Устройство стабилизации амплитуды видеосигнала

/24-0 42254 28.01 23.01 Г,И, 621,3 Автор 663,(21) (22) (46) ражения на приборе с зью, счетчик 4 отсчет (кадра), формировател конца строки (кадра), усилитель 6 фоточувст ции, видеоусилитель 7 согласования, 0-тригг гер 1 О, реверсивный с эл-т И 12, компаратор гистр 14, формировате импульсов, формироват сов и фильтр 17 нгкнн достигается путем уме установления стабильн деосигнала. 4 ил.(5 (5 СССР 976. СТВО СТАВИЛИЗАЦП АИППИИГНАЧА УСТРОИ ВИДЕОС ИзобрЦель сти ст(54) ТУДЫ (57) телевивышен дениюточи с сов, соик 3 изоб лас ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 8789. Бел. У 3ащенко7.3(088,8)кое свидетельстл. Н 04 И 5/235 чтение относитсяизобретенияабилизации, Уст1 тактовых импулсилители 2, дат с Н 04 Н 5/235 зарядовои свя-,а длины "трокнь 5 импульсасогласувг 1 нйвительной секдатчик 8 расеры 9, КВ-тригчетчик 11,3 ходов, ре -ли 15 короткихель 16 импульх частот. Цель ныиечия вреь ен ого уровня виИзобретение относится к техникетелевидения и может быть использовано для автоматической регулировкиамплитуды видеосигнала,Цель изобретения - повышение точности стабилизации путем уменьшениявремени установления стабильногоуровня видеосигнала.На фиг. 1 представлена электричес-Окая структурная схема устройства стабилизации амплитуды видеосигнала; нафиг, 2 - структурная схема формирователя импульсов; на фиг. 3 и 4 - временные диаграммы, поясняющие их работы.Устройство стабилизации амплитудывидеосигнала (фиг. 1) содержит генератор 1 тактовых импульсов (ГТИ),согласующие усилители 2-1 " 2-п, датОчик 3 изображения на приборе с зарядовой связью (ПЗС), счетчик 4 отсчета длины строки (кадра), формирователь 5 импульса конца строки (кадра), согласующий усилитель 6 фоточув ствительной секции, видеоусилитель7, датчик 8 рассогласования, 211Р-триггеров .9-1 - 9-2 Ы, КВ-триггер10, реверсивный счетчик 11, элементИ 12, компаратор 13 кодов, регистр14, И формирователей 15-1 - 15-М коротких импульсов, формирователь 16импульсов, фильтр 17 нижних частот.Формирователь 16 импульсов (фиг.2).содержит В-триггер 18, элемент 19задержки, Р-триггеры 2 О и 21, эле 35мент 2 И-НЕ 22, инвертор 23, элемент2 ИЛИ-НЕ 24, Б-триггер 25, элемент2 ИЛИ 26, 0-триггер 27, элемент 2 ИЛИ28, Р-триггер 29, элемент ЗИЛИ-НЕ 30, 4 Оинвертор 31Устройство работает следующим образом.Работу рассмотрим для частного случая И=-3. С выхода видеоусилителя 7 45амплитудно-импульсно-модулированныйсигнал (фиг, За) поступает на входфильтра 17, который преобразует входной сигнал в амплитудно-модулированный (АМ) сигнал (фиг, Зб), Если в50течение строки (кадра) амплитуда АМсигнала (фиг. Зб, сигнал Е ) превысит верхний уровень Е з", то на выходах всех компараторов, входящих всостав датчика 8 рассогласования пос 55ледовательно, так как фронты проинтегрированного видеосигнала Е д имеют конечную крутизну, появятся положительные перепады напряжения, Причем их фронты будут соответствовать моменту времени равенства Ецс верхними опорными уровнями Е , Е ф и Е фПоскольку на 0-входах Р-триггеров9-1 - 9-2 Л логическая единица, топередним фронтом этих перепадов напряжения все 0-триггеры 9-1 - 9-2 Нтакже последовательно перейдут в единичное состояние (фиг, Зв-д), Приэтом на инверсных выходах формирователей 15-1 - 15-11 коротких импульсовпоследовательно появятся короткиеимпульсы, причем первым появится импульс на выходе формирователя 15, который соединен с выходом Б-триггера,С-вход которого соединен с выходомкомпаратора датчика 8 с опорным уровнем Е(фиг. Зе), а вторым - импульсна выходе формирователя 15, С-входкоторого соединен с выходом компаратора датчика 8 с опорным уровнем Ер(фиг. Зж) и т,д. Это происходит засчет того, что длительность импульсаформирователей 15-1 - 5-И выбиирается меньше периода Т тактовых импульсов датчика 3 изображения на приборе с зарядовой связью, что легкоосуществимо в малокадровом телевидении.Последовательно поступающие короткие импульсы с формирователей 15-115-И на выходы элемента И 12 (фиг.Зез) вызывают появление на выходе сериииз трех импульсов (фиг. Зи), которые,поступая на счетный вход вычитанияреверсивного счетчика 11, вызываютуменьшение состояния последнего натри единицы. В момент начала следующей строки (кадра) задний фронт импульса, поступающего с выхода формирователя 5 импульса конца строки(кадра) на вход синхронизации регистра 14, произведет запись содержимогореверсивного счетчика 11 в регистр14, после чего начнется процесс сравнения содержимого регистра 14 с содержимым счетчика 4 отсчета длиныстроки (кадра).Аналогично, если в течение строки(кадра) амплитуда Епревысит уровень Е, но не достигнет уровя Есодержймое реверсивного счетчика )1уменьшится на две единицы и т.д.(на фиг. За, б сигнал Ец с Енепоказан),Если в течение строки (кадра) Ене превысит нижйий заданный уровеньЕ 1 состояние Р-триггеров 9-1 - 9-2 Бне изменится. Импульс конца строки(кадра), поступающий с выхода формирователя 5 на первый вход формирователя 16 импульсов, разрешает прохождение импульсов на вход формирователя 16,При этом на его выходе, соединенном с входом сложения реверсивногосчетчика 11, появится три импульса,которые увеличат содержимое реверсивного счетчика 11 на три единицы, Задний фронт импульса формирователя 5,соответствующий началу следующейстроки (кадра), запишет содержимоереверсивного счетчика 11 в регистр14, после чего начнется процесс сравнения содержимого регистра 14,с содержимым счетчика 4 отсчета длиныстроки (кадра).Аналогично, если амплитуда Е яв течение строки (кадра) превыситнижний уровень Еь, но не превыситвсе остальные уровни, то формирователь 16 импульсов после окончаниястроки (кадра) сформирует два импульса, При этом содержимое реверсивногосчетчика 11, а значит, и содержимоерегистра 14 увеличится на две единицы и т.д.Если же в течение строки (кадра)амплитуда Е с,ч превысгт нижний уро -вень Ен, но не достигнет верхнегоуровня Е, содержимое реверсивногосчетчика 11 не изменится, так как.за время, прошедшее от начала .троки(кадра) до начала следующей строки(кадра), на счетные входы вычитанияи сложения реверсивного счетчика 11с выходов элемента И 12 формирователя16 импульсов не поступит ни одногоимпульса.На фиг, 2 представлена одна извозможных принципиальных схем формирователя 16 импульсов.Во время прямого хода строчной(кадровой) развертки сигнал уровня логического нуля, подаваемый свыхода формирователя 5 импульса конца строки (кадра) на Р-вход Р-триг-гера 21, запрещает прохождение импульсов (фиг. 4 а), подаваемых на входэлемента 2 И-НЕ 22, и устанавливаетна выходе последнего напряжение логической "1", а следовательно, на выходе инвертора 31 также напряжениелогической "1". Одновременно приэтом выходы Р-триггеров 8, 20 и 21устанавливаются в состояние логи передним фронтом записывает информацию, находящуюся к этому временина выходе Р-триггеров 9-1 - 9-2 Н,Р-триггеры 18, 20, 21,Поскольку за время строки (кадра)амплитуда видеосигнала Е не превысила нижний уровень Е, то на выходах Р-триггеров 18, 20, 21 установятся значения логического "0" (фиг.4 г),40 Одновременно единичный уровень импульса конца строки или кадра(фиг, 4 б).на втором входе элемента2 И-НЕ 22 разрешает прохождение импульсов с выхода генератора 1 тактовых импульсов на С-входы Р-триггеров25, 27, 29 и на выход формирователя6, а также устанавливает на Б-входеР-триггера 25 значение логической"1", тем самым разрешая его работу.Первым импульсом, поступающим свыхода элемента 2 И-НЕ 22, инверсныйвыход Р-триггера 25 устанавливаетсяв единичное состояние (фиг. 4 е),разрешая тем самым работу Р-триггера 27. Вторым импульсом инверсныйвыход Р-триггера 27 установится также в единичное состояние (фиг. 4 з),разрешая работу Р-триггера 29, Аналогично передним фронтом третьего 51015 20 25ЗО ческого "О", на выходе инвертора 23 появляется напряжение логической "1", а значит, на выходе элемента 2 ИЛИ-НЕ.24 напряжение логического "0" Гфиг.4 д которое, поступая на Б-вход Р-триггера 25 устанавливает инверсный выход последнего также в состояние логического 0". Поскольку инверсный выход Р-триггера 25 соединен с первым входом элемента 2 ИЛИ 26, па второй вход которого также поступает напряжение логического "0" с выхода Р-триггера 21, на выходе элемента 2 ИЛИ 26 появится также напряжение логического пОп (фиг. 4 ж), которое, поступая на Б-вход Р-триггера 27, установит инверсный выход последнего в состояние логического "0".Аналогичным образом на инверсном выходе Р-триггера 29 установится состояние логического 0",Таким образом, во время прямого хода строчной (кадровой) развертки все Р-триггеры формирователя 16 каждый раз устанавливаются в исходноесостояние.Во время обратного хода строчной(кадровой) развертки задержанныйимпульс конца строки (кадра) своим53620 5 10 15 20 5 14импульса (фиг, 4 и) сработает Р-триггер 29 и на его инверсном выходе появится значение логическа "1"(фиг, 4 к), запрещая тем самым прохождение импульсов с выхода элемента2 И-НЕ 22 на выход формирователя 16(фиг, 4 л),Инвертор 31 необходим для обеспечения работы реверсивного счетчика 11,Таким образом за время действияимпульса конца строки (кадра) нэвход реверсивного счетчика 11 поступят три импульса, которые на такое жечисло кванов увеличат к началу следующей строки (кадра) длительностьимпульса секции накопления.В случае, если амплитуда видеосигнала Еза время строки (кадра)превысит, например, нижний уровеньЕнв, но не достигнет нижнего уровняЕ 1 во время действия импульса концастроки (кадра) на выходах Р-триггеров18 и 20 появится значение логического "0" на выходе Р-триггера 21значение логической "1", которая,поступая на второй вход элемента2 ИЛИ 26, устанавливает на Ь-входеР-триггера 27 также значение логической , разрешая тем самым егоработу.Первым импульсом, поступаюцим свыхода элемента 2 И-НЕ 22 на С-входР-триггера 27, на инверсном выходепоследнего появится значение логической "1", разрешая тем самым работуР-триггера 29, Вторым импульсом наинверсном выходе Р-триггера 29 установится значение логической "1", запрещающее тем самым прохождение импульсов с выхода элемент. 2 И-НЕ 22на выход формирователя 16, Таким образом, за ьремя действия импульсаконца строки (кадра) на выходе формирователя 16 появятся два импульса. Аналогичным образом формирователь 16 работаег, когда амплитуда видеосигнала за время строки (кадра) превысит нижний уровень Е", но не достигнет нижнего уровня 1:, В этом случае на его выходе за время действия импульса конца строки (кадра) появится орин импульс.Если амплитуда видеосигнала за время строки (кадра) превысит нижний уровень Е, то за время действия импульса конца строки или кадра на 30 35 40 45 50 55 выходе формирователя 16 не появится ни один импульс, так как значение логической "1 , установившееся к этому времени на выходе Р-триггера 18 и поступающее на первый вход элемента 3 ИЛИ-НЕ 30, запрещает прохождение импульсов с выхода элемента 2 И-НЕ 22 на выход формирователя 16.Для обеспечения нормального функционирования формирователя 16 число импульсов М, помещающихся в интервал действия импульса конца троки или кадра (фиг. 4 в), должно быть не меньше 11.Передний фронт импульса конца строки (кадра) сц (1 с) и обратный ход строчной (кадровой) развертки (съ ) совпадают по фазе, однако длительность импульса конца строки или кадра, задается формирователем 5 импульса конца строки (кадра), причем с и с Фармула изобретения Устройство стабилизации амплитуды видеосигнала, содержащее и согласуюцих усилителей, генератор тактовых импульсов, последовательно соединенные датчик изображения на приборе с зарядовой связью (ПЗС), соответствуюцие тактирующие входы которого через соответствующие и согласующих усилителей соединены с первыми выходами генератора тактовых импульсов, и видеоусилитель, последовательно соединенные 28-триггер и согласующий усилитель фоточувствительной секции, выход которого соединен с управляющим входом датчика изображения на ПЗС, последовательно соединенные счетчик отсчета длины строки (кадра), вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, и компаратор кадров, выход которого соединен с Я-входом КБ-триггера, формирователь импульса конца строки (кадра), вход которого соединен с вторым выходом счетчика отсчета длины строки (кадра), а первый выход соединен с В.-входом КБ-триггера, реверсивный счетчик, элемент И, выход которого соединен с входом вычитания реверсивного счетчика, датчик рассогласования, первый и второй Р-триггеры, С-входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходом датчика рассогласования, К-входыобъединены и соединены с первым выходом формирователя импульса концастроки (кадра), а Р-входы являютсявходами задания уровнялогическойединицы, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностистабилизации путем уменьшения времени установления стабильного уровнявидеосигнала, введены регистр, сигнальные входы которого соединены свыходами реверсивного счетчика, авыходы соединены с вторыми входамикомпаратора кодов, 11 формирователейкоротких импульсов, инверсные выходыкоторых соединены с входами элементаИ, (2 Ю) Р-триггеров, С-входы которых соединены с одноименными выходамидатчика рассогласования, -входы объединены с К-входами первого и второго Р-триггеров и управляющим входом регистра, Р-входы являются входами задания уровня логической единицы, фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом видеоусилителя, а выход соединен с входом датчика рассогласования, формирователь импульсов, первый вход которого соединен с 10 вторым выходом формирователя импульса конца строки (кадра), второй вход соединен с третьим выходом генератора тактовых импульсов, третьи входы соединены с выходами х-х Э 5 Р-триггеров, где д=М+1, 211, а выходсоединен с входом суммирования реверсивного счетчика, при этом входы формирователей коротких импульсов соединены с выходами одноименных 20 Р-триггеров.одписное оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,Заказ 7303/56 Тираж 627 ВНИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, Раениям и открытиям при ГКНТ СС кая наб., д. 4/5