Brevet FR2189963A1 — publié le 19740125

La présente invention concerne un dispositif de couplage pour stabiliser le niveau du noir d'un tube cathodique pour la télévision en noir et blanc su en couleur d'un récepteur de télévision ou d'un appareil analogue, par compensation des grandeurs de variation. On connaît un dispositif de couplage pour stabiliser le niveau du noir d'un tube de télévision qui permet d'utiliser pour faire fonctionner le tube de télévision des tensions de service non stabilisées lorsque la variation proportionnelle des tensions de service est la mdme aux cathodes, aux cylindres de Wehnelt et aux grilles-écrans. Ceci est possible car, de cette façon, le rapport de la variation de tension qui se produit, de AUglk i AUg2k correspond à la grandeur du facteur d'amplifica- tion D qui est constant pour chaque système de faisceaux électroniques, de sorte que l'influence des grandeurs de variation sur le flux d'électrons se neutralise.Ceci revient à dire que le flux d'électrons et par conséquent le niveau du noir sur l'écran de réception restent constants malgré les variations de la tension de service. Un tel dispositif de couplage exige que toutes les tensions de service, y compris celles destinées aux circuits amplificateurs alimentant le tube d'image, soient portées par une tension commune ou en soient dérivées. L'inconvénient de ce système réside dans la dépense pour le couplage mutuel nécessaire des différents éléments d'alimentation en courant et la plage de modulation linéaire plus grande des signaux nécessaire dans les étages de préamplification vidéo en raison des variations possibles de la tension de service, ainsi que l'exigence imposée à l'ensemble de d'amplificateur vidéo suivant laquelle une variation de tension de service doit se répercuter aux cathodes de façon proportionnelle. On connaît de plus des dispositifs de couplage dans lesquels les tensions de service pour les étages de sortie vidéo, pour les Wehnelts et pour les grilles-écrans varient proportionnellement en fonction de la tension du secteur. Mais, en raison de la courbe caractéristique de l'étage de sortie vidéo, ce n'est pas seulement la valeur proportionnelle mais presque la valeur totale de la variation de tension de service de l'étage de sortie qui agit sur la cathode du tube d'image. En utilisas une résistance supplémentaire dépendant de la tension ainsi qu'une tension continue supplérientaire aux cylindres de Wehnelt, et en calculant ces éléments de açon appropriée, on obtient une compensation, de sorte que le flux d'électrons du tube d'image reste constant. L'inconvénient de ces couplages est que l'on n'obtient une compensation totale que si les trois tensions de service varient dans la même proportion. Mais il n'en est ainsi qu'avec les variations de tension du secteur et non en cas de variations de charge différentes des tensions de service individuelles. On connart de plus un dispositif de couplage daiXs lequel l'influence des variations de tension de service sur le niveau du noir est compensée en commaildant l'amplificateur vidéo mis sous tension continue en fonction de la tension de service. L'inconvénient de ce couplage est que, de cette façon, la plage de la modulation linéaire de l'amplificateur vidéo utilisable pour le signal est diminuée. On connatt également un dispositif de couplage dans lequel la variation de la tension de service tant à la cathode qu'à la même hauteur aux Wehnelts est rendue efficace par l'intermédiaire d'un couplage à bornes. Ce dispositif ne permet de compenser les variations de tension de service provenant que d'une seule source de tension; il n'est pas tenu compte de l'influence de la variation de la tension de service à la grille-écran, ce qui doit être considéré comme un inconvénient. La présente invention a pour but d'annuler, non seulement l'influence d'une variation de la tension de service sur le niveau du noir qui se forme aux cathodes du tube vidéo mais de compenser, en même te.ps, avec le même couplage et nearlmoins d'une façon indépendante, également l'influence de la variation de la tension de service à la grille-écran et par conséquent d'éliminer ae cette façon toutes les influences perturbatrices agissant sur le niveau du noir. Le problème à résoudre par l'invention consiste à utiliser les tensions de service instables obtenues souvent directement du transformateur des lignes, ou par l'intermédiaire de redresseurs, pour les étages de sortie vidéo et pour les grilles-écrans, également lorsque les variations de tension sont différentes, sans influencer le niveau du noir sur l'écran de réception. Il s'agit de plus de permettre à'utiliser de façon optimale la plage de ondulation des étages d'a-plificateur vidéo en les exploitant avec une tension continue basse et stable, la plupart du temps de toute façon nécessaire ou déjà existante. Ce résultat est obtenu par l'invention avec un dispositif de couplage pour la stabilisation du niveau du noir dtun tube cathodique pour la télévision en couleur ou en noir et blanc, grâce au fait qu'il est prévu un étage à transistor de même nature que les étages de sortie vidéo, dont le collecteur est relié aux Wehnelts du tube et dorft la résistance de travail reçoit la éme tension de service que les étages de sortie vidéo; - que, de plus, il est prévu un couplage contreréaction des signaux allant de la sortie des étages de sortie vidéo ou d'un diviseur de tension à l'entrée des étages de sortie vidéo et encre que, d'une part, les variations du niveau du noir provoquées aux cathodes du tube par la variation de la tension de service se font sentir également aux Wehnelts sous la forme d'une variation de tension annulant l'influence perturbatrice sur le niveau du noir grâce à un dimensionnement du dispositif de couplage qui satisfait à la relation #Ug1 = ( 1 + D ) #UK' tandis que, d'autre part, une modification du courant d'électrons provoqués par la variation d'une deuxième tension de service se manifestant aux grilles-écrans se fait sentir également aux Wehnelts sous la forme d'une variation de tension aUg1 " t = - D- annulant l'influence perturbatrice sur le niveau du noir, grâce à une tension déphasée de 1800, obtenue à partir de cette variation de tension au moyen de l'étage à transistors. Selon un développement avantageux de l'invention, il est prévu dans le circuit de base de l'étage de transistors un diviseur de tension qui diminue la variation de tension de la deuxième tension de service, ainsi qu'un montage en pont qui s'y raccorde, grâce auquel l'amplitude de la variation de tension de service réduite est réglable dépendazent ; la tension continue moyenne qui en r sulte. Suivant un autre dé./eloppement avantageux de l'in- vention, en cas de forte contre-réaction des étages de sortie vidéo, il est possible, au moyen d'un diviseur de tension de collecteur calculé de façon appropriée, de procéder au niveau de l'étage à transistor, à une réduction de la tension de comsensation aux Wehnelts en vue d'obtenir une compensation optimale. L'avantage de l'invention est que les tensions de service instables peuvent être utilisées aussi pour les étages de sortie vidéo et pour les grilles-écrans, même lorsque les variations de tension sont différentes, sans que cela influe sur le niveau du noir de l'écran de projection. De plus, la plage de modulation des étages de pré-amplification vidéo peut être utilisée de façon optimale eii les faisant fonctionner avec une tension basse, stable, la plupart du temps de toute façon nécessaire, ou déjà existante. les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront tailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé. La fig. 1 représente un mode de réalisation possible du dispositif de couplage selon l'invention. La fig. 2 montre les relations de tension réalisées au tube cathodique. Un tube cathodique pour télévision 1 comporte des cathodes 2, des cylindres de Wehnelt 3 et des grilles-écrans 4. il est de plus prévu un étage à transistor 5 dont le collecteur est relié aux trois Wehnelts 3 du tube d'image 1. Par l'inter méuiaire d'une résistance de travail 6, le collecteur se trouve sous la éme tension de service U10 que les étages de sortie vidéo 7 dont les collecteurs sont reliés aux cathodes 2 du tube 1. Les grilles-écrans 4 sont alimentées par une deuxième tension de service U20. L'amplification de l'étage à transistor 5 est déterminée par les résistances 6, 8 et 9. Dans le circuit de base se trouve encore un diviseur de tension 10, 11, qui forme avec les résistances 12, 13 et 14 un montage en pont qui est alimenté d'un c8té par une tension Uconst et de l'autre côté par U20. Pour les étages de sortie vidéo 7, il est prévu un couplage de contre-réaction de signal 15 allant de la sortie à l'entrée. La façon dont s'effectue la stabilisation du niveau du noir est expliquée en détail ci-après. La variation du niveau du noir #UK provoquée aux cathodes 2 par la variation de la première tension de service U10 modifie aussi la tension efficace Ug1k (voir fig. 2) que la tension Ug2k au tube d'image. Ces deux effets doivent entre compensés si le flux d'électrons doit rester constant. La tension de consigne Ug1k peut être rétablie par une variation de tension AUg1, agissant sur les Wehnelts 3 et qui doit présenter la même valeur que la variation de tension aux cathodes #Uk': 6Ugr Uk' Ce résultat est obtenu en utilisant l'étage transistor 5 de même nature que les étages de sortie vidéo et dont le collecteur est relié aux trois Wehnelts 3 du tube 1. Par l'intermédiaire de la résistance de travail 6 le collecteur se trouve sous la mdme tension de service U10 que les étages de sortie vidéo 7. De cette façon serait remplie la condition de compensation ci-dessus en cas de défaillance de la résistance 8 et de la contre-réaction 15. Reste encore l'influence de #Uk' sur Ug2K. Cette influence est compensée aux wehnelts en utilisant les corrélations physiques pour le facteur d'amplification des grillesécrans pour les cylindres de wehnelt. La tension de commande nécessaire pour cela est de #Ug1" = La variation de tension de grille-écran #Ug'2 qui doit être compensée est identique à la variation du niveau du noir bUk' aux cathodes.Il en résulte que Ug1,, D . #Uk On obtient ainsi aux cylindres de wehnelt deux tensions partielles hUg1' et aUg1ll pour une compensation complète de la variation de tension de service #U10 #Ug1 = #Ug1' + #Ug1" #Ug1 = #Uk'(1 + D) Au raccordement 3 doit donc agir une variation de tension qui est plus grande que celle que l'on a aux cathodes 2 du tube 1 d'une quantité qui est égale au facteur d'am.plifi- cation de grille. ruais ceci ne va pas de soi, car on a QUk'~ AU10 et,par conséquent ssUgls aU10 (1 + Il est nécessaire d'avoir une tension de compensation supérieure à celle dont on dispose avec #U10. Pour obtenir néanmoins une compensation complète de l'influence de la tension de service U10 sur le flux d'électrons on peut encore, grâce à une autre mesure, par exemple une contre-réaction de signal 15 ramenant de la sortie de l'étaye de sortie vidéo 7 à son entrée ou à un étage préliminaire, réduire l'influence de la variation de tension de service sur les cathodes 2 du tube 1 suffisamment pour que ssU10 lui-même suffise comme tension de compensation appliquée aux cylindres de Wehnelt 3. Une telle contre-réaction est de toute façon appropriée pour des raisons de stabilisation lorsqu'il s'agit d'amplificateurs reliés à la même tension. On réduit ainsi l'influence des variations de l-a tension de service sur le niveau du noir aux raccordements 2 tandis que la variation totale de la tension de service agit encore sur les raccordements 3. En calculant la contre-réaction de façon correspondante on peut obtenir une compensation complète de la variation de la tension de service la variation de tension de service nécessaire à cet effet aux cathodes 2 est alors encore de bUk = aUk ' 1 (i + Si pour d'autres raisons, la contre-réaction des étages de sortie vidéo 7 doit être plus forte qu'il n'est nécessaire pour la compensation, on peut alors, en ajoutant la résistance 8, obtenir une réduction de la tension de compensation aux cylindres de Wehnelt 3 par l'action du diviseur de tension et, par conséquent, obtenir à nouveau une compensation optimale. Pour une compensation optimale au tube d'image 1, la relation suivan-te est toujours valable aUg1 = (1 + D) #Uk' Une variation de la deuxième tension de service U20 pour l'alimentation de la grille-écran provoque égalent une variation du flux d'électrons et un décalage du niveau du noir dans l'image. En appliquant la relation générale du facteur d'amplification D = # #Ug2 # # Ug2 # Ja = constante on peut arriver à compenser aux raccordements 3 la variation de tension de service " qui se manifeste aux écrans-grilles 4 par une tension #Ug1''' .En tenant compte de la relation de phases, la tension de compensation nécessaire aux cylindres de Wehnelt 3 est de Ug1,,, = D . bUg2" le déphasage nécessaire de 1800 est obtenu au moyen de l'étage à transistor 5 déjà mentionné. la tension de service U20 et par conséquent aussi la variation de tension de service AU20 doivent d'abord être réduites au doyen du diviseur de tension 10, il suffisamment pour que la valeur de tension moyenne se trouve notablenent inférieure à la valeur de tension nécessaire U pour que Ug1 puisse titre réglé comme tension Ug1 réglé de collecteur du transistor 5. Grâce à un montage en pont 10, 11, 12, 13, 14, on peut régler avec la résistance variable 14 l'amplitude de la variation de tension de service abaissée, indépendamment de la tension continue moyenne obtenue. Dans le transistor 5 elle est à nouveau suffisamment amplifiée pour que la condition du facteur d'amplification soit exactenent remplie. A l'aide de la résistance variable 13, on peut corriger le point de travail du transistor 5. Bais les potentiomètres 13 et 14 peuvent également être des résistances fixes. Malgré la tension de polarisation commune des cylindres de Wehnelt, la différence des tensions des grilles-écrans n'a pas d'influence sur la précision de la compensation, car cette différence des tensions à la connexion 4 est déterminée par des facteurs d'amplification différents des différents systèmes d'électrons. R S V E N D I C A T I O ls S 1 - Dispositif de couplage pour la stabilisation du niveau du noir d'un tube cathodique pour la télévision eXi couleur ou en noir et blanc, caractérisé en ce qu'il est prévu un étage à transistor 5 qe même nature que les étages de sortie vidéo 7, dont le collecteur est relié aux cylindres de wehnelt 3 du tube d'image 1 et dont la résistance de travail 6 se trouve sous la même tension de service que les étages de sortie vidéo 7, en ce que, de plus, il est prévu un couplage de contre-réaction de signaux 15 allant de la sortie des étages de sortie vidéo 7 ou d'un diviseur de tension à l'entrée des étages de sortie vidéo 7 et en ce que, d'une part, les variations du niveau du noir provoquées aux cathodes 2 du tube d'images par la variation de la tension de service se font sentir également aux wehnelts 3 sous la forme d'une variation de tension annulant l'influence perturbatrice sur le niveau du noir en calculant le dispositif de couplage de façon à satisfaire à la relation #Ug1 = (1 + D) #UK' tandis que, d'autre part, une modification du courant d'électrons provoquée par la variation d'une deuxième tension de service se manifestant aux grilles-écrans 4 se fait sentir également aux Wehnelts 3 sous la forme d'une variation de tension A Ug1ttl = D D. aUg2 annulant l'influence perturbatrice sur le niveau du noir, gracie à un déphasage de tension de 1800 obtenu à partir de cette variation de tension au moyen de l'étage à transistor 5. 2 - Dispositif de couplage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le circuit de base de l'étage à transistor 5, il est prévu un diviseur de tension 10, li qui réduit la variation de tension de la deuxième tension de service, ainsi qu'un montage en pont qui s'y raccorde, grâce auquel l'amplitude de la variation de tension de service abaissée et divisée est réglable indépendamment de la tension continue moyenne qui se forme. 3 - Dispositif de couplage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'en cas d'une forte contreréaction des étages de sortie vidéo 7, il est prévu à l'aide d'un diviseur de la tension de collecteur 6, 8 calculé de façon appropriée, d'effectuer à l'étage à transistor 5 une réduction de la tension de compensation aux Wehnelts 3 en vue obtenir une compensation optimale.