Устройство стабилизации амплитуды видеосигнала Советский патент 1987 года по МПК H04N5/20 

1133

Изобретение относится к телевизионной технике, в частности к устройствам автоматической стабилизации амплитуды видеосигнала в телевизионных камерах с датчиком изображения на приборе с зарядовой связью (ПЗС).

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства путем исключения компаратора кодов и реверсивного счет чика.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство стабилизации амплитуды видеосигнала содержит датчик 1 изоб- ражения на ПЗС, генератор 2 тактовых импульсов, согласующие усилители 3 и 4, согласующий усилитель 5 фоточувствительной секции ПЗС, счетчик 6 отсчета длины строки (кадра), формиро- ватель 7 импульса конца строки (кадра) , видеоусилитель 8, датчик 9 рассогласования, включающий детекторы 10 и 11 уровней, первый 12 и второй 13 D-триггеры, первый 14 и второй 15 эле менты 2И, а также третий 16 и четвертый 17 D-триггеры, RS-триггер 18, делитель 19 частоты, элементы 2И 20 и 21, элементы 2И-НЕ 22 - 24, нереверсивный счетчик 25 и RC-цепочку 26.

Устройство стабилизации амплитуды видеосигнала работает следующим образом.

Генератор 2 совместно с согласующими усилителямр 3-5 формирует необходимые импульсные напряжения, требуемые для работы датчика 1 изображения на ПЗС. Амплитуда видеосигнала на вькоде ПЗС пропорциональна освещенности объекта и времени накопления зарядов (т.е. длительности импульса напряжения на фоточувствительной секции ПЗС) Длительность этого импульса определяется работой RS-триггера 18. Начало импульса определяется передним фронтом выходного импульса счетчика 25, а конец - импульсом формирователя 7 конца строки (кадра). Поскольку момент окончания импульса на фоточувствительной секции ПЗС синхрони

зирован работой тактового генератора 2 и счетчика 6, длительность этого импульса (время накопления зарядов) определяется моментом появления переднего фронта импульса со счетчика 25. Допустим, что в данный момент амплитуда видеосигнала равна заданной (т.е. находится внутри зоны нечувствительности датчика рассогласования

g

5 0 5 о

5

0

5

0

55

22

между напряжениями и, U,, J .

При этом детектор 10 уровня не срабатывает, а детектор 11 уровня срабатывает. Срабатывание (не срабатывание) детекторов 10 и 11 фиксируется первым 12 и вторым 13 D-триггерами, состояние которых с помощью первого 14 и второго 15 элементов 2И переписывается в третий 16 и четвертый 17 D- триггеры. В ситуации, когда амплитуда видеосигнала равна заданной, сигналы на выходах триггеров 16 и 17 равны О, на вход счетчика 25 поступают импульсы с генератора 2 через элементы 2И-НЕ 23 и 24. При этом счетчик 6 отсчета длины строки (кадра) и счетчик 25 работают синхронно с постоянной расфазировкой, что и определяет постоянство времени накопления и неизменность (при данной освещенности объекта) амплитуды видеосигнала. Допустим далее, что освещенность, а следовательно, амплитуда видеосигнала снизилась ниже и,,ад „. При этом детектор 11 уровня не срабатывает и на выходе D-триггера 17 появляется сигнал 1 (на выходе триггера 16 - по- прежнему О), который открывает элемент 2И 21. При этом импульсы с выхода элемента 2И 20, являющиеся логическим произведением импульсов с выхода делителя 19 частоты и импульса с выхода RS-триггера 18 (импульса времени накопления) , поступают через деф- ференцирующую RC-цепочку 26 и эле- мент 2И-НЕ 24 на вход счетчика 25. Эти короткие импульсы добавляются к тактовым импульсам генератора 2, и счетчик 25 начинает работать с опережением по фазе относительно счетчика 6, при этом время накопления зарядов и амплитуда видеосигнала возрастают. Это возрастание заканчивается, когда величина амплитуды видеосигнала войдет в зону нечувствительности датчика 9-рассогласования и выходные сигналы триггеров 16 и 17 вновь будут равны О. Допустим, что освещенность объекта и амплитуда видеосигнача возросли и начали срабатывать оба детектора 10 и 11 уровня. При этом сигнал на выходе триггера 16 становится равным 1 (на выходе триггера 17 - О), импульсы с выхода элемента 2И 20 поступают на вход первого элемента 2И-НЕ 22 в виде нулевых уровней и, совпадая по времени с импульсами

3,33

генератора 2, препятствуют прохож,че-- нию последних на вход счетчика 25. Счетчик 25 начинает отставать по фазе от счетчика 6, и время накопления зарядов секцией ПЗС начинает уменьшаться. Это уменьшение длится до тех пор, пока величина амплитуды видеосигнала вновь не войдет в зону нечувствительности датчика 9 рассогласова- ния. Благодаря оптимальному выбору величин единичного регулиру ощего воздействия лХ,, сшределяемой по формуле , где Т; - текущее время накопления; К - задан 1ый коэффицие 1т деления, обеспечиваются высокое быстродействие и устойчивость процесса регулирования.

Формула изобретения

,

Устройство стабилизации амплитуды видеосигнала, содержа цее последовательно соединеннь е счетчик отсчета длины строки (кадра) и формирователь импульса конца строки (кадра), делитель частоты, RS-триггер, ге} ератор тактовых импульсов, п выходов которого подключе(Ь к входам соответствующих согласующих усилителей, выход каждого из которых подкл Очен к соот ветству ощим входам датчика изображения на приборе с зарядовой связью (ПЗС) , которого через видеоусилитель подключен к первому входу датчика рассогласования, включающего два детектора уровня, четыре D-триг- гера, два элемента 2И, причем второй и трети входь датчика рассогласования яиляются входами опорных сигна- и,-,. „„, и , выходы детек

торов уровня подключены к С-входам соответственно первого и второго D-триггеров, прямой выход первого D-триггера подключен к первому входу первого элемента 2И, инверсный выход второго D-триггера подключен к перво

Составитель Е.Кокорин Редактор А.Огар Техред И.Попович Корректор Л.Бескид

Заказ 4148/58 Тираж 638Подписное

ВНИИШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Прои-иш;1ственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектпая,

38

IQ-щ

20

25

30

3540

. 112

му входу второго элемента 2И, .1 элементов 2И подключены к соответствующим С-входам третьего и четверто. го D-триггеров, ()-й в,1ход генератора тактовых импульсов подключен к входам счетчика отсчета строки (кадра) и делителя частоты, формировател я импу. конца строки (кадра) подключен к R-входам RS-триг- гера, R-входам первого и второго D- триггеров и вторым входам элементов 2И, а выход RS-триггера через ()-й согласующий усилитель подключен к (п+1)--му входу датчика изображения на ПЗС, отличаю 1ееся тем, что, с целью упрощения конструкции путем исключения компаратора кодов и реверсивного счетчика, в него введень нереверсивный счетчик, третий и чет- вертьБ элементы 2И, три элемента 2Н-НЕ и дифференцирую1 1ая RC-цепочка, при этом выход делителя частоты подключен к nepBONfy входу элемента 2И,

выход RS-триггера подключен к второму входу третьего элемента 2И, выход которого подключен к первым входам четвертого элемента 2И и первого элемента 2И-НЕ, выход датчика рассогласования Меньше подключен к второму входу четвертого элемента 211, а выход датчика рассогласования Больше - к второму входу первого элемента 2И-НЕ, выход первого элемента 2И-НЕ подключен к первому входу второго элемента 2И-НЕ, к второму входу которого подключен (п+1)-й вьгход генератора тактовых импульсов, выход второго элемента 2И-НЕ подключен к первому входу третьего элемента 2И-НЕ, к второму входу которого через дифференцирующую RC-цепочку подключен выход четвертого элемента 2И, а выход третьего элемента 2И-НЕ подключен к входу нереверсивного счетчика, выход которого подключен к S-входу RS-триггера.

Изобретение относится к телевидению. Цель изобретения - упрощение конструкции устр-ва путем исключения компаратора кодов и реверсивного счетчика. Устр-во содержит датчик 1 изображения на приборе с зарядовой связью, г-р 2 тактовых импульсов, согласующие у-ли 3, 4 и 5, счетчик 6 отсчета длины строки (кадра), формирователь 7 импульса конда строки (кадра), видеоусилитель 8, датчик 9 рассогласования, RS-триггер 18, делитель 19 частоты, эл-ты 2И 20 и 21, эл-ты Ui 2И-НЕ 22, 23 и 24, нереверсивный счетчик 25 и RC-цепочку 26. В ситулции, когда амплитуда видеосигнала ратжа заданной, на вход счетчика 25 поступают через эл-ты 2И-НЕ 23 и 24 им- .пульсы с г-ра 2. При этом счетчики 6 и 25 работают синхронно с постоянной расфазировкой, что и определяет постоянство времени накопления и неизменность (при данной освещенности объекта) амплитуды видеосигнала. Ег.ли освещенность, а следовательно, амплитуда видеосигнала снизилась (возросла) , то счетчик 25 начинает работать с опережением (отставлнисм) по фазе относительно счетчика 6, при зтом время накопления зарядов и амплитуда видеосигнала возрастают (уменьшаются). Это возрастание (уменьшеште) длится до тех пор, пока величина амплитуды видеосигнала не войдет в зону нечувствительности датчика 9. За счет оптимального выбора величины единичного регулирующего воздействия обеспечиваются высокое быстродействие и устойчивость процесса регулирования. 1 ил. iS (Л оо со 00 на .,