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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.