Аналого-цифровой преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦЙАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 9) (111 Н 03 К 13 17 КСАН ИЕ О ВТО ра БРАГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(61) 875621(.56) 1. Авторское свидетельство СССМ 875621, кл. Н 03 К 13/175, 1980,канал аналого-цифрового преобразователя введены три триггера, ин-,вертор и два одновибратора, причем входы первого одновибратора, инвертора и К в , Ъ -входы .первого триггера подключены к выходномуканалу, а выход инвертора подключен кЯ-, Ъ -входам второго триггера ийсоду второго одновибратора,выходыпервого и второго одновибраторовподключены соответственно к С-входампервого и второго триггеров, выходы которых подключены соответственно к - и 5 -входам третьего30 И-НЕ1) . Недостатком данного преобразователя является то, что при работе с источником видеосигнала, имеющим высокочастотную шумовую составляющую например, телевизионной камерой с видиконом в качестве передающей трубки), аналого-цифровой преобразователь в момент смены кода на выходе формирует некоторое количество ложных кодовых состояний. Это явление вызвано неопределенностью состояния компаратора при переходе входного сигнала через уровень опорного напряжения (уровень квантования), в результате чего 60 в кодовом информационном потоке появляется значительное количество избыточных кодовых слов.Цель изобретения - повышение дос-. товерности преобразования. 65 Изобретение относится к телевидению и может быть использовано для быстродействующего преобразования аналогового телевизионного видеосигнала в цифровую форму. Преобразователь может также применяться для измерения различных быстропротекающих процессов в системах управления и обработки информации.По основному авт. сн, Р 875621 10 известен аналого-циФровой преобразователь, содержащий компараторы, управляющие входы которых подключены к входной шине, а опорные входы - к выходу блока опорных напряжений, и дешифратор, состоящий из элементов И-НЕ и инвертор, выход первого инвертора соединен с вхо-, дами второго, четвертого и пятого элементов И-НЕ, выход второго иннертора - с входами второго, четвертого и шестого элементов И-НЕ, вцход третьего инвертора - с входами четвертого и шестого элементов И-.НЕ, выход четвертого инвертора с входами третьего, шестого и седьмого элементов И-НЕ, выход второго компаратора - с входом второго инвертора и входами первого, третьего, пятого и седьмого элементов И-НЕ, выход третьего компаратора. - с входом третьего инвертора и входами первого, пятого и седьмого элементов И-НЕ, выход четвертого компаратора - с входом Четвертого иннертора и входами первого, второго, четвертого и пятого элементов И-НЕ, к входам восьмого элемента И-НЕ подключены выходы первого и второго элементов И-НЕ, к входам девятого элемента И-НЕ выходы второго и третьего элементов И-НЕ, к входам десятого элемента И-НЕ - выходычетвертого, пятого, шестого и седьмого элементов Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой преобразователь н каждый выходной канал введены три триггера, инвертор и два однонибратора, причем входы первого одновибратора, инвертора и К- .и Э-входы первого триггера подключены к выходному каналу, а выход инвертора подключен к Р- и Э - входам второго триггера и к входу второго одновибратора, выходы первого и второго одновибраторон под.ключены соответственно к С-входам первого и второго триггеров, выходы которых подключены соответственно к К- и 6 -входам третьего триггера,На чертеже изображена структурная схема предлагаемого преобразователя.Аналого-цифровой преобразователь АЦП) содержит .блок 1 опорных напряжений, блок 2 компараторон, дешифратор 3, входную шину 4 и выходные клеммы 5 - 7, причем выходы блока 1 опорных напряжений. подключены к опорным входам компараторов 8-11, управляющие врды которых соединены с входной шиной 4. Выходы компараторов 8-11 подключены к входам инвертора 12-15 и к шинам о, 5, с и д соответстненно, а выходы иннерторов.- к шинамо, Ь, с и б в той же последовательности. Входы элемента И-НЕ 16 соединены с шинами Ь С и Д, входы элемента И-НЕ 17 с шинами О, Ь и Д, входы элемента И-НЕ 18 - с шинами а,и О, входы элемента И-НЕ 19 - с шинами О, Ь, С и д, входы элемента И-НЕ 20 - с шинами а, Ъ, С и д, входы элемента И-НЕ 21 - с шинами а Ь,С и (3 и входы элемента И-НЕ 22 - с шинами 0,11, с и д . Входы элемента И-НЕ 23 подключены к выходам элементов И-НЕ 16 и 17, входы элемента И-НЕ 24 - к выходам элементов И-НЕ 17 и 18, входы элемента И-НЕ 25 - к выходам элементов И-НЕ 19-22. Выходы элементов И-НЕ 23-25 соединены с выходными клеммами 5-7 соответственно.К каждой выходной клемме 5-7 подключены соответственно вход первого одновибратора 26 и К- и 3-входы первого триггера 27, выход которого подключен к й-входу третьего триггера 28, вход инвертора 29 подключен к выходной клемме, а его выходк К- и Э -входам второго триггера 30 и через второй одновибратор 31 к его С-входу, выход которого подключен к 5 -входу третьего триггера 28, выход которого является выходом преобразователя.Аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом. Аналоговый видеосигнал через входную шину 4 подается на управ510 20 30 ется в виде полного устранения на экране видеоконтрольного устройства шумовых изменений видеосигнала.смены яркости. Вместе с тем ложные контуРы на иВображении, обуслов-.ленные шумом квантования ( резкие переходы с одного уровня яркости на другой), принимают вид сильно ,изломанной (в соответствии со струк турой растра) кривой. Это улучша ет зрительное восприятие изображения, может быть идентифицировано с предыскажениями, вводимыми в ви 45 50 пропускания АЦП "и наблюдается наэкране в виде смещения изображениявправо на расстояние.е"ьТгде 1 - размер экрана по горизонт.60тали;Т - период строчной развертки.На экране с диагональю 50 см1,5 мм. Такое смещение всейкартины не оказывает мешающего влиляющие входы компараторов 8-11, ра-.ботающих по зонному принципу,На опорных входах компараторовустанавливаются напряжения компарировання, формируемые в блокеопорных напряжений. Верхний уровеньО, компаратора устанавливается заведомо превышающим максимальный возможный уровень видеосигнала. Уровни компарирования приведены для ТЧвидеосигната, имекицего уровень черного ОВ и уровень белого 1 В.В блоке опорных напряжений АЦПможет быть принято другое соотношение уровней компарирования при условии сохранения взаимного расположения зон,В некоторый момент времени уровень видеосигнала находится в однойили нескольких зонах компарирования.Отсутствие сигнала в зовах-соответ- .ствует одной градации, соответству-кицие компараторы меняют по выходусвое состояние, при этом меняются .логические уровни.на шиках 0,6 ,ФЪ 6с п Д Формируемые инверторами 12 - 15.Совокупность логических состоянийна выхбдах элементов И-НЕ 16-22"преобразуется элементами 23-25в трехразрядный двоичный код.В момент смены логического состояния на входах инвертора 29 и первого одновибратора 26; например,из нулевого в единичное одновибратор 26 начинает вырабатывать импульс с нулевым уровнем и длительность Ф, определякицей временнойпорог срабатывания преобразоватемяна высокочастотную составлякицую.сигнала, По истечении времени Ф на,выходе одновибратора 26 формируетсяположительный перепад напряжения,по которому осуществляется записьинформации с Э -входа триггера 27на его выход. Если за времясостояние Э -входа вновь не изменяется,то на инверсном, выходе триггера 27,появляется нулевой уровень, переключающий, в свою очередь, Р 6 -триггер 28. На выходе преобразователяинформации устанавливается в соответствии с выходом элемента И-НЕ 23.В это время вторая ветвьреобразователя ведет себя пассивно, разрешая работу первой ветви. Поскольку положительный перепад напряженияна входе инвертируется инвертором29, а одновибратор 31 не реагируетна отрицательные перепады, на Свходе триггера 31 сохраняется еди-.ничный уровень. Нулевой уровень наК- и Э-входах устанавливает инвертирующий выход триггера 30 и 5-входтриггера 28 в единичное состояние,разрешающее работу триггера 28 пок-входу. В случае обратной сменысостояния входа преобразователя впределах времени 1 положительный 6 фронт сигнала на выходе одновибратора 26 осуществляет повторную запись "нуля" на прямой и "единицы" на инверсный выходы триггера 27. Состояние выхода преобразователя не изменяется.В случае смены логического состояния входа преобразователя единичного на нулевое активную роль играет вторая ветвь преобразователя: инвертор 29, одновибратор 31 и триггер ЭО. В остальном логикаработы преобразователя сохраняется.Таким образом, дополнительные цепи АЦП осуществляют анализ временнь 1 х интервалов в последовательности переключений кодовых состоянийи исключают иэ информационного потока пары перек.ючений, следующие друг за другом с интервалом ,с. Дополнительные цепи,вводимйе в АЦП, позволяют исключить из выходного потока кодовые состояния,обусловленные высокочастотной шумовой составляющей, и делают возможным применение предлагаемого АЦП в системах кодирования и ввода телевизионного изображения в ЭВМ, .Визуально эффект от введения в АЦП дополнительных. цепей проявляяркости изображения) в районе уровня деосигнал в виде случайных флуктуаций в некоторых телевизионных системах, и позволяет применять всистемах кодирования изображенияАЦП.с пониженной разрядностью Рв данном случае Р = 3). Практически длительность 1 импульса одновибратора для видеосигнала от тепевизионной камеры с видиконом устанавливается равной 200 нс, Такаязадержка переключения кода на выходе АЦП не приводит к сужению полосы яния и легко компенсируется органа1034171 ми управления видеоконтрольного устройства.Основным преимуществом предлагаемого преобразователя является Составитель Н. Козлов едактор М. Рачкулинец ТехредМ.Гергель . Корректор Г. РешетникЗаказ 5 36ного комитета ССений и открытийРаушская наб д. ПодписноеСР Филиал .ППП "Патент",. г. Ужгород ул. Проектная, 4 2/58 ТиражВНИИХИ Государствпо делам изобр 113035, Москва, Ж"3исключение из выходного потока высокочастотной шумовой составляющей,что приводит к уменьшению объема инФормации.