Устройство селекции импульсного сигнала

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1226634 А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 54) УСТРОЙСТВО СЕЛИГНАЛА ЛЬСНОГ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Р ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРВ 411656, кл. Н 04 В 15/00,06.03.7(57) Изобретение может быть использовано при построении системы обработки телевизионных сигналов. Цель изобретения - повышение точности и 4 Н 03 К 5/22 Н 04 В 15/О селекции, Устройство содержит линию1 задержки, сумматор 2, инвертор 3,ключевые элементы 4, 8, 10 и 12,фильтры 5 и 9 низкой частоты, усилители 6, 14 и 18, операционный усилитель 7, интегратор 11, элемент 13задержки, дифференцирующий элемент15, пороговый элемент 16, формирователь 17 и входйую шину 19. Устройство в три раза повьппает степень компенсации фонового сигнала в случае,когда энергия фонового сигнала, отселектированная совместно с импульсным сигналом, соизмерима с энергиейимпульсного сигнала без фоновой модуляции вершины импульса. 3 ил.26 о 34 3 12Изобретение относится к импульснойтехникеи может быть использовано припостроении систем обработки телевизионных сигналов.Цель изобретения - повышение точности путем увеличения степени компенсации фонового сигнала,На фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства селекции импульсного сигнала, на фиг, 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства,Устройство селекции импульсногосигнала содержит линию 1 задержки,первый выход которой подключен кпервому входу сумматора 2, второйвыход подключен к второму входу сумматора 2 через последовательно соедчненные инвертор 3, первый ключевойэлемент 4 и первый Фильтр 5 низкойчастоты (ФНЧ), третий выход подключенк третьему выходу сумматора 2 черезпоследовательно соединенные первыйусилитель 6, олерационный усилитель7, второй ключевой элемент 8, второй фильтр 9 низких частот (ФНЧ),третий ключевой элемент 10, интегратор 11 и четвертый ключевой элемент12, при этом выход первого усилителя 6 подключен к второму входу опера. -ционного усилителя 7 через элемент 13задержки, а четвертый выход линии 1задержки подключен к управляющим входам первого, второго; третьего и четвертого ключевых элементов 4 8,10 и 12 через последовательно соеди".ненные второй усилитель 14, дифференцирующий элемент 15, пороговыйэлемент 16, формирователь 17 и третий усилитель 18, причем вход линиизадержки подключен к входной шине 19Устройство работает следующимсбразом.Импульсный сигнал Б(Г.) совместнос низкочастотным Фоновым сигналомС,Р (С) (Фиг,2 а) поступает через линию 1 задержки на вход сумматора 2.второго выхода, пинии 1 задержкиэтот же сигнал поступает через инвертор 3, нормально замкнутый ключевой элемент 4 и Фильтр 5 низких час 5тот на второй вход сумматора 2.Таким образом, в сумматоре 2 происходит практически полная компенсация входного Фонового сигнал Ф (С)сигналом - Я-" (Фиг. 2 в), Формируемым цепью: линия 1 задержки, инвертор 3, ключевой элемент 4, ФНЧ 5в напряжение Р (1) = Р- Ф(1.)(остаток фонового сигнала) на выходе сумматора 2 близко к нулю. Импульсный сигнал,я совместно снизкочастотным Фоновым сигналомс 7 (с) (фиг, 2 а) с четвертого выхода линни 1 задержки поступает такжечерез второй усилитель 14 на входдифференцирующего элемента 15, В момент прихода импульсного сигнала сдостаточно крутым передним фронтомна выходе дифференцирующего элемента 15 и входе порогового элемента16 появляется положительный сигнал,который при превышении им установленного порогового уровня с выходапорогового элемента 16 через формирователь 17 и третий усилитель 18поступает на второй вход нормальнозамкнутого ключевого элемента 4 ипоследний размыкается. Таким образом, по цепи, образованной, линией 1задержки, инвертором 3, ключевымэлементом 4 и ФНЧ 5 на сумматор 2поступает противофазное напряжениеФона - ср (С) с горизонтальными про -черками в местах действия импульсов (фиг, 2 б), а на выходе сумматора 2 вьделяется импульсное напряжение Б(С) + Ю(1) с Фоновой модуляцией только на вершине импульсов(фиг:, 2 в). Для. компенсации фоновоймодуляции вершины импульсного сигнала необходимо постоянно определятьпервую производную фонового сигналаФ (С), а в момент прихода импульсного сигнала, интегрируя сигнал соответствующей скорости изменения фоновогс сигнала, подавать его такжена вход сумматора 2 с соответствующим знаком. Производную Фоновогосигнала можно определить по выражению (1) ф (, +,1 ) - р;)Мс)=/,1) 1" третьего вьгхоца линии 1 задержки :игнал, соответствующий фоновому сигналу ср, поступает через усилит ль 6 на прямой вход операционного усилителя 7 а задержанный в элеменге 13 запержки на время, равное 4 с., этот же сигнал поступает на инверсный вход операционного усилителя 7. Я операционном усилителе 7 осуществляется также масштабирование с коэффипиентом 17 аг. разностного сигнала Р (: + б ф ) - Ф (г.)1,Таким обра.зом, сигнал, соответствующий скорости изменения входного3 122 б1 / фонового сигнала ф(Т), т.е. сР (Т) (фиг, 2 г) с выхода операционного усилителя 7 через нормально замкнутый второй ключевой элемент 8 и второй ФНЧ 9 поступает на вход третьего ключевого элемента 1 О, В исходном состоянии устройства второй ключевой элемент 8 находится в нормально замкнутом состоянии, т.е. цепь: выход операционного усилителя 7, вход. вто рого ФНЧ 9 замкнута,Третий ключевой элемент 10 замыкает вход интегратора 11 на землю, а четвертый ключевой элемент 12 эамыкает на землю выход интегратора 11. В момент прихода импульсного сигнала сигнал с выхода третьего усилителя 18 поступает также на управляющие входы второго ключевого элемента 8,20 третьего ключевого элемента 10 и четвертого ключевого элемента 12. Врезультате этого второй ключевой элемент 8 размыкает цепь: выход операционного усилителя 7, вход второго ФНЧ 9; третий ключевой элемент 10 замыкает выход второго ФНЧ 9 на вход интегратора 11, а четвертый ключевой элемент 12 замыкает выход интегратора 11 на третий вход сумматора 2.Таким образом в момент прихода импульсного сигнала на третий входсумматора 2 поступает сигнал с соответствующим знаком (фиг. 2 д), соответствующий фоновой модуляции вершины импульсного сигнала, и с выхода 35 сумматора 2 (с выхода устройства) снимается отселектированный импульсный сигнал без фоновой модуляциивершины импульса. В исходное состояние ключевой элемент 4, второй клю чевой элемент 8, третий ключевой эле мент 10 и четвертый ключевой элемент 12 возвращаются при поступлении на их вторые входы управляющего сигнала с выхода третьего усилителя 18 45 другой полярности, что соответствует моменту прекращения действия импульсного сигнала на входе сумматора 2. Цепь, состоящая из последовательно включенных усилителя 14, 50 дифференцирующего элемента 15, порогового элемента 16, формирователя 17 и третьего усилителя 18, управля.ет состоянием ключевых элементов 4, 8, 1 О и 12. При поступлении на ее 55 вход импульсного сигнала с достаточно крутыми передним и задним фронтами с выхода дифференцирующего элемен б 34 4та 15 снимается импульс положительной полярности, соответствующий переднему фронту импульсного сигнала,и импульс отрицательной полярности,соответствующий заднему фронту импульсного сигнала, С помощью импульса положительной полярности формируется сигнал управления, которыйдействует в течение длительностиимпульсного сигнала, а с помощью отрицательного сигнала формируется сиг -нал управления ключевыми элементами,который действует во время отсутствия импульсного сигнала, т.е, этотсигнал управления возвращает ключевые элементы в исходное состояние.Для согласования моментов йриходасоответствующих сигналов на первый,второй и третий входы сумматора 2используется линиязадержки свыходами на соответствующие электрические цепи.Оценку степени компенсации фонового сигнала предлагаемым устройством по сравнению с известным производят по выражению (2),( - 1), (2) Ер Е Е р Ес Ес где Е, - энергия отселектированного импулвсного сигналаизвестным устройством,Е, - энергия отселектированногоимпульсного сигнала предлагаемым устройством.На фиг, 3 а изображен отселектированный импульсный сигнал с фоновой модуляцией вершины импульса,т.е. сигнал БЯ+Акр(С), а нафиг. 3 б изображен отселектированный импульсный сигнал с компенсациейфоновой модуляции вершины импульса.А - амплитуда импульсного сигналаЯ(С),- длительность импульсногосигнала 8(Е),Л, - максимальнаяамплитуда фоновой модуляции вершины импульса,Для оценки степени компенсации фонового сигнала рассмотрим случай, когда энергия фонового сигнала, от-, селек ированного совместно с импульс. ным сигналом, соизмерима или равна энергии отселектированного импульсного сигнала без фоновой модуляции вершины импульса, т.е. когда 16 Я 1"2 йВ этом случае амплитуда импульса,эквивалентного фоновой модуляциивершины импульса, равна2 АА "- - -"АиВ и 2и Тогда( БХЕЕ,3 формула изобретения Устройство селекции импульсного35 сигнала, содержащее сумматор, а также последовательно включенные инвертор и первый ключевой элемент, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью 20В предлагаемом устройстве в отличие от известных технических решений достигается повьппение степени компенсации фонового сигнала в три раза в том случае, кбгда энергия фонового сигнала, отселектированная совместно с импульсным сигналом, соизмериМа с энергией импульсного сигнала без фоновой модуляции вершины импульса.Изменение степени компенсации фонового сигнала Ь для других случаев показано на фиг. 3 в повышения точности путем увеличения степени компенсации фонового сигнала, в устройство введены первый фильтр низких частот, первый усилитель, операционный усилитель, второй ключевой элемент, второй фильтр низких частот, третий ключевой элемент, интегратор, четвертый ключевой элемент, второй усилитель, дифференцирующий элемент, пороговый элемент, формирователь, третий усилитель и линия задержки, вход которой соединен с входной шиной, первый выход подключен к первому входу сумматора, а второй выход - к входу иннертора, . при этом вход первого фильтра низких частот соединен с выходом первого ключеного элемента, а выход подключен к второму входу сумматора, причем между третьим выходом линии задержки и третьим входом сумматора включены последовательно соединенные первый усилитель, операционный усилитель, второй ключевой элемент, второй фильтр низких частот, третий ключеной элемент, интегратор, четвертый ключевой элемент, а выход первого усилителя подключен к второму входу операционого усилителя через элемент задержки, при этом между четвертым входом линии задержки и управляющим входом первого ключевого элемента включены последовательно соединенные второй усилитель, дифференцирующий элемент, пороговый элемент, формирователь, третий усилитель, выход которого подключен к управляющим входам второго, третьего и четвертого ключевых элементов.1226634 а В)+ ау(ау 2 /дар Н. Маркин СоставитеСабо Техред В,К орректор.И.С акт ар ка Заказ 2146/57 Ти ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москва, аж 816ственного комитета Сбретений и открытий