Brevet FR2171928A1 — publié le 19730928

La présente invention concerne la commutation de la fréquence de balayage de ligne pour le changement de standard dans un récepteur de télévision. Dans les récepteurs de télévision connus jusqu'ici, le balayage de ligne est, le plus souvent, réalisé au moyen de circuits à tubes qui ne posent pas de problème particulier concernant leur protection. La tendance actuelle est de remplacer les tubes par des thyristors pour des raisons de fiabilité, d'encombrement et également pour réduire la puissance consommée par les circuits à tubes et, par suite, diminuer la température régnant à l'intérieur du récepteur. En effet, la puissance totale consommée est plus faible dans ces nouveaux récepteurs de télévision étant donné que les thyristors consomment beaucoup moins de puissance que les tubes pour remplir les mêmes fonctions. Ces problèmes se posent avec une acuité toute particulière lors de la réalisation du récepteur de télévision à grand angle appelé "récepteur à 110011. Le remplacement des tubes par des thyristors dans ces récepteurs de télévision a conduit à la mise au point de nouveaux circuits, le plus souvent totalement différents des anciens circuits à tubes. Cette mise au point pose de nouveaux problèmes et, en particulier, le problème de la protection des circuits de récepteur pendant le changement de standard. Il est peut être bon de rappeler qu'un standard de télévision correspond à une fréquence de balayage de ligne bien déterminée. C'est ainsi que l'on a un standard à 819 lignes et un autre standard à 625 lignes alors qu'il pourrait très bien y avoir deux chaînes, c > est-à-dire deux programmes de télévision sur le même standard. La présente invention a pour but de proposer un procédé et un système de changement de standard permettant de protéger les transistors, thyristors et autres composants du récepteur de télévision contre les surtensions apparaissant lors du changement de standard, surtensions susceptibles de les détériorer. A ces fins, la pressente invention a pour objet un nouveau procédé de commutation de la fréquence de balayage de ligne pour le changement de standard dans un récepteur de télévision, procédé caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes - à l'instant initial de l'ordre de changement de standard, on réduit brusquement la tension d'alimentation du circuit de balayage de ligne à une valeur pratiquement nulle ; - on maintient cet état de la tension d'alimentation ; - on actionne le relais de changement de standard après un délai supérieur au temps de décharge des divers composants du circuit de balayage ; - on ramène la tension d'alimentation à sa valeur normale après un délai suffisant pour que la nouvelle fréquence de fonctionnement de lloscillateur de ligne soit stabilisée. Selon une caractéristique particulière à l'invention, ltopération de réduction brusque de la tension d'alimentation du circuit de balayage de ligne et I'opé- ration de maintien de cet état sont obtenues en agissant sur l'étage d'entrée dit de commutation du circuit de balayage de ligne. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'action sur l'étage d'entrée du circuit de balayage de ligne se traduit par un état de conduction forcée de cet étage. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, pour engendrer l'état de conduction forcée de l'étage d'entrée du circuit de balayage de ligne, on applique une tension de polarisation appropriée sur l'étage de sortie de l'oscillateur de ligne. On connaît déjà des récepteurs de télévision pratiquement entièrement à semiconducteurs, de telle sorte que la constitution de l'oscillateur de ligne à transistors et du circuit de balayage de ligne à thyristors est déjà connue. Pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, la présente invention a également pour objet un système de commutation de la fréquence de balayage de ligne pour le changement de standard dans un récepteur de télévision, comprenant un bloc de commande de changement de standard, par exemple à bouton-poussoirs, un oscillateur de ligne commande par un relais de changement de standard alimentant un circuit de balayage de ligne à thyristors. Selon l'invention, ce système de commutation est caractérisé en ce qu'il comporte - un circuit de retard inséré entre le bloc de commande de changement de standard et le relais de changement de standard, dont le retard est très supérieur au temps de décharge des divers composants du circuit de balayage - un circuit de protection connecté à la sortie du bloc de commande de changement de standard et délivrant une tension de polarisation forcée de l'étage de sortie de l'oscillateur de ligne, de manière que ce dernier fasse conduire l'étage d'entrée du circuit de balayage pendant toute la dure de fonctionnement du circuit de protection et provoque pratiquement un court-circuit de cet étage d'entrée. Selon un exemple de réalisation particulier de l'invention, le circuit de protection est caractérisé en ce qu'il comporte - un premier transistor dont la polarisation de ltélectrode de commande est réglée de manière qu'il soit bloqué en régime normal, c'est-à-dire avant l'ordre de changement de standard - un sécond transistor dont la polarisation de ltélectrode de commande est réglée pour qu'il soit sature en régime normal, c'est-à-dire avant l'ordre de changement de standard ;; - deux circuits de mémorisation dont la constante de temps est très supérieure au temps de décharge des divers composants du circuit de balayage, les deux circuits de mémorisation étant connectés respectivement entre la sortie du bloc de commande de changement de standard et les électrodes de commande des deux transistors - des moyens d'inversion du signal de sortie du second transistor, connectés entre ce dernier et l'électrode de commande du premier transistor ; - des moyens de conduction forcée de l'étage de sortie de l'oscillateur de ligne alimentés par la sortie du premier transistor. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-dessous. Bien entendu la description et le dessin ne sont donnés qu'a titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure 1 représente, de manière synoptique, un exemple de réalisation du système de commutation de la fréquence de balayage de ligne pour le changement de standard dans un récepteur de télévision, selon l'invention. La figure 2 représente, de manière détaillée, un exemple de réalisation d'un circuit de protection, selon l'invention. La figure 3 illustre diverses ondes apparaissant sur le circuit de la figure 2 arin d'expliquer son fonctionnement. La présente invention stapplique à un récepteur de télévision à semiconducteurs classiques de telle sorte que la figure 1 ne fait apparaître, sous forme de blocs, que les éléments essentiels concernés par la présente invention et se rapportant à la commutation de la fréquence de balayage de ligne pour le changement de standard dans un récepteur de télsvision. Aussi, le système représenté sur la figure 1 comporte un bloc de commande de changement de standard 10 dont la sortie 11 alimente simultanément un circuit de protection 12 et un circuit de retard 13. Ce circuit de retard peut être de type tout à fait classique et alimente un relais de changement de standard 14, lui-meme commandant le changement de fréquence de ltoscillateur de balayage de ligne 15. Le relais de changement de standard est également de type classique et peut meme être constitué uniquement par un dispositif bistable,étant donne qutactuelle- ment on dispose seulement de deux standards, l'un à 819 lignes et l'autre à 625 lignes. L'oscillateur de ligne est aussi de type classique et son étage de sortie transmettant les impulsions à fréquence de ligne destinées à commander le balayage est également sollicité par le circuit de protection 12 comme le montre la liaison 16. Le bloc de commande 10 de changement de standard est de type classique et peut etre constitué, par exemple, par un sélecteur de programme t7 å boutonspoussoirs 18, monté en série avec un relais 19 entre la tension d'alimentation +V et la masse. Le relais 19 permet d'actionner l'armature mobile 20 du contact 21. Dans l'exemple considéré, le contact 21 a seulement deux positions étant donnE qu'il existe seulement deux standards de télévision. La sortie de l'oscillateur de ligne 15 est reliée à l'entrée du circuit de balayage de ligne 22, comme le montre la liaison 23 de la figure 1. Le circuit de balayage de ligne est, par ailleurs, alimenté en tension par un bloc d'alimentation 24, de type classique, susceptible d'être branché sur le réseau d'alimentation public. Dans l'exemple de réalisation considéré, il est prévu une liaison de protection 25 connectée entre l'étage de sortie du circuit de balayage de ligne 22 et le circuit de protection 12, d'une manière qui sera explicitée ci-après, en relation avec la description de la figure 2. Le principe de fonctionnement du système de commutation de la fréquence de balayage de ligne pour le changement de standard dans un récepteur de télévision est le suivant. Lorsque l'on souhaite changer de standard, on actionne le boutonpoussoir 18 correspondant du sélecteur de programme 17. Cet ordre de changement a pour effet d'actionner le relais t9 du bloc de commande 10 qui, lui-meme, commute l'armature 20 du contact 21 pour faire passer celle-ci à la position correspondante par exemple de la position haute, représentée sur la figure 1, å la position basse.Cet ordre de changement de standard s'effectue de manière presque instantanée de telle sorte que la tension apparaissant à la sortie 11 du bloc de commande 10 a sensiblement l'allure de la courbe U11 de la figure 3, l'ordre de changement de standard s'effectuant sensiblement à l'instant tO. La chute de tension 26 apparaissant à la sortie 11 est transmise pratiquement sans retard à l'étage de sortie de l'oscillateur de ligne 15 par l'intermé- diaire du circuit de protection 12 et de la liaison 16, comme cela sera explicité de manière plus détaillée cl-après, en référence avec la figure 2. Cette commande, appliquée sur l'étage de sortie de l'oscillateur de ligne 15, a pour effet de faire conduire, de manière forcée, l1etage d'entrée du circuit de balayage et de provoquer pratiquement un court-circuit de cet étage d'entrée. La surcharge de courant qui en résulte a pour effet de déclencher le disjoncteur de protection à limitation d'intensité (de type classique) situé dans le bloc d'alimentation 24. L'alimentation du circuit de balayage 22 est alors coupée. La courbe de tension UB apparaissant à la sortie du bloc 14 a alors sensiblement l'allure représentée sur la figure 3. Cette tension UB devient nulle après un retard 27 très faible correspondant au temps de décharge des divers composants du circuit de balayage 22. Ce retard peut être par exemple, à titre indicatif, de l'ordre de 300 microsecondes. A l'instant tO, l'ordre de changement de standard, matérialisé par la chute de tension 26 appliqués à la sortie 11 du bloc de commande 10, est envoyé au circuit de retard 13 qui le transmet avec un délai 28, au relais de changement de standard 14 qui passe d'une position à l'autre, ceci se traduisant par une montée brusque de tension 29 (c'est l'instant tl) appliquée sur l'oscillateur de ligne 14 d'une manière classique et, par suite non explicitée en détail, ci-après. Pendant toutes ces opérations, le court-circuit provoqué à l'entrez du circuit de balayage de ligne est maintenu et n'est supprimé que lorsque la nouvelle tension de fonctionnement correspondant au nouveau standard s'est stabilisée. A partir de ce moment, la tension de polarisation forcée,délivrée par le circuit de protection 12 sur l'étage de sortie de l'oscillateur de ligne,disparaît. La commande de disjonction du bloc d'alimentation 24 est supprimée et la tension d'alimentation du circuit de balayage de ligne reprend sa valeur normale, comme le montre la courbe UB, à l'instant t2. Le téléviseur fonctionne alors sur le deuxième standard choisi. Par mesure de sécurité, le retard 28 peut être, par exemple, de l'ordre de 50 millisecondes. De la même manière, le maintien total du court-circuit de l'étage d'entre du circuit de balayage de ligne peut être, par exemple, de l'ordre de 100 millisecondes afin d'être sur que la nouvelle fréquence de fonctionnement correspondant au nouveau standard soit stabilisée (c'est la différence de temps entre t2 et tO). Un exemple de réalisation détaillé du circuit de protection 12 est reprdsen- té sur la figure 2. Ce circuit de protection comporte essentiellement deux transistors T1 et T2 de type NPN dont les émetteurs sont reliés à la masse. Les collecteurs 30 et 31 de ces transistors T1 et T2 sont reliés respectivement à la tension +V par l'intermédiaire de deux résistances de charge R1 et R2. La polarisation de la base 32 du transistor T2 est assurée par les résistances R3 et R4 montées en diviseur de tension et reliées respectivement à la tension +V et à la masse. La polarisation de la base 33 du transistor T1 est assurés au moyen d'une résistance R5 connectée a la masse, de la résistance R2, précédemment mentionnée, et d'une résistance supplémentaire R6 branchée entre la base 33 et le collecteur 31, l'ensemble des résistances R2, R6 et R5 formant un diviseur de tension. La base 33 du transistor T1 est reliée à la sortie 11 du bloc de commande 10 (et par suite du contact 21), par l'intermédiaire d'un condensateur C1 et d'une résistance R7 montés en série et formant un circuit de mémorisation dont la constante de temps est très supérieure au temps de décharge des divers composants du circuit de balayage. De la même manière, la base 32 du transistor T2 est reliée à la sortie 11 par l'intermédiaire d'un condensateur C2 et d'une résistance R8 montés en série et formant un second circuit de mémorisation dont la constante de temps est sensiblement identique à celle du premier circuit de memorisation et, par suite, très supérieure au temps de décharge des divers composants du circuit de balayage. Le collecteur 30 du transistor T1 constitue,en quelque sorte,la sortie du circuit de protection 12 et est relié a l'étage de sortie de l'oscillateur de ligne 15 par l'intermédiaire d'une résistance R10 et d'une diode D1 montées en série. L'étage de sortie de l'oscillateur de ligne est constitué par un transistor T3 du type PNP dont l'émetteur~est relié à la tension +V et dont le collecteur est relié à la masse par l'intermédiaire d'une riKstance decharge R11. La base 34 du transistor T3 constitue l'entrée de ltétage de sortie de l'oscillateur de ligne et constitue l'aboutissement de la liaison 16,représentée sur la figure 1. La polarisation de la base 34 est assurée au moyen d'une résistance R12 reliée à la tension +V. Par ailleurs, la base 34 reçoit les impulsions à fréquence de ligne destinées à commander le balayage par l'intermédiaire d'une résistance R13 et d'un condensateur C3 montes en série. Cette liaison réalisée par C3 et R13 est classique. Pour faciliter l'explication du principe de fonctionnement du système de commutation de la fréquence de balayage de ligne pour le changement de standard selon la présente invention, certains éléments essentiels du circuit de balayage de ligne ont été représentés. C'est ainsi que le circuit de balayage de ligne 22 comporte un thyristor Th1 qui n'est autre que le thyristor de balayage proprement dit dont la cathode est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R14.L'anode de ce thyristor Thl est alimentée par le bloc 24 dont le disjoncteur précédemment mentionné a été schématiquement représenté par 35, par 1'intermédiaire d'un bloc de changement d'impsdance 36,représenté très schématiquement sur le dessin par deux enroulements de transformateur, un condensateur C5 et une self L2 montés en série,étant insérés entre l'anode de Thl et le bloc 36 côté anode de Th2. L'électrode de commande du thyristor Th1 est connectée à l'un des enroulements du transformateur par l'intermédiaire d'une self L1 et d'un condensateur C4 montés en série, une résistance R9 étant branchée entre la bande commune à ces deux éléments et la masse.La cathode du thyristor Th2 est reliée à la masse tandis que l'électrode de commande (ou "gachette") est reliée au collecteur du transistor T3 (c'est la liaison 23 représentée sur la figure 1). La polarisation de l'électrode de commande 33 du premier transistor T1, assurée par les résistances R2, R6 et R5 est réglée de manière que ce transistor T1 soit bloqué en régime normal, ctest-à-dire avant l'apparition d'un ordre de changement de standard. Par ailleurs, la polarisation de ltélectrode de commande 32 du second transistor T2, assurée par les résistances R3 et R4, est réglée de manière que ce second transistor T2 soit saturé en régime normal, c'est-à-dire avant l'apparition d'un ordre de changement de standard. Ainsi, un ordre de changement de standard se traduisant par la chute de tension 26 à la sortie 11 du contact 21, engendre la formation d'une impulsion négative qui est transmise directement à la base 33 par l'intermédiaire du condensateur C1 et de la résistance R7. Le transistor T1 étant b}oqué, il ne réagit pas à cette impulsion négative ; par contre, la même impulsion négative qui est appliquée sur la base 32 du second transistor T2, par l'intermédiaire du condensateur C2 et de la résistance R8, bloque le transistor T2 qui était préalablement saturé. il apparaît alors une impulsion positive correspondante sur le collecteur 31 du transistor T2 qui est réappliquée sur la base 33 du transistor T1 par l'intermé- diaire de la résistance R6 qui forme ainsi une liaison jouant le rôle d'inverseur. Le transistor T1 devient alors conducteur et applique, sur la base 34 du transistor T3 de l'étage de sortie de l'oscillateur de ligne, une impulsion négative qui engendre une conduction forcée supplémentaire du transistor T3. il apparaît alors sur le collecteur du transistor T3 une impulsion positive qui est transmise par la liaison 23 à la gâchette du thyristor de commutation Th2, ce qui a pour effet de forcer l'amorçage de ce thyristor Th2 pendant toute la durée de l'impulsion re çue correspondante, cette durée entant réglée par la constante de temps définie par le circuit de mémorisation correspondant. La conduction forcée du thyristor Th2 revient pratiquement à relier directement son anode à la masse. Le court-circuit ainsi provoqué à l'étage d'entrée du circuit de balayage a pour effet de charger la bobine de self-induction d'entrée du circuit de balayage pendant toute la durée de l'amorçage forcé du thyristor Th2. il en résulte une surintensitg à l'entré du circuit de balayage qui entraîne la disonction de l'alimentation du circuit de balayage dès que Eette surintensité dépasse le seuil permis par le disjoncteur 35. Pratiquement, toutes ces opérations s'effectuent dans un temps très court qui peut etre de ltor- dre de 300 microsecondes.C'est le délai 27 représenté sur la figure 3. Le thyristor de balayage Thl n'étant plus alimenté devient non conducteur, comme le montre schématiquement la courbe Ua de la tension apparaissant sur l'anode du thyristor Thi. Ainsi, la tension Ua apparaissant sur l'anode du thyristor Thl est constituée par une série d'impulsions dont la fréquence correspond au standard initial (par exemple le standard à 819 lignes). L'amplitude de ces impulsions est constante aurntl'instant tO et diminue corrélativement avec la tension d'alimentation UB pendant le délai 27, comme le montre la figure 3. Entre l'instant tO et l'instant t2, la tension d'alimentation UB étant nulle (aux délais 27 près), la tension Ua reprend son amplitude initiale à l'instant t2 et est alors constituée par une succession d'impulsions dont la fréquence correspond au deuxième standard choisi (par exemple 625 lignes). Le système se trouve alors dans un nouveau régime de fonctionnement normal et pour revenir au premier standard, il suffit d'actionner le bouton-poussoir 18 correspondant du sélecteur de programmes pour faire basculer dans l'autre sens l'armature mobile 20 du contact 21. Le fonctionnement du circuit de protection 12 et du système de commutation représentés sur la figure 1 est alors sensiblement le meme que celui qui vient d'etre décrit, à cette différence près que l'ordre de changement de standard se traduit par une brusque montée de tension au lieu de la chute 26. La base 33 du transistor T1 est alors sollicitée directement par une impulsion positive transmise par le condensateur C1 et la résistance R7,alors que la meme impulsion positive n'agit pas sur la base 32 du transistor T2. L'allure de la courbe UB n'est pas modifiés. De meme, l'allure de la courbe Ua n'est pas modifiée å cette différence près que la cadence des impulsions avant l'instant tO et. celle après l'instant t2 sont inversées.Par contre, la chute de tension 26 est remplacée par une brusque montée de tension d'amplitude égale et la montée de tension 29 est remplacée- par . une chute de tension de meme amplitude et d'allure symétrique par rapport à1 a ti. Pour compléter la protection d'ejà obtenue par le circuit 12, il est prévu selon l'invention, une liaison 25 connectée entre la cathode du thyristor Th1 et la base 33 du transistor T1, cette liaison étant constituée par-une résistance R15 et une diode D2 montées en série. Cette liaison permet d'appliquer une-impulsion positive sur la base 33 du transistor T1 qui, selon le processus de fonctionnement indiqué précédemment, entraîne l'apparition. d'un court-circuit à I'entrée du cir- cuit de balayage de ligne et, par suite, fait disjonctez le bloc d'alimentation 24. La présente invention n'est pas limitée aux seuls exemples de réalisation décrits et représentés mais en couvre au contraire toutes les variantes en ce qui concerne, en particulier, la constitution du circuit de retard 13, celle du relais 14 qui peut être une simple bascule bistable et la constitution du bloc de commande de changement de standard qui peut être entièrement électronique au lieu d'avoir des éléments électro-mécaniques. On peut, de même, sans sortir du cadre de l'invention réaliser un circuit de protection 12 à l'aide de transistors PNP au lieu de transistors NPN. REVENDICATIONS 1. Procédé dé commutation de la fréquence de balayage de ligne pour le changement de standard dans un récepteur de télévision, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes - à l'instant initial de l'ordre de changement de standard, on réduit brusquement la tension d'alimentation du circuit de balayage de ligne à une valeur pratiquement nulle ; - on maintient cet état de la tension d'alimentation - on actionne le relais de changement de standard après un délai supérieur su temps de décharge des divers composants du circuit de balayage ; - on ramène la tension d'alimentation à sa valeur normale après un délai suffisant pour que la nouvelle fréquence de fonctionnement de l'oscillateur de ligne soit stabilisée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que,pour réduire brusquement la tension d'alimentation du circuit de balayage de ligne à une valeur pratiquement nulle et la msintenir dans cet état,on agit sur l'étage d'entrée dit de commutation du circuit de balayage de ligne. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'action sur l'étage d'entrée du circuit de balayage de ligne se traduit par un état de conduction forcée de cet étage. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que pour engendrer l'état de conduction forcée de l'étage d'entrée du circuit de balayage de ligne, on appliaue une tension de polarisation appropriée sur l'étage de sortie de l'oscillateur de ligne. 5. Système de commutation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendivation 1 comprenant : un bloc de commande de changement de standard et un oscillateur de ligne commandé par un relais de changement de standard et commEuilant un circuit de balayage de ligne 9 thyristors, caractérisé en ce qu'il comporte - un circuit de retard inséré entre le bloc de commande de changement de standard et le relais de changement de standard, dont le retard est très supérieur au temps de décharge des divers composants du circuit de balayage - un circuit de protection connecté à la sortie du bloc de commande de changement de standard et délivrant une tension de polarisation forcée sur l'étage de sortie de l'oscillateur de ligne, de manière que ce dernier fasse conduire ltétage d'entrée du circuit de balayage pendant toute la durée de fonctionnement du circuit de protection et provoque pratiquement un court-circuit de cet étage d'entrée. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de protection comporte - un premier transistor dont la polarisation de ltélectrode de commande est réglée de, manière qu'il soit bloqué en régime normal,c'est-à-dire avant l'ordre de chan gement de standard;; - un second transistor dont la polarisation de ltélectrode de commande est réglée pour qu'il soit saturé en régime normal,c'est-à-dire avant l'ordre de changement de standard - deux circuits de mémorisation dont la constante de temps est très supérieure au temps de décharge des divers composants du circuit de balayage, les deux circuits de mémorisation étant connectés, respectivement, entre la sortie du bloc de commande de changement de standard et les électrodes de commande des deux transistors - des moyens d'inversion du signal de sortie du second transistor connectés entre ce dernier et l'électrode de commande du premier transistor - des moyens de conduction forcée de ltétage de sortie de l'oscillateur de ligne alimentée par la sortie du premier transistor. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d 'in- version sont constitués par une simple résistance connectée entre le. collecteur du second transistor et l'électrode de commande du premier transistor. 8. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que les circuits de mé risation sont du type à résistances et condensateurs. 9. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte une liaison de protection contre les surcharges, connectée entre la sortie du thyristor de balayage du circuit de balayage et 1'électrode de-commtnde du premier transistor.