Brevet FR2207353A1 — publié le 19740614

la présente invention concerne les circuits d'excitation de tubes cathodiques, notamment de cathoscopes de télévision. Depuis longtemps déjà, on sait que les cathoscopes, lorsqu'ils sont soumis à un balayage normal, fournissent une image sur la presque totalité de leur écran, tandis que lorsque, pour une raison quelconque, le balayage vient à s'an- nuler dans une dimension, le faisceau d'électrons destiné à illuminer une-grande partie de l'écran effectue seulement un déplacement plan qui fait apparaître une ligne très brillante. Dans ces conditions, la densité du flux d'électrons appliqué sur cette ligne à chaque point de la surface sensible du cathoscope.d6passela valeur normalement admissible, et cette surface sensible se trouve endommagée par le surcroît d'énergie des électrons qui n'est pas transformé en énergie lumineuse, mais en chaleurs - Bien- entendu, les choses sqnt encore plus gravera lorsque le balayage perd ses deux dimensions, et que l'énergie électronique prévue pour tout l'écran est appliquée au seul point central de ce dernier. Dans les téléviseurs de la technique antérieure dont les éléments actifs sont essentiellement des tubes élec- tronques à la fois tous ces éléments actifs et le cathoscope comportent.un temps de chauffage de filament. Les inerties thermiques ainsi provoquées pour le cathoscope, le circuit de balayage, et le redresseur de très haute tension anodique sont donc comparables. Pour éviter l'inconvénient ci-dessus, on fa en sorte que les balayages décroissent moins rapidement que la très haute tension anodique du cathoscope, en particulier en y commandant un fort courant de faisceau électronique. Ce fort courant d'électrons permet en effet de décharger rapidement la capacité constituée par l'anode du cathoscope. On tend maintenant de plus en plus à fabriquer des téléviseurs dans lesquels le cathoscope est le seul tube électronique, la plupart des autres circuits, et en tout cas les circuits de balayage, étant à semi-conducteurs. Dans de tels téléviseurs, il est possible d'utiliser le moyen cidessus, en l'adaptant convenablement. La demanderesse a toutefois observé que, dans une situation particulière, ce moyen ne donne pas complète satisfaction. En effet, Si l'on met un téléviseur à transistor en marche, les courants de balayage et la très haute tension anodique prennent aussitôt leur valeur nominale. Par contre, quelques secondes sont nécessaires au filament du cathoscope pour qu'il atteigne sa température de régime, et fournisse le courant de faisceau électronique nominal. Si le téléviseur est mis à l'arrêt avant l'écoulement de ce laps de temps de plusieurs secondes, l'anode du cathoscope ne peut présenter la même loi de décharge que précédemment, car la cathode n'est pas suffisamment chaude pour fournir le courant de faisceau nominal. Après l'arrêt des balayages, l'anode du cathoscope n'est pas complètement déchargée ; le point lumineux peut donc encore apparaitre au centre de l'écran dtoù les dommages exposés plus haut pour la surface sensible. La présente invention a notamment pour objet un circuit d'excitation de tube cathodique permettant d'éviter cet inconvénient. 'a demanderesse propose un tel circuit d'excitation comprenant des moyens d'extinction de spot réagissant à l'interruption du fonctionnement de l'un des circuits de balayage en modifiant la tension sur l'une choisie des électrodes grille de Wehnelt et cathode dudit tube cathodique dans le sens du blocage du faisceau d'électrons. Il apparait immédiatement que cette solution consiste à prévoir un blocage du faisceau d'électrons, au lieu de l'intensifier selon le principe généralement admis. En plus de cette opposition de principe, les moyens proposés vont à l'encontre de la difficulté technique manifeste consistant à faire apparaître une tension de blocage au moment où les tensions de balayage elles-mêmes disparaissent: en effet, cette disparition peut dans certains cas être de à une chute générale de l'alimentation du téléviseur, et il faut néanmoins obtenir un fonctionnement correct. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence au dessin annexé, donné uniquement a titre d'exemple non limitatif, et sur lequel - la figure 1 représente un mode de réalisation préférentiel du circuit d'excitation de tube cathodique selon l'invention, et - la figure 2 en illustre une variante, dans laquelle l'interruption de l'un ou l'autre des deux circuits de balayage produit un blocage du faisceau d'électrons. Sur la figure 1, le cathoscope 1 comporte une électrode de Wehnelt 10 et une cathode 11. Il lui est associé une bobine de déviation magnétique horizontale 12, excitée par un circuit de balayage ligne 2. De façon connue en soi, le circuit de balayage ligne comporte un transformateur de sortie 20, ayant un enroulement secondaire 21 relié à l'anode d'une diode 22 dont la cathode est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance 23. Il est en effet classique de redresser une tension disponible dans le transformateur de balayage ligne 20 pour obtenir une tension continue + Vo de l'ordre d'une centaine de volts. L'électrode de Wehnelt 10, également dénommée grille de Wehnelt, ou première grille, est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance de fuite 13 dont la valeur est de l'ordre du Mégohm. Dans ce montage dit "avec grille à la masse",le tube cathodique est commandé par la cathode, et le potentiel de la grille de Wehnelt est voisin de la masse. La cathode 11 du tube cathodique 1 est polarisée à l'aide d'un circuit diviseur de tension à résistance comprenant, à partir d'une tension positive +V, une résistance 15, un potentiomètre 16, et une résistance 18 dont l'extrémi- té libre est reliée à la masse. Une forme de solution de la technique antérieure pour intensifier le courant defaisceau électronique consiste à brancher un condensateur 15A aux bornes de la résistance 15. En cas de disparition de la tension continue +V appliquée à cette résistance 15, la tension de charge du condensateur 15A subsiste, et produit un courant de décharge qui inverse la polarisation de la cathode 11 du cathoscope 1 par rapport à la masse, ce qui a pour effet de provoquer un faisceau électronique intense. Selon l'invention, les moyens d'extinction du spot comportent un condensateur 30 connecté entre la cathode de la diode 22 fournissant ladite tension continue et la grille de Wehnelt 10 du tube cathodique 1 ; en outre une diode 31 est reliée par son anode à la grille de Wehnelt tO et par sa Ca- thode à la masse. Avantageusement, une résistance 32 est mise en série sur le condensateur, sa valeur étant faible par rapport à celle des résistances 13 et 23. Lors de la mise sous tension du téléviseur, les courants de balayage ligne apparaissent très rapidement et le condensateur 30 est chargé à travers les diodes 22 et 31 tandis que le filament du tube cathodique s'échauffe plus lentement. Même si le téléviseur est arrêté presque aussi tSt après sa mise en marche, la charge déjà acquise par le condensateur 30 provoque un courant de décharge en sens inverse qui traverse les résistances 13 et 23. Il s'ensuit l'application d'une tension fortement négative sur la grille de Wehnelt 10, ce qui a pour effet de bloquer de façon durable le faisceau d'éleetrons. Si l'on suppose que les résistances 13 et 23 ont respectivement dee valeurs R1 et R2, et que le condensa tueur 30 a une capacité C, la tension appliquée à la grille de Wehnelt 10 en raison de la décharge du condensateur diminue lentement à partir de la valeur avec une constante de temps égale à (R1 + R2)C. la valeur de la résistance 32 est négligée, cette résistance servant seulement à limiter l'intensité initiale du courant de charge du condensateur 30 à une valeur admissible pour les diodes 22 et 31. On suppose aussi que les résistances inverses des diodes 22 et 31 sont grandes par rapport aux résistances Ri et R2. On comprendra que la constante de temps précitée peut facilement être ajustée pour que le blocage dure jusqu'au refroidissement de la cathode du cathoscope en cas d'arrêt du téléviseur ou juBqu'à la décharge de l'anode du tube cathodique, de façon plus générale. un un exemple particulier de réalisation, la résistance R2 a pour valeur 1 Mégohm, la résistance RI a pour valeur 100 kilohins, et la valeur de la résistance 32 est 1 kilohm; La constante de temps est donc de l'ordre de grandeur de la dizaine de secondes. On remarquera que ce mode de réalisation de l'invention fait intervenir seulement un condensateur, une diode susceptible de supporter une tension inverse de l'ordre de 100 volts, et éventuellement une résistance. Bien entendu, il faut éviter d'employer le condensateur 15A avec le montage illustré sur la figure 1. Cependant, la demanderesse a observé qu'en présence d'un tel condensateur, l'effet du condensateur 15A se fait d'abord sentir tel QU il a été prévu, c'est-à-dire en provoquant un fort faisceau électronique pendant le temps de descente des signaux de balayage, et ensuite, le condensateur 30 agit pour bloquer le faisceau électronique. Ceci est également vrai lorsqu'on met le téléviseur en marche à froid, puis à nouveau à l'arrêt avant que le filament du cathoscope 1 n'ait le temps de chauffer. En particulier, il est fréquent d'utiliser une tension continue prélevée dans le circuit de balayage ligne 2 pour alimenter d'autres parties du téléviseur. Ainsi par exemple, sur la figure 1, la tension +V peut être donnée par la tension +Vo fournie par le circuit de balayage ligne 2. Si l'on examine à nouveau le fonctionnement du circuit de la figure 1 dans ces conditions, on voit que la disparition de la tension +Vo fournie par le circuit de balayage ligne 2 s'accompagne de la disparition de la tension continue de polarisation de la cathode 11. La demanderesse a observé que le condensateur 30 réalise le blocage du faisceau d'électrons du cathoscope 1 même dans ce cas défavorable. Sur la figure 2, on retrouve les éléments de la figure 1, sauf ce qui a trait au transformateur du balayage ligne, qui n'est pas représenté en détail. En outre, on a représenté une bobine de déviation image 14, commandée par le circuit de balayage 4. Dans le circuit de balayage image, par exemple sur un enroulement du transformateur du balayage image, est prélevée une tension alternative, qui est redressée par l'intermédiaire d'une diode 50, d'une résistance série 51, et d'un condensateur 52 de filtrage connecté entre la sortie de la résistance 51 et la masse. La tension sensiblement continue disponible aux bornes du condensateur 52 est transmise par une résistance 53 à la base dtun transistor 54 du type NPN, dont l'émetteur est relié à la masse. Selon le mode de réalisation de la figure 2, une résistance supplémentaire 19 est insérée entre la résistance 18 et la masse. Cette résistance 19 constitue un circuit passif, c'est-à-dire dont le fonctionnement n'est pae lié à l'existence d'une alimentation. (On remarquera que l'impédance collecteur-émetteur d'un transistor non alimenté peut très bien constituer un circuit passif selon cette définition). La valeur de la résistance 19 est choisie telle que la cathode 11 aoit portée à une tension de blocage lorsque la réalisation 19 est seule en circuit. En fonctionnement normal du téléviseur, le circuit de balayage image 4 fournit une tension continue aux bornes du condensateur 52, ce qui a pour effet de saturer le transistor 54, court-circuitant par la la résistance 19, et permettant le passage d'un courant de faisceau électronique dans le cathoscope 1. On remarquera que ce montage n'a pas de constante de temps par lui-meme pour ce qui est de la sécurité, sauf celle de à la chute possible de la tension +V, d'origine extérieure. La grandeur de la- tension de blocage ddpend de la valeur de la résistance 19. Ire transistor 54 et ses moyens de commande ean- tituent un circuit actif. Dans le mode de réalisation illustré, les éléments 50 à 54 sont ajoutés au circuit. La capacité du condensateur 52 -peut entre très faible, car le rôle de filtrage de ce dernier est peu important, le transistor 54 fonctionnant en saturation ; au contraire, il est préférable que la décharge du condensateur 52, donc ie blocage du transistor 54, intervienne dès que possible après l'arrêt du balayage image. Sur la figure 2, on a illustré un cas où une sécurité à l'égard du balayage image est réalisée en meme temps que la sécurité du balayage ligne de la figure 1. Bien entendu, il est facile d'utiliser seulement l'une ou l'autre de ces deux sécurités. De même, il est clair que le rible des circuits de balayage sur les figures 1 et 2 par rapport à la sécurité peut étre Inversé. En outre, les dispositions selon l'invention ont été décrites dans le cas d'un cathoscope en montage dit à grille à la masse", mais elles s'appliquent aussi aux autres montages du cathoscope, en adaptant la polarité de la tension de blocage et des diodes, et en choisissant convenablement l'électrode à laquelle cette tension de blocage est appliquée. Enfin, les dispositions selon l'invention ont pour effet d'éviter un endommagement de l'écran d'un tube cathodique non seulement lors d'une mise en route suivie d'une mise à l'arret immédiate, mais encore plus généralement lors de la mise à l'arrêt, ou lors d'une interruption accidentelle du fonctionnement de l'un des circuits de balayage. REVEIICLTI0NS 1. Circuit d'excitation de tube cathodique, avec un circuit de balayage ligne, un circuit de balayage image, un circuit de haute tension anodique pour ledit tube, et un circuit de polarisation ues électrodes brille de Weh nelt et cathode dudit tube, caractérisé en ce qu'il com porte des- moyens d'extinction de spot réagissant à l'in terruption du fonctionnement de l'un des circuits de balayage en modifiant la tension sur l'une choisie des électrodes grille de Wehnelt et cathode dudit tube dans le sens du blocage du faisceau d'électrons. 2. Circuit d'excitation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'extinction de spot sont aptes à prélever de l'énergie électrique sur ledit circuit de balayage lorsqu'il fonctionne, et à la, restituer à ladite électrode choisie avec la polarité convenable loraque le fonctionnement du circuit de balayage est interr rompu. 3. Circuit d'excitation selon la revendication 2, caractérisé en ce que leadits moyens d'extinction de spot comprennent un condensateur. 4. Circuit d'excitation selon l'une des revendica tions 2 et 3, caractérisé en ce que ledit circuit de balayage est circuit de balayage lignes. 5. Circuit d'excitation selon la revendication 4, dans lequel le circuit de balayage lignes est agencé pour fournir une tension continue, caractérisé en ce que le condensateur est monté en série sur ladite tension conti nue, avec une diode dans le sens passant pour ladite tension continue, le point commun à diode et au conden sateur étant relié à ladite électrode choisie. 6. Circuit d'excitation selon la revendication 5, dans lequel ladite tension continue est positive, et le tube cathodique est agencé selon le montage dit "grille à la masse", caractérisé en ce que ladite électrode choisie est l'électrode de grille de Wehnelt, en ce que ledit condensateur est connecté entre la tension continue posi tive et l'électrode de grille, et en ce que la diode est connectée par son anode à l'électrode de grille et par sa cathode à la masse. 7. Circuit d'excitation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'extinction de spot comportent un circuit passif conçu pour réaliser ledit blocage, et un circuit actif réagissant au fonctionnement du circuit de balayage choisi en court-circuitant ledit circuit passif. 8. Circuit d'excitation selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit actif comporte des moyens de redressement d'une tension prélevée dans le circuit de balayage choisi, et un transistor commandé par cette ten sion redressée pour court-circuiter entre son collecteur et son émetteur ledit circuit passif. 9. Circuit d'excitation selon la revendication 8, dans lequel le tube cathodique est agencé selon le montage dit "grille à la masse", avec sa cathode polarisée par un diviseur de tension résistif, caractérisé en ce que le circuit passif comporte une résistance supplémentaire insé rée dans le diviseur de tension résistif. 10. Circuit d'excitation selon la revendication 7, caractérisé en ce que lecircuit de balayage choisies le circuit de balayage image. 11. Circuit d'excitation selon l'une des revendica tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une paire de moyens d'extinction de spot, réagissant à l'in- terruption du fonctionnement des circuits de balayage ligne et image respectivement.