Brevet FR2271700A1 — publié le 19751212

La presente invention se rapporte aux amplificateurs à gain variable, destines a ramener un signal d'entree à un niveau sensiblement constant. La presente invention s'applique en particulier aux visiophones. Dans un visiophone, qui est un appareil transmettant les conversations telephoniques d'un abonne en morne temps que son image, on sait que la luminance d'une personne ou d'un document place devant un appareil de prise de vue, peut varier entre des limites tres ecartees, notamment du fait d'un mauvais reglage de la quantite de lumLère reçue. Il est connu, dans un visiophone, de reguler les signaux video issus de appareil de prise de vue pour obtenir des signaux ayant une luminance constante, par un contrôle automatique de gain du signal video. Lorsque la lumiere diminue, le contrôle automatique de gain effectue une elevation du gain de l'amplificateur à gain variable.Par suite de cette regulation electronique, on obtient des corrections de luminosite avec une constante de temps tres faible. La presente invention se rapporte plus particulidrement aux amplificateurs a gain variable faisant utilisation d'un transistor a effet de champ. On connaît un tel circuit amplificateur a gain variable comportant un transistor NPN monte en base commune associe a un transistor a effet de champ ; l'impedance entre les electrodes~appelees drain et source du transistor a effet de champ constitue la charge d'emetteur du transistor NPN. Dans ce circuit, le signal video d'entree est insecte sur l'electrode de commande, ou gate, du transistor a effet de champ, la composante continue du signal video de sortie preleve sur le transistor NPN est egalement appliquée sur le gate du transistor a effet de champ. Le gain du circuit est alors module par cette composante continue. Dans ce montage pour de grandes variations de gain, le signal video d'entree applique directement au transistor a effet de champ peut être soumis a des distorsions importantes. La presente invention a pour but d'eviter un tel inconvénient et surtout de rendre le gain de l'amplificateur independant de la composante continue du signal video d'entree. La presente invention a pour objet un amplificateur a gain variable du type precedent, c'est-a-dire comportant un transistor amplificateur sur lequel est preleve le signal de sortie et auquel est associe un transistor a effet de champ dont l'impedance drain-source constitue la charge d'emetteur du transistor amplificateur. Le circuit selon la presente invention est caracterise en ce que le signal d'entree est inJecte directement sur la base dudit transistor amplificateur charge par l'impedance drain-source du transistor à effet de champ reglee par un montage en boucle comparant la valeur moyenne du signal de sortie à une valeur de réference. D'autres caractéristiques et les avantages de la présente invention appa paîtront au cours de la description d'un mode de réalisation choisi à titre d'exemple et illustré dans le dessin ci-annexé dans lequel - la figure 1 est le schéma du dispositif amplificateur a gain variable selon l'invention, - la figure 2 est un réseau de caractéristiques d'un transistor à effet de champ. L'amplificateur à gain variable de la figure 1 comporte un transistor 1, de type NPN. Il reçoit un signal vidéo d'entrée E qui lui est appliqué sur sa base par un condensateur 2. Deux résistances, l'une 3 reliée à une source de tension +V l'autre reliée à la masse, sont connectées à la base de ce transistor 1 pour la polarisation de la base. Le collecteur du transistor 1 est relié à la source +V par une résistance 5 il est connecté à travers un amplificateur de puissance 6 à un amplificateur d'alignement 16 (ou étage clamp) sur lequel est prélevé le signal vidéo de sortie S. L'étage clamp permet de restituer la composante continue du signal et d'ajuster le niveau N de noir. L'amplificateur de la figure 1 comporte également un transistor à effet de champ 7 dont l'électrode appelée drain et désignée par d est reliée à l'émetteur du transistor 1 ; l'électrode appelée source et désignée par s est mise à la masse et l'électrode de commande appelée gate g reçoit le signal de commande de gain du transistor 1. L'impédance drain-source du transistor à effet de champ 7 constitue ainsi la charge émetteur du transistor 1. Le signal vidéo d'entrée E est appliqué sur le drain d du transistor à effet de champ 7 par l'intermédiaire du transistor 1. Le signal vidéo de sortie S-issu de l'amplificateur 6 et du clamp 16 est appliqué, à travers un redresseur et un réseau intégrateur illustrés par un bloc 8 et assurant une détection de la valeur moyenne du signal vidéo de sortie S, à un amplificateur 9. Cet amplificateur 9 est constitué par un comparateur recevant sur une première entrée la valeur moyenne du signal vidéo de sortie S et sur sa deuxième entrée une tension de référence R qui assure le réglage du gain de boucle. Cette tension de référence peut en pratique être ajustée. La tension d'erreur délivrée par l'amplificateur 9 est appliquée au gate g du transistor à effet de champ 7. Cette tension d'erreur fixe alors la valeur de l'impédance drain-source de ce transistor 7 pour que le niveau du signal vidéo de sortie S soit maintenu à une valeur sensiblement constante. Le niveau constant de sortie S est obtenu par la valeur de gain donnée par l'amplificateur à gain variable, la valeur de ce gain est définie par le rapport de la valeur de la résistance 5 à celle de l'impédance drain-source du transistor 7. On notera dans ce montage, que le transistor à effet de champ fonctionne avec une tension drain-source faible, à peu près constante, qui est déterminée par le pont de résistances 3 et 4. Ce fonctionnement du transistor à effet de champ 7 à faible tension drain-source correspond à une excursion sur le réseau de caractéristiques du transistor à effet de champ sur les portions de ces caractéristiques à variation de pente maximale en fonction de la tension gatesource Vgs, Dans la figure 2 on a représenté un réseau de caractéristiques donnant les variations du courant de drain Id en fonction de la tension drain-source Vds pour diverses valeurs, de o à -v, de la tension gate-source vgs. On voit que pour une tension Vds ayant une valeur faible, désignée par Ve (tension émetteur du transistor 1) la variation de pente des caractéristiques en fonction de Vgs, c'est-à-dire la variation d'impédance drain-source, est maximale. Dans ce montage, le signal vidéo d'entrée E est appliqué sur le drain du transistor à effet de champ 7 par l'intermédiaire du transistor I : la commande de gain de l'amplificateur est ainsi rendue indépendante de la composante continue du signal vidéo d'entrée E. C'est l'écart entre la valeur moyenne du signal de sortie S de niveau régulé et la tension de référence R qui assure la commande de gain. Dans le montage selon I'invention, pour un signal vidéo d'entrée de faible amplitude (50 m V nominal), la variation de gain est supérieure à 20dB avec une distorsion de linéarité apportée au signal vidéo inférieure à 5 Z, pour une bande passante supérieure à 5 N Hz. REVENDICATIONS 1/ Amplificateur à gain variable, destiné à ramener un signal d'entrée à un niveau constant, comportant un transistor amplificateur sur lequel est prélevé le signal de sortie à niveau constant et un transistor à effet de champ, caractérisé en ce que ledit signal d'entrée (E) est injecté directement sur la base dudit transistor amplificateur (1) chargé par l'impédance drain-source du transistor à effet de champ (7) et en ce'que l'impédance drain-source du transistor à effet de champ (7) est ajustée par un montage en boucle alignant la valeur du signal de sortie (S) redressé sur une valeur de référence (R) assurant le réglage du gain de boucle. 2/ Amplificateur à gain variable selon la revendication I, caractérisé en ce qu'un pont résist-if (3, 4) de polarisation de la base dudit transistor amplificateur (1) définit pour le transistor à effet de champ (7) une faible tension drain-source.