Procédé et appareil pour introduire des composantes continues et de basse fréquence dans des variations électriques ne comportant pas de telles composantes. La présente invention a pour objet un procédé et un appareil pour introduire des composants continues et de basse fréquence dans des variations électriques ne comportant pas de telles composantes.
On sait que pour certaines applications telles, par -exemple, que la télévision, la télégraphie en code, etc., il est nécessaire d'amplifier des variations électriques présentant des composantes ayant des fréquences descendant jusqu'à une fré quence zéro, c'est-à-dire jusqu'au courant continu.
Dans le cari de la télévision, par exemple, les composantes à basse fréquence et de courant continu représentent l'éclairement moyen et les modifications de cet éclairement moyen de l'objet dont on doit transmettre l'image. Pc ur plus :de commodité dans la pré sente description, on désignera par l'expres sion "composante continue" des variations à amplifier celle ou celles des composantes pré sentant une fréquence très basse jusqu'à zéro.
Il doits être bien entendu que cette compo sante .dite "continue" ne comprend pas néces sairement une composante de courant continu proprement :dit.
Un amplificateur thermoionique suscepti ble d'amplifier toute la .gamme de fréquences que peuvent comprendre les variations élec triques :du type indiqué doit comporter des .
couplages conducteurs entre étages et, tout au moins :dans le cas où l'on :désire obtenir une forte amplification, l'établissement de cet amplificateur présente des :difficultés pratiques considérables.
Dans la transmission -de signaux électri ques comportant une composante continue par :des voies de transmission telles que des amplificateurs incapables par eux-mêmes de transmettre la composante continue,
les si gnaux se règlent d'eux-même de telle ma nière que les surfaces. délimitées par l'onde des signaux forment au-d:msus et au-dessous de la ligne de zéro électrique des éléments de surface égaux. Ainsi, lorsque la composante continue du signal varie, les valeurs abso lues -du signal prennent .des positions diffé rentes par rapport au zéro électrique.
On appelle cet effet, cheminement du zéro- élec- trique,du signal puisqu'on peut le considérer comme un cheminement du zéro par rapport à. l'onde :des signaux et an peut également y faire allusion comme à: l'absence de la com posante continue ou d ans le cas dm signaux de télévision à. l'absence de la composante correspondant :à. l'éclairement du fond.
La présente invention a pour but de pré voir un dispositif permettant :d'effectuer l'amplification ,des variations électriques comportant des composantes descendant jus qu'à une fréquence zéro au moyen :d'un am- plificateur :de courant alternatif incapable par suite d'amplifier par lui-même le con tinu.
D'ans certains cas, la composante conti nue d'un signal peut se perdre dans l'appa reil .dans lequel le signal est engendré.
Comme exemple de ce phénomène, on peut citer certaines formes d'iconoscope utilisées pour la génération de signaux -d'image dans un transmetteur de télévision. Les signaux d'image sont transmis par capacité :des élé ments isolés d'un écran mosaïque à. une pla que :à signaux dans le circuit de laquelle est intercalée une résistance d e charge.
Les cou rants -de signaux d'image font apparaître des différences de potentiel aux bornes :de la ré sistance de charge et en général ces diffé rences de potentiel ne contiennent pas la com- posa.nte continue du signal.
La présente invention a encore pour ob jet un dispositif permettant .d'obtenir un si gnal contenant une composante continue 9,p- propriée d'un signal engendré, par exemple, de la manière indiquée ci-dessus et ne con tenant pas de. composante continue.
Conformément à l'invention, il :est prévu un procédé pour obtenir, rà partir d'un signal d'entrée ne comportant pas de composante continue, un signal électrique de sortie comportant une composante continue. le signal d'entrée étant tel qu'il prend à in tervalles une valeur de base qui serait une valeur fixe si une composante continue était présente.
Selon l'invention, le signal d'entrée est appliqué à un dispositif sta bilisant par une voie principale et un signal de commutation est appliqué .au dispositif stabilisant par une voie auxiliaire afin d'a mener, au mains pendant lesdits. intervalles. le dispositif stabilisant de la position inac tive :à la position active, le :dispositif stabi lisant amené :à sa position active ayant pour effet que les: valeurs de base prennent une valeur fixe déterminée.
Dans la présente :description, on .doit en tendre par :dispositif stabilisant un disposi- tif capable d'affecter l'état soit conducteur, soit isolant.
Ainsi le dispositif stabilisant le plus simple serait un interrupteur électrique commandé mécaniquement, mais .on peut éga- lem,ent utiliser .d'autres formes d'interrup teur, par exemple des :dispositifs à. décharge électronique ainsi qu'il sera expliqué ci-après.
De plus, le dispositif stabilisant peut être du type qui, lorsqu'il est conducteur, ne l'est que pour une .direction, auquel cas on aura à. faire < à. ce que l'on peut appeler un inter rupteur unidirectionnel. De même, on ap pellera interrupteur bidirectionnel un inter- rupteur qui, lorsqu'il est conducteur, l'est dans les deux sens.
Un tel -dispositif peut présenter toutefois trois. états autres que l'état conducteur dans les deux sens, :à, sa voir: conducteur dans l'un des sens seule ment. conducteur dans l'autre sens seulement et l'état isolant dans les deux sens.
L'imp°dance -du dispositif stabilisant à l'état conducteur n'est pas nécessairement zéro, à condition qu'elle soit assez basse pour permettre le fonctionnement désiré.
Les signaux de commutation dont il a été question peuvent être prélevés sur les si gnaux -de transmission proprement dits ou encore ils peuvent être transmis séparément d'e ceux-ci.
Enfin, l'invention couvre des appareils pour l'exécution :des procédés indiqués ci- dessus en vue de l'obtention odes résultats vi- sès.
On va maintenant -décrire, à titre d'exem ple et en se référant aux dessins schémati ques ci-joints, plusieurs formes -d'exécution de l'objet de l'invention.
La fie. 1 représente un circuit simple il lustrant le principe de l'invention; La fig. \? représente l'application ,de l'in vention à. un transmetteur pour télévision; La fi,g. 3 représente une variante de dé tails de la fig. 2; La fi-. 4 représente une autre variante du dispositif de la fi-. 2; La. fi;g. 5 représente un autre mode d'exé cution de l'invention;
Les fi-. 6 et 7 sont des dessins explica.- t.ifs La. fi-. 8 représente une variante de la fig. 4; La fig. 9 est un autre dessin explicatif; La fig. 10 représente une variante de dé tail de la fig. 8; La fi-. 11 est un schéma explicatif d'un dernier mode d'exécution de l'invention.
Sur la fig. 1, les variations des signaux comportant une composante continue sont ap pliquées aux bornes d'entrée 1 et l'on cherche à prélever les signaux amplifiés correspon dant aux signaux d'entzrée aux bornes d-e sor- '. i.,' 2. Le voltage du signal d'entrée est appli- (pié par la résistance 3 aux bornes de la ré- sistance 4.
Les différences de potentiel aux bornes de la résistance 4 sont appliquées, d'autre part, à l'entrée d'un amplificateur à. courant alternatif représenté schématique ment par l'ensemble 5, la grille de la. lampe d'entrée étant représentée en 6 et la plaque de la lampe de sortie en 7.
Cette plaque 7 est reliée à, une source de potentiel appro priée non représentée par une résistance 8 et la borne négative,de cette source est reliée au conducteur 9 et à la terre. Les potentiels en gendrés aux bornes,de la résistance 8 sont ap pliqués aux bornes de sortie 2 par l'intermé- diaire du condensateur 10.
Avec le disposi- tif tel qu'il a été décrit jusqu'à. présent, les composantes continues des signaux n'attein dront pas les bornes 2.
On dispose en parallèle avec la résistance une batterie 11 en série avec l'interrupteur 12 et on dispose également en parallèle avec les bornes de sortie 2 une autre batterie 13 en série avec un second interrupteur 14.
I1 est prévu un dispositif non représenté des- tiné à fermer à peu près simultanément les deux interrupteurs 12 et 14 pendant de cour tes durées bien déterminées -et à intervalles déterminés.. On supposera que la batterie 11 a. un voltage Vl et la. batterie 13 un voltage V, V., étant le voltage qui apparaîtrait à la.
sortie, pour un voltage V, à l'entrée, si l'on suppose que la composante continue est trans mise par l'amplificateur 5 avec la même am plification que les composantes à. fréquence plus élevée. On supposera de plus qu'à un moment donné considéré, la composante con- tinue .du signal a une valeur telle que le po tentiel de la grille 6 !devienne Vs par rapport à la terre.
Dans ce cas, le voltage correspon dant de sortie devrait être à ce moment
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Lorsqu'on ferme les interrupteurs 12' et 14, le potentiel :de la grille 6 passe de V3 à Vl. ce qui fait un changement -de V,-V, volts et il se produit. à. la sortie en raison de ce changement une impulsion d'amplitude
EMI0003.0106
volts.
L'impulsion de courant traversant la lampe -de sortie @de l'amplificar teur 5 à la, suite du changement de potentiel d'entrée produit à. la plaque d -e gauche du condensateur 1-0 le changement de, potentiel représenté par
EMI0003.0116
volts.
Toute fois, à ce moment, l'interrupteur 1.4 se trouve fermé et le potentiel entre les bornes 21 est déterminé par la batterie 1,3 -et est égal à V2. Le potentiel de la plaque de .droite -du condensateur 10 est donc VZ volts par rap- port à.
la terre. Lorsqu'on ouvre les interrup- teurs 12 et 14, la charge du condensateur 10 provoque aux bornes 2 une différence,dle po tentiel continue égal à
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qui est la composante continue désirée pour la sortie,
puisqu'elle correspond à la compo- sante d'entrée Y3. La constante de temps du condensateur 10 -et du circuit associé aux bornes de sortie 2 est choisie bien entendu de manière à être assez élevée pour qu'il n'y ait qu'un changement très faible de la charge -du condensateur 10 pendant les intervalles,
sé parant les fermetures successives des inter rupteurs 12 et 14. Les bornes 2, peuvent être reliées avantageusement à la grille de contrôle et @à la cathode d'une autre lampe thermoionique ou d'un dispositif analogue, auquel cas les bornes 2 peuvent être considé- rées comme sensiblement à c:rcii't ouvert.
Si l'on ne peut faire en sorte que les deux interrupteurs s'ouvrent et se ferment en même temps, il faut que l'interrupteur 12 se ferme juste avant et s'ouvre juste après l'interrupteur 14. Les longueurs des durées de fermeture des interrupteurs doivent être plus longues que l'inverse de la plus haute fréquence transmise par l'amplificateur 5. afin de permettre au signal de sortie d'at teindre sa valeur correcte pendant chaque fermeture.
La batterie 13 de la fig. 1 est représentée pour faciliter la description seulement et elle peut être supprimée, comme on le compren dra d'après les considérations suivantes: la batterie peut fournir un potentiel Y;, comme dans le cas particulier décrit ou tout autre potentiel approprié. Si la batterie 13 est sup primée, il faut mettre à la terre la borne in férieure .de l'interrupteur 14.
Quel que soit le potentiel de la batterie 13, qu'il soit néga tif, zéro ou positif, il s'établira un courant continu aux bornes 2, autrement dit le che minement du zéro se trouvera supprimé. Si le potentiel de la batterie est 1Y2, les signaux de sortie sont placés correctement par rap port à la terre considérée comme potentiel de référence.
Mais il arrivera souvent que ces conditions ne seront pas celles désirées. Par exemple, si les signaux sont dirigés dans le sens positif à la borne supérieure 2 et que l'on veuille relier cette borne à la grille d'une lampe dont la cathode est à la terre, dans ce cas si la borne supérieure 2 n'est pas maintenue plus négative par rapport à la terre que l'amplitude du signal maximum, un courant de grille traversera la lampe et il pourra en résulter de la distorsion.
Il faut donc que les signaux aient pour potentiel de référence un potentiel négatif par rapport à la terre qui soit tel que la borne supérieure 2 ne devienne jamais positive. Le potentiel de référence correct est obtenu en utilisant une batterie 13 convenablement reliée, de manière à donner le potentiel négatif déâirP.
Le circuit d'entrée de la fig. 1 qui com prend les résistances 3 et 4, la batterie 11 et l'interrupteur 12 est également représenté simplement pour permettre une explication plus facile. Dans beaucoup de cas, le rôle de l'interrupteur 12 sera une propriété inhé rente à la source fournissant des signaux aux bornes 1.
Par exemple, l'exploration d'une image comportant des parties noires donne des signaux intermittents dont l'am plitude correspond aux noirs et ces signaux noirs peuvent être utilisés pour former les moments où l'entrée est à sa valeur de base ou de référence.
Dans, certains systèmes d'exploration, les signaux dans les intervalles séparant les lignes successives et les ca drages successifs peuvent représenter la va: leur absolue de l'éclairement de l'image et ces intervalles correspondent donc aux mo ments fournissant le potentiel d'entrée de référence.
Pourvu que l'interrupteur de sor tie soit amené à devenir conducteur aux mo ments voulus, le procédé décrit en se réfé rant à la fig. 1 peut être utilisé pour l'éta blissement ou le rétablissement du courant continu.
Le dispositif décrit convient pour la té lévision, la télégraphie en code et autres ap plications où il se produit ou bien où l'on peut faire se produire des intervalles pen dant lesquels il n'y a pas de transmission de signal. Comme il a été dit dans le cas de la télévision, les intervalles entre l'exploration des lignes et images successives peuvent for mer de tels intervalles.
Dans le dispositif qui vient d'être décrit, les voltages d'entrée et de sortie sont amenés périodiquement à des valeurs relatives cor rectes. Il est évident que l'on pourra._t y amener les intensités au lieu des potentiels, ce qui nécessitera en général l'utilisation d'une inductance à la place du condensateur 10; une intensité de valeur appropri=e étant établie dans l'inductance alors que précé demment un voltage approprié était établi aux bornes du condensateur.
La présente invention ne comprend pas un dispositif tel que représenté par la fig. 1. dans lequel le dispositif stabilisant est opérà à, la main. Comme on remarquera par la. suite selon la présente invention, le dispositit stabilisant est commuté à l'état actif au moyen. de signaux de commutation transmis à travers d'une voie séparée de celle à tra vers de laquelle passent les signaux destinés être corrigés.
A la place de l'un des interrupteurs mé caniques 12 et 14 ou des deux lorsqu'on uti lise deux interrupteurs, on peut utiliser les trajets anode-cathode de lampes thermoioni- ques, ces trajets étant rendus conducteurs à des moments appropriés par des moyens ap propriés, par exemple des impulsions posi tives appliquées à leurs griffes à partir d'une source appropriée.
En passant à la fig. 2, on voit un trans metteur à rayons cathodiques 15 qui peut être du type décrit par Zworykin à la page 437 du numéro d'octobre 1933 du Journal of the Institution of Electrical Engineers sous le nom d'iconoscope. Sur la fig. 2, la plaque à. signaux 16 de ce transmetteur 15 est couplée à l'entrée d'un amplificateur de courant alternatif 17 dont la sortie est cou plée par un condensateur 18 avec la grille de contrôle d'une lampe 19 à potentiel de ca thode variable. Une lampe de ce dernier type est une lampe dont l'impédance de charge est intercalée dans le circuit de cathode.
La charge peut être intercalée entre la cathode et la terre et l'entrée peut se faire -entre la, grille de contrôle et la terre. Si l'on main tient la plaque de la lampe à un potentiel fixe approprié positif par rapport à la terre, le potentiel de la cathode variera dans le même sens que les variations de potentiel de la. grille de contrôle et sur une étendue à peu près égale à celle de ces variations. La grille de contrôle de la lampe à potentiel de cathode variable 19 est mise à la terre par la résis tance 20 en série avec la batterie 21.
Les différentes connexions représentées sur la figure comme se terminant par une flèche sont reliées à la terre soit directement, soit par des sources appropriées de potentiel. La cathode non représentée du tube cathodique 15 est à la terre et son électrode de contrôle est représentée en 22. La cathode de la lampe i9 est reliée par la résistance 23 et une source de potentiel appropriée non-représentée à la terre.
La grille de la lampe 19 est également reliée à la plaque de la lampe 24 dont la grille de contrôle est reliée à une borne de sortie de la source des impulsions, l'autre borne de cette source 25 étant reliée à l'élec trode de contrôle 22 du tube cathodique. La source 25 est disposée de manière à engen drer périodiquement des impulsions, de pré férence pendant les intervalles séparant l'ex ploration des lignes successives de l'image et on fait en sorte que les impulsions positives soient appliquées à la grille de la lampe 24 et les impulsions négatives à l'électrode de contrôle 22.
L'impulsion provenant de la source 25 a pour effet, d'une part, de rendre négative l'électrode de contrôle 22, de manière à ar rêter les rayons cathodiques et, d'autre part, de rendre la grille de la lampe 29: positive, de manière que le potentiel de grille de la lampe 19 soit sensiblement égal à ce moment à celui de la cathode de la lampe 24.
La suppression des rayons cathodiques a pour effet d'engendrer une pulsation dont l'amplitude est dans un rapport simple avec les niveaux des signaux correspondant au noir absolu et au blanc maximum de l'image, de telle sorte qu'un potentiel de référence se trouve appliqué à l'entrée de l'amplificateur 17. Pour une intensité donnée de faisceau ca thodique, la valeur du potentiel de référence peut se trouver différer d'une quantité fige de l'amplitude de signal représentant le noir et cette différence peut varier quelque peu avec l'éclairement moyen de l'image.
Le fonctionnement du circuit de la fig. 2 sera donc semblable à celui du circuit de la fig. 1. Lorsqu'une impulsion est engendrée par la source 25, une impulsion se trouve appliquée à l'entrée de l'amplificateur 17 et l'amplitude de cette impulsion dépend de la composante continue des signaux d'image.
En même temps, l'interrupteur consti tué par la lampe 24 sert à charger le conden sateur 18, de manière à amener la grille de la lampe 19 au voisinage du potentiel de la cathode de la lampe 24. Le condensateur 18 reçoit ainsi une charge comme dans le cas du condensateur 10 de la fig. 1. Le potentiel de la cathode de la lampe 19 suit sensible ment celui .de la grille et par suite le courant prélevé aux bornes de la résistance 28 con tient la composante continue.
On remarquera qu'en fig. 2 la résistance de fuite 20 prévue pour le condensateur 18 est reliée à un. point de potentiel tel qu'à cha que fermeture de l'interrupteur, le conden- sateur 18 doit toujours recevoir une charge dans la direction utilisable par la lampe in terruptrice 24.
La constante de temps de la résistance 20 et du condensateur 18 doit être plus courte que celle des couplages de l'am plificateur qui produisent l'élimination des basses fréquences, mais sensiblement plus longue que les intervalles entre les interrup tions successives.
On peut indiquer qu'il peut être impos sible d'obtenir la composante continue à partir du tube 15 lui-même si celui-ci n'est pas convenablement établi. Le circuit de la fig. 2, par suite, peut servir non seulement pour réintroduire les composantes de signal perdues à l'amplification, mais il peut servir également pour introduire des composantes qui seraient normalement absentes tout en formant partie intégrante du signal.
Il est avantageux que la pulsation appli quée à l'électrode de contrâle 22 commence avant l'impulsion appliquée à la grille de la lampe 24 et se termine après elle, de telle sorte que l'interrupteur constitué par la lampe 24 puisse être considéré comme ne fonctionnant que pendant l'interruption du faisceau d'exploration.
Une raison pour cela réside en ce qu'il est pratiquement impossi ble de faire en sorte que l'ouverture de l'in terrupteur 24 et l'interruption du faisceau cathodique se produisent simultanément et durent le même temps; il est évidemment né cessaire que l'interrupteur 24 ne soit pas fermé en dehors -des moments où le faisceau cathodique est arrêté.
Une autre raison ré side en ce que l'arrêt de l'émission cathodi que peut engendrer des, signaux parasites dus probablement à une nouvelle disposition de la charge sur les parois de l'iconoscope 15; ces signaux parasites rendent nécessaire de mettre en circuit la lampe 24 non seulement après arrêt du faisceau, mais encore après cessation de tous signaux parasites.
Si la lampe 24 était mise en circuit avant la fin de ces signaux parasites et si ces derniers avaient une forme d'onde convenable et une amplitude suffisante, la lampe 24 agissant comme un redresseur diode donnerait à la partie droite du condensateur 18 une charge négative;
étant donné que le courant prove nant de la batterie 21 et allant au condensa teur 18 par la résistance 20 est relativement faible, il se pourrait que cette charge néga tive ne soit pas neutralisée avant l'ouverture suivante de la lampe 24, auquel cas le poten tiel de grille de la lampe 19 ne représente rait pas correctement la composante continue. En fig. 3,
on a représenté un circuit tel que l'ouverture de l'interrupteur 24 se fasse un moment après la suppression du faisceau ca thodique pour remédier à cet inconvénient. Le circuit de la fig. 3 est destiné à- rempla cer certains éléments du circuit de la fig. 2, comme on l'expliquera ci-après. Les impulsions positives provenant d'un générateur tel que 25 de la fig. 2 sont appli quées non plus à la lampe 24, mais entre le point 26 d'une ligne artificielle retardatrice 2 7 et la terre;
la ligne artificielle comprend des condensateurs en dérivation et des in ductances en série et elle se termine par la résistance 28. Les impulsions transmises au point 26 sont également appliquées directe ment à la grille de contrôle de la lampe 29. Une prise 30 à mi-chemin de la ligne artifi cielle 27 est reliée à la grille de contrôle 24 de la fig. 2. L'extrémité 31 de la ligne ar tificielle est reliée à la grille de contrôle de la lampe 32 et les plaques des lampes 29 et 32 sont reliées l'une à l'autre ainsi qu'à l'électrode de contrôle ?2 de la fig. 2 par l'in termédiaire du conducteur 33.
On fait en sorte que la sortie de l'une ou l'autre des lampes 29 et 32 prises séparé ment suffit à polariser convenablement l'é lectrode de contrôle 22 lorsqu'on veut sup primer le faisceau cathodique.
En fonctionnement, le front d'onde de l'impulsion positive appliquée au point 26 atteint d'abord la grille de la lampe 29, de manière à fournir au conducteur 33 l'impul- ion négative nécessaire à l'arrêt du faisceau cathodique. Le front d'onde arrive ensuite un peu plus tard au point milieu de la ligne ar tificielle 27 et une impulsion positive tra- -çerse le conducteur 30 pour faire fonction ner la lampe interruptrice 24.
Le front d'onde atteint ensuite le point 31 et la grille (le la, lampe 32 qui devient conductrice. La lampe 29 est déjà conductrice sous l'action de l'impulsion provenant directement du point 26 et lorsque la lampe 32 devient con ductrice à son tour une impulsion négative complémentaire se propage le long du con ducteur 33. Le faisceau cathodique étant déjà. coupé, cette impulsion ne produit au- eiui effet. La fin de l'impulsion appliquée au. point 26 arrive ensuite à la grille de la lampe 29 et ramène le potentiel de cette grille à sa valeur de départ.
Toutefois, étant donné que l'impulsion positive du point 31 ;igit encore sur la grille de la lampe 32, le changement apporté au potentiel de la grille 29 n'a pas d'action sur le faisceau cathodique, la lampe 32 étant susceptible de maintenir seule le faisceau dans son état coupé. La fin de l'impulsion arrive ensuite au point milieu de la ligne artificielle 27 et la grille de la lampe 24 est ramenée à son potentiel primi tif, de manière à ouvrir l'interrupteur cons titué par cette lampe. Enfin, l'extrémité de l'impulsion atteint le point 31 et la grille de la lampe 32.
Cette grille est ramenée à son potentiel de départ, le potentiel du conduc teur 33 croit et le faisceau cathodique est ré tabli. Ainsi, dans ,l'intervalle séparant les moments où le front d'onde et la fin de l'im pulsion positive atteignent le point milieu de la ligne artificielle ou réseau 27, le conden sateur 18 se charge à un point tel que la sor tie de la lampe 19 contienne la composante continue.
Le dispositif de la fi-. 2 peut fonctionner également suivant la variante suivante: on fait en sorte que la lampe 24 soit mise en circuit pendant l'exploration des lignes de l'image et qu'un courant continu soit établi pour les parties noires de l'image. On cons tate en général qu'il existe suffisamment de noir dans les scènes ordinaires pour cela: Dans la variante décrite, les signaux d'image doivent arriver de l'amplificateur 17 avec un signe positif pour le noir et négatif pour le blanc.
Pendant les intervalles séparant les lignes, il arrive parfois que même avec sup pression du faisceau de forts signaux para sites se produisent. La lampe 24 est mainte nue dans son état isolant ou inactif pendant la durée de ces signaux parasites, mais elle est mise en circuit par fermeture aussitôt après le début ide chaque ligne et elle est réouverte peu après la fin de chaque ligne.
Chaque signal foncé ou noir oblige donc la lampe 24 à maintenir le condensateur 18 chargé, de telle sorte que ces signaux noirs produisent sur la grille de la lampe 19 un potentiel sensiblement égal au potentiel de la cathode de la lampe 24. Tous les signaux de vision vrais autres que le noir n'ont pas d'ac tion sur la lampe 24 puisqu'ils rendent la plaque de cette lampe négative par rapport à sa. cathode et que, par suite, la lampe 24 de vient isolante d'une manière efficace en ce qui ,concerne les signaux de vision.
Les si gnaux parasites produits pendant les inter valles séparant les lignes n'ont aucune action sur la lampe 24 quelle que soit l'amplitude, puisque, pendant ces signaux parasites, la lampe 24 est isolante.
On remarquera que dans le dispositif simple représenté schématiquement en fig. 1, le courant s'écoulera dans les deux sens à. travers l'interrupteur 14 lorsque celui-ci est fermé et que lorsque cet interrupteur 14 est ouvert, la partie droite du condensateur 10 peut être complètement isolée. D'autre part, en fig. 2,
le courant peut s'écouler dans un sens seulement à travers la lampe interrup- trice 24 et il est par suite nécessaire de pré voir une résistance de fuite pour le conden sateur 18, de manière que ce dernier puisse recevoir une charge à chaque fermeture de l'interrupteur 24. Il y a donc une fuite de la composante continue pendant les inter valles séparant les fermetures de l'interrup teur 24.
Suivant une variante de la fig. 2 utili sant des interrupteurs qui sont conducteurs dans les deux sens comme en fig. 1 et repré sentée en fig. 4, un amplificateur de courant alternatif 17 alimente une lampe à cathode à potentiel variable 19 par l'intermédiaire d'un condensateur 18 et l'on cherche à réin- troduire la composante continue sur la grille de la lampe 19.
Le conducteur 34 aboutissant à l'amplificateur 17 passe par une source de signaux telle qu'un iconoscope et, dans ce cas, un conducteur 35 provenant de la source 25 des impulsions interruptrices aboutit à l'électrode de contrôlé de l'iconoscope.
On utilise à la place de la lampe 24 et de la résistance de fuite 20 de la fig. 2, deux lampes 36 et 37; la plaque de la lampe 36 est reliée à la borne positive d'une source non représentée de courant anodique, tandis que sa cathode est reliée à la plaque de la lampe 37 et à la grille de contrôle de la lampe 19. La cathode de la lampe 37 est reliée au pôle négatif de la source de courant anodique qui est mis à la terre.
Les impulsions provenant de la source 25 alimentent les grilles des lampes 36 et 37 dans le sens positif à travers les condensa- teurs correspondants 38 et 39; la lampe 37 comporte une résistance de fuite 40 pour sa grille. La grille de la lampe 36 est mise à la terre par la résistance 41 et la batte rie de polarisation 42 en série et la résistance 41 comporte une dérivation clans laquelle est intercalée la diode 43 dont le fonctionnement sera expliqué ci-après.
Les impulsions alimentant la grille de la lampe 37 et provenant de la source 25 provo quent l'écoulement d'un courant de grille, de manière à charger le condensateur 39; la grille de la lampe 37 acquiert ainsi éventuel lement un potentiel négatif, tel qu'aucun courant de plaque ne puisse passer si une im pulsion n'agit pas sur la grille.
La lampe 37, quand elle est conductrice, sert d'impédance pour le circuit cathodique de la lampe 36 qui fonctionne donc comme une lampe à cathode à potentiel variable. Le potentiel pour lequel le condensateur 18 est stabilisé dépend donc du potentiel de réfé rence que la grille de la lampe 36 est amenée à. prendre périodiquement puisque la cathode de cette lampe tend à prendre périodiquement un potentiel légèrement positif par rapport à celui de sa grille.
Le potentiel de référence peut être déterminé par la source 25 dont chaque impulsion amène la grille de la lampe 36 au même potentiel ou encore par la diode 43 qui fonctionne de la manière suivante: chaque impulsion de la source 25 provoque l'écoulement de courant dans la diode 43 en donnant au condensateur 38 une charge et son potentiel négatif atteint éventuellement une valeur telle qu'aucun courant anodique ne traverse la lampe 36à moins qu'une im pulsion ne soit appliquée sur cette grille; chaque impulsion amène donc la grille de la lampe 36' à prendre le potentiel de la batte rie de polarisation 42 et en réglant ce poten tiel, on peut assurer le contrôle du potentiel de stabilisation du condensateur 18.
Si, lorsqu'une impulsion oblige les lampes 36 et 37 à laisser passer du courant, la charge du condensateur 18 n'a pas la valeur correcte, le potentiel de la cathode de la lampe 36 et par suite celui de la plaque de la lampe 37 croîtra ou décroîtra légèrement, et, par suite, le courant passant dans la lampe 37 augmentera ou diminuera, de ma nière à. donner à la charge sa va-leur correcte. On peut faire en sorte qu'une faible modi fication de potentiel de la cathode de la lampe 36 provoque une forte modification du courant traversant la lampe 37, de telle sorte due le potentiel du condensateur 18 se trouve rapidement stabilisé.
On fait en sorte que les lampes 36 et 37 soient conductrices pendant ce que l'on a ap pelé les intervalles de stabilisation. Ceux- ci, dans le cas de signaux de télévision, par exemple, peuvent être les intervalles sé parant les trains de signaux d'image et il faut qu'aucun courant anodique ne passe clans les lampes 36 et 37 autrement que pen dant les intervalles de stabilisation. Il est également important que l'écoulement de courant anodique dans les lampes 36 et 37 cesse brusquement, car, si ces lampes étaient amenées lentement à l'interruption, la charge du condensateur 18 pourrait changer.
On peut faire en sorte que la lampe 37 soit ouverte légèrement avant l'ouverture du circuit de la lampe 36 puisque l'ouverture du circuit en 37 ne provoque qu'une faible modification du potentiel de la cathode de la lampe 36. Ou encore les amplitudes des im pulsions appliquées aux grilles des lampes 36 et 37 peuvent être dans un rapport tel que le potentiel de la cathode de la lampe 36 ne varie pas sensiblement pendant l'ouverture du circuit dans les lampes 36 et 37.
Les lampes 36 et 37 peuvent avoir des ca ractéristiques semblables et recevoir des po tentiels de fonctionnement semblables auquel cas on peut faire en sorte que la grille de la lampe 37 reçoive toujours une légère polari sation négative, ce qui peut être obtenu par liaison entre la plaque d'une diode et la grille de la lampe 37 et en palarisant la ca thode de cette diode à un potentiel légère ment négatif par rapport à la cathode de la lampe 37; dans ce cas, on peut ouvrir le cir cuit dans les lampes 36 et 37 à peu près en même temps et la cathode de la lampe 36 demeure à un potentiel à peu près constant pendant cette ouverture.
La fig. 5 à laquelle on va se reporter maintenant représente un circuit particuliè rement approprié aux dispositifs de télévi sion pour le rétablissement de la composante continue par rapport aux amplitudes maxima des impulsions de synchronisation.
En fig. 5, on a supposé que les amplitudes de synchro nisation sont de sens positif; si elles étaient négatives, il faudrait intercaler une lampe inverseuse dans la liaison entre l'amplifica teur des courants alternatifs 17 et la grille de contrôle de la lampe stabilisatrice 46; le dispositif tel qu'il est représenté toutefois est destiné à être utilisé avec des impulsions de synchronisation positives.
La lampe 46 est une tétrode du type fournissant une émission secondaire suffisante à partir de l'anode pour que l'on soit sûr que le courant anodique soit négatif pour des valeurs de potentiel de plaque légèrement inférieures au potentiel d'écran; autrement dit, la caracté ristique courant-plaque potentiel-plaque tra verse la ligne des abcisses. La grille écran reçoit un potentiel positif par rapport à la cathode par l'intermédiaire de la batterie 47.
L'amplificateur 17 est un amplificateur de courant alternatif à l'entrée duquel sont appliqués les signaux comprenant des trains de signaux d'image ayant des impulsions de synchronisation intercalées entre eux, les impulsions de synchronisation étant suppo sées effectuées dans le sens plus noir que le noir; les impulsions de synchronisation de l'amplificateur 17 servent à mettre en route la lampe 46 par connexion avec la grille de contrôle. Pour des amplitudes de signaux normaux, la grille de contrôle est très néga tive et la lampe 46 ne fonctionne pas.
Quand il se produit une impulsion de synchronisa- tion, la grille de contrôle de la lampe 46 est amenée à peu près au potentiel zéro, le con densateur 44 et la résistance de fuite 45 ser i ant à polariser automatiquement la grille de contrôle. La lampe 46 devient conductrice et maintient le potentiel de sa plaque à une valeur voisine du potentiel d'écran, valeur qui représente un point de la caractéristique de courant d'anode pour lequel ce dernier est à, zéro.
Le mécanisme du rétablissement du courant continu peut être suivi au mieux en se référant aux deux fig. 6 et 7.
Si l'on avait utilisé pour la réintroduc- t.ion de la composante continue une diode en même temps qu'une résistance de fuite ap propriée, par exemple comme décrite dans le brevet no 182540, une certaine proportion de la charge du condensateur 18 se serait écoulée pendant la transmission de chaque ligne séparant les impulsions de synchronisa- tion.
Pour une image complètement blanche, la forme d'onde résultante aurait pris la forme représentée en fi-. 6; sur cette figure, ainsi que sur la fig. 7, les voltages ou les intensités de signaux sont portés en ordon nées et les temps en abscisses. Sur la fig. 6, les parties du signal au-dessus de la ligne marquée ,.0", correspondant à "noir" dans l'image. représentent des signaux d'image et la courbure de la ligne représentant le blanc pendant la durée- de chaque ligne est due à l'écoulement de la charge.
On peut réduire cette courbure ou pente autant qu'on le dé sire en accroissant d'une manière convenable la. résistance de fuite; mais si des modifica tions brusques d'éclairage sont à transmettre d'une manière correcte, cet accroissement en- traine une construction de l'amplificateur 17 tel qu'il puisse laisser passer des fréquences plus basses que celles qui auraient été néces saires sans cette condition. De plus, il est ra rement possible d'établir une diode comme employée dans le brevet no 182540,
ayant une résistance assez basse pour que la charge du condensateur 18 soit complète pendant une courte impulsion de synchronisation. Avec une telle charge incomplète, si l'on utilise les impulsions de cadrage de durée plus longue que des impulsions de ligne, il se produit un effet irrégulier pendant les impulsions de cadrage, grâce auquel la diode a plus de chances d'opérer une charge com plète du condensateur,
ce qui produit un ré tablissement de courant continu qui est lé gèrement irrégulier.
Avec le dispositif de la fig. 5, il n'y a pas de fuite, de telle sorte que pour une image complètement blanche, la courbe ob tenue (fig. 7) est tout à fait plate pendant les intervalles séparant les impulsions de synchronisation; en fait, si les fuites natu relles à travers - le condensateur 18 sont nulles, la lampe 46 n'aura à laisser passer du courant anodique que lorsqu'il se produira un changement d'éclairage moyen, autre ment dit un changement de la composante continue.
On va maintenant se reporter à la fig. 8 qui représente une variante du dispositif de la fig. 4 et qui a ceci de commun avec le dis positif de la fig. 5 que le rétablissement du courant continu est effectué par rapport aux maxima des pulsations de synchronisation; dans le dispositif de la fig. 8, les impulsions de contrôle sont engendrées par un multivi- brateur actionné par des impulsions de syn chronisation.
Ces dernières sont supposées être ,dans le sens positif; la lampe 51 sert à appliquer une impulsion négative à la grille écran de la lampe 52 au commencement d'une impulsion de synchronisation qui déclenche le multivibrateur 52, 53 et amène la pla que de la lampe 52 à devenir plus positive. Les valeurs des condensateurs et des résis tances dans les circuits de grille des lampes 52 et 53 sont réglées de manière que le multi- vibrateur oscille à la fréquence de ligne en donnant une impulsion positive à la lampe 52,
impulsion légèrement plus courte que l'impulsion de synchronisation de ligne; au trement dit, le condensateur et la résistance de fuite dans le circuit de grille de la lampe 52 ont une constante de temps plus courte que le condensateur et la résistance de fuite dans le circuit de grille de la lampe 53; d'ailleurs, le multivibrateur ainsi décrit est cl'un type imaginé par l'inventeur.
Les im pulsions positives provenant de la plaque de la lampe 52 sont appliquées aux lampes de stabilisation 54 et 55 qui fonctionnent d'une manière analogue aux lampes 36 et 37 de la fig. 4.
On voit qu'il existe des connexions con ductrices directes entre la plaque de la lampe 52 et la grille de la lampe 55 et que la plaque de la, lampe 52 reçoit son voltage (l'une batterie appropriée 56 dont le pôle né gatif est à la terre. Le potentiel de cette bat terie détermine le potentiel de stabilisation à la sortie parce que, lorsque la plaque de la, lampe 51 est à son potentiel le plus bas, la lampe 52 n'est plus conductrice et sa plaque prend le potentiel de la batterie 56 et il en est de même de la grille de la lampe 55 qui est reliée conductivement à la plaque de la lampe 52.
La grille de contrôle de la lampe 54 est polarisée automatiquement au delà du potentiel d'ouverture du circuit au moyen du condensateur 57 et de la résistance de fuite 58, la grille prenant d'elle-même un potentiel à peu près zéro par rapport à sa cathode pendant l'impulsion positive prove nant du multivibrateur 52, 53. Les cathodes des lampes 51, 52, 53 sont maintenues néga tives par rapport à la terre par l'intermé diaire d'éléments de polarisation appropriés non représentés, ce qui est nécessaire puis que leurs potentiels de plaque sont à peu près le potentiel de terre.
Avec des impul sions de synchronisation positives, l'ampli tude des variations de voltage de la plaque de la lampe 52 à, la suite d'une impulsion de synchronisation doit dépasser l'amplitude maxima de ces impulsions, de telle sorte que les lampes 54 et 55 sont hors circuit pour toutes autres amplitudes de signaux. Les impulsions de synchronisation sont trans mises à la lampe 51 par le condensateur 59 el il est prévu une résistance de fuite 60.
Les signaux alimentant la grille de la lampe 51 provoquent l'écoulement du courant de grille et le condensateur 59 se charge donc; la grille de la lampe 51 doit donc recevoir un potentiel négatif tel qu'aucun. courant de plaque ne s'écoule, à moins qu'un signal de synchronisation ne soit appliqué sur la grille. De cette manière, les signaux de syn chronisation se trouvent séparés des signaux d'image.
Si les signaux de synchronisation provenant de l'amplificateur 17 étaient né gatifs, il faudrait intercaler une lampe in- verseuse entre l'amplificateur 17 et la lampe 51.
En disposant le multivibrateur de manière à fournir des impulsions positives à la lampe 55, impulsions légèrement plus courtes que les impulsions de synchronisation servant à donner un potentiel de référence à l'entrée de l'amplificateur 17, on fait en sorte que les lampes 54 et 55 soient bien mises hors cir cuit avant la fin des impulsions de synchro nisation.
De plus, en disposant les conden sateurs et les résistances de fuite -dans les circuits de grille des lampes 52 et 53, de ma nière que le multivibrateur oscille naturelle ment à une période propre correspondant à la fréquence -de ligne,
on peut obtenir des os- cillations continues à fréquence de ligne du multivibrateur pendant la transmission des impulsions de cadrage sous la forme d'im pulsions de ligne plus larges, de telle @sorte que le rétablissement du courant continu par les lampes 54 et 55 est tout à fait régulier pendant le temps du cadrage.
La valeur du condensateur 18 peut être faite aussi im portante qu'il est nécessaire, à condition que les lampes 54 et 55 soient capables de le charger -d'une manière suffisante pendant une impulsion de synchronisation pour permettre toute correction voulue.
La résistance pro pre aux bornes du circuit de cathode de la lampe 55 peut être, par -exemple, de 150 ohms ou moins, ce qui permet une charge très effi cace du condensateur 18.
Dans un dispositif où l'on rétablit du courant continu par rapport aux amplitudes maxima avec l'utilisation d'un interrupteur bidirectionnel comme dispositif stabilisant, on peut faire en sorte que l'interrupteur de meure toujours conducteur dans une direction donnée et soit successivement conducteur et non-conducteur dans la direction opposée.
Le dispositif peut comprendre, bien entendu, deux trajets en parallèle, dont le premier est conducteur en permanence dans une direc tion donnée et est isolant dans le sens op posé, tandis que le second trajet est toujours isolant dans un sens. donné qui est celui pour lequel le premier trajet est conducteur et de vient sous l'action d'un dispositif auxiliaire successivement conducteur et isolant dans une direction opposée.
Les fig. 9 et 10 représentent un no:avel exemple d'application de la présente inven tion, la fig. 9 étant une figure explicative où les voltages ou intensités de signaux sont por tés en ordonnées et les temps en abscisses. La fig. 9 représente une forme d'onde com portant après chaque impulsion de synchro nisation de ligne 1 un court intervalle de noir b.
Si on le désire, on peut rétablir la composante continue par rapport à cet in- tervalle noir. On peut y arriver au moyen d'un circuit tel que celui représenté en fig. 10 qui est une variante du schéma de la fig. 8; toutefois, on prend soin d'obliger le multi- vibrateur 52, 53 à rendre les lampes 54 et 55 actives pendant le court intervalle noir b.
En fig. 10, la lampe 51 fonctionne d'une ma nière analogue au fonctionnement de la lampe 51 @de la fig. 8 et elle sert à séparer les impulsions de synchronisation comme précédemment; autrement dit, sa grille prend à peu près le potentiel zéro pendant l'impul sion de synchronisation, mais la lampe est mise hors circuit pour toutes autres ampli tudes.
Toutefois, dans son circuit de plaque se trouve intercalé un petit condensateur 61 alimentant une résistance 62. Le condensa teur 61 sert à produire des impulsions dif férenciées de synchronisation aux bornes de le résistance 62.
Au commencement de l'im pulsion de synchronisation, il apparaît une impulsion négative très nette au sommet de la résistance 62, tandis qu'à la fin de l'im pulsion de synchronisation, il apparaît une impulsion positive en ce point.
Cette impul sion positive agit sur la grille de la lampe 63 et oblige la plaque de celle-ci à devenir né- gative, ce qui rend la grille écran de la lampe 52 négative, de manière à déclencher le mul- tivibrateur. Le multivibrateur se met alors à engendrer une petite impulsion positive sur la plaque de la lampe 52 pendant l'inter valle noir b de la fi-. 9. Le reste du circuit est conforme à ce qui est représenté en fig. 8.
Dans les dispositifs décrits en se réfé rant aux fig. 5 et 8, on voit que les impul sions de synchronisation servent à appliquer un potentiel de référence à l'entrée de l'am- plificateur de courant alternatif. On suppo sera que les signaux de synchronisation ont été ajoutés aux signaux d'image aux mo ments où les signaux d'image,
se trouvent à leur valeur de référence ou à une valeur fixe par rapport à cette valeur de référence ou encore où ces signaux reçoivent artificielle ment de telles valeurs de référence, de telle sorte que les impulsions de synchronisation amènent toutes l'entrée à prendre à peu près le même potentiel de référence.
Il est évident que tous autres moyens appropriés tels que ceux utilisés dans les dispositifs, des fig. 1 et 2 peuvent être utilisés pour fournir ce po tentiel de référence à l'entrée.
On a déjà expliqué ci-dessus qu'au lieu de régler la charge d'un condensateur pour le rétablissement du courant continu, on peut utiliser à cet effet le réglage de l'intensité d'un courant dans une inductance. La fig. 11 est un schéma explicatif représentant le principe de la stabilisation d'un courant.
En fig. 11, une source à forte impédance 64 telle que la sortie de l'amplificateur de cou rant alternatif présente une inductance éle vée 65 en dérivation sur elle. Un interrupteur à deux directions 66 et une résistance faible 67 en série l'un avec l'autre sont montés en dérivation sur l'inductance 65. Le courant de sortie est prélevé aux bornes de la résis tance 67 par les bornes 68.
En fonctionnement, l'interrupteur bi directionnel 66 est disposé de manière à être isolant pendant les moments de potentiel de référence, par exemple au moyen d'impul sions qui lui sont appliquées de la manière déjà. décrite ci-dessus.
Pendant ces moments, le courant dans l'inductance 65 est contraint de prendre la valeur du courant de sortie de la source 64 correspondant au potentiel de référence et, en raison de la grande valeur de l'inductance, il demeure à peu près à cette valeur pendant les moments où l'interrupteur 66 se trouve à l'état isolant.
Quand l'interrup- teur 66 est dans l'état conducteur dans les deux sens, le courant passant dans la résis- tance de sortie 67 est déterminé par la dif férence entre le courant instantané provenant de la source 64 et le courant de référence provenant de l'inductance 65.
On a décrit ici particulièrement, à titre d'exemple, l'invention telle qu'elle est appli quée aux amplificateurs de signaux de té lévision; mais il apparaîtra clairement aux personnes compétentes que l'invention n'est pas limitée à cette application et peut être appliquée à tous autres systèmes où l'on dé sire amplifier des signaux ayant une compo sante continue et où l'utilisation d'un ampli- ficateur à couplage direct ne peut être envi sagée en pratique ou ne convient pas;
l'in vention est également applicable aux sys tèmes où l'on désire obtenir un signal con tenant une composante continue à partir d'un signal qui a bien une signification absolue en composante continue, mais ne contient pas de composante continue.