Устройство для ступенчатой развертки луча электронно-лучевой трубки Советский патент 1986 года по МПК H03K4/02 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для развертки изображений с изменяемой в широких пределах длительностью кадра. Цель изобретения - расширение диапазона синхронизации и улучшение качества отображения информации за счет повьииения четкости изображения по строке. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - структурная электрическая схема формирователя шаговых импульсов; на фиг. 3 - структурная электрическая схема формирователя фронтов импульсов; на фиг. 4 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство для ступенчатой развертки луча электронно-лучевой трубки (фиг. 1) содержит формирователь 1 ступенчато-пилообразного тока, вход которого соединен с тактовым входом счетчика 2 шагов по строке, выход переполнения счетчика 2 соединен с тактовым входом счетчика 3 niaroB по кадру, выходы разрядов счетчиков 2 и 3 соединены с входа.ми цифроанало -овых преобразователей 4 и 5 по строке и кадру, выходы которых соединены соответственно с входами выходных усилителей 6 и 7. Выходы последних являются соответственно первым и вторым выходами формирователя 1, которые соединены со строчной 8 и кадровой 9 отклоняющими катун ками, третий выход через нервый одновибратор 10, а четвертый выход через второй одновибратор 11 соединены с первым и вторым входами элемента И 12 соответственно выходы одновибраторов 10 и 11 соединены также с первым и, вторым замыкающими контактами переключателя 13, переключающий контакт которого соединен с R-BXOдом триггера 14. Устройство солержит также генератор 15 тактовых импульсов, формирователь 16 входных импульсов, вход которого соединен с первой входной шиной 17 устройства, а выход соединен с первым входом формирователя 18 фронтов импульсов. Выход элемента И 12 соединен с первым входом формирователя 19 шаговых импульсов, второй вход формироватс.ля 19 соединен с второй входной шиной 20 устройства. Третий вход формирователя 19 соединен с выходом генератора 15, а выход - с входом формирователя 1. Выход триггера 14 соединен с третьим входом элемента И 12. Выход генератора 15 соединен с вторым входом формирователя 18, выход которого соединен с тактовым входом триггера 14. Формирователь 19 шаговых импульсов (фиг. 2) содержит триггер 21, реверсивный счетчик 22 импульсов и элемент И 23, причем первый вход формирователя 19 соединен с -входом триггера 21, вход предварительной установки счетчика 22 является вторым входом формирователя 19, третий вход соединен с входом синхронизации триггера 21 и входом вычитания счетчика 22, выход триггера 21 соединен с первым входом элемента И 23, выход которого соединен с входом разрешения счетчика 22, выход заема соединен с вторым входом элемента И 23 и является выходом формирователя 19. S- и Dвходы триггера 21 и вход суммирования счетчика 22 соединены с шиной логической «1, а / -вход счетчика 22 - с общей 1НИНОЙ устройства. Формирователь 18 фронтов импульсов (фиг. 3) содержит первый D-триггер 24, выход которого соединен с D-входом второго /)-триггера 25. Выходы первого 24 и второго 25 Ь-триггеров соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 26, выход которого является выходом формирователя 18. /)-вход первого D-триггера 24 соединен с первым входом формирователя 18, а тактовые входы первого 24 и второго 25 )-триггеров соединены с вторым входом формирователя 18. Устройство работает следующим образом. В исходном положении переключателя 13 осуществляется синхронизация каждого кадра развертки с частотой синхронизирующих импульсов питающего напряжения. Переменное напряжение сети поступает с входной шины 17 устройства на формирователь 16 входных импульсов, выполненный, например, на компараторе. С выхода формирователя 16 прямоугольные им пульсы поступают на нервый вход формирователя 18 фронтов импульсов. На второй вход формирователя 18 поступают импульсы с выхода генератора 15, работающего в автоколебательном режиме. На выходе формирователя 18 формируются импульсы длительностью, равной периоду частоты FT и с периодом следования , привязанные к тактовой частоте генератора 15 и частоте питающей сети. Сформированные импульсы синхронизации (фиг. 4а) с выхода формирователя 18 поступают на тактовый вход триггера 14, на / -вход которого поступает сигнал с переключающего контакта переключателя 13. Замыкающие контакты последнего соединены с выходами одновибраторов 10 и 11. Поскольку в исходном состоянии на выходах одновибраторов 10 и 11 имеется уровень логической «1, то на выходе триггера 14 в момент прихода нереднего фронта синхронизирующего импульса с выхода формирователя 18 устанавливается уровень логической «1, поступающий на третий вход элемента И 12, а так как на первом и втором его входах - также уровень логической «1 с выходов одновибраторов 10 и 11, то на выходе элемента И 12 формируется уровень логической «1 (фиг. 46). Этот уровень поступает на первый вход формирователя 19 luarOBbix импульсов, на третий вход которого поступают тактовые импульсы. Формирователь 19 шаговых импульсов работает следующим образом. Уровнем логического «О по -входу на выходе триггера 21 устанавливается уровень логического «О, который через элемент И 23 поступает на Е-вход (вход разрешения) счетчика 22. В этом случае в счетчик 22 записывается код, определяемый логическими уровнями сигналов на втором входе формирователя 19, т. е. на входе предварительной установки (1,2,4,8) счетчика 22, и устанавливающий коэффициент деления счетчика 22, который выбирается исходя из требуемого соотношения периодов следования шаговых и тактовых импульсов. При изменении сигнала на Л-входе с уровня логического «О на уровень логической «1 по переднему фронту тактового импульса на С-входе, на выходе триггера 21 устанавливается уровень логической «Ь, который поступает на первый вход элемента И 23. На второй вход последнего также поступает уровень логической «1 с выхода счетчика 22, при этом на выходе элемента И 23 формируется уровень логической «1, который поступает на Е-вход счетчика 22. Счетчик начинает работать на вычитание записанного кода по тактам, поступающим на вход вычитания. После вычитания исходного записанного кода до нулевого состояния, на выходе заема счетчика 22 формируется уровень логического «О, который через элемент И 23 поступает на Евход счетчика 22. При этом в последний вновь записывается значение исходного кода и на его выходе появляется уровень логической «Г. Так как на вход вычитания счетчика постоянно поступают тактовые импульсы, то цикл вычитания значения исходного кода повторяется. Таким образом, при наличии на первом входе формирователя 19 уровня логической «Ь на выходе его формируются отрицательные импульсы, синхронные с частотой FI (фиг. 4в) с периодом следования (щагом), определяемым исходным значением кода, записанным в счетчик 22. С выхода формирователя 19 импульсы шага поступают на счетчик 2 шагов по строке формирователя 1 ступенчато-пилообразного тока. Разрядность счетчика 2 определяется числом элементов разрешения по строке. Код положения луча в строке с выхода счетчика 2 через цифроаналоговый преобразователь 4 поступает на выходной усилитель 6, нагрузкой которого является строчная отклоняющая катушка 8. Таким образом, каждое изменение кода в счетчике 2 вызывает пропорциональное ему приращение напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 4 и соответствующее изменение тока в отклоняющей катушке 8, являющейся нагрузкой усилителя 6 (фиг. 4д), После окончания прямого хода строки на выходе счетчика 2 формируется импульс переполнения (фиг. 4г), который поступает на вход счетчика 3 шагов по кадру, обеспечивая переход луча на следующую строку, и запускаег одновибратор 10. На выходе одновибратора 10 (фиг. 4е) формируется уровень логического «О, длительность которого определяется временем обратного хода луча по строке. Этот сигнал через элемент И 12 поступает на первый вход формирователя 19 щаговьи импульсов и запрен ает его работу на время обратного хода луча по строке. После окончания обратного хода по строке на выходе одновибратора 10 вновь формируется уровень логической «I, соответственно уровень логической «1 появляется на выходе элемента И 12, поступает на первый вход формирователя 19 (фиг. 46) и вновь переводит его в режим формирования шаговых импульсов, которые поступают на вход счетчика шагов по строке, и цикл счета повторяется, но уже для следующей строки. Каждый импульс переполнения счетчика 2 поступает на вход счетчика 3 шагов по кадру и приводит к изменению его выходного кода на единицу. Также как и при формировании ступенчато-пилообразного тока по строке, каждое изменение кода счетчика 3 приводит к пропорциональному изменению выходного напряжения цифроаналогового преобразователя 5 и к соответствующему изменению тока в отклоняющей катушке 9, являющейся нагрузкой усилителя 7. Разрядность счетчика 3 определяется числом строк в кадре. После заполнения счетчика 3 (окончание прямого хода кадровой развертки) на его выходе формируется импульс переполнения, который запускает одновибратор 11. Длительность выходного импульса одновибратора 11 определяется временем обратного хода луча по кадру. Уровень логического «О с выхода одновибратора 11 через переключатель 13 поступает на вход «Установка «О триггера 14 и переключает его в исходное состояние, формируя на выходе триггера уровень логического «О, который через элемент И 12 запрещает работу формирователя 19 шаговых импульсов на время обратного хода луча по кадру. После окончания обратного хода луча по кадру работа устройства повторяется и формируется новый кадр, После окончания отрицательного импульса с выхода одновибратора 11 положительным фронтом первого импульса синхронизации с выхода формирователя 18 на выходе триггера 14 устанавливается уровень логической «1, который через элемент И 12 разрешает работу формирователя 19 шаговых импульсов, с выхода которого импульсы шага поступают на вход счетчика 2 шагов по строке, и начинается формирование первой строки нового кадра. Далее процесс происходит в той же последовательности. При переключении переключателя 13 вход «Установка «О триггера 14 подключается к выходу одновибратора 10. В этом случае в устройстве осуществляется привязка каждой строки к частоте сети. Этот вид синхронизации удобен для очень медленных разверток. Работа устройства в режиме синхронизации строк аналогична работе устройства в режиме синхронизации кадра с той лишь разницей, что на выходе триггера 14 формируется уровень логического «О во время каждого обратного хода луча по строке, а роспись последующей строки начинается только после прихода на вход синхронизации триггера 14 очередного синхронизирующего импульса с выхода формирователя 18. Для этого случая сигналы с выхода элемента И 12, формирователя 19 и изменение тока в отклоняющей катущке 8 отражены на диаграммах (фиг. 4ж, з, и). Работа устройства описана в установивщемся режиме. При первом включении питающего напряжения триггеры и счетчики устройства устанавливаются в произвольные положения. Допустим, что на выходе триггера 14 при включении устанавливается уровень логического «О. Этот уровень запрещает работу формирователя 19. При поступлении первого синхронизирующего импульса с формирователя 18 на выходе триггера 14 устанавливается уровень логической «1, который через элементы И 12 разрешает работу формирователя 19. Дальнейшая работа устройства аналогична описанной за исключением того, что развертка начинается с произвольного положения на строке и не с первой строки, так как счетчик 2 шагов по строке и счетчик 3 шагов по кадру после включения оказываются в произвольном положении. После окончания первого кадра все элементы устройства устанавливаются в исходные положения и последующая работа устройства аналогична описанной. Таким образом, в предлагаемом устройстве отсутствуют недостатки, присущие известному устройству, т. е. устранена размытость изображения вертикальных линий на величину одного дискрета по строке за счет более точной привязки развертки к частоте питающей сети,устранены мелькания отображаемой информации и повышена ее яркость за счет расширения диапазона синхронизации устройства, все это способствует улучшению качества отображаемой информации и соответственно улучщению условий работы оператора. Формула изобретения 1. Устройство для ступенчатой развертки луча электронно-лучевой трубки, содержащее формирователь ступенчато-пилообраз ного тока, первый и второй выходы которого соединены соответственно со строчными и кадровыми отклоняющими катущками, третий и четвертый выходы соответственно - через-первый одновибратор с первым входом элемента И и первым замыкающим контактом переключателя и через второй одновибратор с вторым входом элемента И и вторым замыкающим контактом переключателя, переключающий контакт которого соединен с / -входом триггера, выход которого соединен с третьим входом элемента И, а также генератор тактовых импульсов и формирователь входных импульсов, вход которого соединен с первой входной шиной устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона синхронизации и улучшения качества отображаемой информации за счет повышения четкости изображения по строке, в устройство введены формирователь фронтов импульсов и формирователь шаговых импульсов, первый вход которого соединен с выходом элемента И, второй - с второй входной шиной устройства, третий - с выходом генератора тактовых импульсов, а выход формирователя шаговых импульсов соединен с входом формирователя ступенчато-пилообразного тока, причем выход формирователя входных импульсов соединен с первым входом формирователя фронтов импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход - с тактовым входом триггера. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь шаговых импульсов содержит триггер, элемент И и реверсивный счетчик импульсов, выход заема которого соединен с выходом формирователя шаговых импульсов, первый вход которого соединен с / -входом триггера, S- и D-BXOды которого соединены с шиной логической «1, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом заема реверсивного счетчика импульсов, а выход -- с входом pa3peujeПИЯ реверсивного счетчика импульсов, входы предустановки которого поразрядно соединены с вторым входом формирователя njaroвых импульсов, третий вход которого соединен с тактовым входом триггера и с вычитающим входом реверсивного счетчика импульсов, / -вход которого соединен с обшей шиной устройства, а вход суммирования - с шиной логической «1 з. Устройство по п 1 отличающееся тем что формирователь фронтов импульсов соаержит последовательно соединенные первый и второй D-триггеры и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого является выходом формирователя фронтов импульсов, а второй вход соединен с выходом первого D-триггера, D-вход которого соединен с первым входом формирователя фронтов импульсов, а тактовые входы первого и второго D-триггеров соединены с вторым входом формирователя фронтов импульсов.

Изобретеиие относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение диапазона синхронизации и улучшение качества отображения информации. Устройство содержит формирователь 1 ступенчато-пилообразного тока, счетчики 2 и 3 шагов по строке и кадру, цифроаналоговые преобразователи 4 и 5 по строке н кадру, усилители 6 и 7, строчную н кадровую отклоняюшие катушки 8 и 9, одновибраторы 10 и 11, элементы И 12, переключатель 13, триггер 14, генератор 15 тактовых импульсов и формирователь 16 входных импульсов. Введение формирователя 18 фронтов импульсов и формирователя 19 шаговых импульсов устраняет размытость изображения вертикальных л-иний на величину одного дискрета по строке. За счет более точной привязки развертки к частоте питаюшей сети устранены мелькания отображаемой информации. Повышение яркости последней достигается за счет расширения диапа( зона синхронизации устройства. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. СО N3 О5 сл со 4

Первый

Вкод оИ

Smopou

24 бма

Вь/ход о

и

26

25

Фиг.З

g ПП1nnrv-mi t

пплтуimrn

. t