Матричный формирователь видеосигнала Советский патент 1985 года по МПК H04N3/14 H04N3/15 

111

Изобретение относится к элементам телевизионных систем, а именно к устройствам для преобразования световой информации в электрическую.

Целью изобретения является повышение точности формирования за счет уменьшения перекрестных искажений.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема матричного формирователя видеоусилителя; на фиг.2 схема замещения матричного формирователя видеоусилителя} на фиг.З - его эквивалентная схема.

Матричный формирователь видеосигнала содержит матрицу 1 фоточувствительных элементов 2, ре:зистор 3 нагрузки, первые ключи 4 горизонтальных шин и вторые ключи 5 горизонтальных шин, регистр 6 вертикальной развертки-г первые ключи 7 вертикальных шин и вторые ключи 8 вертикальных шин, регистр 9 горизонтальной развертки, первый ОУ 10, второй ОУ 11, третий ОУ 12 и источник 13 питания.

На схеме замещения (фиг. 2) пред ставлены сопротивление 14 опрашиваемого фоточувствительного элемента; эквивалентное сопротивление 15 остальных (т- О параллельно включенных фоточувствительньпс элементов опрашиваемой горизонтальной шины (ги -число элементов в строке); эквивалентное сопротивление 16 остальных (и -1) параллельно включенных фоточувствительных элементов опрашиваемой вертикальной шины С и -число элементов в столбце) ; эквивалентное сопротивление 17 остальных (tn -1)(ю-1) неопрашиваемых фоточувствительных элементов; сопротивления 18-21 соответственно первых ключей 4 и 5 и вторых ключей 7 и 8, замкнутых на первые выходы; эквивалентные сопротивления 22-25 соответственноСи-1) иСги-) параллельно соединенных замкнутых на вторые выходы первых и вторых ключей 4 и 5, 7 и 8.

Матричный формирователь работает следующим образом.

Регистры 6 и 9 соответственно вертикальной и горизонтальной разверток подключают первые ключи 4 и 7 и вторы

ключи 5 и 8 опрашиваемых вертикальньпс и горизонтальных шин к первым выходам (1), , а первые и вторые ключи 4, 7, i5, 8 неопрашиваемых вертикальных и горизонтальных шин - к вторым выходам (ГГ), На фиг.1 показан случай.

6 . 2

когда опрашивается.фоточувствительный элемент включен между первой горизонтальной и первой вертикальной шинами. Таким образом, опрашиваемый фоточувствительный элемент оказывается включенным в цепь между выходом первого ОУ 10 и резистором 3 нагрузки, на которой выделяется выходное напряжение, обусловленное током через опрашиваемый фоточувствительный элемент, второй ОУ П компенсирует влияние остальных (К1-I) фоточувствительных элементов опрашиваемого столбца на сигнальный ток, протекаюпщй по цепи опрашиваемого фоточув ствительного элемента. Это достигаетля тем, что -потенциал точки 26 приравнивается потенциалу точки 27 (па раллельная обратная положительная связь через второй ОУ 11), что равносильно увеличению,сопротивления 16 в (К, +i) раз ( коэффициент усиления второго ОУ I1 по напряжению) и уменьшению в (К, +1) раз перекрестного тока через это сопротивление. Кроме того,второй ОУ П охвачен отрицательной параллельной обратной связью через сопротивление 22, что равносильно уменьшению -выходного сопротивления, источника потенциала точки 26 тоже в ( К +1) раз. Это практически исключает падение компенсирующего напряжения на сопротивлении 22 и обеспечивает более полное замыкание тока остальных(т-1)(п-1) неопрашиваемых фоточувствительных элементов (сопротивление 17) на общую точку схемы.

Выходные сопротивления первого ОУ 10, второго ОУ 11 и третьего ОУ 12 считаются достаточно большими (значительно больше сопротивлений замкнутых первых и вторых ключей, поэтому сопротивления 19, 23, 21 и 25 на работу схемы не влияют) . Аналогично, при помощи третьего ОУ 12 в (Kja,+ 1) раз ( К U-коэффициент усиления третьего ОУ 12) уменьшается перекрестньй ток, протекающий через остальные (и-1) (т-1) неопрашиваемых фоточувствительных элементов, и во столько же раз уменьшается выходное сопротивление источника потенциала точки 28.

Так как напряжения в точках 26 и 27 с большей точностью совпадают, то неинвертирующий вход третьего ОУ 12 может быть подключен либо к точке

311

26,, либо к точке 27 (через соответствующие цепи с эквивалентньми со- ( противлением 21 и 23). Первый ОУ 10 компенсирует падение напряжения источника 13 питания на сопротивлении первого выхода первого кхпоча 4, которое обуславливается током, протекающим через фоточувствительные элементы матрицы сопротивления 15 и 14. Это достигается тем, что первый ОУ 10 по существу является стабилизатором напряжения точки 29 и его включение обеспечивает уменьшение сопротивления 18 в () раз (К,д- коэффициент усиления первого ОУ 10). .

С учетом изложенного, схему замещений матричного формирователя на фиг.2 можно представить эквивалентной схемой на фиг.З, где действие первого ОУ 10, второго ОУ 11 и третьего ОУ I2 заменено умножением и деле64

нием определенных сопротивлений на коэффициент усиления этих ОУ, причем шунтирующие сопротивления 16 и 17 увеличиваются, а замыкающее сопротивление 22tуменьшается. Из этого .следует, что при достаточно больших значениях коэффициентов усиления ОУ (для современных ОУ они составляют 1 О - 1 О) перекрестные искажения могут быть практически исключены, даже когда сопротивление резистора 3 нагрузки значительно превышает сопротивление 16,

Таким образом, предлагаемый матричньй формирователь позволяет увеличить точность формирования за счет значительного уменьшения перекрестных искажений и увеличить чувствительность вследствие возможности работы с большими сопротивлениями нагрузки.

МАТРИЧНЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ ВИДЕОСИГНАЛА, содержащий источник питания И матрицу фоточувствительных элементов, каждая из и горизонтальных шин которой соединена с информационным входом соответствующего первого ключа горизонтальных шин, а каждая из т вертикальных шин которой соединена с информационным входом соответствующего первого ключа вертикальных шин, управляющие входы которых подключены соответст венно к выходам регистра вертикалы ной развертки и регистра горизонтальной развертки, причем первые выходы первых ключей вертикальных шин объединены и соединены с резистором на грузки, вторые их выходы объединены, а также объединены первые выходы первых ключей горизонтальных шин и вторые их вькоды, отличающийся тем, что, с .целью повышения точности формирования за счет уменьшения перекрестных искажений, в него введены первый, второй и третий операционные усилители (ОУ), ft вторых ключей горизонтальных шин и м вторых ключей вертикальных шин, информационш 1е входы которых объединены с информационными входами соот- ветствующих первых ключей горизонтальных шин и первых ключей вертикальных шин, управляющие входы вторых ключей горизонтальных шин и вторых ключей вертикальных шин соединены с выходами соответственно регистра вертикальной развертки и регистра горизонтальной развертки, первые выходы первых ключей горизонтальных (Л шин соединены с выходом первого ОУ, инвертирующий вход- которого соединен с первыми выходами вторых ключей горизонтальных шин, а неинвертирующий вход - с выходом источника питания, вторые выходы первых ключей горизонтальных шин оединены с выходом второго ОУ,инвертирующий вход которого соединен с вторыми вы 2 одами вторых ключей горизонтальных С71 шин, и неинвертирукщий вход - с перСО выми выходами вторых ключей вертикальных шин, вторые выходы первых ключей вертикальных шин соединены с выходом О5 третьего ОУ, неинвертйрующий вход которого подключен к одному из входов второго ОУ, а инвертирующий вход третьего ОУ подключен к вторым выходам вторых ключей вертикальных шин.

(pue.f 27 J-lh ij-r- rfffj П2/ V t e5bSiJ1яМ«« мЛ I k NMNHB -I - .

)

Itf IL.

15

Л2

M 2wr«« 7j

(puz.Z

СИЗ16 I U .77

22

VzzlC ii)

ОТ

.J -cz