possible to cut off part of the signs of synchronization in the previous rectifying state so that an economy of the amplitude of the anode current is achieved during synchronization in the amplifier stage. extreme. There are some drawbacks to such a method, however, as it must never be pushed far enough that too much of the amplitude of the synchronization tips is cut off; and furthermore the degree of application of this method depends on the modulation of the transmitter.
The synchronization, according to the invention, is no longer derived from the line of the image current after its exit from the receiver, but is recovered immediately behind the detector. According to the invention, the end tube of the amplification is locked against amplification as long as the synchronization device is in action and it gives way to amplification as soon as the synchronization threshold is exceeded downwards.
This problem is solved according to figure 2 as follows:
The amplitude selector device 14 of the synchronizing part is galvanically coupled to the anode line of the detector 30 Its anode is coupled to this line, because the anode voltage of an amplifier-director acquires a positive maximum on switching. suspended excitation of the receiver. The synchronization is broken down in a manner known per se, into groups of lines and of image changes using the two quasi-tuned transformers 15 and 16.
The additional voltage is supplied from the anode battery 5
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of the amplifier-director and taken on a potentiometer 17.
The tap 18 is located at a point a little less positive than the no-load voltage 5. A direct current therefore flows continuously through the selection device 14 in the unmodulated state. The same additional voltage 18, which determines les.limites, of the selector device is connected, according to the invention, to the cathode of the image amplifier tube 7. The consequence is that the control grid 7 maintains an additional positive voltage with respect to the cathode of 7 during the unmodulated state. A control of the tube 7, by the alternating voltage of the grid does not occur in this extent.
Because firstly the maximum anode direct current passing through 7 is already limited by the anode resistor 13, therefore the tube 8 is completely obscured and secondly, a limitation of the gate direct current of the effective grid alternating voltage is exerted by the resistor. brake 9, As soon as the potential of the anode of tube 3 with increasing excitation becomes more negative, the current, d syn- orhonization passing through tube 14 is suspended at the same voltage point and the control of tube 7 starts at this time. The grid direct current of tube 7 is also suspended at this same point. In this way, it is possible to obtain that the modulation of the television tube 8 does not start until the moment when the synchronization is accomplished.
No anodic current amplitude of 7 is therefore no longer wasted in favor of the simultaneous amplification of the synchronization signs, but the rectilinear part of the characteristic of 7, which lies in the vot- sinage of the additional voltage The zero-value grid is now used over its entire length for the half-tone reproduction of the television picture. The synchronization is also independent of the setting of the extreme amplifier thanks to the direct recovery before the
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control grid of the latter, and it can no longer be compromised by curvatures in the characteristic: of the subsequent amplifier.
Another function of the television straightening, mentioned at the beginning of this description, is to prevent over-control, which is particularly important with characteristic lines according to figure 1. This effect is obtained in an extremely high fashion. simple by limiting the anode voltage 5 of amplifier 3. As long as the anode voltage 5 is relatively small - order of value of 20-40 Volts - a limiting effect with respect to very strong signs occurs, which is expressed according to FIG. 1 in the dotted continuation 19 of the parabolic characteristic line shown in this figure.
However, similar effects could be obtained by simultaneous manifestation of the audion effect, i.e. by arranging a combination of audion (gate shunt resistor and gate capacitor) of appropriate dimensions. The relatively low anode voltage 5 makes it possible to operate the detector tube 3 with a voltage value, which must be spent anyway, in the receiver, for the additional grid voltages.
The effect of not amplifying the signs of synchronization can also be obtained by limiting the anode current. If the low-frequency stage 7 is formed by a penthode and includes a protective grid connected to the cathode, it is possible to recover an anode current as long as the anode of this tube is lowered to the potential of the cathode. Subsequently, a lowering of the anode potential can no longer occur, even if the oscillations of the control gate penetrate even more
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far into the positive region. In order to take advantage of this voltage limiting effect, it suffices simply to increase the filter resistor 31 until the voltage limiting occurs to a desired number of milliamps.
The filter capacitor 32 dynamically disconnects the filter resistor 31. The same effect, instead of being obtained by the filter resitance 31, can be obtained by reducing the voltage of the anode battery by 7. For example, these two means as well as by the effect of the reduction of the gate current, one arrives at the same result, that is to say 1) to the limitation of the positive maximum value of the voltage of the changes of the image and 2) to a suspension of the operation as amplifier of the tube 7 when the values of the gate voltage are more positive than necessary to reach this limit current.,
It is useful to automatically make the overload condition of the detector impossible as a result of an automatic reaction of the detector to the amplifier.
To this end, the anode voltage of rectifier 3 can be released directly from all the components of the alternating current by means of a filter element, consisting of a resistor 25 and a filter capacitor 26 and lead them to one or more gates of the primary amplifier in the form of additional gate voltage. This method is particularly well achievable if the additional voltage value of the gate of a receiver is applied as the anode voltage of the detector 3, as shown in a voltage grouping according to FIG. 3.
FIG. 3 is a diagram of voltages usefully preferably employed in television receivers connected to the mains. All the amplifier tubes are connected to a common supply line for
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sitive 19 and to a common cathode line 20. A grid potential of the order of magnitude Indicated from 20 to 40 Volts which is needed for certain extreme stages is produced by a resistor 21. Amplifier 3 uses the voltage existing at 21 as anode voltage.
Its anode resistor 6 is connected for this purpose, to the cathode line 20, its grid through the transmitter 2 to the negative line 22 and its cathode to a tap of 21, chosen so that the anode current of 6 disappears altogether. just in the non-exited state. The cathode of the extreme amplifier tube 7 can be connected to the common cathode line 20; the anode current of 7 can be drawn from the common anode line 19 This tube would work - during a direct galvanic connection of its control grid with the anode of 3 - precisely from zero. The amplitude selector 14 receives its additional voltage through the aforementioned potentiometer 17, placed between lines 20 and 22, and its anode is connected to the anode of detector 3.
The additional voltage 18 can be attributed as mentioned above also to the cathode of the tube 7.
It is possible and useful to combine the rectifying triode 3 and the synchronizing space 14 in the same tube; the rectifying and synchronizing anodes in this case are common and the cathode of 14, in the form of a partial armature, is output in isolation.
It is also possible to use a normal binode. In this case, the transformers 15, 16 must be mounted in front of the anode of 14 as shown in figure 4.
The diode system 3 is, according to figure 4, connected on the output side to the high frequency transmitter 2 and on the anode side to resistor 6. The pulse transformers 15 and 16 have a different natural frequency, are placed
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in the line connecting the two anodes, In this case, it is necessary to connect the whole of the cathode of the bi-node to the partial socket 18, that is to say that the cathode is on a potential of only a few volts more negative than common anodes. The rectifier tube 3 would function very badly because of this low anode voltage if a screen grid 23 were not inserted therein, according to the invention.
This screen grid has a voltage of 40 volts, approximately relative to the cathode. In order to avoid secondary electrons, it may be necessary to place a protective grid 24 behind this screen grid 1 to connect it to the cathode.
FIG. 5 shows an assembly operating without amplification at low frequency. It is necessary to execute the high frequency stage 33 as a particularly powerful flow stage. It feeds through a transmitter
34 a power detector 35. The detector has three anodes 38, 39 and 40, the first two of which are capable of absorbing fairly strong currents, of about 20 milli-amps, and a common cathode 36 connected to the earth through a, re - working assistance 37. The anodes 38 and 39 perform the straightening of the television signs; the anode 40, the synchronization, The cathode can be connected directly to the control grid 41 of the television tube.
The cathode 42 of the television tube is connected to the same additional voltage as the synchronization anode 40. The number 43 indicates the additional voltage battery; this voltage is slightly positive with respect to the earth. This combination of the additional voltages between the synchronization and image circuits again produces the effect according to the invention, that an alternating operation of the two circuits is obtained and that simultaneous visibility of the signs of synchronization on
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the TV tube screen does not take place, in other words: the black of the picture begins where the ultra-black of the sync signs ends.
The working resistor 37 has the order of value of about 5,000 Ohms; the internal resistance of the amplifier tube must be at most in the same order of magnitude or be even smaller. The damping resistors 44 and 45 are usefully connected by their middle to the middle of the transformer winding.
It should be expressly noted that only special embodiments of the general idea of the invention are described in the foregoing and that the means indicated may be employed and claimed in industrial property, in combination or separately.