Формирователь синусквадратичного и прямоугольного импульсов

1003 А СОНИ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ ЕСПУБЛИН(51) Н 0 4 И 7/ 0 2 1 Н 0 3 К 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Кривошеев М.И. Основы ТВ измерений, М., фСвязьф, 1976,с 315-317.2. Техническое описание ТВ тестгенератора 147 А (149 А) фирмы Техтро.никс:(США, шт. Орегон, г. Бивертон)(54)(57) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИНУСКВАДРАТИЧИОРО И ПРЯМОУРОЛЬИОРО ИуСОВ,содержащий последовательно соединен-ные,синхрогенератор, блок управленийи Формирователь импульсов, второйвход которого соединен с вторым выходом синхрогенератора, о т л и.ч а"ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности при одновременномобеспечении оперативной электроннойперестройки по длительности, в неговведены последовательно соединенныелазер, первый световод, поляризатор,входной оптический элемент связи,злектрооптический кристалл, выходнойоптический элемент связи, анализатор,второй световод, фотоприемник; усилитель-аттенюатор и инвертор, при этомблок управления соединен с управляющими входами инвертора и усилителя-.аттенюатора, а выход Формирователяимпульсов через введенный генератормодулирующих сигналов соединен с элекатродами электрооптического кристалла.Изобретение относится к измерительной технике, в частности может быть использовано для формирования испытательных элементов в телевизионном (ТВ) сигнале, а именно для фор" мирования синусквадратичного импуль" .са различной длительности и фронтов (спадов) сигнала синхронизации и пря моугольного импульса (часто именуемых окошком 1).Известен формирователь синус- . 1 О квадратичного импульса, содержащий . последовательно соединенные формирователь импульсов, согласующий блок, последовательный резонансный контур и выходной усилитель (,13, 15Однако данное устройство не нашло. широкого применения из-за сложности компенсации потерь в последовательном резонансном контуре.Наиболее близким к предлагаемому устройству является Формирователь синусквадратичного импульса на длительности 100 нс, 200 нс, 1 мкс и прямоугольного импульса, содержащий последовательно соединенные синхро- генератор, блок управления, формирователь импульсов, генератор тока, фильтры Кастелейна-Томпсона и сум-, матор-усилитель, Фильтры(отдельный Фильтр на каждую длительность синус" квадратичного и прямоугольного импуль сов) выполнены на дискретных пассивных элементах, а точнее, на катушках индуктивности и конденсаторах, при этом, второй вход Формирователя им" пульсов соединен с вторым выходом синхрогенератора ( 2,).Однако известное устройство трудно реализовать в микроинтегральном исполнении для повышения надежности и увеличения компактности устройства,40 Кроме того, невозможно оперативно перестраивать формирователь на другие длительности синусквадратичного импульса (для ТЬ стандарта 500 строк/ /60 кадров используются синусквад ратичные импульсы длительностью 100 нс, 200 нс, 1 мкс, а для .ТВ стандарта 625 строк/50 кадров - 83 нс 166 нс и 1 мкс) и необходимо кроме испытательных сигналов по синусквад" 5 О ратичному закону формировать Фронты (спады) импульсов синхронизации, длительность которых равна 200 нс для стандарта 625 строк (50 кадров).Цель изобретения - повышение надежности при одновременном обеспечении оперативной электронной перестройки по длительности.для этого в формирователь сииусквадратичйаго и прямоугольного импульсов, содержащий последовательно 60 соединейные синхронизатор, блок управ ления и формирователь импульсов, второй вход которого соединен с вторым выходом синхрогенератора, введе" ны последовательно соединенные лазер,65 первый световод, поляризатор, входной оптический элемент связи, электрооптический кристалл, выходной оптический элемент связи, анализатор,второй световод, фотоприемник, усилитель-аттенюатор и инвертор, приэтом блок управления соединен с управляющими входами инвертора и усилителя-аттенюатора, а выход форми-,рователя импульсов через введенныйгенератор модулирующих сигналов соединен с электродами электрооптического кристалла.На фиг, 1 изображена структурнаяэлектрическая схема формирователясинусквадратичного и прямоугольно"го импульсов; на фиг. 2векторнаядиаграмма поляризации оптическогоизлучения лазера; на фиг, 3 - диаграммы напряжений, поясняющие принципработы устройства.Формирователь синусквадратичногои прямоугольного импульсов содержитлазер 1; первый световод 2, поляризатор 3, входной оптический элемент4 связи, электрооптический кристалл5, электроды 6, выходной .оптическийэлемент 7 связи, анализатор 8,второйсветовод 9, фотоприемник 10, усилитель-аттенюатор 11, инвертор 12,генератор 13 модулйрующих сигналов,формирователь 14 импульсов, синхро,генератор 15, блок 16 управления(коммутационное устройство с кла-вишным управлением),Принцип действия устройства осно"ван на том, что когерентное излучениелазера 1 проходит через поляризатори приобретает поляризацию, лежащую. в плоскости П (фиг. 2). Далее излучение проходит через.электроонтический кристалл 5, обладающий линейным электрооптическим эффектом, и не изменяет положения йлоскости поляри" зации излучения П., если на электроды 6 не подается модулирующий сигнал (фиг. Зц), В этом случае анализатор 8 не пропускает излучение на фотоприемник 10, т.е. проекция вектора излучения, лежащего в плоскостина.ллоскость поляризации Пэ анализатора 8 равна нулю (Ч О). Если электрооптический кристалл 5 управля. ется модулирующим сигналом с линейно нарастающим участком (интервалфиг. ЗО), то в период времени от ( до 1 ь плоскость поляризации излучения П поворачивается по линей ному закону от положения 9= 0 О до положения 9= 180, а на выходе анализатора 8 в период времени ( Ь,1) . интенсивность излучения изменяется по синусквадратичному закону, В Фотоприемнике 10 излучение преобразовы вается в электрический сигнал в виде Ми -импульса (Фиг. ЗО). Если линейный участок в модулирующем сигиа" ле (фиг. ЗО) изменяется от Ь, до 1,то плоскость поляризации излученияП поворачивается от положения Ч=Офдо положения %= 90 , и на выходе фотоприемника 10 формируется начальный участок прямоугольного импульса(фиг. 38), фронт которого изменяетсяпо синусквадратичному закону, т,е.модулирующий сигнал с единичной амплитудой формирует Йи -импульс, а с2.половинной амплитудой - фронт (спад)прямоугольного импульса,Устройство работает следующим образом,Когерентное излучение лазера 1 ввидимой области спектра через первыйсветовод 2 поступает на поляризатор3, где приобретает строго определенную поляризацию и через входной оптический элемент 4 связи проходит вэлектрооптический кристалл 5, гдеплоскость поляризации излучения взависимости от величины модулирующихсигналов (фиг. 3 2, 8, 3), поступающих на электроды б (один из электродов заземлен), приобретает любоеновое положение в пределах Ц=О - 180,Формирование. ТВ испытательного сигнала (фиг. Зм) начинается с сигналасинхронизации, для чего модулирующийсигнал половинной амплитуды (фиг.32). трапецеидальной формы с линейно нарастающим (спадающим) .фронтом (спадом) подается на электроды б с генератора 13 модулирующих сигналов длительностью 200 нс (согласно ГОСТа7845-19)еМодулирующий сигнал изменяет коэффициент преломления электрооптического кристалла 5 и, тем самьщ,поляризацию когерентного излучения,которое. после преобразования (аналогичного описанному принципу действия устройства) в выходном оптическом элементе 7 связи, анализаторе 8,втором световоде 9 и фотоприемнике10 преобразуется в электрическийсигнал (фиг. ЗЭ) с синусквадратичными фронтами (спадами), В усилителеаттенюаторе 11 его размах уменьшается на величину, определяемую амплитудой сигнала (фиг. Зк), поступающего на вход управления усилителя-аттенюатора 11 с блока 15 управления,Далее сигнал поступает на инвертор12, где приобретает обратную полярность в интервале времени, определяемом положительными значениями сигнала (фиг. ЗК). В результате на вы.ходе инвертора 12 появляются синхроймпульсы (фиг. Зм, аф) отрицательноййолярности, требуемой амплитуды и ссинусквадратичной формой фронтов(спадов) длительностью 200 нс. Формирование фронтов (спадов) синхроимпульсов по синусквадратичному закону позволяет расположить в норми-.рованной полосе частот О-б мГц прак 1тически всю энергию синхроимпульсов,что значительно уменьшает искаженйяпоследних в виде выбросов и переходных процессов.для формирования сииусквадратичного импульса длительностью 166 нс на 5 уровне половины амплитуды и прямоугольного импульса с длительностьюфронта (спада) 83 нс в генераторе 13модулирующих сигналов вырабатываетсясигнал (фиг. Зе) единичной амплитудЫ 10 с длительностью Фронта 166 нс, который поступает на электроды 8 электрооптического кристалла 5.и управляетполяризацией излучения, Далее излучение преобразуется аналогично случаю Формирования синхросигнала. Сигнал (фиг. 3 К) с выхода фотоприемни-ка 10 проходит через усилитель-аттенюатор 11, который в этом случаене изменяет коэффициента передачи, и О поступает на инвертор 12, где полярность сигнала не изменяется. В результате на выходе инвертора 12 формируются элементы ТВ испытательногосигнала (фиг. Зм, б, 3). Для формирования синусквадратичного импульса длительностью 2 мкс, с генератора 13 модулирующих сигналов наэлектроды б поступает сигнал(фиг.З),:с линейно нарастающим и спадающимучастками длительностью по 2 мкс иединичной амплитудой. При дальнейшемпреобразовании излучения и электри."ческих сигналов второй синусквадра"тичный импульс, полученный из спада-ющего участка сигнала (фиг. Зи), 35 полностью подавляется в усилителеаттенюаторе 11 с помощью соответствущего сигнала (фиг. Зл) с блока 16управления. На выходе инвертора 12формируется элемент ТВ испытатель ного сигнала (фиг. Зм, г), Блок 16управления синхронизируется сигналами с синхрогенератора 15 и вырабатывает по командам оператора или заложенной программе управляющие сигналы на усилитель-аттенюатор 11, инвертор 12 н формирователь 14 имйульсов. Последний формирует импульсысоответствующей амплитуды и длитесьности, которые в генераторе 13 модулирующих сигналов преобразуютея вмодулирующие сигналы, формирующие ТВиспытательный сигнал.(фиг. Зц).Работа предлагаемого устройстварассмотрена для случая формированияТВ испытательного сигнала в течениестроки. При формировании испытательного сигнала с течение кадра повторяются процессы, происходящие в течение строки, кроме моментов времени,приходящихся на кадровые гасящие им" 60 пульсы, когда на электроды 6 с генератора 13 модулирующих сигналовпоступают только соответствующие синхроимпульсы половинной амплитуды трапецеидальной формы, Для формирования 65 ТВ испытательного сигнала ТВ стаи1 ОЗ 10 ОЗ вериг.Г Составитель Г; РосаткевичРедактор А. Шишкина Техред М,Тепер Корректо г 77 Подписнотвенного комитета СССРретений и открытий5, Раушская наб., д, 45 аказ 523 Тираж ИИПИ Государ по делам.изо Москва, Ж 30 Филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектна 3дарта, отличного от 625 строк/50 кад-, ров, необходимо испольэовать соответствующий синхрогенератор 15.Предлагаемое устройство используется в составе генератора и измерителя ТВ испытательных сигналов, поэтому световоды 2 и 9 имеют отводы, что .позволяет испольэовать преобразование когерентного излучения для других целей, таких как построение широкополосных перемножителей и мо- О дуляторов, что расширяет возможности формирования и обработки сигналов.В предлагаемом устройстве повышаются следующие качественные показатели: 15компактность и надежность достигаются за счет интегрального исполнения всех узлов и блоков, кроме блока 1 б управления, содержащего кнопочно-клавишные переключателиу по 2 интегральной технологии изготовляются диоды (транзисторы, резисторы, конденсаторы, необходимые для построения блоков (11-15), выбор материалов и конструкций полупроводникового лазера 1, световодов 2 и 9 .иэ кварцевого стекла, поляризатора 3 и анализатора из турмалина, входного и выходного оптических элементов 4 и 7 связи в виде дифракционной решетки, электрооптического кристалла 5, электродов б и фотоприемника 10 при их изготовлении также позволяет использовать интегральную технологию;электронная перестройка длительности синусквадратичного импульса, фронта (спада) прямоугольного импульса и синхросигнала в любом требуемом диапазоне с помощью электрического сигнала сокращает номенклатуру измерительной аппаратуры.