Устройство фиксации уровня сигнала

(19) (11) 5 18 РЕТЕНИЯ ТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТ 57) УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ УЛА по авт.св. Р 748850, ощ е е с я тем, что, с цышения точности фиксации прв сигнале низкочастотнойхи, источник фиксируемого уровняподключен к неинвертирующему входуоперационного усилителя через введенный источник напряжения смещения. етельство ССОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ ОПИСАНИЕК Ав(54) ( СИГНА чаю пов личии РОВНЯл ищ елью и напомеИ з обрет е ни е относится к радиотехнике и может быть использовано в телевизионных фиксаторах уровня видеосигнала, а также в измерительных устройствах для восстановления постоянной составляющей импульсных сигналов .По основному авт.св, Р 748850 известно устройство фиксации уровня сигнала, содержащее источник сигнала, выход которого подключен к первой обкладке переходного конденсато" ра, вторая обкладка которого соединена с входом электронного ключа и через первый резистор - с инвертирующим входом операционного усилите ля, а через второй резистор - с источником фиксируемого уровня. С этим же источником соединяются неинвертирующий вход операционного усилителя и выход электронного ключа, управляющий вход которого подключен к выходу операционного усилителя 1 13.Недостаток известного устройства заключается в ухудшении точности фиксации при воздействии на сигнал . низкочастотной помехи, Объясняется это следующим, При отрицательном приращении напряжения помехи вершина импульса выходного сигнала начинает пересекать фиксируемый уровень, те. в некоторые моменты вре" мени выходное напряжение становится меньше фиксируемого уровня и операционный усилитель открывает элект" ронный ключ, Выходное напряжение становится равным фиксируемому, а конденсатор подзаряжается через малое сопротивление электронного ключа. Таким образом," когда напряжение помехи стремится сместить выходной сигнал ниже фиксируемого уровня, 40 нарушение фиксации не происходит.При положительноМ приращении напряжения помехи вершина импульса выходного сигнала смещается выше фиксируемого уровня и не пересекает 45его, операционный усилитель не открывает электронный ключ, фиксации не происходит, Такое положение сох-, раняется до тех пор, пока не начнутся отрицательные приращения напря жения помехи и одна из вершин импуль сов выходного сигнала не начнет пе- ресекать фиксируемый уровень. Таким образом, при положительной полуволне помехи фиксация уровня сигнала не происходитЦель изобретения - повышение точности фиксации при наличии в сигнале низкочастотной помехи,Для достижения укаэанной цели в 60 устройстве, содержащем источник сигнала, выход которого подключен к первой обкладке переходного конденсатора, вторая обкладка которого соединена с входом электронного клю ча и через первый резистор - с инвертирующим входом операционного усилителя, а через второй резистор - систочником фиксируемого уровня,подключенным к выходу электронного ключа, управляющий вход которого соединен с выходом операционного усилителя, источник фиксируемого уровняподключен к неинвертирующему входуоперационного усилителя через вве"денный источник напряжения смещения.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства фиксации уровнясигнала,Устройство фиксации уровня сигнала содержит источник 1 сигнала, переходной конденсатор 2, резистор 3,операционный усилитель 4, источник5 напряжения смещения, электронныйключ б, источник 7 фиксируемого уровня и резистор 8,Устройство работает следующим образом.При отсутствии, сигнала на выходеустройства через резистор 8 устанавливается потенциал, заданный источником 7 фиксируемого уровня, Этотпотенциал через резистор 3 подаетсяна инвертирующий вход операционногоусилителя 4, а на его неинвертирующий вход подается положительный,по отношению к инвертирующему входупотенциал, задаваемый источником 5напряжения смещения. При этом на выходе операционного усилителя 4 устанавливается положительное напряжение, которое открывает электронныйключ б, шунтирующий своим низкимсопротивлением резистор 8.Для обеспечения работы устройства величина напряжения смещения, задаваемого источником 5, должна быть меньше амплитуды импульсов, снимаемых с выхода источника 1 сигнала. Например, это напряжение равно половине амплитуды импульсов, При появлении на выходе источника 1 сигнала отрицательного импульса операционный усилитель 4 и электронный ключ 6 не изменяют своего состояния, Напряжение на выходе устройства поддерживается равным фиксированному, а переходной конденсатор 2 заряжается до напряжения, равного амплитуде отрицательного импульса, После окончания отрицательного импульса напряжение сигнала. становится положительным и выходное напряжение оказывается восстановленным, так как к положительному напряжению сигнала добавляется напряжение, равное амплитуде отрицательного импульса, зафиксированное на переходном конденсаторе 2. При этом, поскольку выходное напряжение превышает потенциал неинвертирующего входа операционного усилитеФЗаказ 5236/59 Тираж 677 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная 4 ля 4, на его выходе появляется отрицательное напряжение, запирающее электронный ключ 6.Таким образом, сигнал оказывается восстановленным относительно фиксируемого уровня.При появлении в сигнале низкочастотной помехи отрицательные импульсы сигнала, независимо от знака приращения напряжения помехи, пересекают уровень смещения, задаваемый источником 5, и операционный усилитель 4 отпирает электронный ключ 6 на время действия импульсов. Выходное напряжение во время действия импульсов становится равным фиксируемому, а переходной конденсатор 2 подзаряжается через малое внутреннее сопротивление электронного ключа б. Устройство поддерживает фиксацию сигнала, пока. величина приращения напряжения помехи за времй, равное периоду следования импульсов сигнала, не превысит половины амплитуды этих импульсов.В результате, введение в устройство источника 5 напряжения смещения значительно улучшает точность фиксации сигнала при воздействии на него низкочастотной помехи, поскольку при любой полярности сдвига сигнала от" носительно уровня фиксации импульсысигнала все равно пересекают уровеньнапряжения смещения, задаваемого источником 5, и фиксация не нарушается.Т.е, фиксация сигнала осуществляется 5 на одном уровне, а сравнение сигналаосуществляется с другим уровнем, задаваемым источником 5. Т.е. на входоперационного усилителя 4, выполняющего функции сравнивающего устройст 1 О ва, вместо уровня фиксации подаетсянекоторый ложныйф уровень. В результате операционный усилитель 4 вырабатывает такие импульсы., управляющие электронным ключом 6, как будто 5 фиксация должна осуществиться наэтом ложномф уровне. Разницамежду уровнем фиксации и уровнем,подаваемым на сравнение с сигналом,делает предложенное устройство не- О чувствительным к низкочастотной помехе определенной величины.Например, применение предложенногоустройства в телевидении позволяетпроизводить фиксацию видеосигнала 25 по синхроимпульсам амплитудой 100 мВпри размахе низкочастотной помехичастотой 50 Гц до 5 В, в то же времяфиксация уровня сигнала известнымустройством, нарушается при размахетой же помехи 40-50 мВ.