Brevet FR2535565A1 — publié le 19840504

La présente invention concerne un réseau de blocage et d'échantillonnage de signaux dans un système pour régler automatiquement la polarisation d'un tube-image dans un téléviseur. Les téléviseurs couleur emploient quelquefois un système automatique de-réglage de la polarisation du tube- image (AKB), pour établir automatiquement les niveaux appropriés du courant représentatif de l'image noire pour chaque canon d'électrons d'un tube-image couleur du télé- viseur Par suite de cette opération, les images repro- duites par le tube-image ne peuvent être affectées de façon néfaste par des variations des paramètres de fonctionnement du tube-image (par exemple du fait des effets du vieillis- sement et de la température)-0 Un système AKB fonctionne typiquement pendant les intervalles d'effacement de l'image, moment auquel chaque canon d'électrons du tube-image est conducteur d'un faible courant d'effacement représentatif de l'image noire en ré- ponse a une tension de référence représentative de l'infor- mation du signal vidéo du noir Ce courant est traité par le système AKB, pour produire un signal qui est représentatif des courants conduits pendant l'intervalle d'effacement, et qui est utilisé pour maintenir un'niveau souhaité du courant du noir. Dans un type de sytème AKB, des circuits de réglage répondent à un signal impulsionnel périodiquement dérivé, d'une grandeur représentative du niveau du-courant du noir de la cathode Le signal dérivé est traité par les circuits de réglage comprenant des réseaux de blocage et d'échantil- lonnage pour développer un signal de correction de la pola- risation du tube-image dont la grandeur augmente ou diminue, et qui est appliqué au tube-image pour maintenir un niveau correct du courant du noir Le réseau de blocage comprend un condensateur de blocage pour établir une condition de reeéférence pour l'information du signal à échantillonner selon le niveau d'une tension de référence développée au condensateur de blocage La tension de référence est appli- quée au réseau d'échantillonnage pour établir une condition de polarisation de référence initiale pour le réseau d'échantillonnage Un système AKB de ce type est décrit dans le brevet US N O 4 331 981, par exemple. Dans un système AKB o les variations d'amplitude à échantillonner sont très faibles, la tension de réfé- rence de blocage par rapport à laquelle des petites varia- tions d'amplitude du signal sont échantillonnées, doit être établie en toute fiabilité et avec précision En consé- quence, on reconnaît qu'il est souhaitable de garantir que le condensateur de blocage ne pourra pas se décharger de manière significative, en particulier pendant l'intervalle relativement long o les circuits de traitement de signaux AKB ne sont pas engagés dans les fonctions de blocage et d'échantillonnage de signaux. Selon les principes de la présente invention, on prévoit un système pour régler automatiquement le niveau du courant de l'image noire qui est conduit par un dispo- sitif de visualisation de l'image Le système fonctionne pendant les intervalles de réglage pendant les intervalles d'effacement de l'image et il comprend un moyen pour déri- ver un signal représentatif de la grandeur du courant de l'image noire Des moyens d'échantillonnage de signaux sont incorporés et ils répondent au signal représentatif dérivé pour appliquer un signal de réglage de polarisation de sortie au dispositif de visualisation de l'image afin de maintenir un niveau souhaité du courant du noir Un moyen comprenant un dispositif de stockage de charge est couplé au moyen d'échantillonnage de signaux et il sert, pendant les intervalles de réglage, à développer une tension de référence au dispositif de stockage de charge Cela établit une condition de polarisation de référence pour les moyens d'échantillonnage de signaux Des moyens sont éga- lement incorporés pour inhiber sensiblement les courants conduits par les moyens d'échantillonnage pendant des inter- valles autres que les intervalles de réglage Cela empoche la charge au dispositif de stockage et ainsi la tension de référence d'être modifiées d'une manière significative pen dant les intervalles autres que les intervalles de réglage. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparai- tront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: La figure 1 montre une partie d'un téléviseur couleur o est incorporé un sytème AKB comprenant un réseau de blo- cage et d'échantillonnage de signaux selon la présente in- vention; et La figure 2 montre une forme d'onde utile à la compré- hension du fonctionnement du système AKB. Sur la figure 1, des circuits 10 de traitement de signaux de télévision appliquent des composantes séparées de luminance (Y) et de chrominance (C) d'un signal composite de télévision en couleur, à un réseau 12 de traitement de luminance-chrominance Le réseau de traitement 12 comprend des circuits de réglage du gain de luminance et de chromi- nance,descircuits d'ajustement du niveau en courant continu (comprenant par-exemple des circuits déclenchés de blocage du niveau du noir),-des démodulateurs couleur pour développer des signaux de différence de couleurs r-y, g-y et b-y et des matrices d'amplification pour combiner ces derniers signaux aux signaux traités de luminance afin de produire des si- gnaux à un bas niveau représentatifs dé l'image en couleur r, get b. Ces signaux sont amplifiés et-autrement traités par des circuits dans des réseaux de traitement de signaux vidéo de sortie 14 a, 14 b et 14 c respectivement, qui appli- quent des signaux d'image couleur amplifiés à-un haut niveau R, G et B aux électrodes respectives de réglage d'intensité de cathode 16 a, 16 b et 16 c d'un tube-image couleur 15 Les réseaux 14 a, 14 b et 14 c accomplissent également des fonctions en rapport avec la fonction de réglage automatique de la polarisation du tube-image (AKB), comme on le décrira Le tube-image 15 est du type auto- convergent à canons en ligne, ayant une grille de commande excitée en commun 18 associée à chacun des canons d'élec- trons comprenant les électrodes de cathode 16 a, 16 b et 16 c. Comme les réseaux de traitement de signaux de sortie 14 a, 14 b et 1 '4 c sont semblablesdanscemode de réalisation, la description qui suit du fonctionnement du réseau de traitement 14 a,s'applique également aux réseaux 14 b et 14 c. Le réseau de traitement 14 a comprend un étage d'attaque du tube-image qui comprend un transistor d'entrée 20 de rang inférieur configuré en amplificateur S émetteur commun qui reçoit le signal vidéo r du réseau de traitement 12 par un réseau 21 de couplage de signaux d'entrée, et un transistor de sortie à haute tension de rang supérieur 22 configuré en amplificateur en base commune qui, avec le transistor 20, forme un amplificateur d'attaque vidéo en cascode Le signal vidéo R à un haut niveau, approprié à lttaque de la cathode 16 a du tube-image, est développé à l'émetteur de transistor 22 et il est appliqué à la cathode 16 a du tube-image. Un générateur 40 de signaux de temporisation conte- nant des circuits logiques combinatoires et séquentiels de commande ainsi que des circuits de décalage de niveau répond à des signaux périodiques à la fréquence de synchro- nisation horizontale (H) et à des signaux périodiques à la fréquence de synchronisation verticale (V)gtous deux dérivés des circuits déflecteurs du téléviseur, pour pro- duire des signaux de temporisation VB, Vs, VC, et VG qui commandent l'opération de la fonction AKB pendant des in- tervalles AKB périodiques. Chaque intervalle AKB commence peu après la fin de l'intervalle de retour vertical pendant l'inter- valle d'effacement vertical et contient plusieurs inter- valles de ligne horizontale, également pendant l'intervalle d'effacement vertical et pendant que l'information d'image du signal vidéo est absente Le générateur 40 de signaux de temporisation peut être construit en utilisant les techniques révélées dans le brevet US n O 4 277 798, au nom de Hinn et intitulé 'Automatic Kinescope Biasing System with Increased Interference Immunity". Le signal de temporisation VB-est utilisé pour inhiber les signaux vidéo pendant les intervalles de fonc- tionnement en AKB, et il comprend une impulsion produite peu après la fin de l'intervalle de retour vertical, Le signal VB existe pendant la durée de l'intervalle AKB ou de réglage et il est appliqué à une borne d'entrée de réglage d'effa- cement du réseau 12 de traitement de luminance-chrominance pour forcer les sorties r, g et b du réseau de traitement 12 à présenter un niveau de référence en courant continu représentatif d'un image noire correspondant à l'absence de signaux vidéo Cela peut être accompli en réduisant le gain du signal du réseau de traitement 12 sensiblement à zéro par les circuits de réglage du gain du réseau de traitement 12 en réponse au signal VB, et en modifiant le niveau en courant continu du trajet de traitement de signaux-vidéo par les circuits de réglage du niveau en courant continu du réseau de traitement 12 pour produire un niveau de référence représentatif de l'image noire aux sorties de signaux du réseau de traitement 12. Le signal de temporisation VG utilisé comme 4 mpuilsion positive d'attaque de grille contient quelques intervalles (par exemple 3) de ligne horizontale pendant l'intervalle d'effacement vertical Le signal de temporisation VC est utilisé pour contrôler le fonctionnement d'un circuit de blocage associé à la fonction d'échantillomnage de signaux du système AK Bo 6, Le signal de temporisation Vs,utilisé comme signal de commande d'échantillonnage, se produit après le signal VC et il sert à synchroniser le fonctionnement d'un circuit d chantillonnage et de maintienqui développe un-signal de la polarisation en courant continu pour contrôler le niveau du courant du noir de la cathode du tube-image Le signal VS contient un intervalle d'échantillonnage (comme trois intervalles de ligne horizontale)dont le début est légèrement retardé par rapport à la fin de l'intervalle de blocage contenu par le signal de commande de blocage VC, et dont. la fin coincide sensiblement avec la fin de l'intervalle AKB. En se référant de nouveau à la figure 1, pendant l'intervalle MKB l'impulsion positive VG(par exemple de l'ordre de + 10 volts) polarise en direct la grille 18 du tube-image pour forcer le canon d'électrons comprenant la cathode 16 a et la grille 18,àaugmenter en conduction. En des temps autres que les intervalles AKB, le signal VG produit la polarisation normale et moins positive pour la grille 18 En réponse à l'impulsion positive de grille VGP une impulsion positive et de phase semblable de courant apparait à la cathode 16 a pendant l'intervalle de l'impul- sion de grille L'amplitude de l'impulsion de courant à la sortie de la cathode ainsi développée est proportionnelle au niveau de la conduction du courant du noir de la cathode (typiquement quelques niciro-ampères)o L'impulsion induite à la sortie de la cathode pro- voque le développement d'une impulsion de tension corres- pondante dans des résistances 30 et 31 de division de tension de façon qu'une impulsion de tension proportionnelle à l'impulsion induite à la sortie de la cathode apparaisse à travers la résistance 31 Cette impulsion de tension est appliquée à un réseau de traitement 50 de signaux de réglage de polarisation AKB. Le réseau 50 accomplit des fonctions de blocage 7. et d'échantillonnage de signaux pendant l'intervalle de réglage La fonction de blocage est accomplie pendant un intervalle de blocage (qui coincide avec le signal de tempo- risation VC) pendant chaque intervalle AKB, au moyen d'un réseau de blocage en contreàréaction qui comprend un conden- sateur de couplage d'entrée en courant alternatif-51, un amplificateur opérationnel à transconductance 52 et un commutateur 1 électronique 56 La fonction d'échantillonnage est accomplie pendant un intervalle d'échantillonnage (qui coïncide avec le signal de temporisation Vs), suivant l'intervalle de blocage pendant chaque intervalle AKB ou de réglage, au moyen d'un réseau comprenant l'amplificateur 52, un commutateur électronique 54 et un condensateur de stockage de charge 58 répondant à la moyenne. Une tension de correction de polarisation du tube- imageest développée aux bornes du condensateur 58 et elle est appliquée à -une entrée de réglage de polarisation de l'étaged'attaque 20, 22 du tube-image à la base du transis- tor 20, par un réseau de couplage 60 (comprenant par exemple un étage tampon et des circuits de décalage de niveau) qui produit une tension de réglage de polarisation de sortie compatible avec les conditions d'entrée du transistor 20. La tension de correction développée aux bornes du condensa teur 58 sert à maintenir automatiquement un niveau correct souhaité de conduction de courant du noir du tube-image,_ par action de réglage en contre-réactiono L'amplificateur 52 à transconductance comprend des transistors d'entrée différentiellement connectés 70 et 72. Une tension de référence fixe VREF est appliquée à la base du transitor 72, et les signaux à échantillonner sont appliqués à la base ou entrée du transistor 70 par le conden- sateur de couplage en courant alternatif 51 Le circuit de collecteur ou sortie du transistor 72 comprend un""miroir de courant" à charge active (ou réseau répétiteur de courant) qui comprend des transistors 75 et 76 du type PNP - Un transistor 73 et une résistance associée 74 de déter- mination de courant servent de source de courant des transistors 70, 72 Un transistor 78 et une résistance associée de détermination de courant 79 servent de source de courant du transistor 76 La valeur de la résistance 79 ( 2 R) est choisie par rapport à la valeur de la résistance 74 (R) de façon que le courant émis par le transistor 78, I/2 esoit égal à la moitié du courant I émis par le transis- tor 73 Pendant les intervalles d'échantillonnage, l'ampli- ficateur à *transconductance-52 développe des variations de courant de sortie aux collectéurs interconnectés des transistors 76, 78 en réponse aux variations de tension d'entrée à la base du transistor 7 O. Il faut noter que la conduction de l'amplificateur 52 est réglée en réponse à un potentiel de polarisation (+ POLARISATION) appliqué sélectivement aux transistors 73 et 78 formant source de courant par un commutateur élec- tronique 85, qui répond au signal de temporisation VB - Le commutateur 85 est conducteur en réponse au signal VB pendant les intervalles AKB ou de réglage, appliquant ainsi un potentiel de polarisation aux transistors 73 et 78 et ainsi l'amplificateur 52 peut fonctionner Cependant, en d'autres temps, le commutateur 85 est non conducteur et la polarisation de fonctionnement est supprimée des transis- tors 73 et 78, les transistors amplificateurs 70 et 72 sont ainsi rendus non conducteurs Avec le transistor 70 non conducteur, une tension de référence VR développée à la borne négative (-) du condensateur de blocage 51 est avantageusement empéchée de se décharger de manière significative par les courants d'entrée du transistor 70 pendant les intervalles relativement longs o les fonctions AKB de blocage et d'échantillonnage ne sont pas accomplies. Cet aspect de l'agencement révélé sera décrit en plus de détail dans la description qui suit du processus AKB de blocage et d'échantillonnage, en se référant à la forme 2535-565 d'onde de la figure 2. La forme d'onde de la figure 2 montre la tension d'entrée-apparaissant à l'entrée de signaux ou base du transistor amplificateur 70 pendant les intervalles de blocage et d'échantillonnage Pendant l'intervalle initial de blocage (a), un niveau de référence (b) correspondant à la tension de référence VR à l'armature négative du condensateur 51 est développé à la base du transistor 70. Les variations d'amplitude du signal sont échantillonnées par rapport à ce niveau de référence pendant l'inter- valle subséquent d'échantillonnage (c) Le signal à échantillonner apparaît pendant l'intervalle subséquent d'échantillonnage, et il manifeste une amplitude A V qui varie selon les variations du niveau du courant du noir du tube-image Les variations d'amplitude qui sont échantillonnées sont très faibles, de l'ordre de quelques millivolts par rapport à une amplitude correspondant à un niveau correct du courant du noir du tube-image. En continuant avec la figure 1, le commutateur de blocage 56 n'est conducteur que pendant l'intervalle de blocage en réponse au signal-de temporisation Vc, et le commutateur d'échantillonmage-54 n'est conducteur que pendant l'intervalle d'échantillonnage en réponse au signial de temporisation VS Lé commutateur de polarisation 85 niest conducteur que pendant les intervalles de blocage et d'échantillonnage. Pendant l'intervalle de référence de blocage, le collecteur ou sortie du transistor 72 est relié à l'arma- ture négative du condensateur 51 à la base ou entrée du transis'tor 70 par l'amplificateur miroir de courant com- preenant le transistor 75 connecté en diode et le transistor 76 et le commutateur 56 pour former un trajet de contre- réaction négative Le condensateur de stockage de sortie 58 est découplé de l'amplificateur 52 à ce moment, par le com- i metateur 54 non conducteur L'armature négative-du conden- sateur 51 se charge par les courants conduits par les transistors 72, 75 et 76 jusqu'à ce que les tensions aux bases de transistors 70 i 72 soient sensiblement égales (c'est-à-dire que la différence de tension à l'entrée de l'amplificateur 52 soit sensiblement nulle) A ce moment, le courant I émis par le transistor 73 se répartit égale- ment entre les courants de collecteur des transistors 70 et 72, et donc les courants de collecteur des transistors 72 et 76 sont égaux au courant de collecteur (I/2) conduit par le transistor 78 Par conséquent, tout le courant de collecteur conduit par le transistor 76 s'écoule en tant que courant de collecteur dans le transiter 78 Le trajet de contre-réaction de courant s'établit à une condition de courant nul avant la fin de l'intervalle de blocage, moment auquel le transistor 78 "collecte" tout le courant de collecteur conduit par le transistor 76, et un courant nul de contre- réaction s'écoule vers la base du transistor et le condensateur 51. Ainsi, par action de contre-réaction de courant, la base ou entrée du transitor 70 estbloquée à un niveau de référence en courant continu VR pendant l'invervalle de blocage La tension de référence VR est fonction de et, dans ce cas, elle est égale à VREF A la fin de l'inter- valle de blocage, la tension aux bornes du condensateur 51 est égale à la différence entre la tension VR à la borne négative du condensateur 51, et une tension nominale continue à la borne positive du condensateur 51 Cette dernière tension est fonction de la tension à la cathode du tube- image développée en réponse à la condition d'image noire pendant l'intervalle AKB. Pendant l'intervalle subséquentd'échantillonnage ou le condensateur 58 est couplé à la sortie de l'amplifica- teur 52 par le commutateur 54, la charge au condensateur 58 reste inchangée à moins que le signal d'entrée appliqué au transistor 70 ne soit suffisant pour modifier la pola- risation équilibrée de base du transistor 70 établie pen- dant l'intervalle de référence de blocage précédent Par exemple, une augmentation de la tension à la base du tran- sistor 70, induite par une augmentation de l'amplitude de l'implusion d'entrée à échantillonner, provoque une diminution correspondante du courant de collecteur des transistors 72 et 75 et également du courant de collec- teur du transistor 76 du fait de l'action de répétition de courant Le condensateur 58 se décharge alors par le transistor 78, d'une quantité correspondant à la condi- tion diminuée de courant du transistor 76, pour réduire ainsi la tension au condensateur 58 Dans ce cas, le transistor 78 sert de collecteur de courant par rapport à la décharge du condensateur 58 De même, une diminu- tion de la tension de base du transistor d'entrée 70 provoque une augmentation correspondante du courant de collecteur du transistor de sortie 76 Le condensateur 58 se charge par le transistor 76 en réponse à cette con- duction accrue de courant, et la tension au condensateur 58 augmente Dans ce cas, le transistor 76 sert-de source de courant par rapport à la charge 'du condensateur 58. Comme on l'a précédemment noté, le transistor d'entrée 70 de l'amplificateur est avantageusement rendu non conducteur quand l'amplificateur 52 est rendu non conducteur pendant les intervalles o les fonctions de blocage et d'échantillonnage ne sont pas accomplies Quand l'amplificateur 52 et le transistor 70 sont-non conducteurs,- l'armature négative du condensateur 51 est découplée, en - conduction, donc l'armature négative du condensateur 51 est essentiellement dépourvue de trajet de décharge (à ce moment le commutateur 56 est non conducteur car le commutateur 56 n'est conducteur que pendant les intervalles de blocage AKB). Cette caractéristique de l'agencement révélé de traitement de signaux AKB est importante parce que si l'amplificateur 52 reste conducteur d'un intervalle AKB au suivant, l'armature négative du condensateur 51 peut se décharger d'une quantité significative par le courant de base du transistor 70 Dans ce sytème, une décharge de l'armature négative du condensateur 51 (par exemple une diminution de la tension de référence VR) d'aussi peu que trente millivolts peut compromettre l'efficacité de la fonction de blocage de signaux De ce point de vue, il faut noter que la tension de référence VR établie au condensateur 51 doit être précise à une fraction d'un millivolt En effet, le changement de tension à l'entrée du transistor amplificateur 70 ne varie que de quelques millivolts pendant les intervalles AKB o la polarisation du tube-image est incorrecteet un tel changement de tension doit être développé avec précision et en toute fiabilité à l'entrée de l'amplificateur 52 La valeur du condensateur d'entrée 51 est quelque peu plus importante (environ 0,12 microfarad), l'intervalle de blocage est très court ( trois intervalles de ligne horizontale), et la constante de temps déterminée par les valeurs du condensateur 51 et de la résistance 31 limite l'allure à laquelle l'armature négative du condensateur 51 peut -se charger par rapport au développement de la tension de référence VR. Quand l'amplificateur 52 est non conducteur, le courant de décharge du condensateur 51 comprend le courant négligeable de fuite collecteui'-base du transis- tor 70 Ce courant de fuite est plus faible, de plusieurs ordres de grandeur, que le courant de base du transistor 70 quand il-est conducteur Alternativement, l'armature négative du conden- sateur 51 à laquelle est développée la tension de référence VR peut être découplée pendant les intervalles non AKB au moyen d'un commutateur électronique situé entre le condensateur 51 et la base ou entrée du transistor amplificateur 70 Cette tentative est moins souhaitable que la technique décrite du fait de-la complexité accrue du circuit. R E V E N D I C A T I O N S =_==_:=== =_====== ====_ 1. Système pour régler automatiquement le niveau du courant de l'image noire conduit par un dispositif de visualisationde l'image, ledit système fonctionnant pen- dant des intervalles de réglage dans les intervalles d'effacement de l'image caractérisé par: un moyen ( 31) pour dériver un signal représentatif de la grandeur dudit courant de l'image noire; un moyen d'échantillonnage de signaux ( 50) répon- dant audit signal représentatif dérivé pour appliquer un signal de réglage de polarisation de sortie audit dispositif de visualisation de l'image pour maintenir un niveau souhaité du courant du noir; un moyen, comprenant un dispositif de stockage de charge couplé audit moyen d'échantillonnage de signaux, fonctionnant pendant lesdits intervalles de réglage pour développer une tension de référence (VR) audit dispositif de stockage de charge pour établir une condition de pola- risation de référence pour ledit moyen d'échantillonnage de signaux; un moyen pour inhiber sensiblement les courants conduits par ledit moyen d'échantillonnage pendant les intervalles autres que lesdits intervalles de réglage, pour empêcher la charge audit dispositif de stockage et. ainsi la tension de référence d'être modifiée de manière significative pendant les intervalles autres que lesdits intervalles de réglage. 2. Système selon la revendication I caractérisé en ce que le moyen d'échantillonnage ( 50) comprend un ampli- ficateur d'entrée ( 52); la tension de référence (VR) produite par le dispo- sitif de stockage de charge est appliquée à une entrée de signaux (BASE 70) dudit amplificateur pour établir la condition de polarisation de référence, ledit amplificateur est rendu non conducteur pendant les autres intervalles pour empêcher une décharge significative dudit dispositif de stockage de charge par lesdits courants d'entrée pendant les autres intervalles;et lesdits autres intervalles sont de plusieurs ordres de grandeur plus longs que lesdits intervalles de réglage. 3. Système selon l'une quelconque des revendi- cations 1 ou-2 caractérisé en ce que @ le dispositif de stockage de charge comprend un condensateur de couplage d'entrée en courant alternatif ( 51) ayant une première armature (+) couplée audit moyen dérivant les signaux ( 31) et une seconde armature (-) couplée à l'entrée de signaux de l'amplificateur ( 52);et la tension de référence (VR) est développée à la seconde armature du condensateur. 4. Système selon la revendication 3 caractérisé par une source de courant de fonctionnement pour l'ampli- ficateur, ladite source de courant étant rendue non conduc- trice pendant les autres intervalles pour rendre ainsi ledit amplificateur non conducteur.