Brevet FR2134501A1 — publié le 19721208

™ H.A7A 1 2134501 72 14676 l'invention se rapporte d'une manière générale aux amplificateurs vidéo pour récepteurs de télévision, et a pour objet particulier un étage de sortie vidéo destiné à assurer l'attaque d'une cathode de tube de télévision en 5 couleur à grand écran. les étages de sortie vidéo du type concerné sont souvent utilisés pour l'amplification des signaux de couleur Rouge, Vert, Bleu devant être fournis aux cathodes d'untibe de télévision en couleur à grand écran du type à col étroit et 10 d'angle de déviation 110°. les étages de sortie jusqu'à présent utilisés à cet effet n'étaient en général pas capables de produire une tension de sortie suffisante (par exemple 160 V de crête à crête) au moyen de transistors HF peu coûteux. Pour obtenir une tension de niveau voulu -|5 sur toute la largeur de bande vidéo de 4 MHz, tout en maintenant la dissipation des transistors en dessous de 2 Watts, de tels étages amplificateurs - du moins ceux incorporés aux récepteurs de télévision conformes aux normes Européennes exigeaient l'utilisation de circuits complexes 20 pour le contrôle des pointes de puissance. Or, de tels circuits sont non seulement complexes en ce qui concerne leur constitution, mais ont de surcroit tendance à mal fonctionner aux fréquences vidéo élevées en raison des tolérances sur leur niveau d'intervention et de la présence de capacités 25 parasites associées. En outre, les étages de sortie pour amplificateurs vidéo jusqu'à maintenant utilisés sont habituellement munis d'un dispositif passif de protection contre l'amorçage d'arcs à haute tension, dont le bon fonctionnement dépend 50 essentiellement du dressage et du positionnement de ses conducteurs actifs. Une protection efficace contre ces arcs ne pouvait donc être garantie par un tel dispositif, puisque le degré de protection obtenu variait selon le mode de branchement de la résistance de limitation du courant 35 d'arc inséréeentre la cathode du tube cathodique et l'étage de sortie transistorisé. Gomme cela apparaîtra plus clairement ci-après, un étage 2 2134501 72 14676 de sortie "vidéo selon la présente invention, destiné à assurer l'attaque d'une cathode du tube image, comprend un transistor amplificateur du type ayant des électrodes d'entrée, de sortie et de contrôle. Des moyens sont prévus 5 pour appliquer une tension de polarisation entre les électrodes d'entrée et de contrôle du transistor, ainsi que pour appliquer les signaux vidéo à amplifier entre l'électrode d'entrée du transistor et un point de potentiel de référence. Un circuit de réaction négative ou contre-réaction est inséré 10 entre les électrodes de sortie et d'entrée du transistor. Enfin, des moyens résistifs sont prévus pour coupler l'électrode de sortie du transistor à la cathode du tube image, afin d'y appliquer les signaux vidéo amplifiés, ces moyens résistifs étant incorporés au circuitde contre-15 réaction reliant les électrodes d'entrée et de sortie du transistor amplificateur. Eryfeus de la protection contre l'amorçage d'arc dans le tube image,- l'étage de sortie pour amplificateur vidéo réalisé conformément à la présente invention permet de 20 réduire la dissipation de puissance dans le transistor de sortie, en utilisant une résistance de charge de valeur plus élevée que d'ordinaire. Cet avantage découle durait que le circuit de contre-réaction réduit l'impédance de sortie de l'amplificateur, et en outre permet de 25 développer des tensions plus élevées,en raison de son effet stabilisateur sur la variations de la tension d'alimentation, ce qui évite toute nécessité de prévoir des circuits de régulation travaillant au détriment des tensions produites en sortië. Etant donné qu'un tel agencement du 30 circuit de contre-réaction permet d'augmenter la.tension vidéo de sortie disponible tout en maintenant la dissipation du transistor dans des limites tolérable^ les circuits de contrôle de puissance de pointe jusqu'à maintenant employés peuvent être supprimés, ce qui fait disparaître les problèmes 35 de tolérances et de bruiis d'image aux vidéofréquences élevées, qui sont liés à la présence de tels circuits. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 72 14676 2134501 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un exemple de réalisation non limitatif illustré par le dessin annexé, sur lequel: - la figure unique donne le schéma d'un étage 5 de sortie pour amplificateur vidéo conforme à l'invention, particulièrement utilisable pour fournir un signal de couleur Rouge, Vert, Bleu pour l'attaque d'une cathode d'un tube image pour téléviaon en couleurs. l'étage de sortie représenté sur la figure unique 10 est formé de quatre transistors, d'un redresseur semi-conducteur et de plusieurs résistances. Un premier transistor 10 est monté en émettodyne ou selon une autre terminologie, en amplificateur à émetteur asservi: sa base est reliée à une borne d'entrée 12 recevant les signaux vidéo de couleurs 15 Rouge, Vert ou Bleu, tandis que son collecteur est relié à une source de tension positive +V^ et son émetteur à une source de tension négative -Vg, par l'intermédiaire d'une première résistance 14. Un second transistor 16 et un troisième transistor 18 20 couplée en montage cascode amplifient le signal de sortie du transistor émettodyne 10: en effet, l'émetteur du transistor 18 est directement relié au collecteur du transistor 16, dont l'émetteur est mis à la masse ou autre potentiel de référence, et dont la base est reliée au transistor 10 25 de façon à recevoir le signal engendré par ce dernier; en plus de détails, ce signal est prélevé sur l'émetteur du transistor 10 appliqué à la base du transistor 16 par l'intermédiaire d'une résistance variable 20 montée en série avec une seconde et une troisième résistances de 30 valeurs fixes 22, 24. Une autre résistance 26 relie la base du transistor 18 à la source positive +V^, tandis qu'une résistance additionnelle 28 relie le collecteur du transistor 18 à une seconde source de tension positive +V_ à travers une autre résistance variable 30. 3 35 Un circuit de réaction négative ou contre-réaction est formé de résistances 32, 34 et 36 montées en série dans cet ordre entre le collecteur du transistor 18 et la source 4 2134501 72 14676 de tension le point de jonction des résistances 34 et 36 étant directement reHié à la base du transistor 16, à laquelle sont en outre reliées la cathode d'une redresseur semi-conducteur 38 dont l'anode est mise à la masse, 5 et une borne d'une résistance 24 dont l'autre borne est reliée au collecteur d'un quatrième transistor 40. L'émetteur de ce transistor 40 est mis à la masse, tandis que sa base est couplée à une borne d'entrée 42.Une cathode d'un tube image de télévision en couleur 70 est directement 10 reliée à la jonction des résistances 32, 34 couplée à la masse à travers un éclateur 44. Comme représenté, les transistors 10, 16, 18 et 40 sont du type N-P-ÎT; la résistance variable 30, normalement shuntée par un commutateur 46, permet de fixer le point de coupure du tube cathodique 15 70 par variation de la tensionde polarisation de la grile-*-éùran dudit tube. Comme cela ressort de la figure, le commutateur 46 court-circuite normalement la résistance variable 30, sauf pendant l'ajustage dudit point de coupure. 20 En fonctionnement, les signaux vidéo à variation positive appliqués à la borne d'entrée 12 et donc à la base du transistor émettodyne 10 sont transmis par ce dernier sous la même polarité à travers des résistances 20, 22 et 24 à la base du transistor d'entrée 16 du montage cascode. 25 le transistor 16 est ainsi rendu conducteur et applique des signaux à variation négative à l'émetteur du transistor 18, qui fourni en sortie sur son collecteur des signaux négatifs amplifiés qui sont appliqués à la cathode du tube image 70. Des signaux impulsionnels positifs 30 sont appliqués-à la borne d'entrée 42 pour porter le transistor 40 à saturation pendant les intervalles,de retour de faisceau du balayage de lignes et trames, afiryêLe mettre à la masse le circuit de couplage des signaux vidéo au transistor 16, et ainsi supprimer toute trace de retour de balayage dans 35 l'image de télévision restituée. Les valeurs des résistances 28, 32, 34 et 36 sont choisies en fonction de la tension de la source positive +V^, de façon 72 14676 5 2134501 qu'en l'absence de signal, les transistors 16 et 18 soient maintenus juste au dessus de leur point de "blocage. Pour les valeurs indiquées sur le schéma, un courant d'environ 8,5 milliampères s'écoule à travers cette chaîne de résistances 5 pour appliquer au collecteur du transistor 18 une tension maximum de quelques 220 Yolts par rapport à la masse. Pendant la oppression du faisceau, cette tension maximum est cependant augmentée d1 approximativement 15 Volts par l'effet d'un courant de 1,5 milliampère s'écoulant de la "base du transistor 10 16 vers la base à travers la résistance 24 et le transistor 40. Pour les valeurs de composants indiquées sur la figure, . un signal d'amplitude crête à crête d'environ 180 Volts est obtenu au collecteur du transistor 18, lorsque des signaux d'entrée sont appliqués à la borne 12. la résistance 26 15 limite le courant de base du transistor 18 et le courant d° collecteur du transistor 16, lorsque ces deux transistors sont portés à saturation, le redresseur 38 est prévu pour protéger la diode base-émetteur du transistor 16 en court-circuitant a la masse les crêtes négatives des signaux 20 appliqués. l'éclateur 44 a évidemment pour rôle de protéger le' tube cathodique 70 contre l'amorçage d'arcs sur sa cathode. Du fait que la résistance 32 est incorporée à la boucle de contre-réaction insérée entre les transistors 25 18 et 16, ces derniers sont également protégés contre ce risque d'amorçage. En effet, en partant du tube cathodique 70, deux voies de retour s'offrent à la tension d'arc : une première voie comprend essentiellement le filtre passe-bas formé par la résistance 32 et la capacité existant entre 30 le collecteur du transistor 18 et la masse, capacité, qui correspond à la somme de la capacité de sortie du transistor 18, de la capacité répartie du câblage et, s'il y a lieu, de la capacité du radiateur. La seconde voie de retour offerte à la tension d'arc est formée par 35 le circuit incluant la résistance 34 et aboutissant à la base du transistor 16. lorsqu'une tension d'arc positive est engendrée, le filtre 72 14676 ' 2134501 passe-bas en retarde l'application au collecteur du transistor 18, de sorte que ladite tension se trouve d'abord appliquée à la base du transistor 16. Ainsi, la tension d'arc positive porte tout d'abord le transistor 16 5 à saturation et réduit en conséquence son potentiel de collecteur pour permettre à la source de tension +T^ de saturer le transistor 18, ces deux événements étant décalés dans le temps de telle manière que ladite saturation se produise avant l'application de la tension d'arc 10 positive au transistor 18. De la sorte, tout rique de destruction du transistor 18 est éliminé, étant donné que la tension d'arc est court-circuitée à la masse par les transistors 16, 18 préalablement saturés» la protection contre les tensions d'arc négativesest obtenue d'une manière similaire par 15 l'action limitatrice du redresseur semiconducteur 38, qui charge également la base du transistor 16 pour que ce dernier et le transistor 18 soient portés à saturation avant que l'impulsion négative SDit appliquée au collecteur du second transistor. 20 On constatera que ce système de protectionœntre l'amorçage d'arc est efficace du fait que la tension produite par l'arc est d'abord appliquée à la base du transistor 16. En raison du retard introduit par le filtre passe-bas' comprenant la résistance 32, la tension de l'arc n'est appliquée 25 au collecteur du transistor 18 qu'après que ce dernier ait été porté à saturation par le transistor 16. Si la résistance 32 prévue pour limiter le courant d'arc était montée en dehors du circuit de contre-réaction de l'étage cascode, comme c'était le cas dans les réalisations antérieures, 30 c'est-à-dire si la résistance 34 était directement reliée au collecteur du transistor 18 et si la résistance 32 reliait leur point de jonction au tube cathodique 70, aucun retard ne serait imposé aux tensions d'arc appliquées par ces deux voies au collecteur du transistor 18 et à la base 35 du transistor 16. Le transistor 18 risquerait donc d'être détruit par chaque arc amorcé dans le tube cathodique à un moment où ce transistor serait non-conducteur„ 7 72 14676 2134501 D'autres avantages de l'invention découlent de ce que la réponse en fréquence est linéarisée dans une large bande par le circuit de contre-réaction, de sorte que seule une légère correction de fréquence doit être effectuée 5 dans le canal de luminance du récepteur - par exemple environ 6dB à la fréquence de 4 MHz - pour produire une correction cosinus adéquate du signal vidéo. Un autre avantage tient à l'utilisation dans l'étage cascode d'une résistance de charge 28 de valeur plus élevée que 10 celle des résistanceshabituellement employées dans ce cas, ce qui est permis par le fait que le circuit de contre-réaction réduit l'impédance effective de sortie de l'étage amplificateur. On constate que l'agencement de cette contre-réaction permet également d'obtenir une tension vidéo de sortie ayant 15 une valeur maximale plus élevée, car son effet de stabilisation élimine tout besoin de tenir compte des effets d'une éventuelle variation de.Ha tension d'alimentation sur les excursions de la tension d e sortie. Un autre avantage de l'invention découle du fait 20 que tout ronflement se manifestant au niveau de la source de tension +V^ reste en général confiné dans la zone d'ultranoir de l'image de télévisionxestituée. En effet, lorsque la source d'alimentation +V^ doit fournir une tension de 270 Volts, comme indiqué, une telle tension peut 25 être obtenue par redressement de la tension alternative de 220 Volts fournie par les réseaux de distribution Européens,d'où il résulte une tension d'ondulation résiduelle d'approximativement 10 à 15 Volts. le ronflement correspondant ne sera pas visible sur l'écran d'un 30 récepteur de télévision pourvu.d'étages de sortie du type illustré, et la tension c ontinue produite peut être utilisée non seulement dans les circuits de déviation mais encore dans l'amplificateur vidéo. Une régulation supplémentaire de la source de tension +V^ n'est pas nécessaire, étant 35 donné qu'une telle régulation ëst assurée par voie interne par l'agencement de la contre—réaction. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée .,-,l 8 2134501 72 14676 au mode de réalisation décrit et illustré, qui nra été donné qu'à titre d'exemple. En effet, il est bien évident que l'homme de l'art pourrait imaginer d'autres modes de réalisation d'un étage de sortie vidéo comprenant 5 une résistance de limitation du courant d'arc insérée dans une boucle de contre-réaction et non pas placée en dehors de cette boucle, comme c'était le cas jusqu'à présent. C'est dire d'une manière plus générale que l'invention comprend tous les moyens/constituant des équivalents 10 techniques de ceux décrits et illustrés, considérés séparément ou en combinaisons et mis en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. V 72 14676 s 2134501 REVENDICATIONS 1Etage de sortie vidéo pour récepteur de télévision, destiné à assurer l'attaque d'une cathode d'un tube -image, comprenant au moins un premier transistor amplificateur ayant des électrodes d'entrée, de sortie et de contrôle, des 5 moyens pour appliquer une tension de polarisation entre les électrodes d'entrée et de contrôle dudit transistor, des moyens pour appliquer des signaux vidéo à amplifier entre l'électrode d'entrée dudit transistor et un point de potentiel de référence, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un 10 circuit de contre-réaction inséré entre les électrodes de sortie et d'entrée dudit transistor, et de moyens résistifs connectant l'électrode de sortie dudit transistor à la cathode du tube-image pour transmettre à cette dernière les signaux vidéo amplifiés, lesdits moyens résistifs étant 15 incorporés audit circuit de contre-réaction. 2.- Etage de sortie vidéo selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes d'entrée ,de sortie et de contrôle du transistor précité sont respectivement constituées par son émetteur, son collecteur et sa base, 20 et en ce que les moyens résistifs précités sont constitués par une résistance de limitation de courant reliant le collecteur dudit transistor- à la cathode du tube-image précité. 3.- Etage de sortie vidéo selon la revendication 2, 25 caractérisé en ce qu'il comprend un second transistor couplé avec le premier transistor cité pour former un montage amplificateur du'type cascode, le circuit de contre-réaction précité reliant le collecteur dudit premier transistor à la base du second transistor. 30 4.- Etage de sortie vidéo selon la revendication 3j caractérisé en ce que le circuit de contre-réaction précité comporte une première, une seconde et une troisième résistances montées en série entre le collecteur du premier transistor cité et 72 14676 10 2134501 une première source de tension, la jonction desdites seconde et troisième résistances étant directement reliée à la "base du second transistor cité et ladite première résistance constituant la résistance de limitation de courant précités 5 '5.- Etage de sortie vidéo selon la revendication 4-, caractérisé en ce que la cathode du tube—image est reliée à la jonction des première et seconde résistance citées, et en ce qu'un organe éclateur est en outre prévu pour relier la cathode dudit tube image à un point de 10 potentiel de référence. 6.- Etage de sortie vidéo selon l'une quelconque des revendications 3 à 5» caractérisé en ce qu'il comprend en outre un redresseur semiconducteur monté entre la base et l'émetteur du second transistor du montage cascode précité 15 et polarisé en sens inverse par rapport à la jonction base-émetteur dudit second transistor. 7.- Etage vidéo selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que le première résistance citée est choisie en fonction de la capacité existant entre 20 le collecteur du premier transistor cité et le point de référence du potentiel, afin de former un filtre destiné à retarder l'application au collecteur dudit premier transistor des tensions produites par -l'amorçage d'arcs sur la cathode du tube plus longtemps qu'est retardée l'application desdites 25 tensions à la base du second transistor cité à travers la seconde résistance citée. 8.- Etage de sortie vidéo selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'émetteur du premier transistor cité est relié au collecteur 30 dusecond transistor cité, dont le collecteur est relié à une seconde source de tension tandis que la base du premier transistor est reliée à une troisième source de tension, l'émetteur dudit second transistor étant relié au point de référence de potentiel, et la base du second transistor 35 étant montée de façon à recevoir des signaux d'entrée à amplifier. 72 14676 " 21345DÎ 9°- Etage de sortie vidéo selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une quatrième et une cinquièmeV résistances sont insérées respectivement entre le collecteur du premier transistor et la seconde source de tension 5 et entre la base du premier transistor et la troisième source de tension. 10.- Etage de sortie vidéo selon la revendication 9, caractérisé en ce que les premier et second transistors cités étant du type H-P-N, une sixième résistance 10 est branchée sur la base dudit second transistor de manière que ces derniers puissent recevoir des signaux d'entrée positifs. 11.- Etage de sortie vidéo selon la revendication 9 ou la revendication 10, caractérisé en ce que la première 15 source de tension citée est de polarité négative, tandis que les seconde et troisième sources citées sont de polarité positive.