Brevet FR2327691A1 — publié le 19770506

L1invention concerne les dispositifs de stabilisation automatique du niveau des signaux video, monochromes ou en couleur, et notamment ceux équipant des émetteurs de télévision. L'obtention des performances optimales d'un émetteur de télévision, en particulier en ce qui concerne la- puissance et la linéarité, exige un niveau bien'défini des signaux de modulation. Divers moyens existent pour obtenir ce résultat antomatique- ment malgré les fluctuations de niveau des divers signaux de modulation à exploiter. I1 est en particulier connu d'utiliser un amplificateur video à gain variable, commandé automatiquement, pour en maintenir sensiblement constant le niveau de sortie. Mais vn problème de référence se pose puisque l'amplitude du signal image varie en fonction de l'éclairement de la scène. I1 est par exemple connu d'utiliser les signaux des impulsions de synchronisation comme référence mais ceci est rarement possible par suite des traitements que peut subir le signal de synchronisation indépendsmaent du signal luminance. L'insertion de lignes de test pendant l'intervalle de suppres- sion trame est de plus en plus fréquemment en usage dans de nombreux pays. Ces lignes comportent en particulier, pendant environ 5 microsecondes, un niveau crête de référence du blanc. I1 est connu de se servir de l'échantillonnage de ce niveau dE référence dont la valeur moyenne permet d'assurer la régulation du signal de modulation, mais cette méthode exige une amplification importante du signal de régulation correspondant. es dispositifs actuels basés sur ce principe manquent généralement de stabilité et surtout, provoquent une discontinuité dans le niveau de modulation en cas de suppression des lignes de test. Bginvention a pour objet de pallier ces inconvénients à l'aide de moyens simples et fiables. Selon l'invention, le dispositif de stabilistion automatique de niveau pour signaux video, comportant:un amplificateur à gain variable ayant une entrée de commande dudit gain, un générateur de tension de référence, un dispositif d'échantillonnage et de comparaison comparant ladite tension de référence avec le niveau d'un signal de crête de luminance inclus dans les intervalles de trame desdits signaux video, et un dispositif amplificateur des impulsions de sortie dudit comtarateur. est caractérisé en ce au' il zen outre - comporte/un dispositif à mémoires et un dispositif de commutation automatique, ledit dispositif à mémoires enregistrant à chaque apparition dudit signal de crête la dernière valeur correspondante de la tension de sortie dudit dispositif amplificateur et mémorisant en permanence ladite dernière valeur dès et pendant la suppression dudit signal de crête, ledit dispositif de commutation reliant ladite entrée de commande audit dispositif amplificateur à travers un premier circuit lorsque ledit signal de crête est présent, et audit dispositif à mémoire, à travers un deuxième circuit, dès et pendant la suppression dudit signal de crête. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaetront à l'aide de la description ci-après et des dessins s'y rapportant sur lesquels - la figure 1 est le schéma d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention - les figures 2 et 4 sont des exemples de mode de réalisation de certains éléments de la figure 1 - la figure 3 est un diagramme explicatif relatif à la figure 2. Sur la figure 1, les signaux video à stabiliser sont appliqués en 1 à un amplificateur à gain variable, 2, à un séparateur 7 et à un générateur 9. L'amplificateur 2 peut être de tout type connu, l'invention portant sur l'élaboration de la tension de commande de son gain, appliqué en'16. Be séparateur 7 délivre, comme il est également connu, des signaux de synchronisation ligne et trame, aux générateurs 9 et 8. A partir de ces signaux, le générateur 8 élabore des impulsions d'alignement des signaux video sur le niveau de suppression, et le générateur 9, qui reçoit également les signaux video, délivre des impulsions d'échantillonnage du niveau de crete de luminance auquel est porté, par les signaux de test, une des lignes produites pendant l'intervalle de suppression trame. Il est connu, par exemple, de placer des signaux de test sur les 17e et 330e lignes. Les impulsions d'échantillonnage sont obtenues de la manière suivantes : un compteur d'impulsions de synchronisation "ligne", dont le démarrage est assuré par le front arrière des impulsions "trame" fabriquées à partir de tops d'égalisation de trame, est verrouillé sur les tops de synchronisation des lignes ci-dessus, qui sont toutes deux à meme distance de l'impulsion de trame ; le compteur déclenche alors une première bascule monostable qui détermine 17 instant de l'apparition du signal de crête de luminance et commande une deuxième bascule mono stable émettant une impulsion de durée inférieure à la durée du signal de crête de luminance, par exemple 5 microsecondes pour une durée du signal de 15 microsecondes. Ces impulsions d'échantillonnage sont délivrées en 13 à travers la première entrée d'une porte ST dont la seconde entrée reçoit les signaux video et qui n'autorise ainsi la transmission que si le signal de crête est effectivement présent dans les signaux à traiter. Elles sont utilisées dans les dispositifs 3 à 6. Les signaux video délivrés en 11 par l'amplificateur 2 sont alignés sur le niveau de suppression de luminance dans le dispositif d'échantillonnage et de comparaison 7 qui reçoit en 12 les impulsions correspondantes et délivre sur sa sortie principale 10 les signaux alignés et régulés. Ce même dispositif échantillonne le niveau de crête de luminance présent dans ces signaux à l'aide des impulsions transmises en 13 et les compare à une tension de référence d'où résulte sur la sortie 14 de ce dispositif 3 une tension d'erreur amplifiée par le dispositif amplificateur 4 dont la sortie 15 alimente le dispositif de commatation automatique 5. Ce dernier aiguille, normalement, en 16, la tension d'erreur mais en cas d'absence de lignes de test, donc d'impulsions d'échantillonnage en -t-3, il relie automatiquement l'entrée décommande 16 de l'amplifi capteur 2 à la sortie 17 de lá mémoire 6 qui garde en permanence en mémoire la valeur de la tension délivrée en 15 lors de-la présence de la dernière impulsion d'échantillonnage. Un fonctionnement plus détaillé des dispositifs 3 à 6 est décrit ci-après. Sur la figure 2, où tous les chiffres repères inférieurs à 20 désignent les mêmes éléments que sur la figure 1, les signaux video présents à l'entrée Il du dispositif 3, sont d'abord alignés de manière classique à l'aide du condensateur 31 alimentant le collecteur du transistor 32, dont l'émetteur est à la masse et la base reliée, par l'entrée 12, au générateur d'impulsions d'aligne- - ment 8 (figure 1). Ces signaux, dont le niveau de suppression est ainsi aligné sur la masse, alimentent la base du transistor 33 (figure 2), monté en émidyne. Ce dernier a son émetteur relié d'une part à une source de polarisation négative V2 à travers une résistance 34 et d'autre part à la borne de sortie 10.Son collec- teur est relié à une tension positive Vt qui alimente également, d'une part, une des extrémités d'un potentiomètre 79, dont l'autre est à la masse, et d'autre part le collecteur d'un transistor 38 dont la base est reliée au curseur du potentiomètre 39. L'émetteur du transistor 38 est relié, à travers la résistance 37, d'une part à la borne de sortie~14 à travers le condensateur 36 d'autre part à la sortie 10 à travers l'espace collecteur-base d'un transistor 35 commandé par les impulsions d'échantillonnage appliquées sur sa base reliée à l'entrée 13 du générateur 9 (figure 1). Ces derniers commandent également la base du transistor 44 (figure 2) dont 11 émetteur est relié à une tension fixe V3 .L'entrée 14 du dispositif amplificateur 4 alimente, en série, l'amplificateur 41 et, à travers la capacité 42, la première entrée d'un amplificateur différentiel 43 dont la sortie 15 est également celle du dispositif 4 et dont la seconde entrée reçoit une tension fixe V . En outre la 4 première entrée de l'amplificateur 43 est reliée au collecteur du transistor 44. Sur le collecteur 35 se trouvent présents : d'une part -une tension de référence ajustée par réglage du potentiomètre 39 de manière à correspondre au niveau normal du signal crete de la -. luminance, d'autre part la valeur effective du signal de référence de la luminance crête qui y apparat pendant la présence des impulsions positives d'échantillonnage reçues sur la base du transistor 35. Il s'y compose une impulsion de tension résultante dont la figure 7 donne un exemple de deux valeurs possibles 81 et 82 par rapport au niveau 0 représenté en 83. Ce signal est amplifié, sans transmission de la composante continue, par l'amplificateur à courant alternatif 41. Le niveau de crête des impulsions est alors aligné sur une tension fixe V3 à l'aide du condensateur 42 et du transistor 44 commandés par les impulsions d'échantillonnage. Il en résulte un signal tel que représenté figure 3b où 93 est la nouvelle référence (tension V ) 3, et 91 et 92 les niveaux correspondant aux signaux respectifs 81 et 82. Cette disposition permet d'éviter un grand gain d'amplification par suite de la transformation réalisée sur le facteur de forme Dans le cas de la figure 3a, où les impulsions ont une durée de l'ordre de 5 microsecondes et apparaissent à la fréquence trame, c'est-à-dire toutes les 0,02 sec, le facteur de forme est donné par F = 5 10 2 = 0,25 j0r3 2.10 Au contraire dans le cas de la figure 3b le facteur de forme devient 1-F1 soit pratiquement 1 et on obtient une tension sensiblement continue à l'entrée de l'amplificateur différentiel 43 dont le dernier étage délivre en 15,sur une impédance élevée, une tension nécessaire à la commande de l'amplificateur 2 (figure 1). Sur la figure 4, cette tension alimente l'entrée 15 du conver- tisseur analogique digital 61 de la mémoire 6. Ce comsertisseur comprend un nombre de bascules égal au nombre de bits nécessaires au codage du niveau, soit par exemple 7 bascules pour 128 niveaux d'où 7 couples de tensions de sorties opposées (1 et 0) dont l'exploitation d'un seul est représenté. Chacune des sorties de ce couple-de tension alimente la première entrée des portes ET respec-tives 62 et 63 commandées en parallèle sur leur deuxième entrée par les impulsions d'échantillonnage. Bes sorties des portes 62 et 63 sont connectées respectivement à l'un des accès des bobinages 66 et 67 dont les autres sont reliés en parallèle à une tension positive V6 à travers une résistance 74.Ces bobinages sont bobinés en sens inverse sur le tore magnétique. 65 qui comporte des autres bobinages 68 et 69 ayant chacun un accès relié à la masse, l'autre accès du bobinage 69 étant connecté à un oscillateur de lecture 64 et celui du bobinage 68 à la base d'un transistor 71 dont l'émetteur est mis à la masse et le collecteur relié, d'une part, à un condensateur 72, dont l'autre extrémité est à la masse, d'autre part à la tension V6, à travers la résistance 70, et à une des sept entrées du convertisseur digital analogique 73 dont la sortie est la borne 17. Aucune information ne peut évidemment être transmise au tore 65 en l'absence d'impulsions d'échantillonnage. Si à son apparition} les portes 62 et 63 reçoivent sur leurs premières entrées respectivement les états 1 et o, l'enroulement 66 reçoit de la porte 62 une impulsion négative, pendant 5 microsecondes, saturant le tore. La bobine de lecture 68 ne recevra pratiquement pas de tension de la part de l'oscillateur 64. Be collecteur du transistor 71 se trouvera sensiblement à l'état t, même après disparition de l'impulsion issue de la porte 62. Inversement, Si les portes 62 et 63 reçoivent respectivement les états 0 et I, le courant traversant l'enroulement -67 met fin à la saturation du tore et le signal alternatif d'interrogation présent sur la base du transistor 71 le débloque. Be condensateur de forte capacité 72 permet d'obtenir une tension continue très faible représentative de l'état 0 qui se maintiendra, comme l'état précédent, indéfiniment,même en cas d'interruption, Jusqu'à la prochaine arrivée d'une impulsion d'échantillonnage. Be dispositif de commutation automatique 5 reçoit sur ses entrées 15 et 17 respectivement les tensions de commande instantanée et mémorisée qui alimentent toutes deux la sortie 16 à travers les diodes correspondantes, 54 et 55 branchées dans le sens passant du courant. Il reçoit également en 13 l'impulsion d'échantillonnage qui commande la bascule monostable 51 dont les deux tensions de sorties filtrées et sSnétriques alimentent respectivement les bases des transistors 52 et 53 dont les émetteurs sont reliés en semble à une tension de polarisation positive V5. Par ailleurs le collecteur du transistor 52 est relié à l'entrée 15 et celui de 53 à 11 entrée 16. La bascule monostable 51 délivre, en présence des impulsions d'échantillonnage, une tension positive sur la base du transistor 53, provoquant sa saturation, et, sensiblement nulle sur celle du transistor 52, provoquant son blocage, donc une résistance collecteur-émetteur élevée. Ce transistor 52 assure ainsi un passage pratiquement sans atténuation entre l'entrée 15 et la sortie 16 alors que le transistor 53 court-circuite la tension existant sur l'entrée 17, la diode 55 présentant alors une résistance élevée évitant de perturber le circuit opposé. L'état ci-dessus décrit de la bascule 51 se maintient grace à une constante de temps de quelque 20 millisecondes, ctest-a-dire légèrement inférieure au temps séparant normalement l'apparition de deux impulsions d'échantillonnage. Le filtrage de ces impulsions permet d'obtenir une tension permanente, maintenant cet état tant que les impulsions d'échantillonnage sont présentes. En cas d'interruption de celles-ci, la bascule 51 prend son état stable, 11 état des transistors 52 et 5S est inversé et la sortie 16 délivre la dernière tension enregistrée par la mémoire 6. Be dispositif de stabilisation ci-dessus décrit a permis d'obtenir une régulation du niveau à mieux que 1% près en sortie pour un niveau d'entrée variant de + 3dB dans une gamme de température de 0 à 500. REVENDICATIONS 1. Dispositif de stabilisation automatique de niveau pour signaux video comportant un amplificateur à gain variable ayant une entrée de commande dudit gain, un générateur de tension de référence, un dispositif d'échantillonnage et de comparaison comparant ladite tension de référence avec le niveau d'un signal de crête de luminance inclus dans les intervalles de suppression de trame desdits signaux video, un dispositif amplificateur des impulsions de sortie dudit comparateur, comportant des moyens de mise en mémoire du niveau desdites impulsions de sortie entre deux intervalles de suppression de trame successifs, caractérisé en ce que lesdits moyens de mise en mémoire sont un dispositif transformateur de facteur de forme et en ce qu'il comporte en outre un dispositif à mémoires et un dispositif de commutation automatique, ledit dispositif à memoiresenregistrant à chaque apparition dudit signal de crête la dernière valeur correspondante de la tension de sortie dudit dispositif amplificateur et mémorisant en permanence ladite dernière valeur dès et pendant la suppression dudit signal de crête, ledit dispositif de commutation reliant ladite entrée de commande audit dispositif amplificateur à travers un premier circuit lorsque ledit signal de crête est présent, et audit dispositif à mémoire, à travers un deuxième circuit, dès et pendant la suppression dudit signal de crête. 2. Dispositif de stabilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif à mémoire comporte en série un convertisseur analogique-digital de ladite dernière valeur, une mémoire å tores de ferrite, et un convertisseur digital analogique, lesdits premier et second circuits comportant chacun un élément de couplage en série et un interrupteur électronique en dérivation, et en ce que ledit dispositif amplificateur comporte en outre un amplificateur à courant alternatif alimentant ledit dispositif transformateur et un amplificateur à courant continu alimenté par ledit dispositif transformateur. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits interrupteurs électroniques sont des transistors dont leurs bases respectives sont polarisées par les tensions de sortie de signe opposé d'une bascule commandée par ledit signal de crête, les tensions étant choisies de manière qu'un des transistors soit bloqué quand 11 autre est saturé. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif transformateur de facteur de forme est un'dispositif d'alignement du niveau desdites impulsions sur celui dudit signal de crête, lesdits éléments de couplage étant des diodes. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les sorties dudit convertisseur analogique-digital sont couplées aux entrées respectives desdits tores à travers des portes correspondantes commandées par ledit signal de crête, ladite bascule étant une bascule monostable dont l'état stable assure le blocage dudit transistor dudit premier circuit et la saturation de celui dudit second circuit, et dont l'état temporaire, provoqué par l'apparition d'une impulsion dudit signal de crête, assure l'état inverse desdits transistors lors de la présence dudit signal de crête et pendant un temps au moins égal à la période de récurrence des impulsions dudit signal de crête. 6. Emetteur de télévision en noir et blanc ou en couleur comportant un dispositif de stabilisation selon l'une des revendications 1 à 5.