Устройство для запоминания аналоговых сигналов Советский патент 1983 года по МПК H04N5/76 

Изобретение относится к устройст вам запоминания аналоговых сигналов и может быть использовано в устройствах обработки и преобразования телевизионных сигналов. Известно устройство для запомина I ния телевизионных сигналов, содержа щее блок памяти, аналого-цифровой и цифро-аналоговый преобразователи, а также формирователи управлягои-чх им/пульсов fl3 . Недостатком устройства является сложность схемы, связанная, в частности, с необходимостью подвергать входной сигнал аналого-цифровому и цифро-аналоговым преобразованиям. Наиболее близким к предлагаемому :является устройство для запоминания аналоговых сигналов, содержащее пос ледовательно соединенные входной ком мутатор, первый вход которого являет ся входом устройства, блок памяти на приборе с зарядовой связью (ПЗС), регулируемый усилитель, выходной ком мутатор и блок автоматической регули ровки усиления (АРУ), выход которого подключен к управляющему входу регулируемого усилителя, а также источни опорного напряжения, выход которого соединен с вторыми входами блока АРУ и входного коммутатора, и генера тор управляющих импуль сов, выходы которого подключеньа к управляющим входам входного коммутатора, блока памяти на ПЗС, блока АРУ и выходного коммутатора, причем выход регулируемого усилителя соединен цепью обратной связи с третьим входом входного коммутатора 2 . Благодаря использованию ПЗС упрощается схема устройства и не требуется аналого-цифрового и цифро-аналоговых преобразований, поскольку в устройстве сигналы запоминаются в аналоговой форме: величина зарядовых пакетов в блоке памяти на ПЗС пропор циональна амплитуде сигнала в MOMetiты записи. Входной коммутатор, блок памяти на ПЗС и регулируемый усилитель образуют замкнутый контур хранен 1я аналоговых сигналов. Коэффициейт усиления регулируемого усилителя периодически подстраивается для того, чтобы полное усиление по контуру хранения оставалось равным единице. Источник опорного напряжения используется для сравнения опорного импульса .до и после прохождения его через блок памяти на ПЗС и регулируе мый усилитель. Это сравнение произво дит блок АРУ, который управляет рабо той регулируемого усилителя. Генератор управляющих импульсов управляет работой всего устройства. Недостатком известного устройства является сильное искажение входного аналогового сигнала при долговременном его запоминании. Цель изобретения - уменьшение искажений сигналов при долговременном их запоминании, а также запоминание: телевизионного сигнала. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные входной коммутатор, первый вход которого является входом устройства, блок памяти на ПЗС, регулируемый усилитель, выходной коммутатор и блок АРУ, выход которого подключен к управляющему входу регулируемого усилителя, а также источник опорного напряжения, выход которого соединен со вторыми входами блока АРУ и входного коммутатора, 1и генератор управляквдих импульсов, выходы которого подключены к управляющим входам входного коммутатора, блока памяти на ПЗС, блока АРУ и выходного коммутатора, причем выход регулируемого усилителя соединен цепью обратнрй связи: с третьим входом входного коммутатора, в указанную цепь обратной связи введен пороговый блок с многоступенчатой передаточной характеристикой. Между первым входом входного коммутатора и входом генератора управляющих импульсов включен блок выделения синхроимпульсов. Блок памяти на ПЗС выполнен в виде матричного ПЗС, число строк которого равно числу строк телевизионно- го кадра. Блок выделения синхроигшульсов управляет работой генератора управляющих импульсов и синхронизирует работу устройства в случае запоминания телевизионных сигналов. Пороговый блок с многоступенчатой передаточной характеристикой реализован на п компараторах с линейно возрастакнцими порогами переключения. Число компараторов II определяется/ в случае запоминания телевизионного сигнала, требуемым числом градаций яркости телевизионного изображения. Пороговый блок компенсирует изменение зарядовых пакетов из-за темновых токов и неполного переноса в блоке памяти на ПЗС, что позволяет существенно увеличить время запоминания телевизионного кадра. На фйг.1 изображена структурная электрическая схема устройства для запоминания аналоговых сигналов на фиг.2 - передаточная характеристика порогового блока. Устройство содержит ВходноД комгчутатор 1, блок памяти на ПЗС 2, регулируемый усилитель 3, пороговый блок 4 с многоступенчатой передаточной характеристикой, выходной коммутатор 5, блок АРУ 6, источник опорного напряжения 7, блок выделения синхроимпульсов 8, и генератор 9. импульсов. Устройство работает следующим образом. Величина зарядовых пакетов в блоке памяти 2 на ПЗС, выполненном в виде матричного ПЗС, пропорциональна аш1литуде сигнала на его входе в моменты запоминания. При запоминании аналогового теле визионного .сигна Ла строка матричного в виде зарядовых пакетов содержит информацию о телевизионной строке, а весь матр1ГчНЕЛЙ ПЭС - информацию о телевизионнйм кадре. При вводе информации на вход матричного ПЗС поступает входной сигг нал, а при- регенерации - в процессе хранения - сигнал с выхода пороговог блока 4. Первый кадровый синхроим- пульс (КСИ) телевизионного сигнала, выделяеглый блоком вьщеления синхроимпульсов 8, является командой нача.ла ввода информации, последующие .КСИ начала циклов регенерации информации о телевидирннрм кадре. Строчные синхроимпульсы телевизионного сигнале являются командой ввода новой и вывода ранее записанной строки, а также параллельного сдвига зарядовых.па кетов в матричном ПЗС. Во время строчных и кадровых синхроимпульсов вход матричного ПЗС соединяется вход ным коммутатором 1 с источником опор ного напряжения 7, амплитуда напряже ния которого примерно равна амплитуд Напряжения синхроимпульсов входного аналогового телевизионного сигнала, Коэффициент усиления регулируемого усилителя 3 подстраивается блоком АРУ во время строчных синхроимпульт сов по команде генератора управляюда импул1эсов. При этом полный коэфф41йиент усиления матричного ПЗС и регули руемого усилителя 3 поддерживается близким к единице. Небольшие отклонения полного коэффициента усиления и изменения величины зарядовых пакетов из-за темновых токов и неполного переноса в матричном ПЗС уст;раняются пороговым блоком с многоступенчатой передаточной характеристикой 4 (см. фиг.2, число ступеней которого определяется требуемым числом уровней запоминаемого сигнала, в случае же телевизионного сигнала - числом градации яркости изображения. В процессе регенерации аналоговый сигнал поступает на входы И компараторов, каждый из которых имеет опорный уровень, соответствующий оп.ределенному уровню запоминаемого сигнала. Выходной сигнал порогового о блока определяется тем, на скольких компараторах входной сигнал превосходит опорные уровни. При использова НИИ матричного ПЗС, число строк которого больше числа.активных строк телевизионного кадра, в устройстве запоминается кадровый синхроимпульс и сигнал с выхода регулируемого усилителя 3 непосредственно подается на видеоконтрольное устройство. Использование блока выделения синхроимпульсов из входного сигнсШа и . nopoiOHoro блока с многоступенчатой передаточной характеристикой позволяет осуществить долговременное запоминание телевизионного кадра. По сравнению с известным блоком аналоговой памяти на запоминающей ЭЛТ достигается существенное снижение энергопотребления и габаритов устройства , повышение его надежности, что обуславливает возможность его более широкого применения.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПОМЙНА-т НИЯ АНАЛОГО 5Х СИГНАЛОВ, содержап б последовательно соединенные- входной кок «утатор, первый вход которого является входом устройства, блок памяти на приборе с зарядовой связью , (ПЗС), регулируемый усилитель, вы,ходнЬй коммутатор и блок автоматической регулировку усиления (АРУ) , .вь1асод которого подключен к управляющему входу регулируемого усилителя,i а также источник опорного напряжения, выход которого соединен с вторыми входами блока АРУ и входного коммутатора, и генератор управляющих импульсов, выходы которого подключены к управляющем входам входного коммутатора, блока пг1йяти на ПЗС, блока АРУ и выходного коммутатора, причем выход регулируемого усилителя соединен цепью обратной связи с третьим входом входного коммутатора, отличающееся тем, что, с целью уменьшения искажений сигналов при долговременном их запоминании, в цепь г обратной связи введен пороговый блок с многоступенчатой передаточной характеристикой. 2.Устройство по П.1, о т ли чающееся тем, что, с целью запоминания Телевизионного сигнала, между nepBtw входом входного коммуКЛ татора и входом генератора управляквдих KwiyJibcoB включенблок выделения синхроимпульсов. 3.Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ а е с я тем, что блок пагдяти на ПЗС выполнен в виде матрич,ного ПЗС, число,строк которого равно числу строк телевизионного кадра.