Brevet FR2121708A1 — publié le 19720825

i 2121703 L'invention concerne un circuit d'effacement pour un tube de reproduction avec écran à mémoire, ce circuit comportant une source de tension continue connectée entre l'écran à mémoire et le circuit cathodique pour conserver de l'information 5 et un premier condensateur dont une armature est connectée à une source de tension rectangulaire alors que ,par coopération du condensateur et des résistances;il se produit une tension d'effacement qui est la différentielle de la tension rectangulaire et qui est superposée à la source de tension continue et qui efface 10 l'information sur l'écran. Il est connu d'utiliser des tubes cathodiques pour visualiser l'information électrique. Par déviation d'un faisceau électronique provenant d'une cathode, on peut emmagasiner localement sur un écran de reproduction la charge, et l'écran peut 15 émettre de la lumière. Dans les techniques d'oscilloscopes et de télévision on utilise souvent des tubes de reproduction avec un écran de reproduction qui n'émet de la lumière que lorsque le faisceau électronique atteint l'écran. Eventuellement on utilise aussi un écran à persistance. Toutefois si l'oscillogramme ou 20 l'information doit être conservéeplus longtemps, c'est-à-dire si l'écran doit présenter un très grande persistance on peut utiliser un type déterminé d'écran à mémoii'e avec une construction de tube divergente. Un tube de ce genre peut comporter un canon d ' ins-25 cription c'est-à-dire un ensemble qui fournit le faisceau d'inscription commandable, un ou plusieurs canons d'arrosage qui é-mettent un courant régulier d'électrons vers tout l'écran et un écran spécial qui comporte une mince couche conductrice sur une plaque de verre, couche conductrice sur laquelle peut être appli-30 quée une couche diélectrique par exemple une couche de phosphore. Suivant l'énergie que possèdent les électrons lorsqu'ils atteignent la couche de phosphore, le coefficient d' émission secondaire de la couche est inférieur ou supérieur à 1. Cette énergie est non seulement fonction de la tension entre la 35 cathode et la couche électrique mais également, par les propriétés isolantes de la couche diélectrique,de la charge qui se trouve sur la couche. Si le coefficient d'émission est inférieur à 1, il s'accumule une charge négative sur l'écran provenant des canons arrosant de façon continue et la couche prend le potentiel 40 de la cathode. L'écran est sombre, aucune lumière n'est émise COPY 72 00634 2 2121708 de sorte que l'information peut être inscrite. A cet effet le canon d'inscription fournit un faisceau d'électrons à énergie élevée, la cathode se trouve en effet à un potentiel négatif élevé de quelques milliers de volts par rapport à l'écran. Au point d' 5 impact sur l'écran le coefficient d'émission est supérieur à l'unité de sorte qu'il s'élabore une charge positive. En cet endroit le phosphore émet de la lumière et 1'oscillogramme ou l'information est visible. Par la charge positive^des électrons d'arrosage 10 sont attirés ces électrons prenant une telle énergie que le coefficient d'émission est toujours supérieur à 1 de sorte qu'après la disparition du faisceau d ' inscription?1'information reste visible. De ce fait on obtient une mémoire. Pour effacer cette mémoire il faut égaliser les 15 différentes charges ou évacuer les charges. XI est connu d'utiliser à cet effet un circuit d' effacement. Le circuit d'effacement connu fait en sorte^notamment que la tension d'ajustage correcte entre la cathode d'arrosage et la couche conductrice de l'écran puisse être ajustée et reste 20 conservée. A cet effet(on utilise un circuit de tube qui représentent une source de tension continue à résistance interne faible et qui est connu sous le nom de cathode suiveuse. L'anode du tube utilisé est reliée à une sour ce de tension d'environ 500 Volts, la grille est reliée, par 1' 25 intermédiaire d'une résistance, à un diviseur de tension présentant un domaine d'ajustage situé entre 150 Volts et 250 volts, et la cathode du tube est connectée d'une part, par l'intermédiaire d'une résistance, à la ligne commune à laquelle est également reliée la cathode d'arrosage et(d'autre partla couche 30 conductrice de l'écran. Pour effacer l'image sur l'écran il faut porter celui-ci pendant un certain temps à un potentiel positif élevé de sorte que le coefficient d'émission pour toute la couche diélectrique devienne supérieure à 1, que toute la couche reçoive 35 de ce fait de la charge positive et que tout l'écran émette de la lumière arec égalisation de la charge, après quoi cette charge peut à nouveau être éliminée lorsqu'une charge négative s'accumule sur la couche du fait que la couche conductrice est amenée momentanément à un potentiel bas ou nul par rapport à la cathode d'arrosage. ^•0 Le saut de tension positif et le saut de tension 72 00634 3 2121708 négatif qui sont superposés à la tension d'ajustage doivent avoir une durée suffisante pour égaliser tout l'écran en ce qui concerne les charges. Avec les tubes à mémoire existant actuellement cet intervalle de temps doit être de l'ordre de grandeur de 50 5 à 150 ms. Avec le circuit connu on utilise des sauts de tension qui diminuent exponentiellement et qui peuvent être obtenus par différentiation d'une tension rectangulaire par l'intermédiaire d'un réseau RC. A cet effet(un condensateur a sa première armatu-10 re reliée à la grille du tube et l'autre armature à un commutateur qui présente une position de repos dans laquelle il réalise une liaison vers la ligne commune et une position de travail poux laquelle une liaison est réalisée vers un potentiel de par exemple + 250 volts. Les diverses résistances dans le circuit de grille 15 en combinaison avec le condensateur fournissent une constante de temps RC qui est déterminée de façon qu'il existe un temps suffisant pour l'effacement. En plaçant le commutateur dans la position de travail on produit un saut de tension de + 250 volts sur la grille 20 et de ce fait sur la cathode et sur l'écran, ce saut de tension diminuant exponentiellement jusqu'à la tension d'ajustage initiale de l'écran. Lorsqu'on replace à nouveau le commutateur dans la position de repos il se produit un saut, mais cette fois dans le 25 sens négatif. Du fait que l'on cherche à rendre l'appareillage plus petit, plus léger et à ce qu'il dissipe moins de puissance, on utilise des éléments semi-conducteurs partout où cela est possible. On cherche également à réduire le prix de l'appareillage. 30 Un inconvénient du circuit d'effacement connu réside dans le fait que l'on utilise un tube qui est volumineux avec ces dispositifs d'alimentation en très haute tension et en courant de chauffage ce tube étant pesant et dissipant une puissance notable. Or le remplacement du tube par un transistor ne rê-35 sout pas tous les problèmes. L'alimentation en très haute tension reste nécessaire et le prix de revient d'un tel transistor à haute tension est élevé. Un circuit d'effacement conforme à l'invention élimine tous ces inconvénients. XI suffit d'utiliser un seul transis-40 tor à basse tension et la tension d'alimentation est réduite de 72 00634 4 2121708 moitié, par exemple 250 volts au lieu de 500 volts. A cet effet un circuit d'effacement conforme à 1* invention est remarquable en ce que la source de tension continue comporte un circuit à émetteur suiveur dont le circuit d'émetteur est 5 connecté entre l'écran à mémoire et le circuit cathodique et qui comprend au moins un transistor dont la tension collecteur-émetteur maximale admissible est inférieure à la somme de la tension continue et de la valeur de crête de tension d1 effacement^ alors que l'on prévoit des organes pour protéger le circuit émetteur 10 suiveur contre des tensions trop élevées et que point de liaison de l'autre armature du premier condensateur dans le circuit est déterminé de façon^qu'en combinaison avec les organes précités^ les résistances fournissent avec les condensateurs les constantes de temps correctes. 15 Pour les diverses formes de réalisation de 1' invention on est parti de l'idée que l'on peut obtenir des sauts de tension pour 1'ajustage par superposition sur la tension continue sans u'un élément amplificateur doive être commandé str tout le domaine de crête à crête par couplage capacitif, alors _ 20 que l'élément amplificateur est mis hors circuit, passe à la saturation ou conserve une tension constante et est de ce fait protégé contre des tensions trop élevées. Il faut tenir compte du fait qu'une certaine constante de temps RC correspond au saut de tension positif et 25 négatif. Ite façon à effacer de la façon correcte en combinaison avec les organes de protection, les résistances d'ajustage et le condensateur fixe, la constante de temps doit être déterminée pour les deux polarités. La description qui va suivre en regard des dessins 30 annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est le schéma d'un circuit d'effacement conforme à l'invention avec lequel la tension collecteur-émetteur reste pratiquement constante. 35 La figure 2 est un schéma avec un circuit série. o La figure 3 est un schéma avec des diodes de blocage et adaptation de la constante de temps. La figure k est un schéma avec protection collec- teur-base. 40 Sur la figure 1 une source d'alimentation de 250 COPY 72 00634 5 2121708 volts est branchée sur les bornes 1 et 2 du circuit d'effacement qui convertit cette tension en la tension d'ajustage de 130 à 230 volts au diviseur de tension constitué par les résistances 3 et 4 et par le potentiomètre 5-5 Pour réaliser une source de tension continue ajustable à faible résistance interne^11 écran du tube de reproduction non représenté, écran désigné par S, est relié par l'intermédiaire de la ligne 6 et du circuit cathodique du tube de reproduction, désigné par K, par l'intermédiaire de la ligne 7» au circuit d' 10 un émetteur suiveur. Cet émetteur suiveur est constitué par le transistor 8 avec résistance d'émetteur 9 et est ajusté par l'intermédiaire d'une résistance 10 reliée à la base, par le curseur du potentiomètre 5• Le collecteur est relié avec une résistance de collec-15 teur 11, à la borne positive 1 tandis qu'une résistance d'émetteur 9 est connectée par la ligne 7 à la borne négative 2. Dans ce cas le transistor 8 est du type NPN. Les sauts de tension positifs et négatifs pour l'effacement s'obtiennent par l'intermédiaire d'un commutateur 12 qui 20 remplit la fonction de source de tension rectangulaire. A cet effet le contact de repos 15 est connecté à la ligne 7> le contact de travail 14 à la borne 1 et le contact central 13 est couplé capacitivement à l'émetteur suiveur. Les impulsions de tension de 250 volts se produisent par l'intermédiaire du condensateur 25 16 inséré entre la base du transistor 8 et le contact central 13» _ ^..et-xiiminue exponentiellement par la présence d'une résistance de remplacement de base constituée par les résistances du diviseur dfi-^tension 3» 4 et 5» la résistance de base 10 et la résistance d'entrée du circuit à transistor. La valeur de crête à crête des 30 sauts de tension s'élève pratiquement à 500 volts tandis que le transistor 8 a par exemple une tension collecteur-émetteur maximale admissible de 180 volts. Pour la protection du transistoron aorévu un condensateur entre le concact central 13 et le collecteur du transistor 8^et la constante de temps du circuit de base, déterminée 35 par le condensateur 16 et la résistance de remplacement de base^ est égale à la constante de temps du circuit de collecteur ou légèrement supérieure à celle-ci, qui est déterminée par le condensateur 17 avec la combinaison en parallèle de la résistance de collecteur 11 de la résistance d'émetteur 9 et de la charge d1 40 écran. Dans ce cas il se produit sur les trois électrodes de con- BAD ORIGINAL copy 72 00634 6 2121708 nection du transistor le même saut de tension qui diminue exponentiellement de façon pratiquement identique. Les tensions entre les électrodes envisagées restent donc constantes et il n'y a pas de risque de dépassement des tensions limites du transistor. 5 Sur la figure 2 les éléments correspondants à ceux de la figure 1 portent les même références.Dans ce cas cependant la source de tension continue est réalisée flottante du fait que le circuit émetteur suiveur est alimenté à partir d'un enroulement séparé 18 d'un transformateur d'alimentation, par exemple d'un 10 convertisseur courant continu courant alternatif ou d'un transformateur de réseau, par l'intermédiaire d'un circuit redresseur et éventuellement stabilisateur de tension 19* La borne 2jet de ce fait^la ligne commune de l'émetteur suiveur sont séparées de la ligne 7 vers la cathode K et restent 15 connectés ainsi par l'intermédiaire d'une résistance à faible valeur ohmique 21. Le commutateur 12 est dans ce cas alimenté à partir d' une source séparée 22 de 250 volts, alors que le contact de repos 15 est connecté à la ligne 7 et le contact de travail ib est porté 20 à +-250 volts. Le contact central 13 est relié par l'intermédiaire du condensateur 16, au circuit émetteur suiveur, et à la ligne commune précitée. Par la commutation du commutateur 12 apparaissent les tensions d'effacement désirées aux bornes de la résistance 21 avec 25 une constante de temps RC déterminée par le condensateur 16 et la résistance 21. Ces sauts de tension sont en série avec la tension d'ajustage pour l'écran telle que celle-ci est mesurable aux bornes de la résistance d'émetteur 9» Du fait que vue à partir du tube de reproduction, la résistance 21 augmente la résistance in-30 terne de la source de tension continue^on a choisi pour celle-ci une faible valeur ohmique. Du fait que par la combinaison en sérielle courant d'effacement vers le tube de reproduction doit traverser le circuit émetteur suiveur^on a l'assurance que ce courant ne peut pas provoquer de chute de tension par laquelle é-35 ventuellement le transistor pourrait être endommagé et ce, en choisissant la résistance interne de la source d'alimentation basse, par exemple à l'aide du condensateur tampon 20 et la commande en courant du transistor 8 est choisie tellement large que celui-ci ne se bloque pas et le courant d'effacement est admissible comme 40 modulation sur son courant d'ajustage. 72 00634 7 2121708 Sur la figure 3 le saut de tension, obtenu à l'aide du commutateur 12 et du condensateur 16 se produit directement sur la ligne 6 allant vers l'écran S. Pour l'impulsion à lancée négative le condensateur 16 5 avec le commutateur 12 forment une charge pour l'émetteur suiveur Celui-ci fournit un courant intense de sorte que le transistor 8 est porté à la saturation en présence de la résistance de base 10 du diviseur de tension 3» 4, 5 et de la résistance de collecteur 11. Comme résistance de remplacement pour la constante 10 de temps RC on utilise dans ce cas la combinaison en parallèle des résistances précitées avec une résistance d'émetteur 9 et la-charge d'écran. L'impulsion à lancée positive provoque le blocage de la diode 23 insérée entre la connection d'émetteur du transistor 8 15 et le circuit d'émetteur, de sorte que le transistor est protégé contre la haute tension. Etant donné que la constante de temps RC pour cette impulsion est du même ordre de grandeur que pour 1' impulsion négative il existe une voie parallèle sous la forme de 3a résistance 25 de la diode 2k, qui fait en sorte que la résistance 20 25 a la même valeur que la résistance parallèle des résistances 10 et 1 1 . • Sur la figure h le point de liaison du condensateur 16 est situé entre la résistance de base 10 et le transistor 8. Pour l'impulsion à lancée positive l'émetteur suiveur 25 suit la tension fournie, mais est porté à saturation par le courant plus intense par suite de la présence de la résistance de collecteur 11. La diode 26 entre la base et les collecteurs devient de ce fait conductrice de sorte qu'aucune tension élevée ne se présente aux électrodes du transistor. Pour la constante de temps 30 RC il faut tenir compte de la combinaison en parallèle des résistances 10 avec le diviseur de tension 3» 4, 5> la résistance 11 la résistance 9 et la charge d'écran. L'impulsion à lancée négative est également transmise par l'émetteur suiveur alors que la tension collecteur—émetteur 35 du transistor augmente jusqu'à une valeur pour laquelle la diode 26 claque dans le sens du blocage. Cette tension de claquage est. telle que les tensions maximales admissibles aux bornes du transistor ne sont pas dépassées. La diode 26 peut par exemple être une diode de Zener d'un type déterminé. 4-0 Avec le circuit représenté dur la figure h il est dési 72 00634 8 2121708 rable que la constante de temps RC pour des sauts de tension positifs et négatifs soit principalement déterminéepar la résistance 10 et le diviseur de tension 3, k, 5« Le temps que l'on obtient pour le saut positif est un peu plus court par suite de 5 la présence de la combinaison en parallèle des résistances 11, 9 et de la charge d'écran par rapport au temps pour le saut négatif quijau début de l'impulsion a la même constante de temps RC aussi longtemps que la diode 26 est commandée dans le sens de claquage . 10 On a cependant constaté que l'inscription totale de l'écran avec impulsion de tension positive n'est pas aussi critique que 1' effacement avec l'impulsion négative de sorte que le dimensionne-ment du circuit doit concorder avec cette dernière phase d'effacement . 72 00634 Q 2121708 Revendications : 1. Circuit d'effacement pour un tube de reproduction avec écran à mémoire, ce circuit comportant une source de tension continue connectée entre l'écran à mémoire et le circuit catho- 5 dique pour conserver de l'information, et un premier condensateur dont une armature est connectée à une source de tension rectangulaire alors que par coopération du condensateur et des résistances il se produit une tension d'effacement qui est la différentielle- delà tension de la source continue et qui efface l'information 10 sur l'écran, ce circuit d'effacement étant caractérisé en ce que la source de tension continue comporte un circuit à émetteur suiveur dont le circuit d' émetteur est connecté entre l'écran à mémoire et le circuit cathodique^et qui comprend au moins un transistorjdont la tension collecteur-émetteur maximale admissible^ 15 est inférieure à la somme de la tension continue et de la valeur de crête de tension d'effacement alors que l'on prévoit des organes pour protéger le circuit émetteur suiveur contre des tensions trop élevées^ et le point de liaison de l'autre armature du premier condensateur dans le circuit est déterminé de façon^qu'en combinaison 20 avec les organes précités^les résistances fournissent avec les condensateurs les constantes de temps correctes» 2. Circuit d'effacement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point de liaison précité est situé entre une résistance de base et une entrée de base du transistor monté en émetteur 25 suiveur et les organes précités sont constitués par des résistances de collecteur et un deuxième condensateur dont une armature est reliée au collecteur de l'émetteur suiveur et l'autre armature à la source de tension rectangulaire et la constante de temps des résistances de remplacement de base et du premmer condensateur 30 est au moins égale à la constante de temps de la résistance de collecteur en parallèle avec les résistances de remplacement d'émetteur et du deuxième condensateur. 3• Circuit d'effacement selon la revendication 1(caractérisé en ce quejen série avec le circuit d'émetteur entre l'écran 35 à mémoire et le circuit cathodique.se trouve une résistance reliée d'un côté à la ligne d'alimentation commune de la source de tension continue et le point de liaison précité est situé sur la ligne commune de la source de tension continue alors que les organes précités sont une résistance interne basse de la partie d'alimenta-40 tion de la source de tension continue et une commande en courant 72 00634 10 2121/08 suffisante du transistor monté en émetteur suiveur(de sorte que( aux bornes de la source de tension continuelle courant d'effacement correspondant à la tension d'effacement ne provoque pas de chute de tension. 5 4. Circuit d'effacement selon la revendication 1, caractéri sé en ce que les organes servant à protéger le circuit émetteur suiveur comporte une première diode insérée entre la connection d'émetteur dans le même sens passant que le circuit base-émetteur de ce transistor, d'autre part une résistance de base et une ré-10 sistance de collecteur^et en parallèle au circuit constitué par la résistance de base le circuit base-émetteur et une première diode , se trouve une combinaison en série d'une résistance et d'une deuxième diode passante dans l'autre sens que le circuit cité en premier lieu^et le point de liaison précité est situé 15 entre la première diode et le circuit d'émetteur. 5• Circuit d'effacement selon la revendication 1, caracté risé en ce que les moyens servant à protéger le circuit émetteur suiveur comporte une résistance de collecteur et une diode insérée entre la base et le collecteur du transistor monté en 20 émetteur suiveur, diode qui a le même sens passant que la diode base-collecteur et quijdans l'autre sens^ devient conductrice pour une tension élevée qui se situe au-dessous de la tension base-collecteur maximale admissible^ et le point de liaison précité est situé entre une résistance de base et l'entrée de base 25 du transistor monté en émetteur suiveur. 6. Dispositif à mémoire destiné à conserver l'information au moyen d'un tube de reproduction avec écran à mémoire caractérisé en ce que l'on utilise un circuit d'effacement pour l'effacement de l'écran à mémoire, suivantl'une des revendications 1 à 5- 30