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Montage de circuit pour le fonctionnement d'un tube- image dans un récepteur de télévision. Demande de brevet en Allemagne Fédérale n P 32 42127 du 13 novembre 1982 en sa faveur
La présente invention concerne un montage de circuit pour le fonctionnement d'un tube-image dans un récepteur de télévision dans lequel la sortie d'un étage final vidéo est connectée par l'intermédiaire d'un condensateur à la cathode du tube-image.
Lors de l'excitation de tubes-images dans des récepteurs
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de télévision couleurs, pour qu'on puisse d'une part se contenter d'une tension de service la plus faible possible de l'étage final vidéo et d'autre part disposer d'une possibilité de réglage du côté de la cathode de la tension dite de coupure, il est connu (demande de brevet allemand publiée OS 29 45 810) de prévoir un étage de verrouillage après un condensateur de couplage qui relie la cathode du tube-image et la sortie de l'étage final vidéo.
Etant donné cependant que, contrairement à ce qui se passe dans le cas des applications classiques des circuits de verrouillage dans des amplificateurs vidéo, le circuit qui suit le circuit de verrouillage, donc dans ce cas le tube-image, présente une résistance d'entrée relativement faible et absorbe donc relativement beaucoup de courant, il est nécessaire, pour éviter les d1tes "déclivités", d'utiliser un condensateur de couplage très important. Ceci implique à nouveau davantage de capacités parasites en rapport avec le potentiel de masse, donc une moins bonne réponse en fréquence vidéo et des frais accrus.
Compte tenu de la grandeur et de la rigidité électrique néces- sairesdu condensateur, d'un point de vue économique on ne peut utiliser que des condensateurs à électrolyte qui à nouveau ne conviennent pas pour les hautes fréquences et n'admettent pas non plus de tension de po- laxité fausse. Dans le cas du montage connu, le condensateur à électrolyte est pour cette raison ponté par un condensateur à diélectrique rigide et par une diode.
De plus, dans le montage de circuit connu, il faut tenir compte du fait qu'à cause du taux d'impulsions faible de l'impulsion de verrouillage et à cause de la capacité importante du condensateur, un courant de transfert très important est nécessaire et ce courant, à la base du circuit de verrouillage,
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sollicite, pendant un court laps de temps, la source de la tension réglable de sorte que des perturbations apparaissent en cet endroit.
De plus, d'autres circuits pour la récupération du niveau du noir de signaux de télévision-éga- lement des circuits munis d'un dispositif pour le réglage de la luminosité-sont déjà connus (ValvoBerichte, tome 18, n 1/2, pages 53 et 54). Un tel circuit ne peut cependant pas être utilisé entre un étage final vidéo et la cathode d'un tube-image car, étant donné le niveau de tension élevé, un étage additionneur aurait des influences négatives sur la réponse en fréquence.
L'invention a pour but de procurer un circuit pour le fonctionnement d'un tube-image dans un appareil de télévision dans lequel le niveau du noir puisse être récupéré et la dite tension de coupure dans le trajet des signaux entre l'étage final vidéo et la cathode du tube-image puisse être modifiée sans les inconvénients mentionnés plus haut.
Le montage de circuit conforme à l'invention est caractérisé en ce que l'arma-cure du côté cathode du condensateur est connectée par l'intermédiaire d'une première branche d'un diviseur de tension à un pôle d'une source de tension de service et par l'intermédiaire d'une deuxième branche d'un diviseur de tension à un potentiel constant, de préférence le potentiel de masse,
la deuxième branche est formée par un transistor qui peut être excité d'une manière telle qu'un courant déterminé par formation d'une différence pendant l'intervalle de suppression à la fréquence horizontale entre une valeur de consigne et la valeur alors présente de la tension de cathode passe par le trajet émetteur-collecteur du transistor tout en con-
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servant essentiellement la même grandeur pendant toute la période de ligne. Ce montage de circuit a l'avantage que, moyennant des frais réduits, un très bon transfert de signal de l'étage final vidéo à la cathode est obtenu, un couplage capacitif entre l'étage final vidéo et la cathode étant possible dans le cas d'un petit condensateur de couplage. Des développements et des améliorations de l'invention sont décrits dans les revendications 2 à 5.
Le montage de circuit conforme à l'invention peut être étendu d'une manière particulièrement avantageuse à un circuit de régulation du courant de faisceau. Finalement, il est avantageux que le potentiel de tension continue sur la cathode puisse être réglé dans un large intervalle indépendamment de la tension de fonctionnement de l'étage final vidéo.
Des exemples de réalisation de l'invention sont décrits ci-après plus en détail avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la Fig. 1 illustre un montage de circuit connu ; la Fig. 2 illustre un exemple de réalisation conforme à l'invention ; la Fig. 3 illustre un autre exemple de réalisation comportant une régulation de courant de faisceau additionnelle, et la Fig. 4 illustre un troisième exemple de réalisation comportant une autre variante de régulation du courant de faisceau.
Les mêmes parties sont désignées dans les dessins par les mêmes chiffres de référence.
Le circuit connu représenté sur la Fig. 1 comporte un étage final vidéo, un condensateur de couplage 5 qui, par un transistor, est ajouté à un circuit de verrouillage ainsi qu'un tube-image.
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D'autres parties d'un appareil de télévision ne doivent pas être décrites dans le cadre de l'invention et ne sont par conséquent pas représentées aux dessins.
L'étage final vidéo est formé d'un transistor 1 dont l'émetteur est connecté par l'intermédiaire d'une ré- sistance de réaction 2 au potentiel de masse et dont le collecteur est connecté par l'intermédiaire d'une résistance de travail 3 à un pôle 4 d'une source de tension de service positive de par exemple 150 V. Le signal vidéo à amplifier est amené à la base du transistor 1. Le signal de sortie est pris sur le collecteur, est amené par l'intermédiaire d'un condensateur 5 à la cathode 6 d'un tube-image 7 et commande à cet endroit le courant du faisceau pour produire une image. Pour récupérer le niveau du noir, la cathode est connectée au collecteur d'un deuxième transistor 8 dont l'émetteur est sollicité par un potentiel réglable. A cet effet, l'émetteur est connecté au curseur d'un potentiomètre 9.
Etant donné que la résistance interne de la source de tension formée par le potentiomètre 9 n'est pas arbitrairement petite, mais qu'un courant impulsionnel est prélevé par le transistor 8, un condensateur 10 est prévu. Une impulsion de verrouillage à fréquence horizontale est appliquée à la base du transistor et assure que le transistor 8 soit conducteur pendant le retour du spot à la fréquence horizontale, de préférence pendant le palier du noir postérieur.
Dans le montage de circuit représenté sur la Fig. 1, les problèmes indiqués plus haut et concernant le condensateur 5, la réponse en fréquence du signal ainsi que le taux d'impulsions apparaissent.
Dans le montage de circuit représenté sur la Fig. 2, un étage final vidéo 1, 2,3, 4 est à nouveau prévu et est connecté par l'intermédiaire d'un conden-
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sateur de couplage 11 à la cathode 6 du tube-image 7.
Dans le montage de circuit conforme à l'invention, le condensateur 11 peut être nettement plus petit que le condensateur 5. De plus, la charge de courant impulsionnelle de l'étage final est loin d'atteindre la valeur de celle utilisée dans le montage connu de sorte que, dans le circuit conforme à l'invention, un étage final simple peut être utilisé tandis que dans le circuit connu, à cause de la résistance de sortie faible, un étage final symétrique est nécessaire.
La cathode 6 du tube-image 7 est à présent connectée par l'intermédiaire d'une résistance 12 à une tension de service positive et simultanément, par l'intermédiaire d'un autre transistor 13, au potentiel de masse. De plus, la cathode est connectée à un diviseur de tension formé des résistances 14 et, 15 dont l'extrémité opposée à la cathode est connectée au point 16 du circuit à potentiel négatif. La prise du diviseur de tension est connectée à une entrée non inverseuse d'un amplificateur opérationnel commutable 17 à sortie de courant. De tels amplificateurs opérationnels sont connus sous le symbole OTA (operational transconductance amplifier). L'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 17 est connectée au curseur d'un potentiomètre 9 prévu pour régler la dite tension de coupure.
Sous ce rapport, on expliquera brièvement que l'invention peut être utilisée de manière particulièrement avantageuse dans des appareils de télévision couleurs dans lesquels, à l'intérieur du tube-image, les électrodes des trois systèmes de faisceaux qualifiées de cathodes, sont interconnectées. Dans ces tubes, un réglage de luminosité peut certes être effectué par l'intermédiaire de l'électrode de Wehnelt. Il est cependant nécessaire de prévoir l'adaptation réciproque des luminosités pour les faisceaux d'électrons
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individuels à la cathode correspondante.
Etant donné que la tension de cathode est dans ce cas réglée de telle sorte que le noir d'image du courant de faisceau commence directement à passer et que le niveau du signal soit ainsi coupé en dessous du noir, ce réglage est qualifié aussi de "coupure". Dans des appareils de télévision couleurs équipés des tubesimages décrits, on effectue également le réglage de la coupure à l'aide du potentiomètre 9 tandis que le même dispositif peut, dans des appareils noir et blanc, aussi être utilisé pour le réglage de la luminosité.
Une impulsion de verrouillage est à présent amenée à l'amplificateur opérationnel 17 comme dans le circuit représenté sur la Fig. 1. Pendant la durée de cette impulsion, la différence des tensions fournies aux deux entrées est amplifiée et peut être prise sous la forme d'un courant à la sortie de l'amplificateur opérationnel 17. Entre les impulsions, la sortie de l'amplificateur opérationnel 17 est coupée et ne fournit aucun courant, quels que soient les signaux qui sont présents à l'entrée.
Le courant de sortie de l'amplificateur opérationnel 17 d'une part passe à présent dans le trajet base-émetteur du transistor 13 et d'autre part charge le condensateur 18.
Comme mentionné plus haut, dans des circuits destinés à récupérer le niveau du noir qui sont connectés dans le trajet du signal entre l'étage final vidéo et le tube-image, il faut tenir compte du courant de faisceau du tube-image. Plus particulièrement, lorsque, pendant l'aller à la fréquence de ligne, aucun courant ne passe par le transistor 8 (figure 1), des pics de courant considérables apparaissent lors de la recharge du condensateur 5. Ainsi par exemple, pour un courant de faisceau de 0,3 mA, pendant l'aller
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à la fréquence de ligne et pour un temps de verrouil-
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lage de 2/us, on peut obtenir un courant de transfert maximal de 16 mA.
Le circuit conforme à l'in- vention provoque à présent une alimentation du courant de faisceau pendant la totalité de l'aller (et pendant le retour), cette alimentation étant cependant réajustée pendant la période de verrouillage, donc pendant une période comprise dans le retour, par comparaison entre la tension réglable au moyen du potentiomètre 9 et le potentiel appliqué à la cathode pendant la période de verrouillage. A cet effet, le condensateur 18 est dimensionné de telle façon qu'en dépit du courant de base passant par le transistor 13 pendant l'aller à la fréquence de ligne, aucune modification essentielle de la tension ne se produise.
La Fig. 3 illustre un montage de circuit selon la Fig. 2 qui est complété par un dispositif de régulation du courant de faisceau. A cet effet, le montage représenté sur la Fig. 3 présente, en série avec le trajet base-émetteur du transistor 13, un trajet base-émetteur d'un autre transistor 20 complémentaire du transistor 13. Sa base est au potentiel de masse et son collecteur est connecté par l'intermédiaire d'une résistance 21 à une tension de service négative de par exemple-12 V. Le courant passant par la résistance 21 correspond au courant de faisceau, superposé à un courant qui est formé de IR 12 moins
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La chute de tension au passage de la résistante ce 21 est alors proportionnelle au courant de faisceau.
Un circuit d'analyse et de maintien, formé de l'interrupteur électronique 22 et du condensateur 23, produit alors une tension continue pendant le retour à la fréquence de trame, cette tension étant proportionnelle au courant de faisceau pendant le retour à la
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fréquence de trame. A cet effet, une impulsion de suppression à la fréquence de trame est appliquée à l'interrupteur électronique en 24. Cette tension parvient alors par l'intermédiaire d'un transformateur d'impédance 25 à l'extrémité du diviseur de tension formé des résistances 14 et 15 éloignée de la cathode. Ce diviseur de tension assure qu'une tension servant à stabiliser le courant de faisceau soit superposée en outre à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel 17.
Dans le montage de circuit représenté sur la Fig. 4, les parties 1 à 4, 11 et 13 à 19 correspondent aux parties portant les mêmes chiffres de référence sur la Fig. 2. La résistance 12 (figure 2) est remplacée dans le montage de circuit représenté sur la Fig. 4 par une source de courant constant qui est formée par le transistor 28, la résistance d'émetteur 29, les diodes 30 et 31 et la résistance 32. Au point 33 du circuit peut être appliquée la même tension que celle appliquée à la borne correspondante du montage de circuit de la Fig. 2. Il est cependant aussi possible, grâce à l'utilisation de la source de courant constant, d'utiliser une tension plus basse sans devoir recourir à une résistance trop faible pour le fonctionnement du reste du circuit.
De plus, une résistance 34 et une diode Z-35 sont connectées en série avec le transistor 13. La charge de puissance du transistor 13 est ainsi diminuée.
Finalement, dans le montage de circuit représenté sur la Fig. 4, entre la sortie de l'amplificateur opérationnel 17 et la base du transistor 13 est prévu encore un transistor à effet de champ 36 connecté comme un transformateur d'impédance pour adapter la résistance d'entrée faible du mon-
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tage de transistor 13 au montage intégrateur formé par la sortie de l'amplificateur opérationnel 17 et le condensateur 18.
Une résistance 37 est prévue à titre de résistance de travail pour le transistor à effet de champ 36. De plus, une autre résistance 38 est prévue, également à des fins d'adaptation, entre le transistor à effet de champ 36 et la base du transistor 13.
La partie du montage de circuit représentée sur la Fig. 4 qui a été décrite jusqu'à présent présente la même fonction que le montage de circuit représenté sur la Fig. 2. L'autre partie du montage de circuit représenté sur la Fig. 4 est une variante du dispositif de régulation du courant de faisceau décrit à propos de la Fig. 3. A cet effet, le trajet de base d'un transistor 40 est connecté en amont de la cathode 6 du tube-image 7.
La résistance 41 connectée dans le circuit de collecteur du transistor 40 est dimensionnée d'une manière telle que, pour des valeurs du courant de faisceau qui sont situées nettement au-dessus de la valeur à régler pour le noir d'image, la tension de collecteur du transistor 40 est si faible'qu'il est simplement activé comme une diode se trouvant dans le circuit de cathode du tube.
Pendant le temps de suppression, le courant de faisceau est cependant si faible que la chute de tension au passage de la résistance 41 est suffisamment réduite pour qu'il subsiste encore une tension de service suffisante pour le transistor 40 de sorte que le courant de faisceau passe essentiellement par l'intermédiaire du trajet collecteur- émetteur du transistor 40 et parvient ensuite à l'entrée inverseuse d'un amplificateur opérationnel 42 qui est couplé par réaction par la résistance 43. Pour
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éviter que pendant l'aller de l'image, la tension à l'entrée inverseuse devienne supérieure à la tension de service de l'amplificateur opérationnel, une diode 44 est prévue, la cathode de cette diode se trouvant à un potentiel constant qui est compris entre la tension de service de l'amplificateur opérationnel et la masse.
L'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel 42 est connectée au potentiel de masse. A la sortie de l'amplificateur opérationnel 42 est ainsi présente une tension qui est proportionnelle au courant de faisceau.
Avant de décrire les autres particularités du montage de circuit représenté sur la Fig. 4, on expliquera ci-après quelques détails de la régulation du courant de faisceau comme tel.
Une telle régulation du courant de faisceau sert à maintenir réciproquement constantes uneluminosité d'image une fois réglée et, en particulier dans des récepteurs de télévision couleurs, les luminosités des trois faisceaux d'électrons. Ainsi, il est nécessaire de mesurer le courant de faisceau pour une valeur de signal qui est d'une part indépendante du contenu de l'image et d'autre part n'est pas noire. Cette dernière particularité est nécessaire parce que, lors d'un réglage de luminosité pour lequel les niveaux de signal prévus pour le noir sont aussi restitués effectivement comme noir, aucun courant de faisceau ne passe.
Dans de tels circuits, un établissement d'une valeur de gris dérivant du noir à l'intérieur de la suppression d'image à la fréquence de trame est prévu et se situe peu après le retour du faisceau d'électrons à la fréquence de trame. Dans le montage de circuit décrit à propos de la Fig. 4, on suppose également que l'établissement d'une telle valeur de gris dans le trajet de signal en amont de l'étage final 1 doit
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être effectué pendant la durée d'une à deux lignes.
Pour que la mesure du courant de faisceau ne subisse aucune distorsion pendant des perturbations situées en dehors du temps de mesure proprement dit, dans le montage de circuit représenté sur la Fig. 4, un transistor 45 est prévu à la sortie de l'amplificateur opérationnel 42, sa base recevant au point 46 du circuit une impulsion d'environ une durée de ligne.
Cette impulsion maintient le transistor conducteur pendant l'ensemble de la période d'image jusqu'à une ligne tandis que le signal de valeur de gris précité est incorporé au signal vidéo.
La tension de sortie de l'amplificateur opérationnel 42 parvient alors dans un autre amplificateur opérationnel 47 qui, comme l'amplificateur opérationnel 17, est un amplificateur opérationnel commutable à sortie de courant (OTA). Un circuit d'échantillonnage et de maintien (Sample. and Hold) est formé par le condensateur 48 disposé à la sortie de l'ampli- ficateur opérationnel 47 et par le transistor à effet de champ 49 ainsi que la résistance de réaction 50.
Ce circuit est commandé par une impulsion appliquée en 51 d'une manière telle que le signal apparaissant à la. sortie de l'amplificateur opérationnel 42 soit analysé pendant environ une demi-ligne comprise dans les lignes de télévision précitées et soit stocké jusqu'à l'analyse suivante. Une résistance de travail 52 est encore prévue pour le transistor à effet de champ 49 et est connectée au pôle négatif 53 d'une source de tension de service. Finalement, la sortie du circuit d'échantillonnage et de maintien est connectée par l'intermédiaire d'une résistance de couplage 54 à l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 55.
Une tension réglable formant la valeur de
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consigne pour le courant de faisceau est appliquée à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel 55 par l'intermédiaire d'un potentiomètre 56. De plus, l'amplificateur opérationnel 55 est couplé à réaction à l'aide d'un condensateur 57 de sorte qu'il fonctionne comme un régulateur intégral.
La tension de sortie de l'amplificateur opérationnel 55 est alors appliquée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 17 et forme la valeur de consigne pour le système de régulation expliqué à propos des Fig. 2 et 3.