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Dispositif destiné à moduler une oscillation porteuse par des courants photo-électriques.
Dans le but d'amplifier les oscillations engendrées dans une cellule photo-électrique ou un multiplicateur d'électrons d'un dispositif émetteur de télévision il convient pour bien des motifs de moduler une onde-porteuse par ces oscillations. Un montage de ce genre offre cet avantage que la composante à courant continu des courants photo-électriques est également amplifiée, est exempte de phénomènes pertubateurs lents de mise en courant et est très insensible vis-à-vis de l'effet microphonique, du ronflement et d'autres perturbations externes. Un montage de ce genre convient particulièrement bien à transmettre les signaux par la voie des conducteurs.
La modulation d'une oscillation porteuse par les courants d'image fournis par une cellule photo-électrique ou un multi-
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plicateur d'électrons et contenant une composante à courant continu entraîne en gênerai des difficultés, parce qu'on doit faire en sorte que, lors de la transmission de points d'images noirs l'amplitude de l'oscillation porteuse soit amenée à être égale à zéro, En général, on peut arriver à ce résultat par l'utilisation de montages à pont, c'est-à-dire par des procédés de compensation.
Cependant, il n'est pas possible d'obtenir ce résultat sans autre avec des tubes à plusieurs grilles, tant que ces tubes jouent le rôle d'amplificateurs A, parce qu'il existe toujours un courant permanent qui donnerait un signal de zéro puissant. suivant l'invention, on obtient d'une manière simple la modulation requise d'une oscillation porteuse en transmettant une tension auxiliaire à fréquence d'onde porteuse à un multiplica teur d'électrons d'une façon telle que le coursât électronique dans ce tube soit interrompu à rythme correspondant à celui de la tension auxiliaire.
De préférence, on dispose en un point quelconque aux étages amplificateurs de courant du multiplicateur d'électrons une grille de commande spéciale à laquelle on transmet une tension auxiliaire à fréquence d'onde porteuse et qui est très bien blindée par rapport à l'électrode de sortie du multiplicateur.
Fig. 1 montre un mode de réalisation d'un montage conforme l'invention, Le multiplicateur représenté est du type contenant un certain nombre d'anodes à émission d'électrons secondaires montées à la suite l'une de l'autre. La cathode photo-électrique 3 du multiplicateur est frappée par de la lumière provenant, par exemple, d'un dispositif d'exploration. On a supposé que le dispositif explorateur est aménagé de manière que, lors de l'exploration d'un point d'image noir de l'objet à transmettre, la cathode photo-électrique 3 ne soit pas éclairée. On doit donc
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empêcher le multiplicateur d'être frappé par de la lumière directe.
Cette condition est remplie par la plupart des dispositifs d'exploration de télévision, par exemple un disque de Nipkow ou un tube de Braun.
Suivant l'invention, on a disposé une grille de commande 4 en avant d'une des dernières anodes à émission d'électrons secondaires du multiplicateur 1. Cette grille de commande est blindée par rapport au circuit de sortie 5 par des moyens spéciaux disposés à l'intérieur et à l'extérieur du tube de manière à permettre d'appliquer entre la grille de commande 4 et l'anode voisine 2a une tension auxiliaire à fréquence d'onde porteuse sans qu'il s'effectue une transmission capacitive de ces tensions au circuit de sortie 5. La tension auxiliaire peut être transmise à la grille de commande, par exemple, au moyen d'un couplage inductif 25 et dans ce cas le générateur 6, qui fournit la tension auxiliai- re, peut être disposé, en étant blindé, à grande distance du multiplicateur.
Le câble d'alimentation de la tension auxiliaire est de préférence également entouré d'un blindage 7, relié à la terre. La grille de commande 4 est déjà blindée par rapport à l'électrode de sortie 5a d'une part grâce à la construction du multiplicateur à anodes à émission d'électrons secondaires, la grille étant disposée entre deux électrodes 2a et 2b, reliées à la terre par l'intermédiaire de condensateurs, et d'autre part grâce à l'utilisation d'une électrode métallique 8, subdivisée ou non, qui permet d'éviter tout couplage capacitifs
Si la tension auxiliaire à fréquence d'onde porteuse est empêchée, par lesdits moyens ou par d'autres moyens connus dans la technique de la haute fréquence, d'être transmise à l'amplificateur à onde porteuse 9 par un couplage capacitif, le fonctionnement du dispositif est comme suit :
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Le courant électronique qui frappe l'anode 2a est propor- tionnel à l'éclairement de la cathode photo-électrique 3. Tant que la grille 4 à trous relativement grands qui n'est pas active elle-même et qui est disposée en avant de ladite anode possède une tension de polarisation négative, suffisamment intense par rapport à l'anode 2a, le champ qui, dans des conditions normales, transmet les électrons à l'anode suivante à émission des élec- trons secondaires 2b fait défaut. Si, cependant, la grille de commande 4 a la même tension que ou même une tension positive par rapport à 2a, les électrons peuvent atteindre l'anode suivante 2b, sont amplifiés davantage et finissent par atteindre l'élec- trode de sortie 5a.
La valeur du courant électronique y arrivant sera donc toujours proportionnelle à l'éclairement de la cathode photo-électrique 3 et aura la valeur nulle si l'éclairement est interrompu; en outre lorsque cet éclairement de la cathode photo- électrique 3 est interrompu il n'est transmis à l'amplificateur 9 aucune tension à fréquence d'onde porteuse. Le montagdécrit permet donc d'obtenir le résultat voulu d'une manière simple sans montage à pont ou compensation, du
Plusieurs modes de réalisation%dispositif décrit sont possi- bles. Ainsi, par exemple, au lieu de commander le courant élec- tronique seulement entre les anodes 2a et 2b, on peut l'interrom- pre d'une manière équiphasée en plusieurs points du tube.
Même dans les multiplicateurs d'électrons magnétiques on peut dispo- ser une grille de commande à laquelle on transmet une tension auxiliaire à fréquence d'onde porteuse. Le point à l'intérieur du multiplicateur d'électrons où l'interruption a lieu peut être choisi d'une façon quelconque dans une certaine mesure. Il est cependant inefficace de disposer la grille de commande à l'un des premiers étages amplificateurs du multiplicateur, parce qu'un faible courant électronique transmis par cet étage peut être am-
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plifié par l'autre partie du multiplicateur de telle manière que la transmission des points d'image noirs en est perturbée.
Il est également inefficace de disposer une grille de commande aux derniers étages à faible distance en avant de l'électrode de sortie, parce que le blindage de cette grille de.commande par rapport à l'électrode devient de plus en plus difficile. De plus, il n'est plus si facile d'éviter des couplages capacitifs dans le cas des plus grandes intensités de courant. Il convient donc de disposer la grille de commande environ au centre du multiplicateur d'électrons. De plus, au lieu d'appliquer à une grille de commande spéciale une tension auxiliaire à fréquence d'onde porteuse, on peut appliquer cette tension auxiliaire entre une des anodes à émission d'électrons secondaires et l'anode qui la précède immédiatement.
Dans ce cas, une plus grande tension de commande est cependant nécessaire en général, car la tension de commande doit être égale à au moins la moitié de la tension maximum entre chaque paire d'anodes à émission d'électrons secondaires (la tension permanente entre ces deux anodes est également égale à la moitié de la tension maximum).
Fig. 2 montre un mode de réalisation de ce genre, la tension de commande pouvant être transmise simultanément à plusieurs anodes. Au lieu d'utiliser un couplage inductif du générateur 6 de l'onde porteuse, on peut utiliser un autre couplage représenté dans le montage de la Fig. 1, ainsi que dans celui de la Fig.2.
A titre d'exemple, un certain nombre d'anodes à émission d'électrons secondaires peuvent être reliées au générateur 6 par l'in- termédia,ire d'un condensateur, alors qu'une anode à émission d'électrons secondaires, reliée à la terre par l'intermédiaire d'un condensateur, est disposé entre chaque paire des anodes reliées au générateur, comme montré sur la Fig. 3, de préférence, le nombre des anodes reliées à la terre pour des tensions alter-
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natives est toujours maximum.
De plus, dans le cas de multiplicateurs électrostatiques et aussi électromagnétiques, le courant électronique peut être interrompu à rythme correspondant à celui d'une tension de commande par déflexion du courant électronique au moyen de dispositifs déflecteurs électrostatiques ou électromagnétiques.
Dans les multiplicateurs connus, dans lesquels le courant électronique est transmis, au moyen d'une bobine entourant le multiplicateur, sur des trajets incurvés, à partir de l'une des électrodes à émission d'électrons secondaires pour aboutir à l'électrode suivante disposée dans le même plan, on peut transmettre à cette bobine une tension auxiliaire à fréquence d'onde porteuse d'une fagon telle que seulement pendant une certaine partie de la pé- riode de cette tension le courant électronique quittant l'une des anodes atteigne l'anode suivante, mais passe devant cette anode pendant l'autre partie de la période.
On peut aussi prévoir une bobine déflectrice spéciale dont l'axe est, pa,r exemple, perpendiculaire à celui de ladite bobine déjà mentionnée et qui détermine une déflexion latérale du courant électronique par rapport au plan dans lequel le courant électronique passe, dans des conditions ordinaires, de l'une des anodes vers l'autre. Dans le multiplicateur électro-magnétique, on entoure, de préférence, tous les systèmes électroniques par une électrode 8, qui lors de la déflexion ci-dessus décrite du courant électronique pendant une pa.rtie de la période de la tension auxiliaire, sert de préférence en même temps d'électrode de captation pour le courant électronique défléchi par les anodes à émission d'électrons secondaires.
Le dispositif qui fait l'objet de l'invention convient par- ticuliérement bien à être utilisé dans les émetteurs de télévision dans lesquels des pulsations de synchronisation sont émises en
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même temps que les courants d'image. Dans ces émetteurs l'onde porteuse n'est supprimée entièrement que de préférence pendant l'émission de pulsations de synchronisation et lors de l'émission de points d'image noirs l'amplitude de l'oscillation porteuse doit posséder une certaine partie de l'amplitude maximum, par exemple 2010.
Suivant l'invention, on peut obtenir ce résultat voulu d'une manière simple en éclairant la cathode photo-électrique au moyen d'une sende source lumineuse émettant une quantité de lumière constante, Un mode de réalisation est représenté schématiquement sur la Fig. 4. La lumière d'une source lumineuse 10 atteint une surface d'image à explorer, par exemple, une pellicule il, qui est représentée sur un disque d'exploration 12, puis un faisceau lumineux 10a transmis par le disque d'exploration et modulé par la pellicule 11 atteint la cathode photo-électrique 3. Le multi- plicateur est monté dans un boitier 13 fermé de manière étanche à la lumière. La cathode photo-électrique 3 est éclairée par une seconde source lumineuse 15 à intensité de lumière constante à travers un trou particulier 14 du boîtier.
On assure ainsi que même lorsque lors de la transmission d'un point d'image noir, la cathode photo-électrique n'est plus éclairée par le faisceau lumineux 10a, elle est encore atteinte par un faisceau lumineux provenant de la source lumineuse 15. Cet éclairement provoque un courant électronique qui se présente même pendant la transmis- sion des points d'image noirs et qui ne disparaît que lorsque le faisceau lumineux de la source lumineuse 15 est également interrompu. Ce faisceau lumineux peut être interrompu, par exem- ple, par voie optique au moyen d'un disque muni de rainures 16 et tournant en avant du trou 14.
L'interruption peut cependant s'effectuer aussi par voie électrique en transmettant à une anode particulière à émission d'électrons secondaires une tension
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de polarisation qui est fournie par un générateur de pulsations de synchronisation et qui est supprimé lorsqu'il s'agit d'émettre une pulsation de synchronisation. Cette tension de polarisation peut être transmise à l'anode à laquelle est déjà connecté le générateur qui fournit la tension de commande, si cette anode possède une tension de polarisation telle que, lorsque l'éclairement de la cathode photo-électrique est interrompu, aucun courant électronique n'atteigne l'anode.
Dans ce but, on transmet à l'anode considérée une forte tension de polarisation négative et on met le générateur 6 hors circuit au cours de l'émission de pulsations de synchronisation.
Il est possible d'utiliser les montages décrits également dans les cas dans lesquelles l'amplitude de l'onde porteuse pos- \de une valeur maximum, au cours de l'émission de pulsations de synchronisation, tandis qu'elle est nulle lorsque les points d'image les plus clairs sont émis. Dans ce cas on doit faire en sorte que la source lumineuse 15 éclaire toujours la cathode photo-électrique 3 d'une manière plus intense que ne le fait la source lumineuse 10. On doit en outre s'arranger pour que la source lumineuse 15 n'éclaire la cathode photo-électrique que pendant les'pulsations de synchronisation.
On peut obtenir ce résultat en utilisant un disque rotatif ainsi qu'une source de lumière constante ou en utilisant pour la. source lumineuse 15 une lampe à luminescence ou une source lumineuse électrique commandable analogue qui ne s'illumine que pendant la durée des pulsations de synchronisation.
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Device intended to modulate a carrier oscillation by photoelectric currents.
In order to amplify the oscillations generated in a photoelectric cell or an electron multiplier of a television transmitter device, it is appropriate for many reasons to modulate a carrier wave by these oscillations. An assembly of this kind offers the advantage that the direct current component of the photoelectric currents is also amplified, is free from slow disturbing phenomena of current and is very insensitive to the microphonic effect, to snoring. and other external disturbances. An arrangement of this kind is particularly suitable for transmitting signals via the conductors.
The modulation of a carrier oscillation by the image currents supplied by a photoelectric cell or a multi-
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electron plicator and containing a DC component will also cause difficulties, because it must be ensured that, during the transmission of black image points the amplitude of the carrier oscillation is made to be equal In general, this result can be achieved by the use of bridge arrangements, that is to say by compensation methods.
However, it is not possible to achieve this result without another with tubes with several grids, as long as these tubes act as amplifiers A, because there is always a permanent current which would give a strong zero signal. . according to the invention, the required modulation of a carrier oscillation is obtained in a simple manner by transmitting an auxiliary voltage at carrier wave frequency to an electron multiplier in such a way that the electron stream in this tube or interrupted at a rate corresponding to that of the auxiliary voltage.
Preferably, at any point in the current amplifier stages of the electron multiplier, a special control gate is placed to which an auxiliary voltage at carrier wave frequency is transmitted and which is very well shielded with respect to the electrode of output of the multiplier.
Fig. 1 shows an embodiment of an assembly according to the invention. The multiplier shown is of the type containing a certain number of secondary electron emission anodes mounted one after the other. The photoelectric cathode 3 of the multiplier is struck by light coming, for example, from an exploration device. It has been assumed that the explorer device is arranged so that, during the exploration of a black image point of the object to be transmitted, the photoelectric cathode 3 is not illuminated. So we must
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prevent the multiplier from being struck by direct light.
This condition is fulfilled by most television scanning devices, for example a Nipkow disc or a Braun tube.
According to the invention, a control grid 4 is placed in front of one of the last anodes for emission of secondary electrons of the multiplier 1. This control grid is shielded with respect to the output circuit 5 by special means arranged at inside and outside the tube so as to make it possible to apply between the control grid 4 and the neighboring anode 2a an auxiliary voltage at carrier wave frequency without any capacitive transmission of these voltages to the output circuit 5. The auxiliary voltage can be transmitted to the control gate, for example, by means of an inductive coupling 25 and in this case the generator 6, which supplies the auxiliary voltage, can be arranged, while being shielded, at a great distance from the multiplier.
The auxiliary voltage supply cable is preferably also surrounded by a shield 7, connected to earth. The control gate 4 is already shielded with respect to the output electrode 5a on the one hand thanks to the construction of the multiplier with secondary electron emission anodes, the gate being arranged between two electrodes 2a and 2b, connected to the earth through capacitors, and on the other hand through the use of a metal electrode 8, subdivided or not, which avoids any capacitive coupling
If the auxiliary voltage at carrier wave frequency is prevented, by said means or by other means known in the high frequency art, from being transmitted to the carrier wave amplifier 9 by capacitive coupling, the operation of the device is as follows:
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The electronic current which strikes the anode 2a is proportional to the illumination of the photoelectric cathode 3. As long as the grid 4 with relatively large holes which is not itself active and which is arranged in front of said anode has a negative bias voltage, sufficiently intense with respect to the anode 2a, the field which, under normal conditions, transmits the electrons to the next anode with emission of the secondary electrons 2b is lacking. If, however, the control gate 4 has the same voltage as or even a positive voltage with respect to 2a, the electrons can reach the next anode 2b, are amplified further and eventually reach the output electrode 5a.
The value of the electronic current arriving there will therefore always be proportional to the illumination of the photoelectric cathode 3 and will have the value zero if the illumination is interrupted; furthermore, when this illumination of the photoelectric cathode 3 is interrupted, no voltage at carrier wave frequency is transmitted to the amplifier 9. The assembly described therefore makes it possible to obtain the desired result in a simple manner without bridge assembly or compensation,
Several embodiments of the device described are possible. Thus, for example, instead of controlling the electronic current only between the anodes 2a and 2b, it can be interrupted in an equiphase manner at several points of the tube.
Even in magnetic electron multipliers it is possible to have a control gate to which an auxiliary voltage is transmitted at carrier wave frequency. The point inside the electron multiplier where the interruption takes place can be chosen in any way to some extent. However, it is inefficient to have the control gate at one of the first amplifier stages of the multiplier, because a small electronic current transmitted by this stage can be amplified.
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folded by the other part of the multiplier in such a way that the transmission of black image points is disturbed.
It is also inefficient to have a control grid in the last stages a short distance in front of the output electrode, because the shielding of this control grid from the electrode becomes more and more difficult. In addition, it is no longer so easy to avoid capacitive couplings in the case of greater currents. It is therefore advisable to place the control grid approximately in the center of the electron multiplier. In addition, instead of applying an auxiliary voltage at carrier wave frequency to a special control gate, this auxiliary voltage can be applied between one of the secondary electron emission anodes and the anode immediately preceding it.
In this case, however, a larger control voltage is generally required, since the control voltage must be at least half the maximum voltage between each pair of secondary electron-emitting anodes (the permanent voltage between these two anodes is also equal to half of the maximum voltage).
Fig. 2 shows an embodiment of this type, the control voltage being able to be transmitted simultaneously to several anodes. Instead of using an inductive coupling of the generator 6 of the carrier wave, it is possible to use another coupling shown in the assembly of FIG. 1, as well as in that of Fig. 2.
By way of example, a certain number of secondary electron emission anodes can be connected to the generator 6 by the intermediary of a capacitor, while a secondary electron emission anode can be connected. to earth via a capacitor, is arranged between each pair of anodes connected to the generator, as shown in FIG. 3, preferably the number of anodes connected to earth for alternating voltages
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native is always maximum.
In addition, in the case of electrostatic and also electromagnetic multipliers, the electronic current can be interrupted at a rate corresponding to that of a control voltage by deflection of the electronic current by means of electrostatic or electromagnetic deflector devices.
In known multipliers, in which the electronic current is transmitted, by means of a coil surrounding the multiplier, on curved paths, from one of the secondary electron-emitting electrodes to lead to the next electrode arranged in the same plane, an auxiliary voltage at carrier wave frequency can be transmitted to this coil in such a way that only during a certain part of the period of this voltage does the electronic current leaving one of the anodes reach l next anode, but passes in front of this anode during the other part of the period.
It is also possible to provide a special deflector coil whose axis is, for example, perpendicular to that of said coil already mentioned and which determines a lateral deflection of the electronic current with respect to the plane in which the electronic current flows, under conditions ordinary, from one anode to the other. In the electromagnetic multiplier, all electronic systems are preferably surrounded by an electrode 8, which during the above-described deflection of the electronic current during a part of the period of the auxiliary voltage, preferably serves at the same time as a pick-up electrode for the electronic current deflected by the anodes emitting secondary electrons.
The device which is the subject of the invention is particularly suitable for use in television transmitters in which synchronization pulses are emitted in.
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same time as the image currents. In these transmitters the carrier wave is only preferably completely suppressed during the emission of synchronization pulses and during the emission of black image points the amplitude of the carrier oscillation must have a certain part of the l maximum amplitude, for example 2010.
According to the invention, this desired result can be obtained in a simple manner by illuminating the photoelectric cathode by means of a light source emitting a constant quantity of light. An embodiment is shown schematically in FIG. 4. The light from a light source 10 reaches an image surface to be scanned, for example, a film 11, which is shown on a scanning disc 12, then a light beam 10a transmitted by the scanning disc and modulated by the film 11 reaches the photoelectric cathode 3. The multiplier is mounted in a case 13 closed in a light-tight manner. The photoelectric cathode 3 is illuminated by a second light source 15 at constant light intensity through a particular hole 14 of the housing.
This ensures that even when during the transmission of a black image point, the photoelectric cathode is no longer illuminated by the light beam 10a, it is still reached by a light beam coming from the light source 15. This illumination causes an electronic current which is present even during the transmission of the black image points and which disappears only when the light beam from the light source 15 is also interrupted. This light beam can be interrupted, for example, optically by means of a disc provided with grooves 16 and rotating in front of the hole 14.
The interruption can however also be carried out electrically by transmitting a voltage to a particular anode emitting secondary electrons
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bias which is provided by a synchronization pulse generator and which is suppressed when it comes to emitting a synchronization pulse. This bias voltage can be transmitted to the anode to which the generator which supplies the control voltage is already connected, if this anode has a bias voltage such that, when the illumination of the photoelectric cathode is interrupted, no electronic current reaches the anode.
For this purpose, a strong negative bias voltage is transmitted to the anode in question and the generator 6 is switched off during the emission of synchronization pulses.
It is possible to use the arrangements described also in cases in which the amplitude of the carrier wave has a maximum value, during the emission of synchronization pulses, while it is zero when the The brightest image points are emitted. In this case we must ensure that the light source 15 always illuminates the photoelectric cathode 3 in a more intense manner than does the light source 10. We must also arrange for the light source 15 n 'illuminates the photoelectric cathode only during the' synchronization pulses.
This can be achieved by using a rotating disc together with a constant light source or by using for the. light source 15 a luminescence lamp or similar controllable electric light source which illuminates only for the duration of the synchronization pulses.