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système de télévision
La présente invention concerne des systèmes de télé- vision et, plus particulièrement, des générateurs d'endos de balayage incorporés dans ces systèmes et des éléments de synchronisation pour ceux-ci.
Dans des systèmes de télévision du type à tube ca- thodique, pour effectuer le balayage de la cible du tube par le rayon il est produit des ondes de tension ou courant en dents de soie et ces ondes sont utilisées pour produire des champs électromagnétiques ou électro- statiques d'ondes en dents de scie qui font dévier
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le rayon cathodique dans deux directions perpendiculaires l'une par rapport à l'autre pour le balayage de ligne et de champ, afin de tracer ainsi les dessins de balayage recti- lignes sur la cible du tube. Des impulsions de synchroni- sation sont généralement utilisées pour régler le fonction- nement des générateurs d'ondes de balayage, afin de syn- chroniser ainsi l'action de synchronisation avec d'autres actions s'y rapportant dans le système.
Par exemple, des impulsions de synchronisation sont ordinairement transmises comme composantes de modulation imprimées sur la même onde porteuse de télévision que les composantes de fréquence de vision et ces impulsions sont démodulées et utilisées au récepteur pour synchroniser son action de balayage avec le balayage correspondant à l'émetteur.
Il est important que la synchronisation s'accomplisse avec précision afin de pouvoir obtenir un balayage exact.
Ceci est particulièrement important dans les systèmes de balayage du type entrelacé, ou la fréquence de balayage de champ n'est pas un sous-multiple entier de la fréquence de balayage de ligne, de sorte que les lignes d'un champ tombent entre les lignes d'un champ précédent et que plu- sieurs champs successifs constituent de cette manière un seul cadre ou une seule image complète. Afin d'obtenir un rapport parfaitement entrelacé entre les champs successifs, il est particulièrement important que les traçages de champ commencent à des intervalles ayant entre eux un rapport exact.
Jusqu'à présent il a été usuel de synchroniser des gé- nérateurs d'ondes de balayage à la fin de chaque période de traçage ou, autrement dit, au commencement de chaque période de retour. On a réalisé cela en appliquant des im- pulsions de synchronisation aux générateurs de balayage pour interrompre leur action à ces points. Cependant, il a été trouvé qu'avec cette synchronisation il est encore
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difficile de commencer les traçages exactement aux points requis dans les cycles de balayage.
Pour cette raison, un objet de la présente invention consiste à réaliser un système de balayage de télévision perfectionné incorporant des éléments de production d'on- des de balayage et de synchronisation afin de pouvoir obtenir des ondes de balayage dont les périodes de tra- çage et de retour commencent à des temps exactement pré- déterminés.
Conformément à la présente Invention il est réalisé un système de télévision aménagé pour la transmission d'un signal comprenant des composantes de synchronisation de balayage qui se présentent pendant des intervalles de balayage prédéterminés qui se répètent. Le système com- prend un générateur pour produire des ondes de balayage ayant des périodes de traçage et de retour. Il est prévu aussi des éléments répondant aux oomposantes de synchro- nisation du signal transmis par le système pour dériver directement de chacune des composantes une impulsion de synchronisation individuelle et pour utiliser les Impulsions dérivées pour synchroniser le générateur au commencement de chacune des périodes de traçage.
Confor- mément à un autre mode de réalisation'de la présente in- vention, il est réalisé des éléments pour développer du signal transmis par le système, des impulsions de syn- chronisation séparées correspondant à des commencements des périodes de traçage et appliquer ces impulsions au générateur, afin de synchroniser son fonctionnement au commencement de chacune des périodes de traçage.
Conformément à la présente invention il est, en outre, prévu la réalisation d'éléments pour dériver des impulsior séparées correspondant aux commencements des périodes de retour et pour utiliser celles-ci pour synchroniser le fonctionnement du générateur au commencement de cha-
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cune des périodes de retour.
La description ci-après en relation avec le plan an- nexé permettra de mieux comprendre la présente invention et ses objets.
Sur ce plan, la fig. 1 montre, partiellement en sché- ma, un système récepteur de télévision complet comprenant un appareil de production d'ondes de balayage et de syn- chronisation incorporant la présente invention, tandis que la fig. 2 est un groupe de courbes montrant les formes des ondes de signaux utilisées et développées conformément à la présente invention.
La fig. 1 montre un système récepteur de télévision qui peut être du type à haute fréquence accordée ou du type superhétérodyne et comprend, en cascade, un système antenne-terre 10,11 un amplificateur haute fréquence 12, un démodulateur 13, un amplificateur fréquence de vision 14 et un reproducteur d'images 15 tel qu'un tube oathodique.
Lorsque le récepteur est du type superhétérodyne, le chan- geur de fréquence et l'amplificateur de fréquence intermé- diaire habituels sont inclus dans l'amplificateur haute fréquence 12. Un séparateur de signaux de synchronisation 16 est accouplé aussi au circuit de sortie du démodulateur 13 et son circuit de sortie st connecté à un appareil géné- rateur d'ondes de balayage de fréquence de ligne 17 et à un appareil générateur d'ondes de balayage de fréquence de champ 18. Les circuits de sortie des appareils 17 et 18 sont connectés aux éléments de balayage du reproducteur 15, de la manière habituelle. L'appareil 18 est construit con- formément à la présente invention et est montré et décrit dans la suite. Les parties du système montrées en schéma peuvent être de construction et fonctionnement habituels.
Le fonctionnement du système de la fig. 1 étant bien connu en technique, il n'est pas nécessaire d'en don- ner ici une description détaillée. Il convient cependant
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d'indiquer en résumé que les ondes porteuses modulées par la vision sont captées par l'antenne 10,11 et amplifiées sélectivement dans l'amplificateur haute fréquence 12. Lors- que le récepteur est du type superhétérodyne, les signaux sont imprimés sur un changeur de fréquence dans l'amplifi- cateur 12 et ils y sont convertis en un signal de fréquen- ce intermédiaire et ensuite amplifiés sélectivement. Le si- gnal amplifié par l'amplificateur 12 est fourni au démodula- teur 13, dans lequel sont développées des composantes de fréquence de modulation comprenant les composantes de fré- quence de vision et de synchronisation.
Les composantes de fréquence de modulation sont fournies à l'amplificateur fré- quence de vision 14, dans lequel elles sont amplifiées et d'où elles sont appliquées, de la manière habituelle, à des éléments de réglage de l'éclat du reproducteur 15. Les compo- santes de fréquence de modulation sont fournies aussi au ré- cepteur 16, dans lequel les composantes de synchronisation de champ sont séparées des composantes fréquence de vision et l'une de l'autre et d'où elles sont appliquées aux ap- pareils générateurs d'onde de balayage 17 et 18.
L'intensité du faisceau du reproducteur 15 est modulée ou réglée en dépendance des tensions de fréquence de vision imprimées sur une électrode de réglage, de la manière habi- tuelle, @es ondes de balayage en dents de scie sont produites par les appareils 17 et 18 et réglées par les composantes de synchronisation fournies par le séparateur 16 comme dé- crit plus loin.
Elles sont ensuite utilisées, de la manié- re habituelle, pour faire dévier le faisceau et produire par exemple des champs électriques d'ondes en forme de dents de scia afin de faire dévier le rayon cathodique d'un tube de reproduction de signaux dans deux directions perpen- diculaires l'une par rapport à l'autre, de telle façon que soient tracés les dessins de balayage habituels sur l'écran du tube, afin de reconstituer de cette manière l'image tras-
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mise.
Concernant plus particulièrement la partie du sys- tème de la fig. 1 incorporant la présente invention, on constate que l'appareil 18 comprend un stabilisateur et intégrateur 19, un différentiateur 20 et un générateur d'ondes de balayage 21 connectés en cascade comme montré.
Bien que ces parties du système puissent être de toute construction convenable, dans le mode de réalisation pré- féré de la présente invention le stabilisateur et inté- grateur 19 comprend un récepteur à tube à vide 22, de préférence du type pentode, qui a un circuit d'entrée comprenant un condensateur de couplage 23, une résistance de fuite 24 et une batterie de potentiel de grille 25 connectés au circuit de sortie du séparateur 16 comme mon- tré. Le circuit de sortie du tube 22 comprend une résis- tance 26 et un circuit filtre à constante de temps dans lequel se trouvent les résistances en série 27 et les condensateurs shunt 28, en parallèle sur la résistance 26.
Le condensateur de grille 23 et la résistance de fuite 24 servent à faire varier le potentiel de la grille de réglage du tube 22 qui est, en l'absence de tout si- gnal, chargée d'un potentiel de grille fixe convenable par la batterie 25. Ils servent à faire varier le poten- tiel de la grille de réglage du tube 22 de telle façon que l'entrée du signal y soit stabilisée, c'est-à-dire que les pointes des impulsions de synchronisation dans le si- gnal appliqué par le séparateur 16 à la grille de réglage du tube 22 soient tenues à un niveau entièrement fixe.
Lorsque la connexion entre la grille de réglage et le démodulateur est tout à fait directe, de sorte que la composante unidirectionnelle du signal n'est pas per- due, le signal peut être suffisamment stabilisé sans l'emploi des éléments de stabilisation décrits. Mais,
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lorsqu'on a un accouplement non conducteur entre le dé- modulateur et les étages suivants, comme c'est le cas sur la fig. 1, la composante unidirectionnelle est supprimée et le signal tend à se centrer autour d'une axe zéro.
Dans ce cas, il doit être stabilisé comme expliqué.
Par suite de la constante de temps du circuit de charge de plaque comprenant les résistances 26,27 et les con- densateurs 28, laquelle constante de temps est longue par rapport à la durée des impulsions de synchronisation de ligne et des intervalles de blanc de ligne, la tension développée dans les condensateurs 28 n'a pas la même forme d'onde que le courant de plaque, mais le signal est ef- fectivement intégré pour produire une onde de tension ayant des impulsions se présentant à la fréquence de balay- age de champ et ayant la forme d'onde indiquée par e au-dessus de ce circuit.
Le limitateur et différentiateur 20 comprend de prfé- rence un tube à vide 29 ayant un circuit d'entrée dans lequel se trouve un condensateur de couplage 30 et une résistance 30a en une série et une résistance de fuite 31 et une batterie de potentiel de grille 31a, ainsi qu'un circuit de sortie avec une inductance 32. La caractéris- tique courant de plaque-tension de grille du tube 29 est telle et chargée de telle façon qu'en cas de tension d'entrée normale elle agit au delà des deux limites de coupure, afin de limiter de cette manière l'onde de ten- sion y appliquée, de sorte qu'une onde de courant ayant la forme d'onde d'impulsions absolument rectangulaire, comme indiqué par à au-dessus du tube, afflue dans son circuit de sortie par l'inductance 32.
Autrement dit, le courant affluant par l'inductance a la même forme d'onde que celui imprimé sur le circuit d'entrée du tube 29, à l'exception que le signal est amplifié et limité à
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la fois à ses parties supérieure et inférieure. La tension dans l'Inductance étant la différence du courant y passant, elle a la forme d'onde de doubles Impulsions montrée par el sur la figure.
Le générateur d'ondes de balayage 21 comprend un tube à vide 33, de préférence de type pentode, ayant des caracté- ristiques de coupure supérieure et Inférieure du courant spatial relativement aguës par rapport à la grille extéri- eure. Le circuit d'entrée de la première grille du tube 33 comprend une résistance de fuite 34 et une batterie 35 pour tenir constant le courant spatial du tube et il est accouplé au circuit de sortie du tube 29 au moyen d'un condensateur de couplage 36. Le circuit de la deuxième grille du tube 33 comprend une résistance de charge 37 et une source convenable de potentiel de travail positif, indiquée par 38.
La troisième grille est accouplée à la deuxième grille au moyen d'un réseau comprenant un condensa- teur 39, connecté directement entre les deux grilles, et une résistance 40 et une source de potentiel de grille né- gatif, par exemple la batterie 41, connectée entre la troi- sième grille et la cathode par l'intermédiaire d'une ré- sistance 44. Les valeurs de ces éléments sont telles que ce réseau a une constante de temps d'une valeur prédéter- minée désirée, se rapportant à celle de l'onde en dents de scie à produire, et telles que le décalage de phase ne soit pas appréciable. La deuxième grille est tenue à un potentiel unidirectionnel plus haut que la troisième grille, par la batterie 38. Le générateur comprend aussi un réseau d'impédance dans le circuit de plaque du tube
33.
Dans ce réseau se trouvent une résistance de charge 42 et un condensateur 43 en parallèle et ayant,une constante de temps rapportée à la période de l'onde à produire, c'est-à-dire du même ordre de grandeur que celle-ci.
Du potentiel de travail est fourni à la plaque par la voie
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d'une résistance 42 à partir d'un point convenable de la batterie 38. Une résistance 44 est insérée de préférence dans le circuit de cathode du tube 33 pour stabiliser le fonction- nement de l'oscillateur et rendre le potentiel de grille moins critique.
Un tube amplificateur tampon 45 est prévu de préféren- ce pour le générateur et comprend une pentode dont le cir- cuit d'entrée est accouplé au circuit de sortie du tube 33, par l'intermédiaire d'un condensateur de couplage 46 et d'une résistance de fuite 47, et son circuit de plaque est accouplé aux éléments de balayage de champ du récepteur 15 par l'intermédiaire d'un condensateur de couplage 48. Des potentiels de travail peuvent être fournis aux écrans et plaques des tubes 22, 29 et 45 à partir de sources convena- bles indiquées par +Sa et +B. Le circuit de plaque du tube 45 comprend une résistance de blocage convenable 49.
Concernant le fonctionnement du générateur 21, on con- state que par suite du couplage existant entre la seconde et la troisième grille, la cathode et ces grilles forment un type d'oscillateur qui est bien connu en technique, la grille intérieure agissant comme plaque. Un tel circuit oscillateur tend à osciller à une fréquence normale relati- vement haute, déterminée avant tout par l'inductance de la capacitance distribuées des circuits de grille, de sorte que les potentiels des deuxième et troisième grilles changent rapidement.
Par suite de la constante de temps du circuit associé avec la plaque, cependant, cette oscillation naturel- le est bloquée après une fraction d'un cycle par la chute de potentiel de la plaque et ne peut pas reprendre avant que la plaque se soit chargée suffisamment, ce qui néces- site une assez longue période de temps, déterminée par la constante de temps de l'impédance de plaque. Lorsque la plaque a atteint un potentiel critique, comme déterminé par les constantes du circuit et les potentiels de travail
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des diverses électrodes, un autre cycle fractionnaire de l'oscillation naturelle commence et la plaque bloque de nou- veau. Cela se répète périodiquement.
Une tension ayant la forme d'onde en dents de scie est développée dans le circuit de plaque 42,43 et cette tension est imprimée sur le circuit d'entrée du tube 45 qui sert à développer un courant amplifié ayant une forme d'onde semblable et à la fournir aux éléments de déviation du reproducteur 15. , L'oscillateur est particulièrement bien aménagé pour être synchronisé par des impulsions positives et négatives au commencement des périodes de traçage et de retour de l'onde développée.
Le fonctionnement général du système de la présente invention peut être expliqué le mieux en se référant aux courbes de la fig.2. La courbe A montre la forme d'onde d'une demi-enveloppe de modulation du signal reçu, c'est- à-dire le signal de modulation développé dans le circuit de sortie du démodulateur 13. Les parties indiquées par Z représentent les composantes de fréquence de vision et les parties indiquées par 1 et f représentent les impulsions de synchronisation de ligne et de synchronisation de champ.
Les impulsions de ligne sont doublées pendant des périodes qui précédent et suivent directement les impulsions de champ pour donner un signal ayant les mêmes caractéristi- ques pendant les périodes de retour successives, comme connu en technique. Par suite de l'action du séparateur 16, les composantes de synchronisation sont séparées des com- posantes du signal de fréquence de vision, de sorte que le signal dans le circuit de sortie du séparateur a la même forme d'onde que celle montrée par la courbe B. Ce signal peut être utilisé directement pour synchroniser le géné- rateur de balayage fréquence de ligne ou, si on le désire, peut être d'abord différencié et ensuite appliqué à ce générateur d'une manière bien connue.
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Le signal développé dans le circuit de sortie du séparateur 16 est, conformément à la présente Inven- tion; imprimé sur le circuit d'entrée du stabilisateur et intégrateur 19 qui agit, comme expliqué ci-dessus, pour stabiliser le signal appliqué à l'électrode d'en- trée du tube 22 et intégrer le signal dans son circuit de sortie, afin de développer de cette manière un si- gnal ayant une forme d'onde comme celle montrée par la courbe C, qui comprend une impulsion pour chaque groupe d'impulsions de champ qui se répète dans le signal ap- pliqué.
Le signal intégré est ensuite appliqué au cir- cuit d'entrée du limitateur et différentiateur 20 et, par suite de la caractéristique du tube 29, ce signal est limité à ses parties supérieure et inférieure et une onde ayant la forme d'une onde d'impulsions entiè- rement rectangulaires, comme montré par la courbe D de la fig.2, afflue dans le circuit de plaque du tube.
Comme expliqué ci-dessus, cette onde est différenciée par l'élément d'inductance 32, de sorte qu'une tension ayant la forme d'onde de doubles impulsions, comme mon- tré par la courbe E, est développée dans le circuit de sortie du tube 29 et appliquée au circuit d'entrée de l'oscillateur 21 pour synchroniser le fonctionnement de celui-ci.
Ainsi que les courbes de la fig.2 le mon- trent bien clairement, les impulsions du signal inté- gré - courbe C - commencent à des points correspondant approximativement aux arêtes antérieures de la première impulsion de champ de chacun des groupes de ces impul- sions dans le signal reçu, comme indiqué par la flèche au-dessus de la courbe A. Cependant, ces impulsions de l'onde intégrée ont une durée prédéterminée, comme dé- terminé par la constante de temps du circuit intégrant, et le tube limitateur est réglé de telle façon que la durée des impulsions rectangulaires en dérivées cor-
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respond à la durée désirée des périodes de balayage de retour.
Pour cette raison, un point prédéterminé, c'est- à-dire l'arête antérieure de chacune des impulsions rectangulaires, correspond à la fin d'une période de traçage et au commencement de la période de balayage de retour et l'arête postérieure de chacune des im- pulsions rectangulaires correspond au commencement de la période de traçage. Le signal différencié ou signal ayant la forme d'onde de doubles impulsions comme mon- tré par E comprend, par conséquent, des impulsions in- dividuelles correspondant au commencement de chacune des périodes de traçage et de retour. Cette onde est appliquée au générateur 21 avec la polarité indiquée sur la fig.2, qui la juste polarité pour obtenir une impulsion négative pour le commencement de chacune des périodes de retour et une impulsion positive sé- parée pour le commencement de chacune des périodes de traçage.
Le fonctionnement du générateur 21 est arrêté à ces points et le commenaement des périodes de traçage ainsi que des périodes de retour est exac- tement réglé. L'onde en dents de scie développée par le générateur 21 est montrée par la courbe F de la fig.2. Ce signal est appliqué à l'amplificateur de sortie 45 et répété par celui-ci comme courant et fourni aux éléments de balayage du tube cathodique 15, comme expliqué ci-dessus, afin d'obtenir le ba- layage de champ de la manière habituelle.
La description ci-dessus permet de constater que le système réalisé conformément à la présente in- vention convient spécialement pour la transmission d' un signal comprenant des composantes de synchronisa- tion se présentant pendant des intervalles de balaya- ge répétés prédéterminés et représentant le commence- ment des périodes de traçage. Ces composantes sont représentées par exemple par chacun des groupes d' impulsions de champ dans le signal reçu. En outre,
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par cette invention se trouvent réalisés des éléments répondant à ces composantes dans le signal transmis par le système pour dériver directement de chacune des composantes une impulsion de synchronisation indivi- duelle.
Dans le signal montré par la courbe D, une tel- le impulsion est représentée par l'arête postérieure de l'impulsion rectangulaire indiquée par y ou par l' arête antérieure de l'impulsion z montrée par la cour- be E. Il convient aussi de noter que le système de la présente invention comprend des éléments répondant aux composantes de synchronisation à l'entrée du signal dans le système pour développer une impulsion de syn- chronisation séparée - l'impulsion Z de la fig.2 - correspondant au commencement de chacune des périodes de traçage et pour appliquer cette impulsion au géné- rateur d'ondes de balayage afin de synchroniser son fonctionnement au commencement de cette période de traçage.En outre, des impulsions correspondant au commencement des périodes de retour sont développées et utilisées d'une manière semblable.
Il convient de noter enfin qu'au lieu de l'élé- ment de différentiation tel que l'inductance 32 qui donne une onde avec deux impulsions de synchronisation séparées à chaque cycle, on peut utiliser un simple élément de résistance inséré dans le circuit de sor- tie du tube 29,de sorte qu'il est développé dans celui-ci une tension qui a la même forme d'onde que le courant de plaque, comme indiqué par 1. Cette tension peut alors être appliquée à l'oscillateur 21 et les arêtes antérieures des impulsions rectangulaires re- présentent le commencement des périodes de retour tan- dis que les arêtes postérieures représentent le com- mencement des périodes de traçage.
Bien que la description ci-dessus se rapporte à un mode de réalisation de l'invention qui peut être
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considéré comme étant à préférer, il est évident pour les experts que diverses modifications et divers chan- gements peuvent y être apportés sans s'écarter de l' esprit de l'invention.