Brevet FR2327689A1 — publié le 19770506

la présente invention concerne un dispositif de correction de la linéarité du balayage dans un circuit de balayage vertical d'tu récepteur de télévision utilisant un tube à rayons cathodiques à déviation électromagnétique du ou des faisceaux d'électrons. Il est bien connu que lorsque le tube à rayons cathodiques comporte un écran plat ou meme sphérique à grand rayon de courbure et si le centre de courbure de l'écran (à l'infini pour l'écran parfaitement plat) est différent du centre de déviation (intersect cn du prolongement du faisceau dévié sortant du champ magnétique du déviateur avec le prolongement du faisceau non-dévié, issu du canon d'électrons), c'est-à-dire lorsque le rayon de courbure de ltécran est nettement supérieur à la distance entre le centre de déviation et 11 écran, il se produit un défaut de la linéarité du balayage lorsque la bobine de déviation verticale est alimentée par un courant en dents-de-scie linéaire.Un tel défaut de linéarité entraîne un tassement des lignes-au centre de l'image et un écart entre lignes grandissant avec la distance relative à ce centre. La correction d'un tel défaut est connue, on l'obtient en superposant au signal en forme de dents-de-scie une forme d'onde en "S". Dans l'art antérieur ceci est généralement obtenu soit à l'aide d'un amplificateur non-linéaire déformant une dent-de-scie linéaire2 soit à l'aide d'un réseau de correction déformant le signal en dentsde-scie préalablement à son application à 11 entrée de l'amplificateur qui lui est quasi-linéaire,soit à l'aide de circuits de contreréaction et/ou de réaction à taux réglables et sélectives qui déforment la caractéristique de l'amplificateur de façon à conduire au meme résultat que les dispositifs précédents. Un tel dispositif de correction de la linéarité du balayage permet également de corriger la courbure du signal en forme de dentsde-scie fourni par le générateur, ainsi que la non-linéarité de l'amplificateur, notamment de son étage final. les circuits de contre-réaction ou de déformation du signal sont généralement constitués de filtres passe-bas et passe-haut composés de résistances fixes et variables, et de condensateurs électrochimiques et dont les réglages sont relativement délicats et interdépendants. le dispositif de correction de linéarité, objet de l'invention, ne comporte plus de filtres de contre-réaction passe-haut et passebas avec des réglages interdépendants, mais, dans le cas le plus général, on r effectue l'addition au signal principal du balayage en forme de dents-de-scie, des signaux issus de deux générateurs de fonction élaborant respectivement des signaux correspondant aux puissances deux et trois d'-une fonction linéaire du temps. Qn-obtient ainsi des réglages pratiquement indépendants l'un de l'autre en réglant les proportions des signaux additionnés au signal principal. Suivant l'invention, un dispositif de correction de la linéarité du balayage d'un circuit de balayage vertical alimentant des bobines de déviation électromagnétique d'un récepteur de télévision, ledit circuit de balayage comportant un générateur du signal principal de balayage d'amplitude réglable, en forme de dents-de-scie périodiques et un amplificateur de ce signal fournissant un courant en forme de dents-de-scie auxdites bobines de déviation, ledit dispositif de correction de linéarité étant principalement caractérisé par le fait qu'il comporte : un premier générateur de fonction fournissant un premier signal de correction périodique et synchrone avec le signal-principal de balayage et d'amplitude réglable, ledit premier signal étant une fonction quadratique du temps ; un second générateur de fonction fournissant un second signal de correction périodique et synchrone avec le signal principal de balayage et d'amplitude réglable, ledit second signal étant une fonction cubique du temps ; et un dispositif mélangeur additionnant lesdits premier et second signaux de correction, en proportions choisies, audit signal principal de balayage, en vue d'alimenter ledit amplificateur. l'invention sera mieux comprise et d'autres de ses caractéristiques apparaitront à l'aide de la description ci-après et du dessin annexé s'y rapportant, donnés à titre d'exemple, sur lesquels - la figure 1 représente un bloc diagramme illustrant un mode de réalisation possible d'un dispositif conforme à l'invention - la figure 2 représente un bloc diagramme dlun mode de réalisation avantageux d'un dispositif suivant l'invention ; et - la figure 3 représente un schéma partiellement sous la forme de blocs du mode de réalisation préféré du dispositif de correction suivant l'invention. Bur la figure 1 on a représenté-un bloc diagramme d'un circuit de balayage vertical pour récepteur de télévision comportent un dispositif de correction de linéarité conforme à l'invention. le circuit de la figure 1 comporte un oscillateur des trame 1 fournissant sur sa sortie un signal rectangulaire qui présente respectivement une première valeur pendant les intervalles de retour de trame et une seconde valeur, différente de la première, pendant les intervalles de l'aller du balayage de trame. l'oscillateur de trame 1 joue le r81e d'une horloge fournissant des impulsions à la fréquence de trame, d'une durée égale aux périodes de retour de trame, et qui est synchronisée ou remise à l'heure de façon connue (non représentée) à l'aide du signal de synchronisation de trame fourni par les circuits (de séparation des signaux de synchrcnisation) du récepteur de télévision. Cette horloge ou oscillateur 1 alimente ou commande un premier générateur de dents-de-scie 10 constitué généralement par un premier circuit intégrateur de type classique intégrant les signaux rectangulaires et qui fournit sur sa sortie un signal S croissant ou décrois- sant quasi-linéairement avec le temps pendant les périodes de l'aller de trame (S = at, où a est une constante) et retournant à sa valeur initiale durant les périodes de retour. Ce signal en forme de dentsde-scie récurrentes constitue le signal de balayage principal qui alimente l'entrée d'un amplificateur de balayage 5, dont la sortie est couplée aux bobines de déviation verticale, représentées par une inductance 6, par l'intermédiaire d'un condensateur 7. le dispositif de correction de linéarité conforme à l'invention, associé au circuit de balayage vertical décrit ci-dessus comporte un premier générateur de fonction 20 fournissant un premier signal de correction S1 périodique et de forme parabolique, c'est-à-dire une fonction quadratique du temps t - S1 = + bt2 (b étant une constante), un second générateur de fonction 30 fournissant un second signal de correction S2 périodique e-t en forme cubique, c'est-à-dire une fonc 3 tion cubique du temps t - S2 = - ct7 (c étant une constante) et un circuit mélangeur ou additionneur 40 qui effectue l'addition des signaux respectivement fournis par le premier générateur de dents-descie 10, le premier générateur de fonction 20 et le second générateur de fonction 30 afin d'obtenir un signal de commande du circuit de balayage Sg qui est la somme de S, S1 et S2, c'est-à-dire SB = S + S1 + S2 = at + bt2 - out3, ou a, b et c sont des coefficients constants que l'on doit pouvoir faire varier afin d'obtenir sur l'écran du tube à rayons cathodiques une déviation linéaire avec le temps t durant les périodes d'aller de trame. le premier générateur de fonction 20 devant fournir une fonction quadratique du temps, peut etre constitué par deux circuits intégrateurs en cascade 21 et 22 dont le premier intègre les signaux rectangulaires fournis par l'oscillateur de trame 1. le premier signal de correction S1 ayant principalement pour objet de compenser les nonlinéarités respectives du générateur du signal de balayage 10 fournissant le signal en dents-de-scie et de l'amplificateur 5 qui l'amplifie, dont la résultante peut être de sens quelconque, il est nécessaire de disposer d'un signal parabolique dont on peut varier et le sens et l'amplitude.A cette fin, on a relié l'une des bornes d'un premier potentiomètre 24 situé à la sprtie du premier générateur de fonction 20, directement à la sortie de l'intégrateur 22, tandis que son autre borne y est reliée par l'intermédiaire d'un premier inverseur de phase 25. Pour un amplificateur 5 déterminé ayant une non-linéarité connue, il est possible de fournir le signal parabolique avec un seul sens qui peut etre déterminé par celui du signal en dent-de-scie fourni par l'intégrateur 21 ou par celui du signal rectangulaire de ltoscillateur 1. te second générateur fonction 30 devant fournir le second signal de correction S2 en forme de cubique, peut comporteur trois. circuits int2 grateurs 31, 32 et 33 en cascade, dont le premier 31 reçoit les signaux rectangulaires de l'oscillateur de trame 1 et dont le dernier 33 fournit un signal qui est une fonction cubique (ct3) du temps t. A sa sortie, le générateur 30 comprend un second potentiomètre 35 permettant de régler l'amplitude du second signal de correction S2 à la valeur idoine et, du fait que le signal cubique doit etre soustrait du signal en dents-de-scie en vue d'obtenir une courbe résultante en forme de "S", un second inverseur de phase 34 est inséré entre l'intégrateur 33 et le second potentiomètre 35 qui fournit ainsi-un signal cubique avec un signe négatif. Il est évident que cette inversion de phase peut être effectuée à un endroit quelconque entre la sortie de l'oscillateur de ligne 1 et la borne du potentiomètre 35. le mélangeur 40 comporte une première entrée 41 recevant le signal principal du balayage S (at), une seconde entrée 42 reliée au curseur du premier potentiomètre 24 pour en recevoir le premier signal de correction S1 (+ bt2) et une troisième entrée 43 reliée au curseur du second potentiomètre 35 pour en recevoir le second signal de correction S2 (~ ct3) et il fourni t sur sa sortie le signal de commande de l'amplificateur de balayage S3 qui est la somme de ces signaux S, Si et Il est à noter, qu'en réglant l'amplitude de la dent-de-scie S à l'aide d'un potentiomètre (non représenté) incorporé au générate,lr 10 ainsi que celles des deux signaux de correction S1, S2 indépendam- ment l'une de l'autre, on peut obtenir non seulement la correction de la non-linéarité in gérante à la déviation électromagnétique mais également les non-linéarités des respectivement au générateur 10, à l'amplificateur 5 et aux bobines de déviation 6. On remarquera également, qu'il est possible de réduire le nombre des circuits intégrateurs utilisés en alimentant directement les deu ilènes intégrateurs 22, 32 du premier 20 et du second 30 générateur de fonction par le signal en dents-de-scie fourni par le générateur du signal de balayage 10. Il est possible d'omettre également le deuxième intégrateur 72 du second générateur de fonction 30 en l'alimentant à partir de la sortie du deuxième iiftégrateur 22 du premier générateur de fonction 20 fournissant un signal parabolique. On arrive donc au meme résultat avec trois circuits intégrateurs 10, 22 et 33 seulement. Un mode de réalisation avantageux du circuit de la figure 1 est représenté par le bloc diagramme de la figure 2 où l'un des intégrateurs agit sur la somme de trois signaux. Sur la figure 2, l'oscillateur de trame 1 alimente une première entrée 101 d'un premier circuit intégrateur 100 qui constitue le générateur du signal de balayage. Ce générateur 100 fournit en réponse aux signaux rectangulaires appliqués sur son entrée 101 un signal de balayage en forme de dents-de-scie S et c'est à partir de ce signal que seront élaborés les signaux de correction S1 et S2 dans le premier générateur de fonction 200 qui fournira un signal en dents-de-scie dont on peut inverser le sens. le premier générateur de fonction 200 est alimenté par la sortie 103 du premier circuit intégrateur 100 et comprend un inverseur de phase 201 et un premier potentiomètre 202 branchés de façon analogue à celle des éléments 23 et 24 du circuit de la figure 1. le curseur du premier potentiomètre 202,-relié à une première sortie 203 du générateur 200, fournit une première forme d'onde en dent-de-scie d'amplitude réglable à une première entrée 401 d'un additionneur 400. La sortie 107 du premier intégrateur 100 alimente, d'autre part, un second générateur de fonction 300 qui comprend un second circuit intégrateur 301 alimentant un second potentiomètre 302, dont le curseur, relié à une seconde entrée 402 de l'additionneur 400, fournit une seconde forme dlonde parabolique d'amplitude réglable. L'additionneur 400 effectue l'addiction des signaux appliqués sur ses entrées 401 et 402 et sa sortie alimente une seconde entrée 102 du premier circuit intégrateur 100, qui intègrera alors simultanément le signal rectangulaire, le signal linéaire (en dent-de-scie) et le signal quadratique (parabolique), qui résultera sur sa sortie 103 en un signal composite de commande de l'amplificateur de balayage SB présentant respectivement une première composante linéaire (at) constituant la dent-de-scie, une seconde composante parabolique (+ bt2) constituant le premier signal de correction S1 et une troisième composante cubique (- ct3) constituant le second signal de correction S2 . les proportions idoines de ces diverses composantes sont réglables à l'aide des potentiomètres 202 et 302. le mode de réalisation préféré du circuit de balayage vertical comportant un dispositif de correction de linéarité suivant l'invention, est représenté sur la figure 3. Dans ce circuit, ltintégrateur 301 du second générateur de fonction 300 de la figure 2 est remplacé par un élément existant du circuit de balayage. Sur la figure 3, le premier circuit intégrateur 100, générateur du signal de balayage en dent-de-scie, reçoit également, de meme que sur la figure 2, les signaux rectangulaires de l'oscillateur de trame i sur sa première entrée 101. Cet intégrateur 100 y est représenté schématiquement au moyen d'un circuit comprenant un amplificateur opérationnel 104 dont la sortie 108 est reliée à son entrée 109 par une- capacité 107. les entrées 101 et 102 sont respectivement réunies à cette entrée 109 de l'amplificateur 104 au moyen de résistances 105 et 106 qui permettent d'y effectuer l'addition au signal rectangulaire de trame, la somme des formes d'ondes en dent-de-scie et parabolique fournie par l'additionneur 400 et qui constituent également les éléments résistifs du circuit intégrateur. l'amplificateur de balayage 50 dont l'entrée est alimentée par la sortie 103 du premier circuit intégrateur 100 présente une non-linéarité connue2permettant d'omettre l'inversion du sens du premier signal de correction. Pour cette raison, le premier générateur de fonction 200, devant fournir une dent-de-scie, est alimenté par la sortie 103 du premier circuit intégrateur 100, ou par la sortie d'un étage amplificateur ou séparateur faisant partie de l'amplificateur de balayage 50 et fournissant un signal en phase avec celui de la sortie 103, et ne comporte qu'un premier potentiomètre 205 pour pouvoir régler l'amplitude de la première forme d'onde à la valeur désirée.La sortie du générateur 200, constituée par le curseur de ce premier potentiomètre, est reliée ici à la première entrée 401 de l'additionneur 400. Pour permettre l'utilisation du circuit de balayage avec des tubes à rayons cathodiques pour télévision en couleurs du type P.IX. ("precision-in-line") comportant un écran ligné trichrome composé de bandes de phosphore verticales et juxtaposées, ainsi qu'un masque à fentes et un système d'auto-convergence comportant un quadripôle monté en série avec les bobines de déviation verticale 6, l'amplificateur 50 du signal de balayage doit etre un amplificateur de courant fournissant aux bobines 6 un courant en dents-de-scie. Il est à remarquer que l'étage de sortie (non représenté) de l'amplificateur 50 est, de préférence, réalisé au moyen d'un étage de type "push-pulll' de classe B à deux transistors complémentaires tra vaillant - comme amplificateurs de courant. L'étage de sortie de l'amplificateur 50 fournit un courant en dent-de-scie de phase opposée à celle du signal de sortie du premier intégrateur 100, au montage des bobines 6 et du condensateur 7 en série, ce dernier étant dans ce circuit relié par son armature à la masse. le courant en dent-de-scie traversant les bobines 6 charge le condensateur 7 et produit sur les bornes de celui-ci une tension de forme parabolique, c'est-à-dire que le condensateur 7 se comporte comme un intégrateur du courant en dent-de-scie. Il est donc possible d'utiliser cette tension en forme de parabole symétrique récurrente, d'une part, en tant que seconde forme d'onde produisant après intégration supplémentaire le second signal de correction S2 et, d1autre part, pour fournir des signaux paraboliques pour la correction de coussin Est Ouest modulant en amplitude le signal de balayage horizontal. le condensateur 7 d'isolement de la bobine 6 fait donc ici partie intégrante du second générateur de fonction 300. Ce condensateur 7 est de type électrochimique de très forte valeur et il présente par conséquent une impédance comportant une composante résistive notable en série avec la capacité. D'autre part, pour stabiliser le gain de l'amplificateur 50 il peut être utile d'avoir une contre-réaction de courant. On insère alors entre l'armature du condensateur 7 et la masse une résistance supplémentaire 306 de contre-réaction fournissant sur ses bornes une tension proportionnelle au courant en dent-de-scie parcourant les bobines 6.De ce fait, la jonction du condensateur 7 avec les bobine 6 fournit une tension composite présentant une première composante parabolique et une seconde composante endent-de-scie qu'il faudra éliminer pour obtenir une forme d'onde en parabole symétrique. On procède à cette élimination par la soustraction d'un signal en dents-de-scie de ce signal composte. En effet, on branche un montage potentiométrique composé de résistances 305 et 704 en série, qui forment avec le second potentiomètre 303, au point 307. commun aux résistances 304, 305, un additionneur, entre la jonction des bobines 6 avec le condensateur 7 et un point du circuit fournissant une tension en dents-de-scie de phase opposée à celui du courant de balayage, ce point pouvant être constitué par la sortie du premier circuit intégrateur 100. les valeurs respectives des résistances 304 et 305 sont choisies en fonction des amplitudes respectives du signal composite aux bornes du condensateur 7 et du signal en dents-de-scie à la sortie du générateur 100 de façon à annuler la seconde composante du signal composite à leur jonction 307, ou l'on obtient alors la forme d'onde parabolique symétrique, utilisable pour la correction de coussin. La jonction des résistances 304 et 305 du montage potentiométrique alimente alors le second potentiomètre 703 dont le curseur est relié à la seconde entrée 402 de l'additionneur 400. Celui-ci comporte, par exemple, un réseau additionneur résistif 403 404 alimentant un ampli- ficateur opérationnel 405 inverseur de phase. l'additionneur 400 alimente la seconde entrée 102 du premier circuit intégrateur 100 qui, en opérant une intégration supplémentaire sur la somme de la première forme d'onde en dents-de-scie et de la seconde forme d'onde parabolique, fournit alors le signal de commande du balayage 5B composé du signal de balayage en dents-de-scie S = at, du premier signal de correction parabolique S1 = - bt2 et du second signal de correction cubique S,- 2 = - out3. Il est à remarquer ici que la capacité C du condensateur 7 est choisie de façon à obtenir à ces bornes la seconde forme d'onde parabolique avec une amplitude V suffisante, cette amplitude V étant proportionnelle à la valeur crête I du courant et inversement proportion- nelle à cette capacité C. REVENDICATIONS 1. Dispositif de correction de la linéarité du balayage pour un circuit de balayage vertical alimentant des bobines de déviation électromagnétique (6) d'un récepteur de télévision, ledit circuit de balayage comportant : un oscillateur de trame (1) fournissant des signaux rectangulaires périodiques à la fréquence de trame ; un premier moyen d'intégration simple (10) alimenté par ledit oscillateur (1) et constituant le générateur du signal principal du balayage (5) en forme de dents-de-scie périodiques ; et un amplificateur de balayage (5) alimenté par ledit premier moyen (10) et fournissant au'dites bobines (6) un courant de déviation en forme de dents-descie, ledit dispositif de correction de linéarité étant caractérisé par le fait qu'il comporte ; un second moyen d'intégration (20) fournissant un premier signal de correction (S1) en forme de parabole d'amplitude réglable et obtenu par une double intégration desdits signaux rectangulaires ; un troisième moyen d'intégration (30) fournissant un second signal de correction (S2) ) en forme de cubique et obtenu par une triple intégration desdits signaux rectangulaires ; et un circuit additionneur (40) permettant de fournir à l'entrée de l'amplificateur (5) la somme du signal principal de balayage (S) es des premier (S1) et second (S2) ) signaux de correction. 2. Dispositif de correction de linéarité suivant la revendication 1, faisant partie d'un circuit de balayage du type dans lequel le premier moyen d'intégration comporte un premier circuit intégrateur (100) intégrant lesdits signaux rectangulaires et fournissant en réponse à ceux-ci des signaux périodiques en forme de dents-de-scie, caractérisé par le fait que ledit premier circuit intégrateur (100) fait partie intégrante desdits second (200) et troisième (300) moyens d'intégration, le second moyen d'intégration (200) comportant, en outre, un circuit inverseur de phase (201) et un premier potentiomètre (202) en cascade, alimentés par la sortie (103) du premier circuit intégrateur (100), et fournissant une première forme d'onde en dents-de-scie de polarlté et d'amplitude réglable, et le troisième moyen d'intégration (300) comportant, en outre, un second circuit intégrateur (301) alimenté par la sortie (103) du premier circuit intégrateur (100) et alimentant un second potentiomètre (302) qui fournit une seconde forme d'onde parabolique d'amplitude réglable, et par le fait que ledit circuit additionneur (400, 101, 102) additionne lesdites première et seconde formes d'onde auxdits signaux rectangulaires et alimente ledit premier circuit intégrateur (100) qui fournit sur sa sortie un signal de-commande (S) de l'amplificateur (5) composé de la somme dudit signal principal de balayage (S) et desdits premier (S1) et second (S2) ) signaux de correction. 3. Dispositif de correction de linéarité suivant la revendication i, faisant partie d'un circuit de balayage du type dans lequel ledit premier moyen d'intégration comporte un premier circuit intégrateur (100) intégrant lesdits signaux rectangulaires et fournissant en réponse à ceux-ci des signaux périodiques en forme de dents-de-scie, et dans lequel l'amplificateur de sortie (50) est un amplificateur de courant fournissant à un montage en série composé des bobines de déviation (6) et d'un condensateur d'isolement (7) qui est relié à la masse par l'une de ses bornes, un courant de balayage en dents-de-scie, ledit amplificateur (50) présentant une non-linéarité déterminée, caractérisé par le fait que ledit premier circuit intégrateur (100) fait partie intégrante desdits second (200) et troisième (300) moyens d'intégration, ledit second moyen (200) comportant, en outre, un premier potentiomètre (202) alimenté par la sortie (103 ) du premier circuit intégrateur (100) et fournissant une première forme d'onde en dents--deWscie d'amplitude réglable, et ledit troisième moyen (300) comportant, en outre, un second circuit intégrateur alimenté par la sortie (103 ) du premier circuit intégrateur (100) et alimentant un second potentiomètre (303) qui fournit une seconde forme d'onde parabolique d'amplitude réglable, par le fait que ledit second circuit intégrateur est constitué par ledit amplificateur (50) et ledit condensateur (7) qui est alimenté par ledit courant de balayage en dents-de-scie et qui fournit en ré ponse à celui-ci ladite seconde forme d'onde parabolique audit second potentiomètre (303) relié au point commun dudit condensateur (7) et desdites bobines (6), et par le fait que ledit circuit additionneur (400, 105, 106) effectue l'addition des première et seconde formes d'onde auxdits signaux rectangulaires et alimente ledit premier circuit intégrateur (100) qui fournit sur sa sortie un signal de commande (S) à l'amplificateur (50) composé de la somme dudit signal principal de balayage (S) et desdits premier et et et second (S2) signaux de correction. 4. Dispositif de correction de linéarité suivant la revendication 3, faisant partie d'un circuit de balayage du type dans lequel ledit condensateur (7) est constitué par un condensateur électrochimique de forte valeur dont l'impédance comporte une composante résistive notable ensérie avec la capacité et/ou dans lequel une résistance de contre-réaction (306) est inséré entre la masse et ledit condensateur (7), la borne de celui-ci qui est réunie aux bobines (6) fournissant alors un quatrième signal composite comportant une première composante parabolique et une seconde composante en dents-de-scie superposées, caractérisé par le fait que ledit second potentiomètre (303) est alimenté par un circuit soustracteur (305, 304) dont l'une des entrées est reliée au point commun dudit condensateur (7) et desdites bobines (6) fournissant ledit quatrième signal et dont l'autre entrée est reliée à un point du circuit de balayage fournissant un signal en dents-de-scie afin d'éliminer ladite seconde composante, ledit circuit soustracteur (304, 305) fournissant alors ladite seconde forme dronde parabolique et symétrique. 5. Dispositif de correction de linéarité suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit soustracteur (304, 305) est constitué par un réseau additionneur résistif comportant deux résistances (304, 305) en série dont le point commun (3Q7) est relié audit second potentiomètre (305) et dont l'une des bornes est alimentée par ledit quatrième signal et dont l'autre borne est alimentée par un signal en dents-de-scie prélevé en aval dudit premier circuit intégrateur (100) et présentant -une phase opposée à celle du courant de balayage fourni par l'amplificateur (50). 6. Circuit de balayage vertical pour récepteur de télévision comportant un dispositif de correction de linéarité suivant l'une des revendications précédentes. 7. Récepteur de télévision comportant un circuit de balayage vertical suivant la revendication 6.