Устройство для контрастирования видеосигнала

(51)1ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АНИ ОБРЕТЕН КО ЕЛЬ Уф 12 92, Б6/0986 Аленин, В.В,Ианберг97 (088,8)а франции5/14, 197ФРГ Р 28455/20, 1979. Р 240699,816,ОНТ ТИРОВАНИЯ левитения -ния разие диапа(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КВЩЕОСИРНАЛА(57) Изобретение относитэионной технике. Цель изповыпение точности поддемаха видеосигнала, расшир зона регулирования размаха видеосигнала и повышение стабильности порога ограничения уровня. Устр-во содержит блок 1 привязки уровня, регулируемый усилитель Э, ограничитель 4 уровня черного, компараторы 5 и 6, однонаправленные интеграторы 7 и 8 и источник 9 опорного напряжения, Цель достигается введением ограничителя 4, служащего для ограничения гасящих им пульсов и малоинорматирных коротких всплесков сигнала на уровне черного. Устр-во по пп.2 и 3 отличается выполнением ограничителя 4 и компаратора 5. Дана ил. выполнения ограничителя 4, 2 з.п. 4-лы, 2 ил,Устройство для контрастированиявидеосигнала может бьггь использованов телевизионной (ТВ) технике, вчастности при построении ТВ-камер,предназнячекных для передачи малоконтрястных иэображений,Целью изобретения является повышение точности ппддержания размахавидеосигнала и расширение диапазонарегулирования размаха видеосигнала,;а также повышение стабильности порога ограничения уровня.На фиг.1 приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемого, устройства, на Лиг.2 - принципиальная электрическая схема ограничителяуровня черного и первого компяратора.Устройство для контрастирования: видеосигнала содержит блок 1 привяз,: ки уровня, сумматор 2, регулируемыйусилитель 3, ограничитель 4 уровнячерного, первый 5 и второй 6 компараторы, первый 7 и второй 8 однонаправленные интеграторы, источник 9 25опорного напряжения, вход 10 и выход11 устройства, вход 12 стробирования.Ограничитель 4 уровня черного ипервый компарятор 5 (см. фиг.2) содержат первый 13, второй 14, третий 3015, четвертый 16, пятый 17, шестой18 транзисторь, первый 19 и второй 26источники постоянного тока (ИПТ),резистор 21, преобразователь 22 токнапряжение, объединенный вход 23 ограничителя уровня черного и первогокомпаряторя, выход 24 ограничителяуровня черного, выход 25 первого компарятора, вход 26 стробировяния первого коь 1 паратора. 40Устройство для контрастированиявидеосигнала работает следующим образом,Входной видеосигнал поступает наблок 1 привязки уровня, который осу"ществляет привязку уровня гашениявходного сигнала к нулевому потенциалу, Далее сигнал поступает на первый(неиквертирующий) вход сумматора. 2,на второй (инвертирующий) вход кото 50рого поступает нулевой потенциал изначально разряженного накопительногоконденсатора второго однонаправленно"го интегратора 8. Причем при нулевомвходном сигнале выходной уровень сум зматоря, 2 соответствует нулевому уровню, я выходной сигнал регулируемогоусилителя 3 и ограничителя 4 уровнячерного смещен ня уровень белого,который равен выходному напряжению ка втором выходе источника 9 опорного напряжения. Прк появлении на входе устройства видеосигнала положительной полярности сигнал ня выходе сумматора 2, регулируемого усилителя 3 и ограничителя 4 возрастает, Соответственно напряжение на втором входе второго компярятора 6 превышает опорное напряжение ня его первом входе. При этом на выходе второго компаратора Ь появляется высокий по" тенциал, заряжающий накопительный конденсатор второго однонаправленного интегряторя 8, что приводит к повышению потенциала на первом входе сумматора 2 и соответственно к снижению выходных уровней регулируемого усилителя 3 и ограничителя 4 уровня черного до уровня белого. Так продолжается до тех пор, пока максимальному напряжению входного видеосигнала не будет соответствовать напряжение на выходе устройства, равное уровню белого.Накопительный конденсатор первого однонаправленного интегратора 7 изначально разряжен и регулируемый усилитель 3 имеет максимальный коэ 4 г фициент усиления, Снижение текущего значения входного видеосигнала относительно уровня белой точки усиливается регулируемым усилителем 3 и при большом коэффициенте усиления его выходной уровень, я следовательно, и уровень ня втором входе первого компаряторя 5, оказывается ниже уровня черного, т,е. уровня ня первом входе компараторя 5, что вызывает появление высокого потенциала на его выходе, При этом накопительный конденсатор первого однонаправленного интегратора 7 заряжается, потенциал на его выходе возрастает, а коэффициент усиления регулируемого усилителя 3 падает, что вызывает повышение выходного уровня черной точки видеосигнала до уровня черного. Причем регулирование выходного уровня черного не приводит к последующе" му подрегулированию уровня белого, так как напряжению белой точки на входе устройства соответствует нулевой уровень сигнала на выходе у сумматора 2 и на входе регулируемого усилителя 3, изменение коэффициента усиления которого, таким образом, не приводит к изменению его выходногои 20 ИПТ может быть еще меньше,15 Стробирование первого 5 компарато 20Входной сигнальный ток (см. фиг.2 поступает на объединенный вход 23 ограничителя 4 уровня черного и первого компаратора 5. При положительной полярности втекающего входного тока 25 первый 13 транзистор открыт, а его ток коллектора равен входному току за вычетом тока базы третьего 15 транзистора, которым можно пренебречь вследствие его малости. При идентич ности параметров используемых транзисторов коллекторный ток второго 14 транзистора также равен входному току, так как напряжения, приложенные к переходам база - эмиттер пер 35 вого 13 и второго 14 транзисторов, тождественно равны. При этом напряжение на выходе 24 ограничителя уровня черного пропорционально входному току, При снижении входного тока до нуля, а также переходе его в область отрицательных значений первый 13 и второй 14 транзисторы переходят в отсечку и напряжение на выходе 24 перестает иэменяеться, т.е. происходит 45 ограничение выходного сигнала. Пятый 17 транзистор нагружен на втсрой ИПТ, 20. Если ток пятого 17 транзистсра . больше тока второго 20 ИПТ, то пятый 17 транзистор насьпцен и на выходе .)О 25 первого 5 компаратора присутствует низкий потенциал, равный напряжению насьпцения пятого 17 транзистора, Если ток второго 20 ИПТ больше тока пятого , 17 транзистора, то насыщается второй 20 ИПТ, выполненный по юпобой стандартной схеме на транзисторах, и на выходе 25 первого 5 компаратора возникает. высокий потенциал, равный напуровня, смоченного на уровень белого.Так продолжается до тех пор, пока минимальному напряжению входного видеосигнала не будет соответствовать напряжение на выходе устройства, равное уровню черного.Ограничитель 4 уровня черного служит для ограничения гасящих импульсов и .малоинформативных коротких всплесков сигнала на уровне черного. Вход 12 стробирования служит для запирания первого 5 и второго б компараторов во время прохождения гасящих импульсов видеосигнала, а также может быть использован для включения компараторов только во время обрабатываемого фрагмента изображения.ряжению питания за вычетом напряжения насьпцения второго 20 ИПТ,Выбирая токи первого 19 и второго 20 ИПТ равными максимальному входному току и используя транзисторы с коэффициентами усиления по току более ста, получают, что рассогласованиеуровней ограничения черного и срабатывание первого 5 коммутатора составляет величину порядка 1 Х от полного размаха сигнала, а при соответствую"щем выборе значения токов обоих 19 ра осуществляется подачей соответствуюшего логического уровня на вход 2 бстробирования. При высоком входном логическом уровне на входе 26 стробирования, шестой 18 транзистор насыщается и при любых значениях входного тока на выходе 25 первого 5 компарятора присутствует низкий потенциал, равный напряжению насыщения шестого 18 транзистора.Ф Формула из обре тесня 1. Устройство для контрастирования видеосигнала, содержащее регулируемый усилитель, первый и второй однонаправленные интеграторы, блок привязки уровня, выход которого подключен к первому входу сумматора, источник опорного напряжения, первый и второй выходы которого подключены к первым входам первого и второго компараторов соответственно, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности поддержания размаха видеосигнала и расширения диапазона регулирования размаха видеосигналав него введен ограничитель уровня черного, вход которого подключен к выходу регулируемого усилителя и второму входу первого компаратора, выход которого подключен к входу пер" вого однонаправленного интегратора, выход которого подключен к первому входу регулируемого усилителя, вто" рой вход которого подключен к выходу сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго однонаправленного интегратора, вход которого подключен к выходу второго компаратора, второй вход которого подключен к выходу ограничителя уровня черного, который является выходом устройства, причем третьи входы пер,Заказ 1318 Помитета СССРоткрытийая наб д, 4/5 исное ВНИИПИ Государ по делам изот3035, Москва,венногоетений графическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проек оизводственно 5 14 вого и второго компаратора объединены и являются входом стробирпвания устройства, а вход схемы привязки уровня является входом устройства2. Устройство по п. 1, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности порога ограничения уровня черного, ограничитель уровня черного содержит первый транзистор, база которого соединена с базой второго транзистора и змиттером третьего транзистора, база, которого соединена с коллектором первого транзистора, а также первый источник постоянного тока, включенный между эмиттером третьего транзистора и общей шиной, причем коллектор третьего транзистора подключен к шине питания, .змиттеры первого и второго транзисторов подключены к общей шине, база третьего транзистора является входом ограничителя уровня черного, коллектор второго транзистора соединен с 29915входом преобразователя ток - напряжение, выход которого является выходом ограничителя уровня черного. Б3, Устройство по пп.1 н 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что первыйкомпаратор содержит четвертый транзистор, эмиттер которого соединен с 10 базой пятого транзистора, коллекторкоторого соединен с коллектором шестого транзистора непосредственно и сшиной питания через второй источникпостоянного тока, причем коллектор 15 четвертого транзистора подключен кшине питания, эмиттеры пятого ишестого транзисторов подключены кобшей шине, база четвертого транзис"тора является входом первого компара" 20 тора, при этом выходом первого компаратора является коллектор шестоготранзистора, база которого через резистор подключена к входу стробирования.