Формирователь пилообразно-параболических сигналов Советский патент 1984 года по МПК H03K4/04 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в составе автоматических корректоров телевизионного изображения.

. Известен формирователь пилообразно-параболических сигналов, содержащий первый, второй и третий операционные усилители, первый и второй электронные ключи, включенные между выходом и инвертирующим входом первого и второго операционного усилителя соответственно, первый и второй конденсаторы, присоединенные параллельно первому и второму электронным ключам соответственно, а также первый, второй, третий, четвертый, пяты и шестой резисторы С13.

Недостатком данного формирователя являются ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является формирователь пилообразно-параболически сигналов, содержащий первый операционный усилитель, выходом соединенный с инвертирующим входом через параллельно включенные первый конденсатор и первый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом источника управляющих импульсов, второй операционный усилитель, выходом подключенный к инвертирующему входу через параллельно включенные второй конденсатор и второй ключ, управляющий вход которого соединен с выходом источника управляющих импульсов, первый и второй резисторы, соединенные с инвертирующими ьходами соответственно первого и второго операционных усилителей, третий операционный усилитель, инвертирующим входом подключенный через третий резистор к выходу второго операционного усилителя и через четвертьй резистор к собственному выходу, пятый, шестой седьмой, восьмой, девятый и десятый резисторы, первую, вторую, третью входные шины С 2 .

Недостатком устройства являются ограниченные функциональные возможности ввиду наличия зависимости среднего значения формируемого сигнала в каждом из трех участков интервалов формирования от управляющих потенциалов, относящихся к другим участкам..

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения независимости среднего значения формируемого сигнала в каждом из трех участков интервалов формирования от управляющих потенциалов, относящихся к другим участкам.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователе пилообразно-параболических сигналов, содержащем первый операционный усилитель, выход которого соединен с его инвертирующим входом через параллельно включенные первый конденсатор и первый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом источника управляющих импульсов, второй операционный усилитель, выход которого подключен к его инвертирующему входу через параллельно включенные второй конденсатор и второй ключ, управляющий вход которого соединен с выходом источника управляю11а1х импульсов, первый и второй резисторы, первые выводы которых соединены соответственно с инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей, третий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через третий резистор подключен к выходу второго операционного усилителя и через четвертый резистор - к собственному, выходу, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый резисторы, пер.вую, вторую, третью входные шины, второй вывод первого резистора соединен со второй входной шиной, второй вывод второго резистора подключен к выходу первого операционного усилителя, неинвертирующие входы первого, второго и третьего операционных усилителей объединены и через пятый резистор соединены с первой входной шиной, а через шестой резистор - с третьей входной шиной, причем инвертирующий вход второго операционного усилителя соединен через седьмой резистор с второй входной щиной и через восьмой резистор - с третьей входной щиной, а инвертирукнций вход третьего операционного усилителя через девятый резистор соединен с второй входной шиной и через десятый резистор - с третьей входной шиной. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства, на фиг. 2 (а,б), 3 (а,б,в) - эпюры, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит первый операционный усилитель 1, выход которого соединен с инвертирующим входом чере параллельно включенные первый конденсатор 2 и первый ключ 3, управляю щий вход которого соединен с выходом источника 4 управляющих импульсов, второй операционный усилитель 5, выходом подключенный к инвертирующему входу через параллельно включенные второй конденсатор 6 и второй ключ 7 управляющий вход которого соединен с выходом источника 4 управляющих импульсов, первый и второй резисторы 8, 9, соединённые Соответственно с инвертирукйцими входами первого и второго операционных усилителей, тре тий операционный усилитель 10, инвертирующим входом подключенный через третий резистор 11 к выходу второго операционного усилителя и через четвертый резистор 12 - к собственному выходу, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый резисторы 13-18, первую, вторую, третью входные шины 19, 20 и 21 дру гой вывод первого резистора соединен со второй входной шиной, другой вывод второго резистора подключен к выходу первого операционного усилите ля, неинвертирующие входы операционных усилителей объединены и соединены через пятый резистор 13 и с первой входной шиной 19 и через шестой резистор 14 - с третьей входной шиной, инвертирующий вход второго операционного усилителя соединен через седьмой резистор 15 с второй входной шиной и через восьмой резистор 16 с третьей входной шиной, инвертирующий вход третьего операционного усилителя через девятый резистор 17 соединен с второй входной шиной и чере десятый резистор 18 - с третьей вход ной шиной 21 . Устройство работает следующим образом. Цикл формирования начинается с момента времени t (фиг.2, 3) размыканием ключей 3 и 7 (фиг.1) под действием управляющих импульсов, генерируемых источником 4. При зтом

на входные шины 19, 20 и 21 поданы управляющие потенциалы U, и,-,.

отражающие среднее значение корректируемого телевизионного сигнала соответственно в интервалах t2-ta, tj-t. и (фиг.2, 3). Соотношение .управляющих потенциалов задает форму синтезируемого сигнала. Расгое равенство между средними значениями по участкам и соответствующими им управляющими потенциалами не обязательно. Когда зональные измерительные узлы, вырабатывающие управляющие потенциалы, имеют различный коэффициент передачи, следует выбирать иное соотношение между резмстосмотрим сначала синтез пилообразного сигнала (фиг.26), у которого средние значения в упомянутых интервалах и соответствующие им управляющие потенциалы отвечают соотношению Ui + из Положим для определенности, что 1 В, U2 2 В, Uj 3 В и что сопротивления резисторов 13, 14 , (фиг.1) равны. Тогда на соединенных вместе неинвертирукнцих входах операционных усилителей установится потенциал, равный U-, а разность потенциалов , приложенная к резистору 8, будет нулевой. В силу этого после размыкания ключа 3 на выходе операционного усилителя 1 скорость изменения потенциала будет нулевой, т.е. сохранится его исходное значение. А исходное значение бьшо определено при замкнутом состоянии ключа 3 потенциалом на неинвертирующем входе, т.е. величиной U. Поэтому к резистору 9 будет приложена нулевая разность потенциалов, как и к резистору 15, и они оба, следовательно, не будут оказывать влияние на сигнал, генерируемый операционным усилителем 5. Форму сигнала будет определять только резистор 16, к которому приложено напряжение (Uj-U), и поэтому потенциал на выходе операционного усилителя 5 будет линейно падать (фиг.2а). Операционный усилитель 10 инвертирует этот сигнал относительно потенциала 1)2 2 В на неинвертирующем входе и одновременно усиливает сигнал (фиг.26, штриховая линия). Но вместе с тем разность потенциалов (U 2) приложена к резистору 1о, и его ток, протекая по резистору 12, смещает формируемый сигнал вниз (фиг.26, сплошная линия). Тем самым обеспечивается формирование пилообразного сигнала, у которого среднее значение в участке t2- С равно U (1 Б), среднее значение в участке t - t равно U (2В), среднее значение в (3 В), Строучастке t - t равно U; 5 рами 13, 14 с тем, чтобы обеспечит соответствие между средними значени ми по участкам и уровнями корректируемого видеосигнала в тех же участ ках .. Рассмотрим теперь формирование п раболического сигнала, у которого средние значения в периферийных интервалах равны. Положим для определенности, что управляющие напряжени удовлетворяют тому же условию, в частности, и и 1 В и и. 2В , в и и потенциал на неинвертирующих входах операционных усилителей установится равным U-,(%) и к резис .тору 8 будет приложена разность пои . Поэтому операцитенциаловонный усилитель 1 после размыкания ключа 3 в момент времени t начинае формировать линейно падающее напряж ние (фиг.За). К инвертирующему вход операционного усилителя 5 через резистор 16 ток че течет, так как к нему приложена нулевая разность потенциалов, но течет пилообразный то .через резистор 9 и постоянный ток через резистор 15. Операционный усилитель 5 дает нарастающую параболическую реакцию (фиг.36, штриховая параболическая линия) на линейно спадающее воздействие и линейно спадающую реакцию (фиг.З, штриховая прямая) на воздействие в форме постоянного тока. Операция интегрирования линейна, постольку на выходе операционного усилителя 5 образуется сумма этих реакций, показан 9 ная на фиг.36 сплошной линией. Соответствующей формы ток протекает по резистору 17, инвертируется и усиливается операционным усилителем 10 (фиг.36, штриховая параболическая линия). Через резистор 18, подключенный к инвертирующему входу операционного усилителя 10, ток не протекает, так как к нему приложена нулевая разность потенциалов. Но через резистор 17 течет постоянный ток, вызывающий смещение вниз формируемого параболического сигнала (фиг.Зв, сплошная линия). В нем среднее значение в интервале t - t оказывается равным и (1 В), среднее значение в интервале t - t - равным Uj (2 В), среднее значение в интервале t. - t,. равным из (1 В). Таким образом, введение схемньпс связей обеспечивает за:висимость среднего значения в каждом участке только от соответствующего ему управляющего потенциала. Но если среднее значение любого формируемого сигнала в данном участке зависит только от соответствующего ему управляющего потенциала, значит его зависимость от других управляющих потенциалов, соответствующих смежным участкам, отсутствует. Подавление влияния каждого из управляющих потенциалов на среднее значение формируемого сигнала в тех участках, в которых реднее значение должно зависеть от других управляюгдих потенциалов озволяет расширить функциональные озможности устройства.

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПИЛООБРАЗНОПАРАБОЛИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий первый операционный усилитель, выход которого соединен с его инвертирующим входом через параллельно включенные первый ксиденсатор и первый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом источника управляющих импульсов, второй операционный усилитель, выход которого подключен к его инвертирующему входу через параллельно включенные второй конденсатор и второй ключ, управляющий вход которого соединен с выходом источника управляющих импульсов, первый и второй резисторы, первые выводы которых соединены соответственно с инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей, третий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через третий резистор подключен к выходу второго , ма.Т п 13 3 операционного усилителя и через четвертый резистор - к собственному выходу, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый резисторы, первую, вторую, третью входные шины, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения независимости среднего значения формируемого сигнала в каждом из трех участков интервалов формирования от управляющих потенциалов, относяищхся к другим участкам, второй вывод первого резистора соединен с второй входной шшой, второй вывод второго i резистора подключен к выходу первого операционного усилителя, неинвертиСП рующие входы первого, второго и С третьего операционных усилителей объединены и через пятый резистор соединены с первой входной шиной, а через шестой резистор - с третьей входной шиной, причем инвертирующий о со вход второго операционного усилителя соединен через седьмой резистор с второй входной шиной и через восьмой ел резистор - с третьей входной шиной, 00 а инвертирующий вход третьего операо: ционного усилителя через девятый со резистор соединен с второй сходней шиной и через десятый резистор - с третьей входной шиной.

Н

J I fa И

Рм.Г

1 2 -tj tit ts

tf t2 i3 Ц ts Фиг. 2

t 2 ts

фиг.З