Устройство для запоминания аналоговых сигналов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПЮ ЛАМ ИЭОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СИ=ТЕЛЬСУ(72) А.Д,Соколов И,В,Г,Шинкаренко (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени Физико-технический институт(54)(57) 1 . УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАПОМИНА- НИЯ АНАЛОГОВЙХ СИГНАЛОВ, содержащее последовательно соединенные: входной коммутатор, первый вход которого яв" ляется входом устройства, блок памяти на приборе с зарядовой связью (ПЗС), регулируемый усилитель, вы,ходной коьюутатор н блок автоматической регулировки усиления (АРУ), выход которого подключен к управля . ющему входу регулируемого усилителя, а также источник опорного напряжения выход которого соединен с вторйми входами блока АРУ и входного коммутатора, и генератор управляющих импульсов, выходы которого. подключены к управляющим входам входного ком мутатора, блока памяти на ПЗС, блока АРУ и выходного коммутатора, причем выход регулируемого усилителя соединен цепью обратной связи с третьим входом входного коюутатора, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це-лью уменьшения искажений сигналов при долговременном их запоминании, в цепь обратной связи введен пороговый блок с многоетупенчатой передаточной характеристикой.2, Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью запоминания телевизионного сигнала, Ж между первым входом входного коммутатора и входом генератора управляющих импульсов включенблок выделения синхроиьвульсов.3, Устройство по пп.1 и 2, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что блок памяти на ПЗС выполнен в виде матричного ПЗС, числофстрок которого равно числу строк телевизионного кадра.мутатор, первый вход которого являет.-20ся входом устройства, блок памяти наприборе с зарядовой связью (ПЗС),регулируемый усилитель, выходной коммутатор и блок автоматической регулировки усиления АРУ), выход которогоподключен к управляющему входу регулируемого усилителя, а также источникопорного напряжения, выход которогосоединен с вторыми входами блокаАРУ и входного коммутатора, и генератор управляющих импульсов, выходы которого подключены к управляющим входам входного коммутатора, блока памяти на ПЗС, блока АРУ и выходногокоммутатора, причем выход регулируемого усилителя соединен цепью обрат- Зной связи с третьим входом входногокоммутатора 2 .Благодаря использованию ПЗС упрощается схема устройства и не требуется аналого-цифрового и цифро-ана логовых преобразований, поскольку в устройстве сигналы запоминаются в аналоговой форме: величина зарядовых пакетов в блоке памяти на ПЗС пропорциональна амплитуде сигнала в момен ты записи. Входной коммутатор, блок памяти на ПЗС и регулируемый усилитель образуют замкнутый контур хранения аналоговых сигналов. Коэффициейт усиления регулируемого усилителя периодически подстраивается для того, чтобы полное усиление по контуру хранения оставалось равным единице. Источник опорного напряжения используется для сравнения опорного импульса .до и после прохождения его через блок памяти на ПЗС и регулируемый усилитель. Это сравнение проиэво. дит блок АРУ, который управляет работой регулируемого усилителя. Генератор управляющих импульсов управляет 60 работой всего устройстваНедостатком известного устройства является сильное искажение входного аналогового сигнала при долговременном его запоминании. 65 На фиг,1 изображена структурнаяэлектрическая схема устройства для ,запоминания аналоговых сигналов, нафиг.2 - передаточная характеристика порогового блока.устройство содержит входной коммутатор 1, блок памяти на ПЗС 2, регулируемый усилитель 3, пороговыйблок 4 с многоступенчатой передаточной характеристикой, выходной коммутатор 5, блок АРУ б, источник опорно-. го напряжения 7, блок выделениясинхроимпульсов 8, и генератор 9.импульсов. Изобретение относится к устройствам запоминания аналоговых сигналов и может быть использовано в устройствах обработки и преобразования телевизионных сигналов.Известно устройство для запоминания телевизион ых сигналов, содержащее блок памяти, аналого-циФровой и цифро-аналоговый преобразователи, а также формирователи управлякачх импульсов 11 .Недостатком устройства является сложность схемы, связанная, в частности, с необходимостью подвергать входной сигнал аналого-цифровому и цнфро-аналоговым преобразованиям,Наиболее близким к предлагаемому является устройство для запоминания аналоговых сигналов, содержащее последовательно соединенные входной комЦель изобретения - уменьшение искажений сигналов при долговременном их запоминании, а также запоминание телевизионного сигнала.Указанная цель достигается .тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные входной коммутатор, первый вход которого является входом устройства, блок памяти на ПЗС, регулируемый усилитель, выходной коммутатор и блок АРУ, выход которого подключен к управляющему входу регулируемого усилителя, а также источник опорного напряжения, выход которого соединен со вторыми входами блока АРУ и входного коммутатора, и генератор управляющих импульсов, выходы которого подключены к управляющим входам входного коммутатора, блока памяти на ПЗС, блока АРУ и выходного коммутатора, причем выход ре. гулируемого усилителя соединен цепью обратной связи с третьим входом входного коммутатора, в указанную цепь обратной связи введен пороговый блок с многоступенчатой передаточной характеристикой. Между первым входом входного коммутатора и входом генератора управляющих импульсов включен блок выделения сннхроимпульсов,Блок памяти на ПЗС выполнен в виде матричного ПЗС, число строк которого равно числу строк телевизионно- . го кадра.БлОк выделения синхроимпульсов управляет работой генератора управляющих импульсов и синхронизирует работу устройства в случае запоминания телевизионных сигналов. Пороговый блок с многоступенчатой передаточной характеристикой реализован на и компараторах с линейно возрастающими порогами переключения. Число компараторов О определяется, в случае запоминания телевизионного сигнала, требуемым числом градаций яркости телевизионного изображения. Пороговый блок компенсирует изменение зарядовых пакетов иэ-за темновых токов и неполного переноса в блоке памяти на ПЗС, что позволяет существенно увеличить время запоминания телевизионного кадра104220 б атентф, роектна Филиал ППП г.ужгород,у.2 Устройство работает следующим образом.Величина зарядовых пакетов в блоке памяти 2 на ПЗС, выполненном в виде матричного ПЗС, пропорциональна амплитуде сигнала на его входе в моменты запоминания. При запоминании аналогового телевизионного .сигнйта строка матричного ПС в виде зарядовых пакетов содержит информацию о телевйэионной строке, а весь матрйч ный ПЗС - информацию о телевизионным кадре.При вводе информации на вход мат: ричного ПЗС поступает входной сиг нал, а при, регенерации - в процессе 35 хранения - сигнал с выхода порогового блока 4, Первый кадровый синхроим-пульс КСИ) телевизионного сигнала, выделяемый блоком выделения синхроимпульсов 8, является командой нача.ла ввода информации, последующие КСИначала циклов регенерации информациио телевиэирнном кадре. Строчные синхроимпульсы телевизионного сигнала являются командой ввода новой и вывода ранее записанной строки, а также параллельного сдвига зарядовых.пакетов в матричном ПЗС. Во время строчных и кадровых синхроимпульсов вход матричного ПЗС соединяется входным коммутатором 1 с источником опорного напряжения 7, амплитуда напряжения которого примерно равна амплитуде напряжения синхроимпульсов входного аналогового телевизионного сигнала. Коэффициент усиления регулируемого усилителя 3 подстраивается блокомАРу во время строчных синхроимпуль-, сов по команде генератора управляющих-импульсов. При этом полный коэффйциент усиления матричного ПЗС и регули1 Руемого усилителя 3 поддерживаетсяблизким к единице, Небольшие отклонения полного коэффициента усиления иизменения величины зарядовых пакетов из-эа темновых токов и неполногопереноса в матричном ПЗС устраняютсяпороговым блоком с многоступенчатойпередаточной характеристикой 4 (см.фиг.2), число ступеней которого определяется требуемым числом уровнейзапоминаемого сигнала, в случае жетелевизионного сигнала - числом градации яркости изображения.В процессе регенерации аналоговый сигнал поступает на входы П комнараторов, каждый иэ которых имеетопорный уровень, соответствукв 1 ий определенному уровню запоминаемогосигнала. Выходной сигнал порогового облока определяется тем, на сколькихкомпараторах входной сигнал превосходит опорные уровни. При испольэовании матричного ПЗС, число строк которого больше числа, активных строктелевизионного кадра, в устройствезапоминается кадровый синхроимпульси сигнал с выхода регулируемого усилителя 3 непосредственно подается навидесконтрольное устройство,Использование блока выделения синхроимпульсов иэ входного сигнала ипорогового блока с многоступенчатойпередаточной характеристикой позволяет осуществить долговременное запоминание телевизионного кадра.По сравнению с известным блокоманалоговой памяти на запоминающей ЭЛТдостигается существенное снижениеэнергопотребления и габаритов устройства, повышение его надежности,что обуславливает возможность егоболее широкого применения. ВНИИПИ Заказ 7148/5