Устройство для коррекции сигнала воспроизведения с оптического носителя информации

/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТд ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ СИГНАЛАВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ С ОПТИЧЕСКОГО НОСИТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение может быть использовано в составе оптоэлектронных запоминающих устройств с движущимся носителем информации, Цель иэобретения -повышение точности воспроизведенияустройства, которое содержит фотоприемник 1, усилитель 2, компаратор 3,источник 4 опорного напряжения, элемент НЕ 5, триггеры 6 и 7, генераторы8 и 9, блок 10 коррекции длительностиимпульсов, шину 11 выходной информации и шину 12 импульсов синхронизации. Введение новых элементов и образование новых связей между элементамиустройства позволяет компенсироватьошибки длительности воспроизводимогосигнала. Описаны варианты реализацииблока 10 коррекции длительности импульсов, 2 э.п,ф-лы. 7 ил,30 Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к технике воспроизведения информации оптическими средствами, и может быть использовано в составе оптоэлектронных 5 запоминающих устройств с движущимся носителем инАормации.Целью изобретения является повышение точности воспроизведения сигнала путем компенсации ошибки дли тельности воспроизводимого сигнала.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - блок коррекции длительности импульсов,первый вариант реализации; на Аиг,З и 15 4 - временные диаграммы работы устройства при использовании первого варианта реализации блока коррекции длительности импульсов; на Йиг,5 блок коррекции длительности импуль сов, второй вариант реализации; на Аиг,6 и 7 - временные диаграммы работы устройства при использовании второго варианта реализации блока коррекции длительности импульсов.25Устройство (Аиг.1) содержит Аотоприемник 1, усилитель 2, компаратор 3, источник 4 опорного напряжения, эле,мент НЕ 5, триггеры 6 и 7, генераторы 8 и 9, блок 10 коррекции длительности импульсов, шину 11 выходной инАормации, шину 12 импульсов синхронизации.Блок коррекции длительности импульсов в первом варианте выполнения (фиг.2) содержит два переменных шне- ка, которые включают в себя соответственно элементы НЕ 13 и 14, Р-триггеры 15 и 16, по два Аормирователя 17 и 18; 19 и 20, а также элементы ИЛИ 21 и 22, Р-триггер 23, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 24, первый-шестой элементы 2 И-НЕ 25-30, первый, второй и третий элементы ЗИ-НЕ 31-33 и КЯ- -триггер 34.Блок коррекции длительности импульсов во втором варианте выполнения (Фиг.5) содержит два параллельных канала, которые включают в себя соответственно элементы НЕ 35 и 36, Р-триггеры 37 и 38, по два Аормирователя 39 и 40, 41 и 42, а также элементы ИЛИ 43 и 44, Р-триггер 45, КБ- триггер 46, элемент ЗИ-НЕ 47, а также первый-десятый элементы 2 И-НЕ 48-57,55На Фиг.З изображен момент времени работы устройства, когда длительность воспроизводимых импульсов увеличена,Цифровая информация (Аиг.За) фиксируется на оптическом носителе (не показан) в виде следов записи (фиг.36). Под воздействием искажающих Аакторов при записи длина следов записи (фиг.ЗГ) увеличилась, а промежутки между ними уменьшились, Световой поток, промодулированный записанной с искажениями информацией, преобразуется Фотоприемником 1 в электрические импульсы (Аиг.З), значение искажения длительности которых равно 2 ь,Усиленные по амплитуде усилителем 2 импульсы воспроизведения поступают на вход компаратора 3, где происходит сравнение их амплитуды с уровнем опорного напряжения источника 4 опорного напряжения (Лиг.ЗЬ), В моменты равенства амплитуд на выходе компаратора 3 формируются фронты и спады прямоугольных импульсов (фиг,З,), положение которых соответствует моменту перехода воспроизводящего пятна излучения через границу следа записи. Выходной сигнал первого триггера 6 изменяется по Аронтам импульсов, поступающих на его вход с компаратора 3 (Аиг.Зг,), а сигнал, прошедший через элемент НЕ 5, на выходе второго триггера 7 изменяется по спадам этих импульсов (фиг.32,е). Первый генератор 8 вырабатывает на выходе синхросерию (фиг.Зж), отслеживающую медленные изменения Аазы фронтов сигнала воспроизведения (Аиг.Зг), а второй генератор 9 - синхросерию (фиг,3), отслеживающую медленные изменения спада сигнала воспроизведения (фиг.З).Сигналы с выходов первого и второго триггеров 6 и 7 поступают на информационные входы блока 10 коррекции длительности импульсов, который выполнен по первому варианту (фиг,2), т.е, на Р-входы Р-триггеров 15 и 16, а синхровходы блока 10 коррекции длительности импульсов - входы первого и второго элементов 2 НЕ 13 и 14 - связана с выходами первого и второго генераторов 8 и 9 (фиг. 1) . На выходе Р-триггера 15 Аормируются сигналы (фиг.Зи), являющиеся результатом стробирования сигнала (Фиг.З) спадами синхроимпульсов (фиг.Зж). На выходах Р-триггера 16 Формируются сигналы (фиг,Зк), являющиеся результатом стробирования сигнала (Аиг.Зе) спадами синхроимпульсов (Фиг.З. С выхода элемента ИЛИ 21на Б-вход КВ-триггера 34 поступают сигналы (Фиг.Зи), вырабатываемые Формирователями 17 и 18 по Аронтам и спадам сигнала (фиг.ЗО), С выхода элемента ИЛИ 22 на К-вход КЯ-триггера 34 поступают сигналы (фиг.Зм), вырабатываемые Аормирователями 19 и 2 С по фронтам и спадам сигнала (фиг.Зк). Длительность сигналов (Фиг.Зк,л), вырабатываемых формирователями 17-20, 10 равна длительности синхроимпульсов (Фиг.Зж,) и половине длительности такта записи инАормации, На прямом выходе КБ-триггера 34, соединенного с входом третьего элемента ЗИ-НЕ 33, по 15 сигналам на его входах (фиг.Зл,м) формируется искаженный по длительности сигнал воспроизведения (Аиг.Зн), Аронты которого привязаны к спадам синхроимпульсов (фиг.ЗА), а спады - 20 к спадам синхроимпульсов (фиг.З).Отслеживание синхросериями изменения длительности сигнала воспроизведения используется для выработки сигнала ошибки длительности: интервалы времени между Аронтами смещенных импульсов синхросерий (фиг,Зж, равны длительности участков в сигнале воспроизведения 2 6 (фиг.З ), являющихся ошибкой длительности. 30Сигнал ошибки длительности (фиг,Зо) Формируется на выходе элемента ИСКЛЮЧАЗЗЕЕ ИЛИ 24 по импульсам синхросерий (Фиг.Зж Направление изменения длительности сигнала воспроизве- З дения (увеличение или уменьшение длительности) определяется по сигналам на выходе В-триггера 23 (третий выход которого соединен с входом пятого элемента 2 И-НЕ 29), на С-вход и Э вход которого подаются синхросерии (Фиг.ЗФ,). В рассматриваемом случае увеличению длительности соответствует нулевой уровень (Фиг.Зп) на прямом выходе 0-триггера 23. Единичный уро вень с инверсного выхода 0-триггера23 поступает на один иэ входов элемента ЗИ-НЕ 31. Комбинация сигналов (Фиг.З л, с ) на других входах элемента ЗИ-НЕ 31 обеспечива ет Аормирование на его выходе сигнала (Лиг.З), в котором длительность отрицательных импульсов равна длительности импульсов в сигнале ошибки (фиг,Зр), и определяется импульса-Ы ми (Фиг,ЗА), формируемыми на выходе элемента ИЛИ 2 1 по Фронтам и спадам сигнала (Аиг.Зц). На выходе элемента ЗИ-НЕ 32 вырабатывается единичный уровень (Фиг,Зе). Элемент ЗИ-НЕ 32 выполняет операцию Вычитание из сигнала воспроизведения (фиг,ЗО) сигнала (фиг.З), Результирующий сигнал в инверсном виде передается на один из входов элемента 2 И-НЕ 30, на другом входе которого действует единичный уровень. С выхода элемента 2 И-НЕ 30 в шину 11 выходной инАормации поступает скорректированный по длитель" ности сигнал воспроизведения (фиг.Зт),В случае уменьшения длительности сигнала воспроизведения устройство работает следующим образом (Аиг,4).Так же, как и в предыдущем случае, входная информация (фиг.4 о), записанная на носитель в виде следов записи (фиг,4 Б) с искаженной длиной, при воспроизведении представляется на выходе Аотоприемника 1 в вцце электрических импульсов сигнала воспроизведения (Фиг.4), в который переносятся искажения длины следов записи, присутствующие и в сигнале на выходе компаратора 2. Аналогично формируются сигналы (фиг.4),е) на выходах первого и второго триггеров 6 и 7, а также синхросерии на выходах первого и второго генераторов 8 и 9, По тем же правилам формируются сигналы (Фиг,4 и,к) на выходах триггеров 15 и 16, а также сигналы (Фиг.4 л,М) на выходах первого и второго элементов ИЛИ 2 1 и 22, Исходя из тех же условий формируется сигнал воспроизведения (фиг.4 и) на выходе КЯ-триггера 34 и сигнал ошибки (Фиг.40) на выходе элемента ИСКЛЮЧАК 61 ЕЕ ИЛИ 24. Особенность работы устройства воспроизведения при уменьшении длительности воспроизводимых импульсов заключается в том, что на прямом выходе В-триггера 23 вырабатывается единичный уровень (Лиг.4 п). С прямого выхода Э-триггера 23 единичный уровень подается на один иэ входов второго элемента ЗИ-БЕ 32, Комбинация сигналов (Фиг.4 м,о) на других входах элемента ЗИ-НЕ 32 обеспечивает Форгщ-, рование на его выходе сигнала (фиг.4 е), в котором длительность отрицательных импульсов равна длительности импульсов в сигнале ошибки (Фиг.4 о), Моменты времени Аормирования отрицательных импульсов в сигнале (Аиг46) определяются положительными импульсами сигнала (фиг.4 м), формируемого5 12755 на выходе элемента ИЛИ 22 по фронтам и спадам сигнала (фиг.4 к). На выходе первого элемента ЗИ-НЕ 31 вырабатывается единичный уровень (Аиг.4 р). На четвертом элементе 2 И-НЕ 28 выполняется операция Сложение инвертированного сигнала (Аиг,4 н) с сигналом (Фиг.46), вырабатываемым на выходе второго элемента ЗИ-НЕ 32. С выхода шестого элемента 2 И-НЕ 30 на шину 11 10 выходной информации поступает скорректированный по длительности сигнал воспроизведения (Фиг,4 Т).При увеличении длительности сигнала воспроизведения скорректированный сигнал информации (Фиг.Зт) сопровождается синхросерией (Фиг.З, вырабатываемой генератором 8, а при уменьшении его длительности скомпенсированный сигнал инАормации (фиг,4 т) 20 сопровождается синхросерией (фиг.4 ж), вырабатываемой генератором 9. Передача той или иной синхросерии с выхода третьего элемента 2 И-НЕ 27 в шину 12 импульсов синхронизации обеспечивает ся сигналами на выходах триггера 23, ,которые разрешают прохождение синхросерий через первый и второй элементы 2 И-НЕ 25 и 26. Момент переключения синхросерий не влияет на качество вы- ЗО ходной синхросерии, формируемой на выходе третьего элемента 2 И-НЕ 27, так как при неискаженной длительности воспроизводимого сигнала синхросерии на выходах генераторов 8 и 9 вырабатываются в Аазе, а переключение происходит при малейшей расАазировке, вызванной искажением длительности воспроизводимого сигнала.В случае использования блока 10 коррекции длительности импульсов (фиг.5) по второму варианту устройство работает следующим образом.Цифровая инАормация (Фиг.4 и 7 а), подверженная искажениям при записи, Фиксируется на носителе (не показан) в виде следов записи (фиг.6 и 78). Эти искажения переносятся в сигнал воспроизведения (Аиг,6 и 7 5) на выходе усилителя 2 в виде расширения воспроизводимых импульсов на величину 2 Ь, или сужения на ту же величину. Искаженные сигналы Аормируются и на выходе компаратора 3 (Аиг.6 и 7 г). По Фронтам воспроизводимых сигналов (фиг.6 и 7 г) на выходе триггера 6 формируются сигналы, изображенные на фиг.6 и 7 , а по спадам на выходе 32 втриггера 7 Аормируются сигналы, изображенные на Фиг.б и 7 е, Генератор 8вырабатывает серию импульсов (фиг.6и 7 ж), фронты которых совпадают вовремени с фронтами сигналов воспроизведения (Аиг.6 и 7 г), генератор 9формирует серии импульсов, совпадающие во времени со спадами воспроизводимых сигналов (фиг,6 и 7 г), Сигналы с генераторов 8 и 9 (фиг.1) поступают на входы элементов 2 И-НЕ 35и 36. Р-триггер 37 вырабатывает сигналы (Аиг.6 и 7 п), являющиеся результатом стробирования сигналов (Фиг.6 и 7) спадами импульсов (Фиг.6 и 7 Ж), а Р-триггер 38 вырабатывает сигналы (фиг.6 и 7), стробируя сигналы (фиг,6 и 7 д) спадами импульсов (Аиг.6 и 7), На Б-вход КБ-триггера 46 и второй вход четвертого элемента 2 И-НЕ 51 поступают короткие отрицательные импульсы с элементами ИЛИ 43 (фиг.6 и 7 и), вырабатываемые Аормирователями 39 и 40 по Аронтам и спадам сигналов (Аиг.6 и 7 р). На К-вход КБ-триггера 46 и второй вход шестого элемента 2 И-НЕ 53 поступают короткие отрицательные импульсы с элемента ИЛИ 44 (Аиг.6 и 7 М), вырабатываемые формирователями 41 и 42 по Аронтам и спадам сигналов (Аиг.6 и 7). По импульсам (Аиг.6 и 7 и,АД на выходе КБ-триггера 46 Формируются сигналы (Фиг.6 и 7 н ), повторяющие сигналы воспроизведения на выходе компаратора 3 (Аиг.6 и 7), но задержанные наполовину длительности такта записи. Э-триггер 45 является фазовым детектором. При увеличении длительности воспроизводимого сигнала, когда фронты импульсов (фиг.б) опережают Аронты импульсов на фиг,6, на прямом выходе О-триггера 45 вырабатывается сигнал нулевого уровня (фиг.бо), а при уменьшении длительности, когда положение Ааз серий импульсов соответствует (Фиг,7 Ф,), также управляют коррекцией длительности воспроизводимого сигнала, При увеличении длительности воспроизводимого сигнала сигнал ошибки (Фиг.би) вырабатывается на выходе первой триггерной схемы, реализованной на четвертом и пятом элементах 2 И-НЕ 51 и 52. При отсутствии коротких отрицательных импульсов (Лиг.бп) на первом входе четвертого элемента 2 И-НЕ 51, на выходе пятогоэлемента 2 И-НЕ 52 вырабатывается сигнал единичного уровня, обусловленный многократной подачей на его первый вход отрицательных импульсов (фиг. б ) . С приходом коротких отрицательных им пульсов (фиг.би) на выходе первой триггерной схемы вырабатывается сигнал нулевого уровня, а по первому от. рицательному импульсу (фиг.б) на первом входе пятого элемента 2 И-НЕ 1 О 52 триггерная схема переходит в исходное состояние. В сформированном на ее выходе сигнале ошибки (фиг.бп) длительность отрицательных импульсов равна 2 Ь. На элементе ЗИ-НЕ 47 вы полняется операция Вычитание из сигнала воспроизведения (фиг.бн) сигнала ошибки (фиг.бс), На выходе второй триггерной схемы, выполненной из шестого и седьмого элементов 2 И-НЕ 53 20 и 54, вырабатывается сигнал единичного уровня (фигбо), На информационном выходе 11 блока 10 коррекции длительности импульсов вырабатывается скорректированный сигнал воспро изведения (фиг.бс).При уменьшении длительности воспроизводимого сигнала по отрицательнымимпульсам серии (фиг.7 ж) и отрицательным коротким импульсам (фиг.7 М ) ЗО вторая триггерная схема вырабатывает сигнал ошибки (фиг,7 р), На восьмом элементе 2 И-НЕ 55 производят операцию Сложение воспроизводимого сигнала (фиг,7 ц) с сигналом ошибки (фиг.7 р), который через девятый элемент 2 И-НЕ 56 поступает на десятый элемент 2 ИНЕ 57. На информационном выходе блока 10 коррекции длительности импульсов формируется скорректированный сигнал 4 О воспроизведения (фиг,7 С).На шину 12 импульсов синхронизации проходят сигналы с П-триггера 45 через первый, второй и третий элементы 2 И-НЕ 48-50.45Формула изобретения1, Устройство для коррекции сигна О ла воспроизведения с оптического носителя информации, содержащее источник опорного напряжения, шину выходной информации, последовательно соединенные фотоприемник, усилитель и компаратор, а также два параллельных канала, первый из которых состоит из последовательно соединенных элемента НЕ, первых триггера и генератора, авторой - из последовательно соединенных вторых триггера и генератора,причем входами каналов являются входыэлемента НЕ и второго триггера, которые соединены с выходом компаратора,а выходами - выходы генераторов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения сигнала путем компенсации ошибкидлительности воспроизводимого сигнала, в него введены блок коррекциидлительности импульсов и шина импульсов синхронизации, при этом выход источника опорного напряжения соединенс вторым входом компаратора, первыйи второй синхровходы блока коррекциидлительности импульсов соединены соответственно с выходами первого ивторого каналов, первый и второй информационные входы блока коррекции,длительности импульсов соединены соответственно с выходами первого ивторого триггеров, а выходы информации и синхросерий блока коррекциидлительности импульсов связаны соответственно с шиной выходной информации и с шиной импульсов синхронизации. 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок коррекции длительности импульсов содержит КБ- и П-триггеры, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, шесть элементов 2 И-НЕ, три элемента ЗИ-НЕ, а также два параллельных однотипных канала, каждый из которых состоит соответственно из элемента НЕ, П-триггера, элемента ИЛИ и двух формирователей, выход элемента НЕ соединен с С-входом П-триггера, прямой и инвертирукнций выходы которого через формирователь соединены с входами элемента ИЛИ, при этом первыми входами каналов являются соответственно первый и второй информационные входы блока коррекции длительности импульсов, соединенные с П-входами П-триггеров, вторыми - соответственно синхровходы блока коррекции длительности импульсов, соединенные с входами элементов НЕ, а выходами - выходы элементов ИЛИ, второй вход первого канала соединен с первыми входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первого элемента 2 И-НЕ и С-входом П-триггера, второй вход второго канала соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, П-входом П-триггера и9 12755 первым входом второго элемента 2 И-НЕ, инвертирующий выход Р-триггера соединен с вторым входом второго элемента 2 И-НЕ и первыми входами первого и третьего элементов ЗИ-НЕ, а прямой выход - с вторым входом первого элемента 2 И-НЕ, первым входом второго элемента ЗИ-НЕ и первым входом пятого элемента 2 И-НЕ, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторыми 1 О входами первого и второго элементов ЗИ-НЕ, выход первого канала соединен с третьим входом первого элемента ЗИ-НЕ и Б-входом КБ-триггера, выход второго канала - с К-входом КБ-триг гера и третьим входом второго элемента ЗИ-НЕ, прямой выход КБ-триггера соединен с третьим входом третьего элемента ЗИ-НЕ, а инвертирующий - с первым входом четвертого элемента 20 2 И-НЕ, выход первого элемента ЗИ-НЕ ,соединен с вторым входом третьего элемента ЗИ-НЕ, а выход второго элемента ЗИ-НЕ - с вторым входом четвертого элемента 2 И-НЕ, выход кото рого соединен с вторым входом пятого элемента 2 И-НЕ, выходы первого и второго элементов 2 И-НЕ соединены через третий элемент 2 И-НЕ с шиной импульсов синхронизации, а выходы третьего элемента ЗИ-НЕ и пятого элемента 2 И-НЕ через шестой элемент 2 И-НЕ соединены с шиной выходной информации.353. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок коррекции длительности импульсов содержит КБ- и Р-триггеры, элемент ЗИ-НЕ, десять элементов 2 И-НЕ, а также два параллельных однотипных канала, каждый из которых состоит соответственно из элемента НЕ, Р-триггера, элемента ИЛИ и двух формирователей, выход элемента НЕ соединен с С-входом Р-триг гера, прямой и инвертирующий выходы которого через формирователи соединены с входами элемента ИЛИ, при этом первыми входами каналов являются соответственно первый и второй инфор 32 1 Омационный входы блока коррекции длительности импульсов, соединенные сР-входами Р-триггеров, вторыми - соответственно синхровходы блока коррекции длительности импульсов, соединенные с входами элементов НЕ, авыходами - выходы элементов ИЛИ, приэтом второй вход первого канала соединен с С-входом Р-триггера и первымивходами первого и седьмого элементов2 И-НЕ, второй вход второго канала соединен с Р-входом Р-триггера и первыми входами второго и пятого элементов 2 И-НЕ, прямой выход Р-триггерасоединен с вторым входом первого элемента 2 И-НЕ и первым входом девятогоэлемента 2 И-НЕ, а инвертирующий выход - с вторым входом второго элемента 2 И-НЕ и первым входом элементаЗИ-НЕ, выход первого канала соединенс Б-входом КБ-триггера и первым входом четвертого элемента 2 И-НЕ, выходвторого канала - с К-входом КБ-триггера и первым входом шестого элемента 2 И-НЕ, прямой выход КБ-триггерасоединен с вторым входом элементаЗИ-НЕ, а инвертирующий - с первымвходом восьмого элемента 2 И-НЕ, выходы первого и второго элементов2 И-НЕ соединены с входами третьегоэлемента 2 И-НЕ, выход которого связан с шиной импульсов синхронизации,выход четвертого элемента 2 И-НЕ соединен с вторым входом пятого элемента 2 И-НЕ, выход которого - с вторымвходом четвертого элемента 2 И-НЕ итретьим входом элемента ЗИ-НЕ, выходкоторого связан с первым входом десятого элемента 2 И-НЕ, выход шестогоэлемента 2 И-НЕ соединен с вторымвходом седьмого элемента 2 И-НЕ, выход которого - с вторым входом шестого элемента 2 И-НЕ и вторым входомвосьмого элемента 2 И-НЕ, выход которого связан с вторым входом девятогоэлемента 2 И-НЕ, а выход девятого элемента 2 И-НЕ соединен с вторым входомдесятого элемента 2 И-НЕ, выход которого связан с шиной выходной информации.1275532 оставитель С.Ильчуехред Л.Сердюкова ктор Л.Гратилл Заказ 6568/ Подписикомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5 ног ен Ра венно-полиграфическое предприят Произ 45 ТиражВНИИПИ Государствпо делам изобр13035, Москва, ЖКорректор Л.Пата жгород, ул. Проектная, 4