Устройство для измерения дифференциальной фазы сигналов цветного телевидения

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.з Н 04 й 9/62 Н 04 й 7/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ФАЗЫ СИГНАЛОВ ЦВЕТНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯИзобретение относится к телевизионной технике и может использоваться для измерения диФференциальной фазы сигналов цветного телевидения.Известно устройство для измерения дифференциальной Фазы сигналов цветного телевидения, содержащее блок измерения уровней сигнала, генератор опорной частоты и последовательно подключенные входной полосовой фильтр и усилитель-ограничитель 11,Однако известное устройство для измерения дифференциальной фазы имеет недостаточную точность измерения (+ 0,5 о) вследствие зависимости точ ности измерения от точности формиро-. вания сигналов коррекции и от линейности характеристики Фазового детектора. Особенно большие погрешности измерения возникают при малых вели чинах дифференциальной фазы.Цель изобретения - повышение точности измерения.Для этого в устройство для измерения дифференциальной Фазы сигналов цветного телевидения, содержащее блок измерения уровней сигнала, генератор опорной частоты и последовательно включенные входной полосовой фильтр и усилитель-ограничитель, введены 30 блок определения перехода через ноль опорного сигнала, последовательно включенные преобразователь цветовой поднесущей, блок определения квадранта Фазы и дискретизатор уровней сигнала, выход которого соединен с первым входом блока измерения уровня сигнала, подключенного вторым входом ко второму выходу блока определения квадранта фазы, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом усилителя-ограничителя и со вторым выходом дискретизатора уровней сигнала, второй вход которого через блок определения перехода через ноль опорного сигнала подключен к выходу генератора опорной частоты, а выход усилителя-ограничителя соединен с входом преобразователя цветовой поднесущей.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для измерения дифференциальной Фазы сигналов цветного телевидения; на Фиг, 2 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства.Устройство для измерения дифференциальной Фазы сигналов цветного телевидения содержит блок 1 измерения уровней сигнала, генератор 2опорной частоты, входной полосовой фильтр 3 и усилитель-ограничитель 4, блок 5 определения перехода через ноль опорного сигнала, преобразователь б цветовой поднесущей, блок 7 определения квадранта фазы, дискретизатор 8 уровней сигнала.Устройстно работает следующим образом.Выделенная иэ видеосигнала испытательная строка, содержащая контрольный сигнал с наложенной на него цветовой поднесущей, подается на вход полосового Фильтра 3, на выходе которого получают цветовую поднесущую, которую подают на усилитель-ограничитель 4, который обеспечивает независимость измерения дифференциальной фазы от возможного колебания уроння сигнала на входе устройства. С выхода усилителя-ограничителя 4 сигнал подают на преобразователь б цветовой поднесущей, на выходе которого получают Функцию у=х в интервалах-- м- х 6 - зс -К 4 у - КЗс л;,зс 3, 3 с 8Т 1.) г, Ъа на всем временном интер 10 20 нале У:А(йоши- + - - - +,)Мпзх ьа 5 х 5 ю 7 кз 2 в 7 тгде А - постоянный коэффициент.Форма сигнала на выходе преобразователя б цветовой поднесущей представ- З 0лена на Фиг. 2 а, б, в, г пунктирными линиями, Выход преобразователяб цветовой поднесущей соединен совходом блока 7 определения квадранта Фазы. На него также подают сигналс выхода усилителя-ограничителя 4и импульсы дискретизации от дискретизатора 8 уровней сигнала. Блок7 определения квадранта Фазы выполняет две основные Функции. Первая Функция-устранение фазового 40сдвига, превышающего 180 о, междуизмерительным сигналом и опорнымсигналом, расположенным на уровнегашения. Если фазовый сдвиг больше180 о, то блок 7 определения квадранта Фазы производит инверсию сигнала,полученного от преобразователя бцветовой поднесущей. Вторая функцияблока 7 определения квадранта фазысостоит в определении того, находится ли фазовый сдвиг в первом илино втором квадрантах. С выхода бло-ка 7 определения квадранта фазы линейно изменяющийся сигнал треугольной формы подают на дискретиза 55тор 8 уровней сигнала. На него же отблока 5 определения перехода. черезноль опорного сигнала поступают импульсы, сформированные в моменты перехода через ноль опорного сигнала, вырабатываемого генератором 2 опоркой час- е 0тоты. Дискретизатор 8 уровней сигнала представляет собой устройство,состоящее из амплитудно-импульсногомодулятора, расширителя импульсов иФильтра нижних частот. Амплитуда вы- у борок, производимых на линейно изменяющемся сигнале треугольной формы в моменты перехода через ноль опорного сигнала, прямо пропорциональна фазовому сдвигу между измерительным и опорным сигналами. На фиг2 а, б, н, г (точки А, Б, В) показаны импульсы дискретизации, производящие выборки измеряемого сигнала. С выхода дискретизатора 8 уронней сигнала сигнал, имеющий ступенчатую форму, подают на блок 1 измерения уровней сигнала, Данный блок содержит схему фиксации сигнала по уровню черного измеритель уровней сигнала и индикаторное устройство, Схема Фиксации устраняет пьедестал из-за случайного фазового сдвига между опорным сигналом и измерительным сигналом, находящимся на уровне гаше.нияРезультат измерения дифференциальной фазы может индициронаться, например на табло или регистрироваться на цифропечатающей машинке, входящей н состав блока 1 измерения уровней сигнала. Номер квадранта,в котором находится измеренная дифференциальная фаза, поступает от блока 7 определения квадранта фазы. Из фиг, 2 в, г видно, что модуляция импульсов дискретизации (точки А, Б, В) н третьем и четвертом квадрантах отрицательная относительно постоянной составляющей измерительного сигнала и первых двух квадрантов (Фиг. 2 а, в). Это позволяет определить, н каких двух квад;рантах находится начальный фазовый сдвиг. Преобразователь б цветовой поднесущей может быть выполнен, например с помощью интегратора, сделанного на операционном усилителе. Этот же блок может быть выполнен с помощью полосовых Фильтров, выделяющих нечетные гармоники поднесущей, фазовращателей и суммирующей матрицы. При этом реализуется выражениеЕа ЪХ Ый б Х 5 ю 7 ХМ: А(е 1 п 1- - + - +827 Когда дифференциальная фаза мала (20-30 о), то преобразователь б цветовой поднесущей может состоять иэ одного элемента-полосового Фильтра для выделения первой гармоники измерительного сигнала. Это объясняется тем, что для функции у=ь 1 пх имеет место линейная зависимость между функцией и аргументом. Основными погрешностями устройства для измерения дифференциальной фазы являются погрешность преобразователя б цветовой поднесущей и погрешность дискретизатора 8 уровней сигнала. Первая из погрешностей зависит от точности фазирования гармоник Фаэовращателяи от точности матрицирования. Укаэанная погрешность может быть сведена к 2-3. Вторая погрешность определяется Формой и длитель 758568ностью импульса дискретизации. Погрешность из-за конечной длительности импульса при данном измерении неизменна на всех уровнях, так как частота сигнала постоянна. Эта погрешность для треугольной формы импульса определяется выражением:игде б - относительная погрешностьв точке отсчета;о - частота поднесущей;- длительность импульса дискретизации.Погрешность дискретизатора за счет нелинейности его амплитудной характеристики можно принять равной 2-3. Таким образом, суммарная погрешность устройства для измерения .дифференциальной фазы сигналов цветного телевидения составляет около 5.Формула изобретенияУстройство для измерения дифференциальной фазы сигналов цветного телевидения, содержащее блок измерения уровней сигнала, генератор опорноичастоты и последовательно включенныевходноР полосовой фильтр и усилитель-ограничитель, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью повышенияточности измерения, введены блок определения перехода через ноль опорногосигнала, последовательно включенныепреобразователь цветовой поднесущей,блок определения квадранта фазы идискретизатор уровней сигнала, выход которого соединен с первым входомблока измерения уровня сигнала, подключенного вторым входом ко второмувыходу блока определения квадранта фазы, второй и третий входы которого15 соединены соответственно с выходомусилителя-ограничителя и со вторымвыходом дискретизатора уровней сигнала, второй вход которого черезблок определения перехода через ноль20 опорного сигнала подключен к выходугенератора опорнои частоты, а выходусилителя-ограничителя соединен совходом преобразователя цветовой поднесущей.25 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент. ФРГ Р 2013595,кл. 21 й 77/02, 1970 (прототип).=РО -3 иг 2 оставитель М. ХазанТехред Ь. Щепанская Ликони дакто орректор Н. Подписное Заказ 5768 илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 729 рственного зобретений 35, Раушск цНИИПИ Госудпо делам113035, Москва, Ж омитета СССи открытийнаб., д. 4