Устройство для ступенчатой развертки луча электронно-лучевой трубки Советский патент 1983 года по МПК H03K4/02 

Изобретение относится к импульсно технике и мсжет быть использовано для развертки изображений с изменяемой в широких пределах длительности кадров.

Известно устройство для ступенчатой развёртки луча электронно-лучевой трубки, содержащее м- разрядный цифро-аналоговый преобразователь блок отклонения луча, усилитель, генератор импульсов и триггеры 1..

Недостатком устройства является отсутствие синхронизации развертки с частотой напряжения сети.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство для ступенчатой развертки луча электронно-лучевой трубки, содержащее формирователь ступенчатопилообразного тока, первый и второй выходы которого подключены соответственно к строчной и кадровой отклоняющим катушкам, третий выход- через первый одновибрауор - к первому входу элемента И, четвертый вы-: ход - через второй одновибратор - . / к второму входу элемента И, генератор шаговых импульсов выход которого подключен к третьему входу элемента И, выход которого подключен к входу формирователя ступенчатопилообразного тока Г2.

Недостатком устройства является, то, что оно не обеспечивает син сронизацию развертки с частотой напряжения сети в широком диапазоне изменения длительности кадра,

Цель изобретения - расширение диапазона работы устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ступенчатой развертки луча электронно-лучевой трубки, содержащее формиро ватель ступенчато-пилообразного тока, первый и второй выходы которого подключены соответственно к строч ной и кадровой отклоняющим катушкам, третий выход -через первый одновибратор - к первому входу элемента И, четвертый выход через второй одновибратор - к второму входу элемента И и генератор шаговых импульсов, выход которого подключен к третьему входу элемента И, выход которого подключен к входу формирователя ступенчато-пилообразного тока, введены входной формирователь импульсов, делитель частоты, триггер и . переключатель, первый и второй неподвижные контакты которого подключены соответственно к выходам первого и второго одновибратора,- подвижный контакт подключен к первому входу триггера, выход которого подключен к четвертому входу элемента И, втог рой вход - к выходу делителя час,тоты, вход которого соединен с выходом входного формирователя импульсов ;

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - временная диаграмма токов и напряжений ,поясняющая работу устройства.

Устройство содержит формировател 1 ступенчато-пилообразного тока, выполненный, например, на счетчиках 2,3 шагов по строке и кадру, цифроаналоговых преобразователях 4,5 выходных усилителях 6,7, строчные и кадровые отклоняющие катушки 8,9, одновибраторы 10,11 элемент И 12, гнератор 13 шаговых импульсов, формирователь 14 входных импульсов, делитель 15 частоты, триггер 16, переключатель 17.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении переключателя 17 (фиг.1) осуществляется синхронизация каждого кадра развёртки с частотой напряжения сети. В этом случае с выхода делителя 15 частоты снимаются синхронизирующие импульсы, период следования которых соответствует выбранной длитель.ности одного кадра развертки. Из напряжения сети (фиг.2а)- формируются прямоугольные импульсы .(формирователем 14) ,фронты которых (фиг.26) совпадают по времени, с : моментом перехода напряжения сети через нулевое значение.

Для простоты рассмотрен случай, когда длительность кадра разверт- , ки вдвое больше периода напряжения сети (коэффициент деления делителя частоты - дЁа. Синхронизирующие импульсы на выходе делителя 15 ( на счетном входе триггера 16) приведены на фиг. 2-&. В момент включения триггер 16, а также триггеры счетчиков шагов ро строке и кадру окажутся в произвольном положении. Для определенности предположим, что на выходе триггера 16 окажется сигнал логического нуля, в этом случае шаговые импульсы с генератора 13: не поступают через схему И 12 на вход счетчика 2 шагов по строке. В строчной и кадровой катушке проте.кают токи, пропорциональные числам, соответствующим положениям триггеров в обоих счетчика,. В момент t триггер 16 переключается поступившим с выхода делителя 15 на его счетный вход отрицательным фронтом импульса и на его выходе появится сигнал логической единицы (фиг. -2г.) При этом через схему И 12 импульсы с генератора 13 начнут поступать на счетчик 2, обеспечивая формирование ступенчато-пилообразного тока в строчной катушке После окончания прямого хода строчной развертки импульс переполнения счетчика 2 поступит на счетчик 3,, обеспечивая пе. реход луча на следующую строку -и запустит одновибратор 10,- на выходе которого появится сигнал логического нуля длительностью несколько больше времени обратного хода по строке (фиг. запретит на это время через элемент И поступление ., шаговых импульсов на счетчик 2,.

После окончания прямого хода кадровой развертки (фиг. 2)импульс переполнения счетчика 3 запустит одновибратор 11 на выходе которого появится сигнал логического нуля и переключит по установочному входу триггер 16, сигнал логического нуля на выходе которого (фиг. момент t. запретит через элемент И поступление импульсов на счетчик 2. В момент времени tj триггер 16 переключа ется поступившим на его счетный вход отрицательным фронтом синхронизирукицего импульса (фиг. 22-) и на вход счетчика 2 вновь поступают шаговые импульсы - начинается развертка нового кадра, начало развертки которого синхронизировано с напряжением сети {.моментом его перехода через нуль Эта синхронизация осуществляется и для каждого последующего кадра, но чтобы она была устойчивой, необходимо, чтобы суммарная длительность прямого и обратного хода кадровой развертки была несколько меньше периода синхронизирующих импульсов. При изменении длительности кадра изменяется коэффициент деления делителя 15, но полная длительность кадра должна быть кратна длительности периода сети. Если в момент включения на выходе триггера 16 окажется сигнал логической единицы, то работаустройства иллюстрируется диаграммами фиг. 2лс- напряжение на выходе триггера 16, фиг. 2ux- напряжение на его установочном входе и фиг..2 ,трк в кадровой катушКе. Работа устройства осуществляется аналогичным образом, но синхронизация начала развертки кадра с частотой сети начнет осуществляться позже, с момента t (фиг. 2д).

При переключении переключателя 17 установочный вход триггера 16. подключается к выходу одновибратора 10. В этом случае в устройстве осуществляется синхронизация каждой строки с частотой сети. Этот вид синхронизации .удобен для очень медленных разверток, чтобы не потребовался слишком большой коэффициент деления от делителя 15; Принцип работы устройства аналогичен указанному, но с выхода делителя 15снимаются синхронизируюцще импульсы, период следования которых соответствует длительности одной строки развертки. Чтобы временные диаграммы (фиг.2 ) могли иллюстрировать работу устройства в данном режиме, рассмотрим случай, когда длительность строки развертки вдвое больше периода напряжения сети; Диаграммы на фиг. 2 и 2 J соответствуют теперь токам в строчной катушке. Особенности работы в данном режиме следующие. Если в момент включения на выходе триггера-16 окажется логический нуль (фйг. 21-, то развертка начнется в момент.времени t

когда триггер 16 переключится поступившим на его счетный вход с делителя 15 синхронизирующим импуЛьсом (фиг. 2).- После окончания прямого хог

5 ДЗ строчной развертки в момент t импульс переполнения счетчика 2 поступит на счетчик 3/ обеспечивая переход луча на следугацую строку, и запустит одновибратор 10/ на выходе которого появится сигнал логическо0го иуля длительностью несколько больше времени обратного хода по строке фиг. 2е, и переключит, по установочному входу триггер 16, сигнал логи-i ческого нуля на выходе которого в

5 момент tj. запретит через элемент -И 12 поступление импульсов на счетчик 2.. В момент времени t триггер 16 переключается по счетному входу отрицательным фронтом синхронизирую0щего импульса (фиг. 2г-Ли на вход счетчика 2 вновь начнут посТупь шаговые импуЛьсы - начнется развертка новой строки, т.е. с этого момента начало развертки каждой стро5ки синхронизировано с напряжением сети. Период следования шаговых импульсов для надежной синхронизации выбирается .таким образе, чтобы длительность

0 прямого и обратного хода строчной развертки была в сумме несколько меньше периода следования синхроим пульсов.В момент окончания прямого хода кадровой развертки импульс переполнения счетчика 3-запускает одно5вибратор 11, который через элемент ,12 запрещает поступление импульсов на счетчик 2 на время обратного хода по кадру. Если в момент включения на выходе триггера 16 окажется логи0ческая единица, то работа устройства иллюстрируется диаграммами фиг.2ж, где изображены соответственно напряжения на выходе триггера i6 и его установочном входе. На фиг.2з в

5 данном случае показан закон кзмен& ния тока в строчной катушке. Работа устройства при этом аналогична, но принудительная синхронизация развертки с частотой сети начнет

0 .осуществляться позже, с момента t (фиг.2д) .

Необходимо отметить, что применяемая в телевидении синхронизация развертки с частотой сети путем

5 сравнения по фазе напряжений частоты

кадров (строк) с частотой сети или ей кратной с последующей подстройкой частоты задающего генератора непригодна в устройстве ступенчатой .развертки. Действительно, если в соответствии с фазой напряжения сети изменяется частота генератора шаговых импульсов, то равный ступенчатый прирост тока -а катушках происходит за разное время, а это приводит к нелинейным искажениям отклоняющего.тока, что недопустимо,. особенно при большом числе элементов разложения кадра. Чтобы избежать этого, генератор шаговых импульсов выполняют стабильным по частоте.

В предложенном устройстве развертки осуществляется синхронизация развертки с частотой сети в широком диапазоне длительности кадра, что позволяет снизить заметность на изображении помех от сети (фона переменного тока), так как в- этом случае помехи неподвижны на экране злектронно-лучевой трубки.

Применение предложенного устройства развертки в растровых злектрон- ных микроскопах и рентгеновских микроанализаторах позволяет повысить качество получаемых изображений и разре лающую способность. В зто же возможно снизить трудоемкость настройки этих сложных приборов, так как общие требования к допустимому фону переменного тока, в зтих приборах могут быть, существенно снижены.

УСТРОЙСТВО ДЛЯСТУПЕНЧАТОЙ РАЗВЕРТКИ ЛУЧА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ, содержащее формирователь ступенчато-пилообразного тока, первый и второй выходы которого подключены соответственно к строчной и кадровой отклоняющим катушкам,третий выход через первый одновибратор к первому входу элемента -И, четвертый выход через второй -одновибратор к второму входу элемента К, и генератор шаговых импульсов, выход которого подключен к третьему входу элемента И, выход которого подключен к входу формирователя ступенчато-пилообразного тока, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона работы, в него введены входной формирователь рмпульсов, делитель частоты, триггер и переключатель, первый и второй неподвижные контакты которого подключены соответственно к выходам первого и второго одновибраторов, подвижный контакт подключен к первому входу триггера, выход которого подключен к четверто- Щ му входу элемента И, второй вход л к выходу делителя частоты, вход кото-f/J рого соединен с выходом входного -вив формирователя импульсов.1 , tsd 00 да 00 со ггл