Устройство формирования телевизионного сигнала Советский патент 1984 года по МПК H04N5/30 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в те левизионной технике для преобразования оптических изображений в элек трический сигнал. Известно устройство формирования телевизионного сигнала, содержа щее последовательно соединенные ком мутатор шин столбцов, матричный фото электрический преобразователь, коммутатор шин строк, источник питания и синхрогенератор, первый выход кото рого подключен к соответству1Ш1ему входу коммутатора-шин столбцов, при этом один из выходов коммутатора шин столбцов соединен с входом коммутатора шин строк С1. Однако .это устройство имеет малое отношение сигнал/низкочастотный Шум так как вывод и усиление видеосигнала осуществляется усилителем постоянного тока. При этом нижняя граница полосы пропускания усилителя выб рается , а верхняя т , где t - время опроса одного элемента. Такие границы полосы обусловлены известной необходимостью переда чи постоянной составлягацей видеосигнала, с одной стороны, и установления сигнала от отдельного элемента за время э , с другой стороны, Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является устройство для формирования телевизионного сигнала, содержащее последовательно соединенные источник питания, блок формирования длительности илшульсов напряжения питания, коммутатор столб цов, матричный фотоэлектрический пре образователь, коммутатор строк, канал формирования сигнала, включающий последовательно соединенные усилитель переменного тока, вход которого является входом канала формирования сигнала- и блок фиксации уровня, выход которого является выходом канала формирования сигнала и блок перезаписи, а также синхрогенератор, выходы которого подключены к синхровходам соответственно блока формирования длительности импульсов напряжения питания, коммутатор столбцов, блока фиксации уровня и блока перезаписи, а один из выходов коммутатора столбцов соединен с входом коммутатора строк 2. Однако известное устройство имее малое отношение сигнал/высокочастот ный шум, из-за необходимости расширения полосы пропускания усилителя переменно от тока в сторону высоких частот, так как формирование сигналов в нем происходит посредством того, что напряжение питания к фоточувствительному элементу подается только в течение половины вре,мени опроса (коммутации) одного элемента, вторая половина этого интервала времени используется для фиксации нулевого уровня сигнала. Следовательно, видеосигнал через усилитель передается импульсами, продолжительность которых равна , т.е. импульсами, в два раза короче импульсов устройства. В виду сказанного, нижнюю границу полосы усилителя можно выбирать ти О, а верхнюю границу необходимо увеличить - В этом случае из полосы частот исключаются низкочастотные составляющие шума типа 1/ . сосредоточенные, в основном, в полосе но из-за расширения в два раза полосы в сторону высоких частот удваиваются шумы, обусловленные высокочастотными составляющими. Целью изобретения является увеличение отношения сигнал/высокочастотный шум. Поставленная цель достигается Тем, что Б устройство формирования телевизионного сигнала, содержащее источник питания, матричный фотоэлектрический преобразователь, шины нечетных столбцов которого соединены с выходами первого коммутатора столбцов, а шины строк - с выходами коммутатора строк, первый канал формирования сигнала, включающий в себя последовательно соединенные усилитель переменного тока, вход которого является входом канала формирования сигнала, и блок фиксации уровня, выход которого является выходом канала формирования сигнала,, и синхронизатор, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с синхровходами первого коммутатора столбцов, коммутатора строк и блока фиксации уровня, введены второй коммутатор столбцов, второй канал формирования сигнала, идентичный первому, и коммутатор каналов, причем источник питания подключен к входу коммутатора строк, а второй KoiiMyTaтор столбцов - к шинам четных столбцов матричного фотоэлектрического преобразователя, первого и второго коммутаторов столбцов соединены соответственно через первый и второй канал формирования сигнала с первым и вторым входом коммутатора каналов, при этом четвертый, пятый и шестой выходы синхрогенератора соединены с синхровходами соответственно второго коммутатора столбцов, коммутатора каналов и блока фиксации уровня, второго канала формирования сигнала. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 примерный энергетический спектр шумов cиcтe ы фоточувствительный элемент усилитель. Устройство содержит источник 1 питания, являющийся источником постоянного тока, :;оммутатор 2 стрюк, матричный фотоэлектрический преобразователь 3, первый коммутатор 4 столбцов, второй коммутатор 5 столб цов, первый 6 и второй 7 каналы фор мирования сигнала, включающие в себ усилители 8 и 9 перем.енного тока и блоки 10 и 11 фиксации уровня, коммутатор 12 каналов и синхрогенератор 13, Параметры частотной характеристи ки усилителей 8 и 9 переменного ток выбраны из условия обеспечения максимального отношения сигнала к низкочастотному и высокочастотному шумам при заданном быстродействии преобразования. Устройство работает следующим об разом. В ходе преобразования источник 1 питания подсоединяется коммутатором 2 строк к. некоторой шине строк матричного фотоэлектрического преобразователя 3 на время коммутации одной строки. В это время шина первог нечетного столбца матричного фотоэлектрического преобразователя 3 первым ко1.1мутатором 4 столбцов подсоединяется к первому каналу б фор мирования сигнала. Таким образом, ток сигнала первого фотоэлемента коммутируемой строки поступает на вход усилителя 8 переменного тока, где происходит его усиление и ограничение низкочастотной и высокочастотной частей спектра и через блок 10 поступает на вход коммутатора 12 каналов, который во время коммутации нечетных столбцов к выходу устройства подсоединяет первый канал 6 По истечении времени коммутации фотоэлемента первый коммутатор 4 откл чает первый канал 6 от матричного фотоэлектрического преобразователя 3, а второй коммутатор 5 подключает шину следующего (четного) столбца к второму каналу 7. При этом коммутатор 12 каналов к выходу устройства подключает второй канал 7 формирования сигнала. Во время коммута ции четного столбца в первом канале 6 включается блок 10 и происходит фиксация нулевого уровня сигнала в этом канале. Формирование сигнала во время коммутации четного столбца происходит аналогично томукак и при коммутации нечетного столбца. Таким образом, путем попеременной коммутации нечетных и четнЕ к столбцов происходит формирование выходного сигнала элементов коммутируемой строки, а при последовательной коммутации шин строки всего преобразователя. Работой 6J.OKOB управляет синхрогенератор 13. Таким образом, в предлагаемом устройстве при той же самой скорости преобразования в каналы 6 и 7 формирования сигнала поступают импульсы, длительность которьох в два раза больше, чем в известном. Это позволяет сузить полосу пропускаемых частот усилителей 8 и 9 переменного тока со стороны высоких частот., т.е. увеличить отношение сигнал/высокочастотный , а также помехоустойчивость устрюйства, поскольку в предлагаемом устройстве формирование телевизионного сигнала происходит в двух каналах посредством попеременной коьтмутации четных и нечетных элементов одной строки, т.е. когда в одном канале за время ta происходит формирование сигнала одного элемента, а в другснч ка-; нале, в то же время, фиксируется нулевой уровень сигнала предыдущего элемента. Раздельно усиленный сигнал на устройства передается через коммутатор, Следовательно, поскольку через усилитель передаются импульсы длительностью ta / а такжеосуществляется фиксация нулевого уровня сигнала, частотную полосу усилителей обеих каналов можно выбирать в пределах iH - PrWv-j; (сплошная штриховка на фиг. 2). Таким образом, в предлагаемом устройстве исключаются высокочастотные составляющие шума в полосе имеющиеся в известном. Кроме того, если частотную характеристику канала формирования сигнала выбрать такой же,, как йв 1;звестном, то предлагаемое уст Ьйство позволит в два раза увеличить скорость преобразования при таком же отйошении сигнал/шум.

УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА, содержащее источник питания, матричный фотоэлектрический преобразователь, шины нечетных столбцов которого соединены с выходами первого коммутатора столбцов, а шины строк с выз одами коммутатора строк, первый канал формирования сигнала, включакяций в себя последовательно соединенные усилитель переменного тока, вход которого является входом канала формирования сигнала, и блок фиксации уровня, выход которого является выходом канала формирования сигнала и синхронизатор, первый, вторюй и третий выходы которого соединены соответственно с синхровходами первого коммутатора столбцов, коммутатора строк и блока фиксации уровня, отличающееся тем, что, с целью увеличения отношения сигнал/высокочастотный шум, введены второй коммутатор столбцов, второй канал формирования сигнала, идентичный первому, и коммутатор каналов/ причем источник питания подключен к входу i коммутатора строк, а второй коммутатор столбцов - к шинам четных столбцов матричного фотоэлектрического преобразователя, выхсщы первого и второго коммутаторов столе цов соединены соответственно через первый и второй канал Формирования сигнала с первым и BTOIHJM входом коммутатора каналов, при эгам четО. вертый, пятый и шестой выходы синхрогенератора соединены с синхроОГ) входами соответственно второго ком:о мутатора столбцов, коммутатора каналов и блока фиксации уровня, второго канала формирования сигнала. эо Ч