Circuit électronique d'établissement d'un niveau de référence fixe dans un signal d'amplitude variable La présente invention a pour objet un cir cuit électronique d'établissement d'un niveau de référence fixe dans un signal d'amplitude variable. Elle est notamment applicable aux signaux de télévision.
Il est bien connu que les signaux délivrés par les tubes analyseurs (dans des équipements de prise de vues et/ou de télécinéma) présentent, pendant les pério des de retour de balayage (en ligne et/ou en image), une amplitude variable même lorsque le faisceau analyseur est interrompu, résultant d'un couplage capacitif avec une source exté rieure, le générateur de tension de balayage par exemple. Ces signaux parasites doivent être éliminés. D'autre part, il est d'usage de con sacrer ces intervalles de temps, au moins par tiellement, à la transmission des impulsions de synchronisation (en ligne et/ou en image).
Pour obtenir un fonctionnement satisfaisant des récepteurs de télévision, il est essentiel que le niveau des impulsions de synchronisation ait une valeur bien définie et constante au cours de la transmission. Ce résultat ne peut être atteint que si des impulsions d'amplitude cons tante (en valeur absolue) sont ajoutées à des portions de signal présentant une amplitude constante et fixe par rapport à un niveau de référence absolu, quel que soit le contenu du signal image. Cette condition est également né cessaire à la qualité de l'image elle-même, le niveau de référence servant à définir la teinte moyenne: Ce niveau doit en outre pouvoir être ajusté au cours d'une transmission.
Le circuit selon l'invention qui est, comme on l'a déjà dit, un circuit électronique d'établis sement d'un niveau de référence fixe dans un signal d'amplitude variable comporte, d'une part, un amplificateur mélangeur recevant si multanément le signal à amplitude variable et des signaux servant à établir un niveau de ré férence fixe et, d'autre part, un circuit limiteur éliminant les signaux parasites contenus dans le signal d'amplitude variable ; :il est caracté risé en ce que le circuit limiteur est disposé en parallèle avec une impédance de charge catho dique de l'étage mélangeur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple non limitatif, à la fig. 1, un dispositif connu et à la fig. 2, une forme d'exécution du circuit objet de l'invention.
Il est de pratique courante de transmettre un signal de télévision comportant des compo santes erratiques (voir courbe A fig. 3) pen dant les périodes de retour de balayage ligne et image, à un étage amplificateur VI qui re çoit, également pendant ces périodes, des im pulsions de polarité et d'amplitude convenable (voir courbe B, fig. 3). Le signal délivré par cet étage (voir courbe C) est transmis à un dis positif à seuil V2, généralement constitué par un cristal détecteur, dont la cathode est mainte nue à un potentiel que l'on estime être constant par l'intermédiaire du potentiomètre 1 connec té aux bornes d'une source de tension de réfé rence 2.
V2 transmet la portion du signal située au- dessus du niveau D. Une variation de la va leur moyenne du signal peut être obtenue en déplaçant le niveau D par le jeu du curseur du potentiomètre 1.
Le signal nettoyé est alors recueilli aux bornes de l'impédance de la cathode du tube V2. Lorsque l'on utilise le circuit de la fig. 1, le potentiel du curseur P du potentiomètre 1 dé pend de la valeur moyenne du courant délivré par le tube Vl, car une fraction de ce courant circule dans le potentiomètre 1 et à travers la source 2.
Le dispositif V2 est placé dans le circuit de charge du tube Vl, constitué par la résistance 4 réunie à la source de tension d'alimentation anodique. Pour obtenir un fonctionnement li néaire du tube (tension continue anodique constante), il faut assurer un découplage de la source par l'intermédiaire d'un condensateur 3 de capacité élevée, puisque le signal renferme des composantes à très basse fréquence.
Or, il est d'usage d'utiliser comme source de tension de référence 2, la source d'alimen tation en tension anodique du tube Yl. Il en résulte que le, condensateur 3 se trouve en pa rallèle sur la source 2 et le potentiomètre 1. Il se charge normalement à une tension dé pendant de la source 2. Tout déplacement du curseur P provoque une rupture des conditions d'équilibre jusqu'à ce que le circuit ait atteint un nouvel équilibre par charge ou décharge du condensateur 3 de capacité élevée à travers des impédances élevées, c'est-à-dire avec un retard très sensible.
Il en résulte que, lorsque l'on a déplacé le curseur du potentiomètre 1, l'image est très mauvaise pendant quelques instants, la durée de ces perturbations correspondant à la cons tante de temps de décharge du condensateur 3 à travers V2.
Le circuit que l'on va décrire maintenant permet de pallier ces deux types d'inconvé nients. On a représenté, en V3 sur la fig. 2, un étage amplificateur à couplage cathodique com portant une résistance cathodique 10 non dé couplée alimentant le dispositif à seuil V4.
Le signal A, de polarité positive, (il est maximum pour les points blancs) est appliqué à la grille de ce tube, connectée, par l'intermé diaire d'un circuit 11 à résistance normalement très élevée, au curseur P' du potentiomètre 12, connecté aux bornes d'une source de tension de référence constituée, par exemple, par des éléments utilisés pour produire des tensions de polarisation. On trouve de tels éléments dé livrant une tension indépendante des variations éventuelles des tensions d'alimentation de l'équipement. Les impulsions B sont appli quées, avec une polarité négative, au point haut de la résistance 10,à partir d'un circuit dont l'impédance est ramenée à une valeur con venable.
En variante, les impulsions B et le si gnal A peuvent être appliqués en parallèle sur la même électrode (grille) de Vl avec des pola rités convenables. Le circuit 11 est réalisé de façon à se comporter comme une résistance très élevée, sauf pendant les intervalles de temps où se produisent les signaux parasites. Pendant ces instants, il se comporte comme une résistance très faible et pratiquement négli geable entre la grille de- V3 et le potentiomètre 12.
Pratiquement, le circuit 11 peut être cons titué par un circuit en pont dont chaque bras est constitué par un élément à conductibilité unidirectionnelle, constituant ainsi une sorte d'interrupteur bidirectionnel du type utilisé cou ramment à la restitution de la composante con tinue et dénommé clamp dans la littérature anglo-saxonne.
La tension de polarisation de l'élément à seuil V4 est définie par la source 13 dont une fraction est shuntée par le potentiomètre 12, et la polarité des bornes extrêmes est repré- sentée sur la figure par - et -I-. Ainsi qu'on l'a dit plus haut, cette source peut être réali sée à l'aide d'éléments standards et rendue in dépendante de toute variation des tensions d'alimentation.
Lorsque l'on déplace le curseur P' sur 12, la nouvelle valeur de la tension de référence est appliquée à la grille de V3 pendant la pé riode de balayage ligne qui suit le réglage, c'est- à-dire avec un retard absolument négligeable.
Ainsi qu'on l'a représenté sur la courbe C, tout déplacement de P' se traduit par une va riation de l'amplitude moyenne h du signal.
Le circuit décrit présente notamment com me avantage de nécessiter des sources de po tentiel de référence de faible valeur, réalisa bles à l'aide d'éléments standards fabriqués dans le commerce et présentant de très faibles résistances internes. De ce fait, son fonctionne ment devient indépendant des variations éven tuelles des tensions d'alimentation de l'équipe ment considéré.
Il permet en outre une correction instanta née de la teinte moyenne de l'image. De plus les conditions de fonctionnement des dispositifs à conductibilité unidirectionnelle utilisés sont telles que, même en cas de fonctionnement in correct du circuit, ils ne sont jamais soumis à des tensions susceptibles de les détériorer, ce qui est particulièrement important lorsque l'on utilise des dispositifs du type à cristal semi conducteur.
Enfin, il est particulièrement bien adapté aux nécessités d'exploitation des équipements mobiles, car son fonctionnement est indépen dant des tensions d'alimentation de l'équipe ment dont il fait partie.
Electronic circuit for establishing a fixed reference level in a signal of variable amplitude The present invention relates to an electronic circuit for establishing a fixed reference level in a signal of variable amplitude. It is particularly applicable to television signals.
It is well known that the signals delivered by the analyzer tubes (in filming and / or telecine equipment) present, during the scanning return periods (in line and / or in image), a variable amplitude even when the analyzer beam is interrupted, resulting from a capacitive coupling with an external source, the scanning voltage generator for example. These parasitic signals must be eliminated. On the other hand, it is customary to devote these time intervals, at least partially, to the transmission of synchronization pulses (online and / or in picture).
In order to obtain satisfactory operation of television receivers, it is essential that the level of the synchronization pulses have a well-defined and constant value during transmission. This result can only be achieved if pulses of constant amplitude (in absolute value) are added to portions of the signal having a constant and fixed amplitude with respect to an absolute reference level, whatever the content of the image signal. . This condition is also necessary for the quality of the image itself, the reference level serving to define the average tint: This level must also be able to be adjusted during a transmission.
The circuit according to the invention which is, as has already been said, an electronic circuit for establishing a fixed reference level in a variable amplitude signal comprises, on the one hand, a mixer amplifier receiving if simultaneously the variable amplitude signal and signals serving to establish a fixed reference level and, on the other hand, a limiter circuit eliminating the parasitic signals contained in the variable amplitude signal; : it is characterized in that the limiter circuit is arranged in parallel with a cathodic load impedance of the mixer stage.
The accompanying drawing shows, by way of nonlimiting example, in FIG. 1, a known device and in FIG. 2, an embodiment of the circuit which is the subject of the invention.
It is common practice to transmit a television signal comprising erratic components (see curve A fig. 3) during the line and picture scan return periods, to an amplifier stage VI which receives, also during these periods, pulses of suitable polarity and amplitude (see curve B, fig. 3). The signal delivered by this stage (see curve C) is transmitted to a positive threshold V2 device, generally constituted by a detector crystal, the cathode of which is kept bare at a potential which is considered to be constant via the potentiometer. 1 connected to the terminals of a reference voltage source 2.
V2 transmits the portion of the signal located above level D. A variation of the mean value of the signal can be obtained by moving level D by the slider set of potentiometer 1.
The cleaned signal is then collected at the terminals of the impedance of the cathode of tube V2. When using the circuit of FIG. 1, the potential of the cursor P of the potentiometer 1 depends on the average value of the current delivered by the tube Vl, because a fraction of this current flows in the potentiometer 1 and through the source 2.
The device V2 is placed in the charging circuit of the tube Vl, formed by the resistor 4 joined to the anode supply voltage source. To obtain linear operation of the tube (constant anode DC voltage), it is necessary to ensure decoupling of the source by means of a capacitor 3 of high capacity, since the signal contains very low frequency components.
However, it is customary to use as a reference voltage source 2, the anode voltage supply source of the tube Y1. As a result, capacitor 3 is located parallel to source 2 and potentiometer 1. It charges normally at a voltage which differs from source 2. Any movement of the cursor P causes a break in the equilibrium conditions up to 'that the circuit has reached a new equilibrium by charging or discharging the capacitor 3 of high capacity through high impedances, that is to say with a very sensitive delay.
As a result, when the cursor of potentiometer 1 has been moved, the image is very bad for a few moments, the duration of these disturbances corresponding to the time constant for discharging capacitor 3 through V2.
The circuit which will be described now makes it possible to overcome these two types of drawbacks. There is shown, at V3 in FIG. 2, an amplifier stage with cathodic coupling com carrying an uncoupled cathode resistor 10 supplying the threshold device V4.
The signal A, of positive polarity, (it is maximum for the white dots) is applied to the grid of this tube, connected, by the intermediary of a circuit 11 with normally very high resistance, to the cursor P 'of the potentiometer 12, connected to the terminals of a reference voltage source constituted, for example, by elements used to produce bias voltages. We find such elements delivering a voltage independent of any variations in the supply voltages of the equipment. The pulses B are applied, with negative polarity, to the high point of resistor 10, from a circuit whose impedance is reduced to a suitable value.
Alternatively, the pulses B and the signal A can be applied in parallel to the same electrode (gate) of V1 with suitable polarity. Circuit 11 is designed so as to behave like a very high resistance, except during the time intervals when parasitic signals occur. During these moments, it behaves like a very weak and practically negligible resistance between the gate of V3 and the potentiometer 12.
In practice, the circuit 11 can be constituted by a bridge circuit, each arm of which is constituted by an element with unidirectional conductivity, thus constituting a kind of bidirectional switch of the type commonly used for restoring the continuous component and called clamp. in Anglo-Saxon literature.
The bias voltage of the threshold element V4 is defined by the source 13, a fraction of which is shunted by the potentiometer 12, and the polarity of the end terminals is represented in the figure by - and -I-. As stated above, this source can be produced using standard elements and made independent of any variation in the supply voltages.
When the cursor P 'is moved to 12, the new value of the reference voltage is applied to the gate of V3 during the line scanning period which follows the adjustment, i.e. with absolutely a delay. negligible.
As has been shown on curve C, any displacement of P 'results in a variation in the mean amplitude h of the signal.
The circuit described has in particular the advantage of requiring low value reference potential sources, which can be produced using standard elements manufactured on the market and exhibiting very low internal resistances. As a result, its operation becomes independent of any variations in the supply voltages of the equipment considered.
It also allows instant correction of the average tint of the image. In addition, the operating conditions of the unidirectional conductivity devices used are such that, even in the event of incorrect operation of the circuit, they are never subjected to voltages liable to deteriorate them, which is particularly important when using devices. semiconductor crystal type devices.
Finally, it is particularly well suited to the operating requirements of mobile equipment, since its operation is independent of the supply voltages of the equipment of which it is part.