Система экстремального управления фокусировкой электронного луча

О П И С А Н И Е ( )555378И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ Сеоз Соевтсинх Соцналнстнческнх РэслублннГаеударстеенный квинтет Савата Мнннетреа СССР аа деан нзеаРетеннй н етнрытнй(45) Дата опубликования описания 19.05,77(71) Заявител енивгрвдск ТЕМА ЭКСТРЕМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИ СИРОВКОЙ ЭЛЕКТРОННОГО ЛУЧА(54) СИ 2 Изобретение относится к системам ввтомвтической настройки фокусирующего нвпряжения (токв) передающих телевизионных трубок и может быть использоввнв в облвсти телевидения, рвдиолоквции, вычислительной техники для автоматической фокусировки считыввющего луча в электронно-лучевых приборвх различных типов.Известны системы экстремального управления, содержвщие блок формирования поквзатела качества объекта регулироввюя, генервтор пробного (синусоидвльного или прямоугольного) сигнала и реверсивного исполнительного устройствв, чаще всего триггерв реверса Щ,Известны импульсные системы упрввлении содержащие блок сравнения, блок формировввия сигнала рвссоглвсования, генератор пробных сигналов, элемент И, ревер сивацФ счетчик, исполнительное устройстоймвкввляющихфильтр Известны устройства ввтомвтичесфокусировки, работающие по принципусимизвции высокочастотных сост.в спектре видеосигнвлв, содержвщи итут авиационного приборостроения верхних частот, фильтр нижних частот, усилитель мощности, блок пробных рвсфокусировок, коммутатор, ограничитель по минимуму, ограничитель по максимуму, исполнительные устройства оптической и электрической фокусировок 3,Недостатком известной системы являетсянизкая точность фокусировки электронноголуча,10 Известна твкже система фокусировки содержащая последоввтельно соединенные двтчик телевизионного сигнала, первый усилитель, блок детектирования и фильтрации,блок фиксации и стробироввния, второйт 5 усилитель, источник фокусирующего тока,выходы которого подключены к соответствующим входам двтчккв телевизионного сигнвлв, генератор пробного импульса, первыйвыход которого через блок формироввния20 стробирующих импульсов подключен к соот- ветствующвм входам блока фиксации и стробироввния, и .триггер реверса, первый выход которого через первый счетчик и третий усилитель соединен с упрввляюшим вхо 25 дом датчика телевизионного сигнала 141.В устройствах автоматической фокусировки с пробными сигналами частота пробныхсигналов выбирается из условий минимизацииискажений, вносимых в изображение. Как дляпрогрессивной, так и для чересстрочнойразверток частота пробных сигналов в двараза ниже частоты полукадров, При этомпробные сигналы вызывают появление вспектре видеосигнала составляющей частота которой равна частоте пробных сигналов и которая содержит информацию о качестве фокусировки.Такая система автоматической фокусировки работает при значительной амплитудепробных сигналов, что увеличивает потери 15на поиск, снижая точность фокусировки.Изменение фокусирующего тока при воздействии пробных импульсов вызывает не только утудшение фокусировки, но и заметныйсдвиг и поворот растра, что еще больше 20ухудшает визуальную четкость изображенияи приводит к быстрой утомляемости оператора, наблюдающего дрожащий раст. Уменьшение же амплитуды пробных сигналов сцелью увеличения точности и снижения мешающего воздействия приводит к сужениюдинамического диапазона, в котором возможна устойчивая работа таких систем,Целью изобретения является повышениеточчости системы экстремального управления фокусировкой электронного луча.Это достигается тем, что в системеэкстремального управления фокусировкойэлектронного луча установлены первый ивторой элементы И и последовательно соединенные ждущий мультивибратор, второйсчетчик, дешифратор и времязадающий генератор, выход которого через первый элемент И соединен со входом источника фокусирующего тока и через второй элемент 40И - с соответствующими входами первогосчетчика и триггера ревэрса, второй выходкоторого соединен с соответствующими входами ждущего мультивибратора и второгосчетчика, второй и третий выходы генератора пробного сигнала соединены соответственно со вторыми входами первого элемента И и триггера реверса, выход второго усилителя соединен со вторым входомэлемента И, второй выход времязадающего 50генератора соединен с управляющим входомвторого счетчика,На чертеже представлена блок-схемасистемы, где 1-датчик телевизионного сигнала, 2-4 первый, второй и третий усилители, 5 - блок детектирования и фильтрации, 6 - блок фиксации и стробирования;7 - блок формирования стробирующего импульса, 8 - генератор пробного сигнала;9- источник фокусирующего тока, 10 и 11 - первый и второй элементы И; 12 и13 - первый и второй счетчики; 14 - триггер реверса; 15 - ждущий мультивибратор;16 - дешифратор; 17 - времязадающий генератор.Предлагаемая система работает следующим образом,Пробный сигнал прямоугольной формыс выхода генератора пробного сигнала 8через первый элемент И 10, управляемыйпо второму входу сигналом с выхода времязадающего генератора 17, поступает навход источника фокусирующего тока 9, выходной ток которого изменяется в соответствии с их воздействием в ту и другую стороцу от установленного значения, что приводит при подаче такого тока на датчиктелевизионного сигнала 1 к пробным расфокусировкам электронного луча, Видеосигнал с выхода датчика телевизионного сигнала 1 поступает на вход первого усилителя 2, который усиливает в полосе частотсоответствующий высокочастотной частиспектра видеосигнала, Энергия высокочастотных составляющих в спектре видеосигнадав значительной степени зависит от точностифокусировки, В силу наличия пробных сигналов по фокусирующему току имеет местомодуляция высокочастотных составляющихс частотой пробного сигнала. С выхода усилителя 2 сигнал модулированный частотойпробного сигнала, поступает на вход блокадетектирования и фильтрации 5, на выходекоторого получается сигнал составляющейчастоты пробного сигнала, фаза которогонесет информацию о том, с какой стороныот оптимального значения фокусирующеготока (напряжения) находится текущее значение фокусирующего тока 1 напряжения),Полученный сигнал подается на вход блокафиксации и стробирования 6, на два другихвхода, которого поступают импульсы стробирования, сформированные блоком формирования стробирующих импульсов 7 из поданного на его вход пробного сигнала с генератора пробного сигнала 8, На выходе блока 6 появляются короткие импульсы хода,временное положение которых определяется фазой сигнала на выходе блока 5 по отношению к фазе стробирующих импульсов,которые жестко связаны по фазе с пробнымсигналом. Далее импульсы хода усиливаютсявторым усилителем 3 и через второй элемент И 11 (при наличии на другом еговходе разрешающего уровня, подаваемого свыхода времязадающего генератора 17)поступают на вход первого счетчика 12,содержащего преобразователь код-аналог,а также на триггерреверса 14. На второйвход триггера реверса 14 подается проб20 Для определения момента достижения экстремума предлагается использовать 45 тот факт, что система экстремального управления по достижении экстремального значения регулируемого параметра начинает совершать около его значения колебательные движения с амплитудой 1-3 шага, 50 В предлагаемой системе это выражается появлением на выходе триггера реверса 14 импульсов реверса с периодичностью 12-4) Тпр, где Тпр период пробного сигнала, Полученные импульсы реверса подаются аа 55 вход второго счетчика 13 где проиаводится подсчет их. В тот момент, когда код на счетчике 13 принимает определенное значение, на выходе дешифратора 16, подключенного к,выходу счетчика реверсов 13,ный сигнал с выхода генератора пробногосигнала 8. В зависимости от фазовых соотношений, в которых находятся эти сигналы, на первом выходе триггера реверса 14образуется сигнал, при подаче которого науправляющий вход первого счетчика 12обеспечивается поступающим на другой еговход импульсам хода либо режим сложения,либо режим вычитания, Далее счетчик 12вырабатывает управляющий сигнал в цифровом виде, а его преобразователь код-аналог выдает этот управляющий сигнал ваналоговом виде, Затем этот сигнал подается на вход третьего усилителя 4, усиливается и поступает на управляющий вход 15датчика телевизионного сигнала 1, Темсамым производится подстройка фокусирующего напряжения (тока) до оптимальнойвеличины. Применение цифровой обработкисигнала позволяет значительно увеличитькоэффициент усиления аналоговой части, неопасаясь самовоэбуждения, что снижаетстатическую ошибку предлагаемой системы,Кроме статической ошибки точность системы автоматической фокусировки каз устройства экстремального регулирования, зависитот ошибки обусловленной потерями на поиск,Сведение этой ошибки к минимуму достигается путем определения момента достижения экстремального значения. фокусирующе- З 0го напряжения (тока), запоминания егои последующей остановки системы автоматического управления фокусировкой на некоторое время, определяемое времязадающимгенератором 17. Поскольку это время, при- З 5мерно, на два порядка больше времени, необходимого системе для поиска экстремума, достигается достаточная скрытностьее работы и устраняется сильно действующий фактор утомляемости оператора, наблюдавшего ранее непрерывно мелькаюшЕеизображение. появляется импульс для запуска времязадающего генератора 17. Времязадающийгенератор 17 выдает импульс остановки,длительность которого лежит в пределахминуты, Полученный импульс подается насброс счетчика 13, а кроме того, на первый элемент И 10 и второй элемент И 11,которые запрещают на это время прохождение пробного сигнала на источник фокусирующего тока 9, а импульсов хода на триггер реверса 14 и счетчик 12, Последнийпроизводит запоминание достигнутого значения регулируемого параметра на времядействия импульса остановки. Для того,чтобы исключить появление ложного импульса остановки в результате накапливанияслучайных импульсов реверса, которые могут иметь место при отработке системойочень больших расстроек регулируемогопараметра,подсчет их ведется в течениенекоторого времени, задаваемого ждущиммультивибратором 15, Если в течение этого времени код на счетчике 13 не достигнет заданного значения, то по окончанииимпульса ждущего мультивибратора 1 5задним его фронтом производится сброссчетчика 13,Введение в систему автоматического управления фокусировкой электронного лучановых функциональных узлов -ждущегомультивибратора, второго счетчика, дешифратора, времязадающего генератора, первого и второго элементов И выгодно отличает предлагаемую систему автоматического управления фокусировкой от известных,так как вместе с увеличением точностифокусировки в (1,5 - 2) раза, достигается также достаточная скрытность работысистемы и устраняется фактор утомляемости оператора, производящего анализнаблюдаемого телевизионного изображения.Такой выигрыш в точности фокусировкиособенноважен для современных телевизионных систем с повышенной разрешающейспособностью.формула изобретенияСистема экстремального управления фокусировкой электронного луча, содержащая последовательно соединенные датчик телевизионного сигнала, первый усилитель, блок детектирования и фильтрации, блок фиксации и стробирования и второй усилитель, источник фокусирующего тока, выходы которого подключены к соответству - юшим входам датчика телевизионного сигнала, генератор пробного сигнала, первый выход которого, через блок формирования строби555378 Составитель А, ЛвщевРедактор Е, Либкина Техред М. Ликович Корректор Й. Югвс Заказ 457/22 Тираж 1062 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Рвушсквя нвб., д. 4/5филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рующих импульсов подключен к соответствующим входам блока фиксации и стробированияи триггер реверса, первый выход которогочерез первый счетчик и третий усилительсоединен с управляющим входом датчикателевизионного сигнала, о т л и ч в ющ а я с я тем, что, с целью повышенииточности системы экстремального управления,в ней установлены первый и второйэлементы И и последовательно соединенные ждущий мультивибратор, второй счетчик, дешифратор и времязадвющий генератор, выход которого через первый элементИ соединен со входом источника фокусирующего тока и через второй элемент И - ссоответствующими входами первого счетчика и триггера реверса, второй выход которого соединен с соответствующими входами ждущего мультивибратора и второгосчетчика, второй и третий выходы генера 8тора пробного сигнала соединены соответственно со вторыми входами первого элемента И и триггера реверса, выход второго усилителя соединен со вторым входом второго элемента И, второй выход времязадающего генератора соединен с управляющим входом второго счетчика. Источники информации, принятые во вни 10 мание при экспертизе:3. Справочник фСвмонастраиввющиесясистемы, Под общей редакцией проф.П. И, Чинаева, Киев, "Наукова думка, 1969,с 34-47.15 2. Авторское свидетельство СССРМ 508996, М. Кл, Ь 05 В 11/14, 1975.3, Авторское свидетельство СССРМ 4305 1 9 М Кл Н 04. й 8/34 е 1 9744. Патент США М 3647952,20 кл, 178-7,2, 1970 (прототип).