Brevet FR2529738A1 — publié le 19840106

La présente invention concerne un amplificateur d'attaque d'iun tube- image agencé pour détecter le niveau du courant représentatif de l'image noire qui est conduit par un dispositif reproducteur d'une image dans un système de traitement de signaux vidéo bel qu'un téléviseur. Les téléviseurs emploient quelquefois un système de réglage automatique 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 du -tube-image Par suite de cette opération, kimage reproduite ne peut être affectée de façon néfaste par des variations de la polarisation du tube-image par rapport a un niveau souhaité (par exemple du fait des effets du vieillissement et de la température). Des systèmes JKB sont révélés par exemple dans les brevets US N Os 4 263 622 et 4 277 798, tous deux au nom de Werner Hirn. Un système AKB fonctionne typiquement pendant les intervialles d'effacement de retour de l'image, moment auquel le tube-image est conducteur d'un faible courant d'effacement représentatif du niveau du noir Ce courant est surveillé par le système AKB pour produire une tension de correction représentative de la différence entre le niveau détecté du courant du noir et un niveau souhaité du courant du noir La tension de correction est appliquée aux circuits de traitement de signaux vidéo précédant le tube-image, dans un sens tendant à réduire la différence. On connatt diverses techniques pour détecter le niveau du courant du noir conduit par le tube-image Une tentative emploie un -transistor du type PNP à haute tension qui est couplé au trajet de couplage du signal de cathode du tube-image pour détecter directement le courant du niveau du noir de la cathode qui est conduit pendant les intervalles d'effacement du tube-image Une autre tentative détecte le courant du niveau du noir de la cathode en détectant la tension développée dans une impédance de sortie associée à un réseau de charge active de l 'amplificateur d'attaque du tïube-imags On sait egalement dériver une tension représentative du courant du niveau du noir au moyen d'un réseau résistif- capacitif en série qui est couplé entre la sortie de l'étage d'attaque du tube image et #i 'entrée d'un air-mlificateur d'échantillonnage Ces tentatives souffrent d-mu ou plusieurs inconvénients se rapportait au prix, à la complexité ou à la performance. Selon les principes de la présente invention, la cathode du tube-image est attaquée par un amplificateur de sortie vidéo ayant un wtrajet de coinre-réaction en courant continu de La sortie à l'entrée de a 1 mplificateur, et avec une impédance de détection incoroorée dans le trajet de conduction de courant principal de l'amplifi- cateur Des variations du courant de cathode du niveau du noir sont transmises à l'impédance de détection par le trajet en contre-réaction de façon qu'une tension représentative de ces variations soit développée dans l'impédance La tension représentative est alors traitée pour développer une tension de réglage de polarisation qui est utilisée pour maintenir un niveau souhaité du courant du noir de la cathode. Selon une caractéristique de l'invention, l'amplificateur de sortie vidéo comprend un transistor d'entrée agencé en configuration en cascode avec un transistor de sortie monté en base commune La charge du transistor de sortie comprend la cathode du tube-image à attaquer par les signaux vidéo, et une impédance de sortie qui est couplée à une source de haute tension. Une contre-réaction en courant continu est produite de la sortie du transistor de sortie à l'entrée du transistor d'entrée L'impédance de détection est connectée à un point de basse tension entre les transistors d'entrée - et de sortie. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel: la figure unique montre une partie d'un téléviseur couleur, comprenant un système AKB avec un réseau associé de détection selon la présente invention. 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 dispositif 12 de traitement de signaux de luminance-chrominance Le dispositif 12 comprend des circuits de réglage du gain de luminance et de chrominance, des circuits d'ajustement du niveau en courant continu (comprenant par exemple des circuits bloqués de verrouillage), 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 signaux r, g et b représentatifs de l'image en couleur à un bas niveau Ces signaux sont amplifiés et autrement traités par des circuits dans les réseaux 14 a, 14 b et 14 c de traitement de signaux vidéo de sortie respectivement, qui appliquent des signaux amplifiés à un haut niveau d'image en couleur R, G et B aux électrodes respectives de réglage d'intensité des cathodes 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 le fonctionnement de AKB, comme on le décrira Dans cet exemple, le tube-image 15 est du type autoconvergent à canons en ligne, avec une grille excitée en commun 18 associée à chacun des canons d'électrons comprenant les cathodes 16 a, 16 b, et'16 c. Comme les dispositifs de traitement de signaux de sortie 14 a, 14 b et 14 c sont semblables dans ce mode de réalisation, la description qui suit du fonctionnement du dispositif de traitement 14 a s'applique également aux dispositifs de traitement 14 b et 14 c. Le dispositif de traitement 14 a comprend un étage d'attaque du tubeimage qui comprend un transistor d'entrée 20 monté en émetteur commun, qui reçoit un signal vidéo du dispositif de traitement 12 par une impédance d'entrée 21 et un transistor de sortie 22 à haute tension monté en base commune qui forme un étage amplificateur de signaux en cascode avec le transistor 20. Le signal vidéo R à un niveau haut approprié pour attaquer la cathode 16 a du tube-image est développé dans une résistance de charge 24 dans le circuit de sortie de collecteur du transistor 22 Un fort potentiel de fonctionnement pour l'étage d'attaque 20, 22 est produit par une source de tension continue positive B+ (comme + 230 volts) Une contre-réaction en courant continu est formée entre le collecteur de sortie du transistor 22 et la base d'entrée du transistor 20 au moyen d'une résistance 25 Le gain en signal de l'amplificateur en cascode 20, 22 est principalement déterminé par le rapport de la valeur de la résistance de contre-réaction 25 à la valeur de l'impédance d'entrée de l'étage d'attaque 20, 22 comprenant une résistance 21 Le réseau de contre- réaction produit une impédance de sortie d'amplificateur suffisamment faible, et aide à stabiliser le niveau de fonctionnement en courant continu à la sortie de l'ampli- ficateur. Comme on vient de le décrire, l'amplificateur d'attaque vidéo en cascode 20, 22 est de nature conven- tionnelle Selon la présente invention, une résistance. de détection 30 est couplée en courant continu en série avec et entre les trajets collecteur -émetteur des transistors 20, 22 La résistance 30 sert à développer une tension à un noeud A au collecteur du transistor 20 représentant le niveau du courant du noir à la cathode du tube-image qui est conduit pendant les intervalles d'effacement du tube-image La résistance 30 fonctionne en conjonction avec le système AKB du téléviseur, que l 'on décrira maintenant Une unité de commande logique 40 répond à un signal à la fréquence de synchro- nisation horizontale (H) et à un signal à la fréquence de synchronisation verticale (V), tous deux dérivés des circuits déflecteurs du récepteur, pour produire des signaux périodiques de temporisation VB, VS et VG qui commandent l'opération de la fonction AKB pendant les intervalles périodiques AKB L'intervalle A-g B commence peu de temps après la fin de chaque intervalle de retour vertical du signal vidéo pendant l'intervalle dleffacement vertical et contient plusieurs intervalles de ligne horizontale également pendant l'intervalle d'effacement vertical et pendant que l'nformation du signal vidéo est absente comme cela est montré par exemple dans les brevets US 4 263 622 et 4 277 798. Le signal de temporisation VB est produit peu de temps après la fin de l'intervalle de retour vertical, et il existe pendant la durée de l'intervalle AKB Ce signal est appliqué à une borne de commande d'effacement d'entrée du dispositif de traitement de luminance- chrominance 12 pour forcer les sorties r, g et b du dispositif de traitement 12 à présenter une tension de référence en courant continu qui correspond à l'informa- tion du signal vidéo du noir Cela est accompli en réduisant le gain du signal du dispositif de traitement 12 sensiblement à zéro par les circuits de réglage du gain du dispositif de traitement 12 en réponse au signal VB et en modifiant le niveau en courant continu des trajets de traitement de signaux vidéo par les circuits de réglage du niveau en courant continu du dispositif de traitement 12 afin de produire une tension de référence représentative du noir aux sorties du dispositif de traitement 12. Le signal de temporisation VG 1 impulsion positive d'attaque de grille, est développé pendant une partie prescrite de l'intervalle AKB (par exemple compre- nant deux intervalles de ligne horizontale pendant 1 'intervalle d' effacement verti'cal), Pendant claque intervalle AKB, 1 l ipulsion p Osiiv'e V oarise aen direct la grille 183 du tube-image, forçant ainsi le canon d é compran-t la hode 6 a et la rlle 1 à à augm Lenter sa conduction i En r Sponse a 5 impulsion de grille V une impulsion de courant positif de phase semblable àpparai:;a à la cathode -16 a pendant I intervalle de 11 ipuls io de grile Le amolitude de l'impulsion de courant à la sorti de i a cathode est proportionnelle au niveau de la conduction de courant du noir de la cathode (typiouemeni; quelques rmîcroampères). Le signal de tempor-isation se produit pendant 'intervalle AKRB, avec le si nal de temporisation VG 9 et il permet aux circuits d'échantillonnage dans les dispositifs de traitement 14 ** 14 b et 14 c de fonctionmer pour développer un signal de réglage de polarisation de sortie représentatif du courant du noir du tube-image. L'impulsion positive induite à la sortie de la cathode apparalt au collecteur du transistor 22 Cette impulsion est réappliquée à la base ou entrée du transistor 20 par la résistance 25, forçant la conduction de courant du transistor 20 à augmenter proportionnellement pendant que l'impulsion de cathode est présente Le courant accru conduit par le transistor 20 provoque le développement d'une tension dans la résistance de détec- tion 30 Cette tension a la forme d'une impulsion de tension négative qui apparait à un noeud A et qui est proportionnelle, en grandeur, à la grandeur de l'impulsion de sortie de cathode représentative du niveau du noir. La grandeur de cette impulsion de tension est déterminée par le produit de la valeur de la résistance 30 par la grandeur du courant s'écoulant dans la résistance 30. Ainsi, par action de contre-réaction, l'impulsion de sortie de cathode représentative du niveau du noir est transférée à un point de circuit à basse tension au collecteur du transistor 20, d'o elle peut facilement être utilisée par des circuits subséquents de réglage de polarisation Un condensateur 32 relié aux bornes de la résistance de détection 30 compense la capacité parasite collecteur-base du transistor 20, pour préserver la réponse à haute fréquence souhaitée de l'amplificateur 20, 22 par rapport au traitement de signaux vidéo normaux. La valeur de la résistance 30 n'est pas critique Des valeurs assez impcrtantes de la résistance 30 ont pour résultat avantageux des impulsions récupérées d'une grandeur plus importante développée au noeud A Cependant, la valeur de la résistance 30 ne doit pas être trop importante, ou bien le transistor d'entrée 20 peut se saturer en conditions normales de traitement de signaux, lorsqu'il est fortement conducteur en réponse à des signaux vidéo importants. L'impulsion récupérée de tension représentative du courant du noir est appliquée du noeud A par un condensateur de couplage 34 en courant alternatif, à un réseau 36 de traitement de signaux d'échantillonnage et de commande ou de réglage Des circuits verrouillés d'échantillonnage et de maintien dans le réseau 36 sont validés par le signal de temporisation d'échantillonnage VS pour développer une tension de réglage de polarisation en courant continu qui est proportionnelle à l'impulsion de tension développée au noeud A La tension de réglage de polarisation est stockée et elle est appliquée par une résistance 38 à une entrée de réglage de polarisation à la base du transistor 25 pour maintenir une tension souhaitée de polarisation de cathode correspondant à un courant de cathode du niveau du noir souhaité A titre d'exemple, si la grandeur de l'impulsion induite à la sortie de la cathode correspond à une condition d'un courant excessif du niveau du noir, la tension de réglage de polarisation diminue pour augmenter ainsi la tension de polarisation de la cathode 16 a au collecteur du transistor 22 Cela réduit le niveau du courant du noir au niveau correct. Le réseau 36 peut employer des réseaux d'échantillonnage et de maintien de signaux du type décrit dans le brevet US NI 4 331 981 intitulé "Linear High Gain Sampling Amplifier i' et dans le brevet US NI 4 331 982 intitulé "Sample and Hold Circuit Particularly for Small Signals" Le réseau 36 peut également employer des circuits de traitement de tension d'échantillonnage et de réglage ou de commande du type indiqué dans le brevet US NO 4 277 798 au nom de Werner Hinn intitulé "Automatic Kinescope Biasing System with Increased Interference Immunity". L'agencement décrit de détection est avantageux par le fait qu'il représente -une technique économique pour développer un signal représentatif du niveau du noir à la cathode à un faible point de tension d'o le signal représentatif peut âtre facilement détecté Un point de détection à basse tension est souhaitable car un point à basse tension est compatible avec les conditions d'entrée typiquement à basse tension des circuits sub- séquents de traitement de signaux (par exemple tels qu'incorporés dans le réseau d'échantillonnage 36), qui peuvent être construits sous forme d'un circuit intégré. Les principes de la présente invention s'applique quent à d'autres configurations de l'amplificateur d'at- taque du tube-image (c'est-à-dire autre que des-amplifica- teurs en cascode) A titre d'exemple, l'étage d'attaque du tube-image peut comprendre un seul transistor en émetteur commun avec une entrée ou base de signaux vidéo, un collecteur ou sortie qui est couplé à la cathode du tube-image et à une source-d'alimentation à haute tension par une impédance de charge, un circuit d'émetteur, une contre-réaction en courant continu couplée du collecteur à la base du transistor Dans un tel cas, la résistance de détection (correspondant à la résistance 30) peut être incorporée dans le circuit d'émetteur, entre l'émetteur du transistor et un point de potentiel de référence,de façon que l'impulsion de tension représentative du courant du noir soit détectée au circuit d'émetteur à basse tension. R E V E N D I C A T I O N S I. Dispositif, dans un système de traitement de signaux comprenant un dispositif reproducteur de l'image répondant à des signaux vidéo appliqués par un trajet de signaux vidéo à une électrode de réglage de l'intensité de celuiciî, caractérisé par - un moyen formant amplificateur d'attaque ( 14 a) incorporé dans ledit trajet vidéo et ayant une première borne (base 20) pour recevoir les signaux video à amplifier, une seconde borne (collecteur 22) couplée à ladite électrode de réglage de lits ité pour lui appliquer des signaux vidéo amplifiés, et une troisième borne (émetteur 20) couplée à un potentiel de référence, ladite seconde borne définissant un trajet de conduction de courant principal' dudit moyen amplificateur; un moyen de contre-réaction ( 25) couplé entre ladite seconde borne et ladite première borne dudit moyen amplificateur; um moyen de réglage de polarisaion ( 36, 40) fonctionnant pendant les intervalles d'effacement de l'image du signal vidéo et répondant à un signal ayant une grandeur représentative du courant du niveau du noir conduit par ladite électrode de réglage de l'intensité pendant des intervalles d'effacement de l'image, pour appliquer une tension de réglage dérivée dudit signal représentatif audit trajet de signaux vidéo pour régler automatiquement la polarisation dudit dispositif repro- ducteur de l'image afin de maintenir un niveau souhaité de courant du noir; un moyen de détection ( 30) comprenant une impédance de détection pour recevoir, par ledit moyen de contre-réaction, des variations de courant représentatives des variations du courant du niveau du noir manifestées à ladite seconde borne dudit moyen amplificateur de façon que ladite impédance de détection développe ledit signal representati f des variations dûs courbat du noir; et un moyen ( 34) pour applifauer ledit signal erenré 3 entat if développ audit moyenr de commade. a B Dispositif seul onr la r-evadit-'-ion 1, caractérisé en ce que la secon de borne (colleoteur 22) du moyen amplificateur et l'électrode de réglage de l'intensité sont couplées par une impédance de charge ( 24) à une source de haute tension de fonctiorlnemernt (B+); et limpédance de détection) est couplée à une partie à relativement basse tension (A) dudit moyen amplificateur qui est éloignée du couplage à ladite source d'alimentation en haute tension. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'impédance de détection ( 30) comprend une résistance incorporée dans le trajet de conduction de courant principal du moyen amplificateur. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen amplificateur comprend un amplificateur en cascode comprenant: un premier transistor ( 20) ayant une première électrode (base) pour recevoir des signaux vidéo à amplifier, une seconde électrode (collecteur) et une troisième électrode (émetteur) couplée à un potentiel de référence; un second transistor ( 22) ayant une première électrode (base) couplée à une tension de polarisation (+V), une seconde électrode (collecteur) couplée à une alimentation de fonctionnement à une haute tension (B+) par une impédance de charge ( 24) et couplée à l'électrode de réglage de l'intensité ( 16 a) pour lui appliquer un signal vidéo amplifié, et une troisième électrode (émet- teur) couplée à la seconde électrode du premier transistor; et en ce que le moyen de contre-réaction ( 25) est couplé de la seconde électrode du second transistor à la première 1-1 électrode du premier transistor; et l'impédance de détection ( 30) est couplée entre la seconde électrode du premier transistor et la troisième électrode du second transistor. 5 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les premier ( 20) et second ( 22) transistors sont des dispositifs de types de conductivité identiques; les première, seconde et troisième électrodes des premier et second transistors correspondent respecti- vement aux électrodes de base, de collecteur et d'émetteur; l'impédance de détection comprend une résistance ( 30); et le moyen de contre- réaction comprend une résistance ( 25) couplée en courant continu. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que: le dispositif reproducteur de l'image est un tube-image ( 15) ayant un canon d'électrons comprenant une grille ( 18) et une électrode associée de réglage de l'intensité de la cathode ( 16 a); le moyen de réglage de polarisation ( 36, 40) comprend un moyen ( 40) pour polariser le canon d'électrons du tube-image pendant des intervalles d'effacement de l'image pour induire un signal de sortie de cathode à une grandeur proportionnelle au niveau du courant du noir de la cathode; et le signal induit à la sortie de la cathode est transmis par le moyen de contre-réaction ( 25) à l'impé- dance de détection ( 30) pour forcer ladite impédance de détection à développer le signal représentatif, propor- tionnel au signal induit à la sortie de la cathode. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de polarisation ( 40) applique un signal d'excitation à la grille du tubeimage pour induire le signal de sortie de cathode. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen amplificateur ( 14 a) comprend un amplificateur en cascode ayant un premier transistor ( 20) avec lne première électrode (base) pour recevoir des signaux vidéo à amplifier, une seconde électrode (collecteur) et une troisième électrode (émetteur) couplée à-un potentiel de référence (masse) ; et un second transistor ( 22) ayant une première électrode (base) couplée à une tension de polarisation (+V), une seconde électrode (collecteur) couplée à une source d'alimentation en haute tension de fonctionnement (B+) par une impédance de charge ( 24) et couplée à l'électrode de réglage de l'intensité ( 16 a) pour lui appliquer des signaux amplifiés, et une troisième électrode (émetteur) couplée à la seconde électrode du premier transistor; *le moyen de contre-réaction ( 25) est couplé entre la seconde électrode du second transistor et la première électrode du premier transistor; l'impédance de détection ( 30) est couplée entre la seconde électrode du premier transistor et le troisième électrode du second transistor; le dispositif reproducteur de l'image est un tube-image ( 15) ayant un canon d'électrons comprenant une grille ( 18) et une électrode associée de réglage de l'intensité de la cathode ( 16 a); le moyen de réglage de polarisation ( 36, 40) comprend un moyen ( 40) pour polariser en direct le canon d'électrons du tube- image pendant des intervalles d'effacement de l'image afin d'induire un signal de sortie de cathode à une grandeur proportionnelle au niveau du courant du noir de la cathode; et le signal induit à la sortie de la cathode est transmis par le moyen de contre-réaction ( 25) à l'impédance de détection ( 30) pour forcer ladite impédance de détection à développer le signal représentatif, porportionnel au signal induit à la sortie de la cathode. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les premier ( 20) et second ( 22) transistors sont des dispositifs d'un type de conductivité identique; les première, seconde et troisième électrodes des premier et second transistors correspondent respecti- vement à la base, au collecteur et à l'émetteur; l'impédnace de détection comprend une résistance ( 30); et le moyen de polarisation directe ( 40) applique un signal d'excitation à la grille du tube-image pour induire le signal de sortie de cathode