Brevet FR2546695A1 — publié le 19841130

La présente invention se rapporte à des circuits d'alimentation en courant et de déviation pour des systèmes de visualisation vidéo et en particulier à des circuits de déviation horizontale pouvant fonctionner à différentes fréquences de balayage. La popularité croissante des calculateurs et systèmes de traitement de mots, en particulier pour un usage domestique ou dans de petites entreprises, nécessite une certaine forme de visualisation de l'information vidéo. Un téléviseur ordinaire est suffisant dans certaines applications, mais l'obtention de la possibilité souhaitée de lecture dans la reproduction de textes et de chiffres nécessite souvent une résolution plus importante que celle que peut offrir un téléviseur En particulier, la résolution verticale peut être améliorée en augmentant le nombre de lignes de balayage horizontal Un papillotement, un brouillage des lignes et un défilement des lignes peuvent être améliorés en prévoyant un balayage ligne par ligne ou progressif, plutôt qu'un balayage entrelacé Un système de balayage progressif produit normalement une fréquence accrue de déviation horizontale Si la fréquence du balayage horizontal est doublée, la fréquence de déviation verticale peut être laissée inchangée Cela est particuliè- rement important sur le marché des calculateurs personnels, o un moniteur exclusif peut ne pas être économiquement possible Il peut être souhaitable d'utiliser une seule unité en tant que récepteur/moniteur combiné, capable de produire une haute résolution pour les fonctions de calculateur ou de traitement de mots et un affichage vidéo normal pour un fonctionnement ordinaire du téléviseur. La capacité de fréquences multiples de balayage horizontal peut également être souhaitable afin d'améliorer les possibilités d'application d'un moniteur avec divers systèmes Iogiciels et matériels nécessitant des fréquences particulières de balayage. Afin de réaliser totalement les bénéfices de l'utilisation des circuits communs pour un fonctionnement à plusieurs fréquences de balayage, il est important que le moniteur fonctionne selon les mêmes normes pour chaque fréquence de balayage horizontal produite Cela peut nécessiter que certains paramètres du circuit, comme les tensions de fonctionnement, dépendent de la fréquence horizontale qui est choisie La quantité de correction de distorsion de déviation produite peut également dépendre de la fréquence de déviation et doit être contrôlée de manière appropriée Il est également souhaitable d'accomplir les changements ou compensations précédemment décrits aussi efficacement et automatiquement que possible, pour réduire la complexité du choix, par l'utilisateur, du mode souhaité de fonctionnement. Selon un aspect de l'invention, un circuit de déviation à utiliser dans un système de visualisation de signaux vidéo comprend une source d'alimentation en courant qui produit sélectivement des premier et second niveaux de tension régulée Un oscillateur produit un signal à une première fréquence en réponse au premier niveau de tension et à une seconde fréquence en réponse au second niveau de tension Un moyen déflecteur produit un signal de déviation à une première fréquence de déviation en réponse au signal à la première fréquence de l'oscillateur et à une seconde fréquence de déviation en réponse au signal à la seconde fréquence de l'oscillateur Un circuit de correction de distorsion de la trame est connecté au moyen déflecteur et produit une première quantité de correction du signal de déviation en réponse au premier niveau de tension et une seconde quantité de correction du signal de déviation en réponse au second niveau de tension. 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 aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 montre, partiellement sous forme schématique et partiellement sous forme de schéma-bloc, un circuit d'alimentation en courant et de déviation selon un aspect de la présente invention; la figure 2 est un schéma d'un mode de réalisa- tion d'une partie du circuit de la figure 1; et la figure 3 est un schéma d'un autre mode de réalisation d'une partie du circuit de la figure 1. En se référant à la figure 1, on peut y voir une partie d'un circuit pour un moniteur vidéo qui fonctionne à deux fréquences de déviation horizontale ou de balayage. Une source de tension continue non régulée +Vl, de l'ordre de 300 volts cc, développée à partir de l'alimentation en courant alternatif du secteur, est appliquée à un enroulement primaire 10 d'un transformateur 11 d'alimentation en courant. L'enroulement primaire 10 est également couplé au collecteur d'un transistor de commutation 12 de façon que la conduction du transistor 12 force le courant de l'alimentation en tension à +Vi à s'écouler dans l'enroulement primaire 10. Les tensions induites dans les enroulements secondaires du transformateur 11, dont un enroulement secondaire 13 est illustré, à titre d'exemple, sont redressées et filtrées par des circuits appropriés 14 pour développer un certain nombre de tensions continues +V 2, +Vy 3, +V 4 et + V 5, qui sont utilisées pour alimenter les divers circuits du moniteur La tension +V est illustrée comme étant appliquée à un circuit de commande de régulateur de tension 15 par un conducteur 16 Le circuit de commande de régulateur 15 échantillonne le niveau de la tension V, et règle la durée utile de conduction du transistor 12 en modulant la largeur du signal d'attaque du transistor 12 En réglant la conduction du transistor 12 sur la base du niveau de la tension de contre-réaction +V 5, le niveau des tensions continues +V 2, +V 3, +V 4 et +V 5 peut être régulé avec précision La tension de contre-réaction ou d'échantillon- nage du circuit de commande du régulateur 15 peut être prise à une alimentation séparée, comme cela est représenté, ou elle peut être prise de l'une des autres alimentations en tension. La source de tension +V 2 est connectée à une borne 17 a d'un pôle d'un commutateur bipolaire à va-et-vient Une borne correspondante 17 b est placée sur l'autre pôle du commutateur 20 La source de tension +V 3 est connectée à une borne 21 a d'un pôle du commutateur 20, qui a une borne correspondante 21 b à son autre pôle Des bornes communes 22 a et 22 b sont placées entre les bornes 17 a, b et 21 a, b respectivement La borne commune 22 a est électriquement connectée à la borne commune 22 b Des contacts 23 a et 23 b relient électriquement les bornes 17 ab et 22 a, b dans une première position et les bornes 21 a, b et 22 a, b dans une seconde position Par suite, quand le commutateur 20 est dans sa première position, le niveau de tension +V 2, par exemple de l'ordre de 90 volts en courant continu, apparaît aux bornes 17 b et 22 b et la borne 21 b est déconnectée Quand le commutateur 20 est à sa seconde position, comme on peut le voir sur la figure 1, le niveau de tension +V 3, par exemple de l'ordre de volts, apparaît aux bornes 22 b et 21 bet la borne 17 b est déconnectée. Le commutateur 20 est utilisé pour choisir la Le commutateur 20 est utilisé pour choisir la fréquence de balayage horizontal souhaitée, par exemple de 31,5 k Hz dans sa première position ou de 15,75 k Hz dans sa seconde position D'une façon qui sera expliquée en plus de détail ciaprès, le commutateur 20 coopère avec d'autres circuits du moniteur pour accomplir automatiquement chacun des changements nécessaires des paramètres pour obtenir le fonctionnement souhaité à chaque fréquence de balayage. La tension qui apparaît à la borne commune 22 b (+V 2 ou +V 3) est appliquée à la cathode d'une diode Zener 24 La diode Zener 24 est choisie pour une avalanche ou une conduction à un niveau de tension audessus du niveau de la tension +V 3 et en dessous du niveau de la tension +V 2. Quand le commutateur 20 est à sa première position, la présence de la tension +V 2 à la borne 22 b met la diode Zener 24 en avalanche ou en rupture, avec pour résultat un niveau de signal "haut" à la borne 25 Quand le commuta- teur 20 est à sa seconde position, la tension +V à la borne 22 b est insuffisante pour provoquer une rupture de la diode Zener 24, et en conséquence un niveau de signal "bas" apparaît à la borne 25. Le système de visualisation comprend un circuit de déviation verticale 26 qui applique un courant de déviation verticale à des enroulements de déviation verticale 27 d'un bobinage déflecteur La cadence ou la synchronisation du circuit de déviation verticale 26 est produite par un signal de synchronisation verticale appliqué, par un conducteur V, par un circuit de traitement de signaux de synchronisation 30 Le circuit de traitement de signaux de synchronisation 30 applique un signal au circuit de commande du régulateur 15 par un conducteur R, qui commande la cadence du circuit de commande 15 afin de synchroniser la conduction du transistor 12 Le circuit 30 applique également un signal de synchronisation horizontale à un oscillateur horizontal 31 d'un circuit de déviation horizontale par un conducteur H. La fréquence du signal à la sortie de l'oscilla- teur 31 est déterminée à la façon qui suit, La fréquence d'oscillateur est principalement déterminée par la valeur d'un réseau externe comprenant des résistances 33 et 34, un condensateur 35 et un transistor 36 Avec le commutateur à sa seconde position (avec une fréquence de balayage horizontal choisie de 15,75 k Hz), le niveau du signal à la borne 25 est "bas", donc le transistor 36 est non conducteur Un réseau résistance-capacité de la résistance 33 et du condensateur 35 a des valeurs de ses composants qui sont choisies pour produire une fréquence de l'oscilla- teur 31 de légèrement moins de 15,75 k Hz L'oscillateur 31 est accroché à la fréquence horizontale souhaitée par le signal de synchronisation du circuit 30 Quand le commuta- teur 20 est à sa première position (en choisissant la fréquence de balayage horizontale de 31,5 k Hz), le signal à la borne 25 est "haut", donc le transistor 36 est mis en circuit et devient conducteur La résistance 34 fait alors partie du réseau RC, produisant un trajet supplémen- taire de charge-décharge pour le condensateur 35 La valeur de la résistance 34 est choisie de façon que la constante de temps du réseau RC (résistances 33 et 34 en parallèle et condensateur 35) force la fréquence d'oscilla- teur a augmenter, de façon que l'oscillateur 31 puisse s'accrocher à la fréquence souhaitée de 31,5 k Hz en réponse au signal de synchronisation au conducteur H La valeur de la capacité du réseau RC pourrait bien entendu être changée au lieu de la résistance Si l'on utilise un circuit accordé LC, une inductance en parallèle peut être commutée. Le signal à la sortie de l'oscillateur horizontal est appliqué à un circuit d'attaque horizontale 37 qui, par un transformateur 40, applique des signaux de commutation à la fréquence de balayage horizontal choisie à la base d'un transistor de sortie horizontale 41 Le transistor de sortie horizontale 41 fait partie d'un circuit de sortie horizontale qui comprend également une résistance 39 de limitation de courant, une diode d'amortissement 42, un condensateur de retour 43 et des enroulements de déviation horizontale 44 Une inductance saturable 45 magnétiquement polarisée est en série avec les enroulements 44, et elle produit une correction de la linéarité de la trame qui compense les pertes d'énergie pendant la dernière partie de chaque ligne de balayage horizontal Une distorsion en coussinet latéral est-ouest de la trame est corrigée par un dispositif de correction de coussinet 46 comprenant un transformateur 47 ayant un enroulement 50 en série avec les enroulements de déviation horizontale 44 Le courant de déviation horizontale qui s'écoule dans l'enroulement 50 du transformateur est modifié à la fréquence verticale par un signal produit par un circuit de correction en coussinet 51 qui reçoit une entrée du circuit de déviation verticale 26 Ce signal de correction est appliqué à l'enroulement de commande 52 du transformateur 47, qui module l'inductance de l'enroulement 50 et par conséquent modifie le courant de déviation qui s'y écoule. La forme du tube-image ou tube de visualisation vidéo a pour résultat une déformation non linéaire de la trame balayée à proximité du début et de la fin de chaque ligne horizontale Afin de corriger cette non-linéarité, un condensateur est normalement placé en série avec les enroulements du bobinage de déviation horizontale Le condensateur se charge pendant une partie de l'intervalle de balayage horizontal et se décharge pendant une autre partie, avec pour résultat une modification en forme de S du courant de balayage horizontal qui produit l'aspect d'un balayage linéaire. La tension de fonctionnement du circuit de sortie horizontale dépend de la fréquence de balayage horizontal choisie Afin de maintenir le même courant crête à crête dans le bobinage à 15,75 k Hz et 31,5 k Hz, la tension de fonctionnement du circuit de sortie de déviation horizontale à 31,5 k Hz doit être à peu près le double de la tension de fonctionnement à 15,75 k Hz Cette tension est appliquée au circuit de sortie horizontale par un enroulement primaire 53 d'un transformateur haute tension 54 Par suite de la position choisie du commutateur 20, soit la tension ^V^ 2 ou la tension -V 3 est appliquée à l'enroulement 53 et par conséquent au circuit de sortie de déviation horizontale. Les impulsions de retour horizontal au collecteur du transistor de sortie horizontale 41 apparaissent dans l'enroulement 53 et, par action de transformateur, elles produisent le niveau souhaité de haute tension-dans l'enroulement secondaire 550 L'enroulement secondaire 55 comprend un certain nombre de segments d'enroulement qui sont séparés par des diodes de redressement La haute tension ou le potentiel final pour le tube-image ou le tube de visualisation vidéo apparaît à une borne finale U. Un ensemble de résistances 56 offre des prises pour les tensions de focalisation et d'écran utilisées par l'ensemble de canon d'électrons dans le tube-image ou le tube de visualisation Un enroulement séparé 57 échantillonne les impulsions de retour à la fréquence horizontale et produit un signal à la fréquence horizontale, à une borne 60, qui est appliqué au circuit 30 de traitement de signaux de synchronisation. Il est souhaitable de maintenir le niveau à haute tension relativement constant, que le moniteur fonctionne à 15,75 k Hz ou à 31,5 k Hz Si l'on utilise un transformateur haute tension et un condensateur de retour communs pour le fonctionnement à 15,75 k Hz et à 31,5 k Hz, la largeur de l'im- pulsion de retour et par conséquent le temps de retour sont les mêmes aux deux fréquences Le changement du rapport de l'aller au retour à 15,75 k Hz en comparaison à 31,5 k Hz sera cependant plus important que le changement de la tension de fonctionnement du circuit, avec pour résultat une impulsion de retour de plus forte amplitude à 15,75 k Hz qu'à 31,5 k Hz Cela a tendance à forcer le niveau de la haute tension à augmenter à 15,75 k Hz par rapport à 31,5 k Hz. Afin de maintenir le niveau de la haute tension à une valeur constante pour les deux fréquences de balayage, le rapport des spires secondaire/primaire est plus petit (tendant à produire un niveau légèrement plus faible de la haute tension)pour le fonctionnement à 15,75 k Hz, comme cela est décrit dans la demande de brevet US NO 497 953 déposée le Mai 1983 au nom de W E Babcock et intitulée "Multiple Scan Rate Deflection Circuit Incorporating Scan Compensation". L'enroulement primaire 53 du transformateur haute tension 54 est pourvu de prises de façon que le nombre de spires de l'enroulement primaire soit différent pour chacun des niveaux appropriés de tension de fonctionnement pour le circuit de sortie horizontale en réponse à la fréquence de balayage horizontal choisie Cela peut être vu sur la figure 1, par les différents emplacements des prises de l'enroulement pour +V 2 et +V 3. La quantité de capacité nécessaire pour obtenir la quantité souhaitée de mise en forme de S est plus faible à 31,5 k Hz qu'à 15,75 k Hz, car la fréquence de résonance de la forme d'onde de correction déterminée par l'inductance du bobinage et le condensateur de mise en forme de S doit augmenter avec l'augmentation de la fréquence de balayage. Un agencement est montré sur la figure 1, qui produit la quantité correcte de capacité de mise en forme de S en réponse au choix de la fréquence de balayage Cet agencement comprend un transistor à effet de champ métal-oxyde-semi- conducteur (MOSFET) 61, des condensateurs 62 et 63, des résistances 64, 65 et 66 et un transistor 67 Le signal à la borne 25 est couplé à la base du transistor 67. Pendant le fonctionnement à 15,75 k Hz, le niveau du signal à la borne 25 et par conséquent à l'électrode de commande du transistor 67 est faible, maintenant par conséquent le transistor 67 non conducteur Cela force le collecteur du transistor 67 à être à un état haut, et par l'action du diviseur de tension comprenant les résistance et 66, cela provoque la conduction du MOSFET 61, mettant ainsi le condensateur 63 hors circuit Le condensateur 62 est par conséquent choisi pour appliquer la quantité correcte de correction de mise en forme de S au courant de déviation à 15, 75 k Hz Pendant le fonctionnement à 31,5 k Hz, le niveau du signal à la borne 25 est haut, le transistor 67 est conducteur, le collecteur du transistor 67 est bas, ce qui amène l'électrode de commande du MOSFET 61 à l'état bas, pour le rendre non conducteur Le condensa- teur effectif de mise en forme de S est par conséquent formé des condensateurs 62 et 63 en série Le condensateur 63 est choisi de façon que sa valeur en série avec le condensateur 62 produise la quantité correcte de correction de mise en forme de S pour le courant de déviation horizon- tale à 31,5 k Hz La quantité correcte de mise en forme de S et, comme on l'a précédemment décrit, la fréquence de l'oscillateur horizontal sont par conséquent déterminées en réponse au niveau de la tension de fonctionnement du circuit de déviation. La figure 2 illustre un autre mode de réalisation de l'agencement de mise en forme de S de la figure 1, o un triac 70 est utilisé à la place du MOSFET 61 Bien que cela ne soit pas représenté, un transistor bipolaire et une diode anti-parallèle (si nécessaire pour répondre aux conditions de linéarité) peuvent également être utilisés. La figure 3 illustre un agencement o les condensateurs 71 et 72 de mise en forme de S sont agencés en parallèle plutôt qu'en série pour réduire le courant transporté par le MOSFET Cet agencement utilisera bien il entendu les deux condensateurs 71 et 72 à 15,75 k Hz et seul le condensateur 72 à 31,5 k Hz. Par conséquent, le moniteur vidéo précédemment décrit, par une seule sélection au moyen du commutateur 20, produit la tension appropriée de fonctionnement du circuit de sortie horizontale, la fréquence souhaitée pour l'oscillateur horizontal et la quantité correcte de correction de non-linéarité de mise en forme de S pour chacune des fréquences choisies de balayage horizontal. Bien que les circuits aient été décrits en se référant à deux fréquences de balayage horizontal, tout nombre de fréquences différentes peut être prévu avec le circuit décrit fonctionnant d'une manière semblable. R E V E N D I C A T I O N S 1 t Circuit de déviation à utiliser dans un système de visualisation de signaux vidéo comprenant une source d'alimentation en courant produisant sélectivement des premier et second niveaux de tension; un oscillateur répondant audit premier niveau de tension pour produire un signal ayant une première fréquence et répondant audit second niveau de tension pour produire un signal ayant une seconde fréquence; un moyen déflecteur couplé audit oscillateur pour produire un signal de déviation ayant une première fréquence de déviation en réponse au signal à la première fréquence et une seconde fréquence de déviation en réponse au signal à la seconde fréquence; caractérisé par un moyen de correction de distorsion de la trame ( 62, 63; 71, 72) couplé audit moyen déflecteur ( 41) et appliquant une première quantité de correction au signal de déviation en réponse au premier niveau de tension et une seconde quantité de correction au signal de déviation en réponse au second niveau de tension. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'oscillateur comprend un circuit externe ( 36) pour déterminer la fréquence d'oscillation dudit oscillateur, ledit circuit externe comprenant un premier moyen formant circuit ( 33) pour produire une première fréquence d'oscilla- teur, un second moyen formant circuit ( 34) produisant une seconde fréquence d'oscillateur lorsqu'il est couplé audit premier moyen formant circuit et un moyen de commutation ( 36) pour coupler ledit second moyen formant circuit ( 34) audit premier moyen formant circuit ( 33) en réponse audit second niveau de tension. 3. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de correction de distorsion de la trame comprend une première capacité ( 62; 72) couplée au moyen de déviation ( 41), une seconde capacité ( 63; 71), et un moyen de commutation ( 61; 70) pour coupler sélectivement ladite seconde capacité ( 63; 71) à ladite première capacité ( 62; 72) en réponse à l'un des premier (V 3) et second (V 2) niveaux de tension. 4. Moyen de correction de distorsion de la trame à utiliser dans un système de visualisation de signaux vidéo produisant des fréquences multiples de déviation horizontale, o est incorporée une source d'alimentation en courant produisant sélectivement des premier et second niveaux de tension et un moyen déflecteur pour produire un signal de déviation ayant une première fréquence de déviation horizontale en réponse au premier niveau de tension et une seconde fréquence de déviation en réponse au second niveau de tension, caractérisé par un premier moyen formant capacité ( 62; 72) couplé audit moyen déflecteur ( 41); un second moyen formant capacité ( 63; 71); et un moyen de commutation ( 61; 70) répondant à l'un des premier (V 3) et second (V 2) niveaux de tension pour coupler ladite seconde capacité ( 63; 71) à ladite première capacité ( 62; 72). 5 Moyen de correction selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de commutation comprend un transistor MOS ( 61). 6. Moyen de correction selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de commutation comprend un triac ( 70). 7. Moyen de correction selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de commutation comprend un MOSFET ( 61). 8. Moyen de correction selon la revendication 4, caractérisé en ce que les première ( 62) et seconde ( 63) capacités sont couplées en série et le moyen de commutation ( 61) force la seconde capacité ( 63) à être mise hors circuit en réponse au premier niveau de tension (V 3). 9. Moyen de correction selon la revendication 4, caractérisé en ce que les première ( 72) et seconde ( 71) capacités sont couplées en parallèle, et le moyen de commutation force la seconde capacité ( 71) à être non conductrice en réponse au second niveau de tension (V 2).