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PERFECTIONNEMENTS AUX CIRCUITS DE TELEVISION. (Inventeur ;J.R. Donnay).
La présente inveniqn concerne des perfectionnements apportés' aux circuits de télévision qui assurent l'introduction, dans la suite des signaux élémentaires d'image, ou signal video, sortant d'un amplificateur de caméra de prises de vues de télévision, des impulsions de suppression des retours de balayage de lignes et d'images, ou signal de suppression, de manière à préparer l'insertion dans un étage ultérieur des tops de synchronisation de lignes et d'images dans le signal video, en éliminant les parasites existant dans ces retours de balayage et en définissant aux emplacements de ces retours un niveau prédéterminé, en général légèrement inférieur au niveau du noir des images bien que très voisin de ce dernier, pour servir de piédestal auxdits tops de synchronisation.
De façon générale, l'introduction du signal de suppression dans le signal video s'effectue par mélange, en polarités contraires de ces deux signaux, par exemple par le moyen classique d'un mélangeur à deux étages à lampe en parallèle et charge plaque,commune, l'une des lampes recevant sur sa grille de commande le signal video, par exemple en polarité négative, l'autre, le signal de suppression en polarité positive et ce dernier, inversé et amplifié dans l'étage qui le transfère, est d'une amplitude suffisante pour rejeter les parasites des retours de balayage en dehors des amplitudes admises par un étage recoupeur, à diode polarisée par exemple, qui est introduit en série dans la sortie de ce mélangeur.
Comme indiqué, le niveau de recoupage de ce dernier étage est prévu très voisin du niveau du noir d'ima- ge dans le signal video amplifié. Il est également usuel de prévoir la largeur des impulsions du signal de suppression légèrement supérieure à la durée des retours de balayage, bien que, naturellement, en phase avec ces retours.
Le signal video et le signal de suppression sont, bien évidemment des signaux unipolaires, ne présentant pas de composante continue. Par suite,
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leur niveau moyen fluctue selon leur contenu et la composante continue doit être rétablie pour leur amplification respective, en vue de mélange, afin d'effectuer correctement cette opération. Divers moyens de rétablissement de la composante continue d'un signal unipolaire sont connus dans la technique, notamment ceux dénommés généralement circuits de clamping.
D'autre part, la polarisation de l'étage recoupeur fluctue également en fonction du contenu du signal qu'elle reçoit, signal bien évidemment unipolaire après recoupement: cet étage recoupeur est en effet constitué par une diode qui reçoit sur sa plaque le signal de sortie du mélangour et dont la connexion de cathode, qui sert de connexion de prélèvement du signal recoupé, est polarisée à un potentiel de recoupement désiré, qui devrait par suite demeurer constant pour une opération correcte de l'étage.
Les perfectionnements qui font l'objet de l'invention ont pour but d'assurer, dans les entrées des deux étages du mélangeur, un rétablissement de la composante continue de l'un et l'autre des signaux appliqués tel qu'il compense automatiquement, en pratique, les fluctuations de polarisation de l'étage recoupeur qui reçoit le signal de mélange.
Ces perfectionnements se caractérisent principalement en ce que la polarisation définissant la composante continue du signal de suppression sur la grille de commande de la lampe correspondante du mélangeur est établie par détection du signal video et intégration de ce signal détecté avec une constante de temps au moins égale à la durée du balayage d'une image complète de télévision,alors que, réciproquement, le signal de suppression est appliqué sur un circuit de polarisation de la grille de commande de la lampe transmettant le signal video pour que la valeur de cette polarisation soit celle qui corresponde au niveau du noir d'image de ce signal video.
Ils vont être exposés dans le détail en se référant aux figures jointes, dans lesquelles :
La figure 1 représente illustrativement un schéma de circuit conforme à l'invention;
La figure 2 donne des diagrammes qualitatifs des formesd'onde de signaux en divers emplacements du circuit de la figure 1.
En ce schéma, on a représenté en 1 et 2 deux:'lampes pentodes dont les plaques sont reliées en commun au point 3 à la résistance de charge 5, elle-même connectée à travers la self-inductance de choc 6 à la haute tension plaque. Le rôle de l'inductance 6 est d'éviter que des fluctuations de tension dues aux signaux ne se répercutent au point 7, comme bien connu. De ce point 7 est établi un potentiomètre diviseur de tension 9, entre la haute tension plaque et la masse en 8.
Le curseur de ce potentiomètre 9, par la résistance de polarisation 10 est relié à la cathode d'une diode 11 dont la plaque est connectée au point 3 et qui reçoit par suite le signal de sortie du mélangeur 1-2.
Le prélèvement du signal que recoupera l'étage Il est assuré par la liaison 12 indiquée. En 29 est montrée une capacité de découplage à la masse du curseur 9.
Le signal video en polarité négative; entre en 4 et, à travers le condensateur 26, attaque la grille de commande de la lampe 1.
Le signal de suppression, délivré par la plaque 13 d'un tube de sortie d'un générateur de signaux de base de temps conventionnel dans les équipements de télévision, est appliqué, par l'intermédiaire, par exemple, d'un pont diviseur de tension 14, et par le circuit d'entrée usuel, capacité 27, résistance 28 à la masse, sur la grille de commande d'un étage cathodyne 15. Ce signal de suppréssion est appliqué en polarité sur l'étage 15 et la charge 16 de sortie de cet étage adapteur d'impédance étant prise dans la cathode de l'étage, cette polarité positive est conservée. Par le curseur 17, à liaison capacitive 30, le signal de suppression est appliqué au niveau d'amplitude désiré sur la grille de commande de la lampe 2.
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Les lampes 1 et 2 doivent maintenant recevoir sur leurs grilles de commande, des potentiels de polarisation qui assureront un rétablissement de la composante continue des signaux qu'elles reçoivent et qui, conformément à l'invention, compenseront les fluctuations du niveau du circuit recoupeur qui seraient sans cela établies par variation de la polarisation réelle, un courant variable selon le contenu du signal recoupé traversant alors la résis- tance 10. Ces fluctuations du contenu du signal recoupé comportent, en effet des composantes à très basses fréquences, au moins aussi basses que la fréquen- ce de récurrence des images balayées.
Il est en pratique impossible d'établir la capacité 29 à une valeur suffisante pour assurer le découplage de ces com- posantes de basse fréquence, qui sont par suite intégrées par ladite capacité
29, d'où la variation de polarisation de la cathode de la diode Il.
Il est prévu dans l'invention, d'assurer une correction ou com- pensation de ces fluctuations dues auxdites composantes de basses et très basses fréquences, en polarisant la grille de commande de la lampe 2 - qui reçoit le signal de' suppression - par une tension établie par détection du signal video et intégration de la tension détectée avec une constante de temps au moins égale, et de préférence plusieurs fois supérieure, à la.durée du balayage d'une image complète. Ce potentiel détecté et intégré de polarisation fluctue alors lui-même au rythme de ces composantes basses intégrées et le niveau de sortie de la lampe 2 fluctuera par suite à ce même rythme.
Comme cette fluctuation se retrouve, en polarité inverse, à la sortie de la lampe 1 qui transmet le signal, une compensation est assurée pour des composantes d'autant plus basses que la constante d'intégration de la tension détectée est prise plus grande, en relation avec la constante d'intégration du circuit 10-29, de l'étage recoupeur.
Pour mettre en oeuvre la correction indiquée, une diode détectrice 19 est branchée en dérication, à travers la résistance 25 sur la grille de commande de la lampe 1. Dans sa plaque de sortie, ce détecteur incorpore un réseau intégrateur de courant constitué par la résistance 22 en série avec la capacité 21 à la masseo En 20 est indiquée une résistance de découplage à la masse de la plaque de cette diode 19. Du point d'interconnexion de la résistance 22 et du condensateur 21 est prélevée, par la résistance de polarisation 31, la tension intégrée qui sert de polarisation variable de grille de commande de la lampe 2.
On peut sous un autre aspect, contrôler ou com- mander ainsi automatiquement le gain de cette lampe 2, d'où la variation d'amplification des impulsions du signal de suppression en fonction des fluctuations des composantes très basses du signal vidéo.
Par contre, et réciproquement, le maintien ou l'alignement du signal video sur son propre niveau du noir réel de l'image est assuré, conformément à l'invention, par le fait que les impulsions de suppression, disponibles aux bornes de la résistance 16, sous basse impédance, sont appliquées sur la cathode d'une diode 18 dont la plaque est directement reliée à la grille de commande de lampe 1 d'amplification du signal video du mélangeur.
Les tensions d'impulsions du signal de suppression sur la résistance 16 varient bien par tout ou rien, en raison du montage adopté pour l'étage adaptateur d'impédance 15, notamment par la prévision en 28 d'une résistance de fuite de grille de commande de cet étage, d'où un blocage énergique de la lampe 15 dans les intervelles entre impulsions du signal de suppression. La diode 18 sur la cathode de laquelle ces impulsions de suppression sont appliquées en polarité positive, est donc bloquée pendant les durées de ces impulsions et débloquée pendant leurs intervalles.
Elle ne devient pourtant conductrice dans ces intervalles que lorsqu'il se présente sur sa plaque des portions de signal video tendant à devenir positives par rapport au reste du signal, de polarité générale négative, en raison de l'absence de composante continue dans ce signal sur la grille de commande de la lampe 1.
Lorsque la diode 18 conduit, elle établir un trajet de basse impédance dans lequel passe alors un courant - l'étage 1 est un amplificateur de tension, bien entendu, et normalement sans courant grille - le condensateur 26 se charge négativement et assure ainsi une tension de polarisation qui repous-
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se les pointes qui se présenteraient ultérieurement pour devenir positives du signal video et les maintient négatives, une fois le régime établio Il est bien clair que, puisque le signal video est appliqué en négatif en 4, ce sont les portions de signal correspmdarlainoir d'image qui, normalement au niveau zéro, tendent à devenir positives, et qui sont par suite correctement maintenues à ce niveau zéro,
d'où l'alignement du signal video amplifié en 1 sur la tension correspondant au noir véritable de l'imagea
Les diagrammes de la figure 2 permettent de se rendre mieux compte des formes d'ondes aux divers emplacements du circuit de la figure 1 .
Le signal video entrant en 4 est tel que représenté, qualitativement, en une portion, sur le diagramme A de la figure 2. Il comporte des éléments de signal video tels que 32, 33, séparés par des parasites tels que 34 pendant des périodes fixes et récurrentes de retour du spot de balayage de ligne et d'image.
En phase avec ces intervalles de retour, qui sont bien entendu, commandés par les tops de synchronisation de lignes et d'images sortant d'une base de temps usuelle et appliqués sur les circuits de commande de balayage du tube analyseur de la caméra de prises de vues, les impulsions telles que 35 (lignes) et 36 (images) du signal de suppression sont appliquées sur le potentiomètre 160
Au point 3 de sortie du mélangeur, la superposition de ces signaux, une fois les composantes continues rétablies dans les signaux entrants, parr des moyens de clamping normaux, serait telle qu'indiquée sur le diagramme C, dans lequel les polarités des éléments de signal video et les tops de suppression (légèrement plus larges que les temps de retour) sont bien entendu in- versées par rapport à celles des diagrammes (A)
et (B). Les parasites 34 sont rejetés par les impumsions de suppression, au-dessous du?'niveau de coupure 37 de la diode 11, en sorte que finalement le signal doit sortir en 12 sous la forme représentée sur le diagramme (D).
Par le défaut signalé plus haut, le seuil de polarisation de la diode 11, autrement dit le niveau de coupure, fluctue en accord avec la fluctuation moyenne des composantes basse fréquence développées dans le signal video. A titre indicatif, en en exagérant la variation, cette fluctuation dans le signal video est indiquée en 38, diagramme (A).
Considérant le diagramme à échelle agrandie (E), les impulsions de piédestal 38, diagramme (D) restantes, qui devraient être alignés au niveau de coupure 37, ne le sont plus, et par exemple, pendant une image, ou plue sieurs, ce'niveau est tel qu'indioqué en 39, diagramme (E) puisque la charge prise par le condensateur 29, due aux courants de ces composantes basse fréquence, rend la polarisation de cathode plus positive, donc la diode coupe plus tôt en niveau d'amplitude, et non seulement les bases des tops de piédestal ne sont plus alignées, mais encore le niveau de coupure en dérivant risque, comme indiqué en pointillé en 40, diagramme (E), de recouper une partie des éléments utiles du signal video.
En introduisant alors dans le mélange en 3, une composante de basse fréquence fluctuant de façon inverse audit niveau de polarisation, aux emplacements des tops de suppression 35 seulement:puisque cette composante n'est transmise par la lampe 2 que pendant les durées de ces tops, cette composante additionnelle, positive, fluctue de la même manière que la polarisation de cathode de la diode. Il se produit par suite une translation d'ensemble et simultanée de ladite polarisation et du niveau de base des tops de suppression (remontée de leurs sommets, comme indiqué par exemple en la.7., diagramme (F), et le niveau de recoupement de la diode est ramené au niveau correct, diagramme ( G) .
REVENDICATIONS.
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