УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ АППАРАТУРЫ Российский патент 1995 года по МПК H04N17/00 

Изобретение относится к промышленности средств связи и может быть использовано при построении встроенных средств автоматизированного контроля и диагностирования радиоэлектронной, в частности телевизионной, аппаратуры.

При диагностировании телевизионной аппаратуры, выполненной в виде разнесенных между собой устройств, актуальной является проблема снижения массы, габаритов встраиваемых в выносные устройства элементов системы диагностирования, сокращения числа необходимых связей.

Известно устройство для диагностирования, содержащее первый коммутатор сигналов от n датчиков контролируемых параметров телевизионной аппаратуры, счетчик импульсов, первый, второй и третий компараторы, генератор пилообразного напряжения, источник эталонного напряжения, формирователь сигнала превышения допустимого уровня, элемент ИЛИ, видеоконтрольный блок, генератор знаков, синхрогенератор, счетчик тактовых импульсов, группу вторых формирователей импульсов, второй коммутатор, блок оперативной памяти, первый формирователь импульсов, блок постоянной памяти.

Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как оно не обеспечивает одновременного контроля центрального оборудования и выносных его частей без значительного усложнения или большого числа необходимых электрических связей.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля разнесенных между собой частей телевизионной аппаратуры.

Это достигается тем, что в устройство для диагностирования телевизионной аппаратуры, содержащее датчики контролируемых параметров, выходы которых подключены к информационным входам первого коммутатора, выход которого подключен к первому входу первого компаратора, второй вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, генератор знаков, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора, а выход к входу блока индикации, синхрогенератор, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, к входу синхронизации генератора тактовых импульсов и к входам синхронизации генератора знаков и генератора пилообразного напряжения, выходы всех разрядов счетчика импульсов подключены к адресным входам первого коммутатора и генератора знаков, второй коммутатор и источник эталонного напряжения, введены формирователь сигнала превышения допустимого уровня, счетчик тактовых импульсов, первый формирователь импульсов и группа вторых формирователей импульсов, блок оперативной памяти, блок постоянной памяти, второй и третий компараторы, первые входы которых подключены к выходу генератора пилообразного напряжения, вторые входы к соответствующим выходам источника эталонного напряжения, а выходы -соответственно к первому и второму информационным входам формирователя сигнала превышения допустимого уровня, третий информационный вход которого подключен к выходу первого компаратора, а выход к информационному входу блока оперативной памяти, выход генератора тактовых импульсов подключен к счетному входу счетчика тактовых импульсов, вход синхронизации которого подключен к выходу синхрогенератора, первые информационные выходы к входу группы вторых формирователей импульсов и к первым адресным входам блока постоянной памяти, выход переполнения к входу первого формирователя импульсов, а вторые информационные выходы к первым информационным входам второго коммутатора, вторые информационные входы которого подключены к выходам соответствующих разрядов счетчика импульсов, выходы других разрядов которого соединены с вторыми адресными входами блока оперативной памяти и блока постоянной памяти, выход группы вторых формирователей импульсов подключен к управляющему входу второго коммутатора, выход первого формирователя импульсов подключен к управляющему входу блока оперативной памяти, первые адресные входы которого подключены к выходам второго коммутатора, выход блока оперативной памяти подключен к информационному входу блока постоянной памяти, выход которого соединен с информационным входом генератора знаков, снабжено выносным блоком подключения, подсоединяемым к основному устройству двухпроводной линией связи, введены ключ и формирователь импульсов тока.

Выносной блок подключения должен содержать многоканальный коммутатор, входы которого соединены с выходами m дополнительных датчиков, счетчик, формирователь импульсов сброса, формирователь импульсов запуска, одновибратор, диод и конденсатор. При этом должны быть выполнены следующие соединения. Первый выход формирователя импульсов тока необходимо соединить с информационным входом ключа, выход ключа необходимо соединить с выходом первого коммутатора, а управляющий вход с одним из выходов счетчика. Второй выход формирователя импульсов тока необходимо соединить с первым проводом двухпроводной линии связи, второй провод которой необходимо соединить с общим проводом устройства. Входы управления формирователя импульсов тока необходимо соединить с выходами счетчика.

В выносном блоке подключения общий провод необходимо соединить с вторым проводом линии связи. Анод диода необходимо соединить с первым проводом линии связи, выходом коммутатора, входами формирователя импульса сброса и формирователя импульса запуска. Катод диода необходимо соединить с первой обкладкой конденсатора, входами питания коммутатора, одновибратора, счетчика, формирователей сброса и запуска, вторую обкладку конденсатора необходимо соединить с общим проводом. Выход формирователя импульсов запуска необходимо соединить с входом одновибратора и счетным входом счетчика, выход одновибратора необходимо соединить с входом разрешения коммутатора, k входов управления которого необходимо соединить с k выходами счетчика. Выход одновибратора необходимо соединить с первым входом формирователя импульсов сброса, второй вход которого необходимо соединить с первым проводом линии связи, а выход с входом сброса счетчика.

Все достоинства основного устройства повышенная информативность и быстродействие сохраняются.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2-4 примеры выполнения отдельных блоков; на фиг. 5 временные диаграммы в характерных точках; на фиг. 6 приведен пример отображения на экране ВКУ.

Устройство для диагностирования телевизионной аппаратуры содержит первый коммутатор 1, датчики 2.1,2n контролируемых параметров, счетчик 3 импульсов, первый компаратор 4, генератор 5 пилообразного напряжения, второй компаратор 6, третий компаратор 7, источник 8 эталонного напряжения, формирователь 9 сигнала превышения допустимого уровня, элемент ИЛИ 10, блок индикации 11, генератор 12 знаков, синхрогенератор 13, генератор 14 и счетчик 15 тактовых импульсов, группу вторых формирователей импульсов 16, второй коммутатор 17, блок 18 оперативной памяти, первый формирователь 19 импульсов, блок 20 постоянной памяти.

Выходы датчиков 2₁,2_n подключены к входам первого коммутатора 1, выход которого подключен к первому входу первого компаратора 4. В качестве датчиков 2 могут быть использованы любые датчики первичной информации, дающие на выходе нормализованное напряжение либо сопротивление, а коммутатор 1 может быть построен, например, на интегральных КМОП-ключах. В качестве компараторов 4,6,7 могут использоваться компараторы на интегральных микросхемах типа К521СА3. Второй вход первого компаратора 4 соединен с выходом генератора 5 пилообразного напряжения, в качестве которого может быть использована известная схема на основе интегратора на операционном усилителе с разрядным конденсатором.

Выход первого компаратора 4 через элемент ИЛИ 10 соединен с входом блока 11 индикации, в качестве которого может использоваться видеоконтрольное устройство, например, типа ВК40В60. Источник 8 эталонного напряжения соединен с вторыми входами второго 6 и третьего 7 компараторов, первые входы которых соединены с выходом генератора 5 пилообразного напряжения. Выходы компараторов 6 и 7 соединены с входами формирователя 9 сигнала превышения допустимого уровня, который может быть выполнен на основе логических элементов.

Работу всего устройства синхронизирует синхрогенератор 13, выполненный, например, по известной схеме, состоящей из последовательно соединенных задающего генератора, делителей частоты и схем формирования строчных и кадровых синхроимпульсов. Выходы синхрогенератора соединены с входами счетчика 3 импульсов, генератора 5 пилообразного напряжения, генератора 14 тактовых импульсов, счетчика 15 тактовых импульсов, знакогенератора 12 и формирователя 22 импульсов тока.

Счетчики 3 и 15 могут быть построены, например, на основе счетчиков импульсов на интегральных микросхемах, а генератор 14 тактовых импульсов на логических элементах с конденсатором и резистором в цепях обратной связи.

Выходы счетчика 3 соединены с управляющими входами коммутатора 1, ключа 21 и формирователя 22 импульсов тока, а также с входами второго коммутатора 17, адресными входами блока 18 оперативной памяти, блока 20 постоянной памяти и знакогенератора 12. Коммутатор 17 предназначен для коммутации логических сигналов и может быть выполнен на основе интегральных мультиплексоров.

Блок оперативной памяти выполнен в виде матрицы запоминающих ячеек с организацией nx1, выполненной на основе интегральных микросхем запоминающих устройств типа КМ132РУ5, блок 20 постоянной памяти может быть выполнен на основе программируемых микросхем с организацией m x 8, например, типа 556РТ5, а знакогенератор 12 выполнен по известным схемам на основе микросхем серии К155РЕ21.К155РЕ24.

Выход второго коммутатора 17 соединен с адресными входами блока 18 оперативной памяти, а информационный вход этого блока с выходом формирователя 9 сигнала превышения допустимого уровня. Вход разрешения записи блока 18 оперативной памяти соединен с выходом формирователя 14 импульсов, вход которого соединен с выходом счетчика 15 тактовых импульсов. Формирователь 19 импульсов может быть выполнен на основе одновибратора на микросхеме типа К155АГ1.

Выход генератора 14 тактовых импульсов соединен с входом счетчика 15 тактовых импульсов, выходы которого соединены с входами второго коммутатора 17, входами вторых формирователей 16 импульсов и адресными входами блока 20 постоянного запоминающего устройства, выходы которого соединены с входами знакогенератора 12, выходы которого поступают на первый вход схемы ИЛИ 10.

Вторые формирователи импульсов могут быть выполнены, например, на основе дешифраторов. Выходы вторых формирователей 16 соединены с управляющими входами второго коммутатора 17.

Выход первого коммутатора 1 соединен с выходом ключа 21, в качестве которого может быть использован, например, ключ на основе серийно выпускаемой микросхемы типа 561КТ3. Первый выход формирователя 22 импульсов тока соединен с первым проводом 23 линии связи, второй провод 24 которой соединен с общим проводом. Второй выход формирователя 22 соединен с информационным входом ключа 21, вход управления которого соединен с выходом счетчика импульсов 3. Первый и второй входы управления формирователя 22 импульсов тока соединены соответственно с выходом строчных синхроимпульсов синхрогенератора 13 и выходами счетчика 3. Формирователь 22 импульсов тока может быть выполнен (см. фиг.2) на основе транзисторного ключа 22.1, включенного между шиной питания и общим проводом, управляющий сигнал которого представляет собой смесь строчных синхроимпульсов и импульса временного задания места контроля по кадровому интервалу развертки телевизионного изображения. Логическая схема 22.2 объединяет синхроимпульсы и обеспечивает сигнал управления ключа 22.1.

Выносной блок 25 подключения содержит многоканальный коммутатор 26, входы которого соединены с выходами датчиков-преобразователей 27.1,27,m, подключенных входами к вынесенной контролируемой аппаратуре. Выход коммутатора 26 соединен с первым проводом 23 линии связи, анодом диода 28, входом формирователя 29 импульса запуска, первым входом формирователя 30 импульса сброса. Выход формирователя 29 соединен с входом одновибратора 31 и счетным входом счетчика 32. Выход одновибратора 31 соединен с входом разрешения коммутатора 26 и вторым входом формирователя 30 импульсов сброса. Выход формирователя 30 соединен с входом сброса счетчика 32. Катод диода 28 соединен с первой обкладкой конденсатора 33, входами питания счетчика 32, одновибратора 31, коммутатора 26, формирователей 29 и 30. Вторая обкладка конденсатора соединена с вторым проводом 24 линии связи и общим проводом блоков 26, 27, 29, 30 32.

В качестве датчиков 27.1,27.m могут быть использованы любые датчики первичной информации, дающие на своем выходе нормализованное напряжение постоянного тока, а также терморезисторы и т.п. Номенклатура их определяется особенностями контролируемой аппаратуры.

В качестве коммутатора 26 могут быть использованы выпускаемые промышленностью ИС типа К564КП2. В качестве счетчика 32 может быть использован счетчик типа К-564ИЕ10, а одновибратор выполнен на основе ИС типа К564ТР2.

Формирователь 29 импульсов запуска может быть выполнен на основе логического инвертора на микросхеме типа К564ЛН2 с входной дифференцирующей цепью (см. фиг.3). В качестве диода 28 может быть использован диод типа КД510, величина емкости конденсатора 33 для вещательного стандарта синхроимпульсов составит 5-10 мкФ. В качестве двухпроводной линии может быть использована обычная телефонная пара проводов длиной до 300 м или коаксиальный кабель.

Формирователь 30 импульсов сброса может быть выполнен на основе логических элементов (см.фиг.4) и содержит схему совпадений 30.1, один из входов которой соединен с первым входом непосредственно, а другой через схему задержки 30.2.

Устройство работает следующим образом.

Первый коммутатор 1 коммутирует на первый вход первого компаратора 4 сигналы датчиков 2.1,2.n контролируемых параметров в соответствии с алгоритмом опроса управляющими импульсами, поступающими от счетчика 3 импульсов. На второй вход первого компаратора 4 поступает пилообразное напряжение строчной частоты от генератора 5 пилообразного напряжения. На выходе первого компаратора 4 появляется импульсное напряжение строчной частоты, причем начало каждого импульса совпадает с началом строчного синхроимпульса, а длительность пропорциональна величине напряжения на первом входе.

Выходной сигнал первого компаратора 4 подается на второй вход элемента ИЛИ 10, смешивается с сигналом генератора 12 знаков, формирующим знаковую информацию, и подается на блок 11 индикации. Источник 8 эталонного напряжения формирует два напряжения, соответствующих верхнему и нижнему допустимым значениям входных контролируемых сигналов, которые подключены на вторые входы второго 6 и третьего 7 компараторов, на первые входы которых подано пилообразное напряжение с выхода генератора 5 пилообразного напряжения. На выходе второго 6 и третьего 7 компараторов появляются импульсы строчной частоты, начало которых соответствует строчному синхроимпульсу а длительность пропорциональна верхнему и нижнему допустимым значениям входных контролируемых сигналов. Сигналы с первого 4, второго 6 и третьего 7 компараторов подаются на соответствующие входы формирователя 9 сигнала превышения допустимого уровня, который при выходе исследуемого параметра за допустимые значения выдает на своем выходе импульсы, временное положение которых соответствует времени опроса данного параметра.

Сигнал с выхода формирователя 9 поступает на информационный вход блока 18 оперативной памяти, где записывается в соответствующую ячейку. На вход счетчика 3 импульсов подаются от синхрогенератора 13 строчные синхроимпульсы, которые подсчитываются счетчиками, и кадровые синхроимпульсы для сброса счетчиков, входящих в состав счетчика импульсов 3. На выходе счетчика 3 импульсов формируется m-разрядный параллельный код, меняющийся с частотой, кратной частоте строк. Этот код используется для синхронного управления работой первого коммутатора 1, генератора 12 знаков.

Для синхронизации генератора 14 тактовых импульсов и генератора 12 знаков на их входы синхронизации поданы строчные синхроимпульсы от синхрогенератора 13. Генератор 12 знаков преобразует входные кодовые сигналы (например, в коде КОИ-8), поступающие с выхода блока 20 постоянной памяти, и формирует на экране блока 11 индикации изображение знаков (см.фиг.6).

Генератор 14 тактовых импульсов формирует импульсы, которые подсчитываются счетчиком 15 тактовых импульсов. В определенный момент с выхода счетчика 15 тактовых импульсов выдается сигнал на включение первого формирователя 19 импульсов, формирующего короткий импульс, по которому блок 18 оперативной памяти переключается в режим записи. Информация, присутствующая на информационном входе блока 18 оперативной памяти, записывается в ячейку памяти, определяемую комбинацией адресов, поступающих с выхода второго коммутатора 17 и счетчика 3 импульсов. При этом запись происходит в последовательные ячейки блока 18 оперативной памяти. Номер ячейки соответствует номеру параметра, опрашиваемого в момент времени записи первым коммутатором 1. При считывании на адресные входы блока 18 оперативной памяти через второй коммутатор 17 подаются импульсы с выхода счетчика 15 тактовых импульсов. Это приводит к изменению порядка опроса блока 18 оперативной памяти при считывании и дает возможность трансформировать временное положение записанного сигнала неисправности для согласования с матрицей номеров параметров, формируемой блоком 20 постоянной памяти.

Сигнал с выхода блока 18 оперативной памяти разрешает работу блока 20 постоянной памяти и обеспечивает выдачу на вход генератора 12 знаков параметра, соответствующего временному положению сигнала с выхода блока 18 оперативной памяти, так как работа блока 18 оперативной памяти во время опроса и блока 20 постоянной памяти происходит синхронно.

Таким образом, одновременно с уходом любого из контролируемых параметров за допустимые пределы на входе генератора 12 знаков появляется код данного параметра, а на экране блока 11 индикации изображение его номера, что позволяет оператору безошибочно определить местонахождение неисправности.

После того, как цикл опроса коммутатора 1 (см.интервал t_n на фиг. 5,а,б) заканчивается, управляющие импульсы с выходов счетчика 3 включают ключ 21 и, управляя состоянием ключа формирователя 22 импульсов тока, обеспечивают в линии связи импульсы тока, пример которых показан на фиг.5б. Эти импульсы поступают по проводу 23 на выносной блок 25, где заряжают через диод 28 конденсатор 33 до напряжения амплитуды импульсов. Напряжение, накопленное на конденсаторе 33, является источником питания для всех блоков выносной части 25. Задний фронт импульса (момент t₁) поступает через формирователь 29 импульса запуска на счетный вход счетчика 32 и одновременно на запуск одновибратора 31. Счетчик при этом переключается в следующее состояние, а одновибратор формирует импульс (см.фиг.5,в), длительность которого определяет время открытия выбранного канала коммутатора 26 и время информационного воздействия (см.фиг.5д,е; период t_i открытие канала, τ время информационного воздействия от первичного датчика m_i.
Таким образом происходит последовательный опрос выходов m датчиков первичной информации, и в интервалы времени τ формируются ступеньки напряжения, каждая из которых по размаху соответствует величине входного параметра, а длительность постоянна.

Синхронизация работы выносного блока подключения 25 и основного устройства обеспечивается следующим образом. Импульсная последовательность на проводе 23, занимающая часть кадрового интервала времени (см.фиг. 5а, t_m), поступает на первый вход формирователя 30 импульсов сброса, на второй вход которого поступают импульсы с выхода одновибратора 31. В формирователе 30 по заднему фронту импульса (см.фиг. 5,в) формируется короткий импульс, который поступает задержанным на вход схемы совпадения 30.2, где при наличии на проводе 23 линии низкого уровня в интервале времени после окончания синхропоследовательности (см.фиг.5,г, t_зад) вырабатывается импульс сброса (см.фиг.5, в). Этот импульс поступает на вход сброса счетчика 32 и завершает цикл опроса коммутатора 26.

Таким образом на первом проводе 23 линии связи появляется последовательность импульсов, информационным параметром которых является уровень ступеньки переднего фронта (см.фиг.3,д). Информационная часть этих импульсов (см. фиг. 5,е) через ключ 21 поступает на второй вход 1 компаратора, где происходит сравнение с пилообразным напряжением строчной частоты (см.фиг.5,ж) от генератора 5, и на его выходе появляются импульсы строчной частоты, причем начало импульсов совпадает с окончанием строчных синхроимпульсов, а длительность пропорциональна величине уровня напряжения соответствующей ступеньки входной последовательности, т.е. величине входного параметра (см.фиг.5,к), Далее цикл преобразования выполняется аналогично описанному для основной части, т. е. производятся операции сравнения с допустимыми и формирования выходного сигнала. В результате на экране видеоконтрольного блока 11 формируется изображение гистограммы контролируемых параметров (см.фиг.4), причем верхняя часть соответствует n параметрам основного оборудования, а нижняя часть m параметрам периферийного оборудования.

Использование изобретения при построении систем диагностирования телевизионной аппаратуры позволит повысить эксплуатационную ее надежность за счет обеспечения контроля выносных устройств ТВ аппаратуры простыми встроенными средствами, отказа от местных источников питания и придания им свойства автономности.

Предлагаемое устройство для диагностирования телевизионной аппаратуры может найти применение и в других отраслях народного хозяйства, где требуется обеспечить многоканальный контроль разнесенных между собой устройств радиоэлектронной аппаратуры.

Использование: промышленность средств связи, для контроля радиоэлектронной, в частности телевизионной, аппаратуры. Сущность изобретения: устройство диагностирования телевизионной аппаратуры содержит первый коммутатор 1, датчики контролируемых параметров, 2.1 - 2.n счетчик импульсов 3, первый компаратор 4, генератор пилообразного напряжения 5, два компаратора 6 и 7, источник эталонного напряжения 8, формирователь сигнала допустимого уровня 9, элемент ИЛИ 10, блок индикации 11, генератор знаков 12, синхрогенератор 13, генератор тактовых импульсов 14, счетчик 15, первый формирователь импульсов 16, второй коммутатор 17, блок оперативной памяти 18, второй формирователь импульсов 19, блок постоянной памяти 20, ключ 21, формирователь импульса тока 22, двухпроводную линию связи 23 и 24, выносной блок 25, состоящий из многофункционального коммутатора 26, датчики преобразователей 27.1-27m, диод 28, формирователь импульса запуска 29, формирователь импульса сброса 30, одновибратора 31 и счетчика 32. 6 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ АППАРАТУРЫ, содержащее последовательно соединенные блок датчиков контроля, коммутатор, компаратор, элемент ИЛИ и блок индикации, последовательно соединенные синхрогенератор, счетчик, второй коммутатор, первый блок памяти, второй блок памяти, генератор сигнала знаков и элемент ИЛИ, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, вход которого подключен к выходу синхрогенератора, счетчик тактовых импульсов и формирователь импульсов, выход которого подключен к второму входу коммутатора, последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, второй компаратор и формирователь импульсов, выход которого подключен к соответствующему входу первого блока памяти, источник эталонного напряжения, первый и второй входы которого подключены к входам соответственно второго и третьего компараторов, выход которого подключен к второму входу формирователя сигнала, третий вход которого подсоединен к третьему входу элемента ИЛИ и выходу первого компаратора, последовательно соединенные формирователь импульсов тока и ключ, выход которого подсоединен к выходу первого коммутатора, а выход синхрогенератора и счетчик подсоединены к соответствующим входам формирователя импульса и ключа, а вход формирователя импульса подсоединен к выходу линии связи, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени диагностирования, введены выносной блок, выход которого подключен к входу двухпроводной линий связи, управляемый ключ и формирователь импульсов тока, первый выход которого соединен с информационным входом ключа, выход ключа соединен с выходом первого коммутатора, а управляющий вход с одним из выходов счетчика, второй выход формирователя импульсов тока соединен с первым входом двухпроводной линии связи, второй провод которой соединен с общей шиной устройства, первый и второй входы управления формирователя импульсов тока соединены соответственно с выходами строчных синхроимпульсов синхрогенератора и выходом счетчика, выносной блок содержит многоканальный коммутатор, входы которого соединены с выходами дополнительных n датчиков, счетчик, формирователь импульсов сброса, формирователь импульсов запуска, одновибратор, диод и конденсатор, при этом анод диода соединен с первым проводом двухпроводной линии связи, выходом коммутатора, входами формирователя импульсов запуска и формирователя импульса сброса, катод диода соединен с первой обкладкой конденсатора, входами питания коммутатора, одновибратора, счетчика, формирователей импульсов запуска и сброса, второй провод линии связи соединен с общим проводом выносного блока подключения и второй обкладкой конденсатора, причем n выходов счетчика соединены с n входами управления коммутатора соответственно, выход формирователя импульсов запуска соединен с входом одновибратора и счетным выходом счетчика, выход одновибратора соединен с входом разрешения коммутатора и первым входом формирователя импульсов сброса, второй вход которого соединен с соответствующим входом линии связи, а выход с входом сброса счетчика.