Устройство стабилизации уровня телевизионного сигнала Советский патент 1990 года по МПК H04N5/262 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при построении видеотрактов телевизионной (ТВ) аппаратуры вещательного и промышленного телевидения.

Цель изобретения - обеспечение стабилизации уровня ТВ-сигнала при отсутствии опорного импульса белого1 во входном ТВ-сигнале.

На фиг.1 изображена структурная электрическая схема устройства стабилизации уровня телевизионного сигнала i на фиг.2 - структурная электрическая схема блока выбора режима; на .фиг. 3 - эпюры напряжений в характерных точках устройства в режиме стабилизации по опорному импульсу бе на фиг.4 - эпюры напряжений в характерных точках устройства в режиме стабилизации по уровню синхроимпульса 18-й строки.

Устройство стабилизации уровня телевизионного сигнала содержит блок 1 привязки, аттенюатор 2, видеоусилитель 3, кодоуправляемый переключатель 4, регистр 5 последовательного приближения, усилитель-инвертор 6, коммутатор 7, первый 8, второй 9 и третий 10 компараторы, источник 11 опорного напряжения, первый 12 и второй 13 Д-триггеры, элемент ИЛИ 14, элемент И-НЕ 15s формирователь 16 импульсов запуска, блок 17 выбора режима, селектор 18 синхроимпульсов строк и полей, формирователь 19 стробирующих импульсов, генератор 20 тактовых импульсов и элемент И 21.

Блок 17 выбора режима образует пер вый Д-триггер 22, первый 23 и второй 24 элементы ИЛИ, одновибратор 25, первый инвертор 26, второй Д-триггер 27,, элемент И 28 и инвертор 29.

Устройство стабилизации уройня ТВ-сигнала работает следующим образом.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

При подаче на устройство питающих напряжений и полного ТВ-сигнала на его вход (.фиг.За) последний через блок 1 привязки и аттенюатор 2 поступает на вход видеоусилителя 3 и далее на выход устройства. Для обеспечения идентичности условий стабилизации в любом из двух режимов необходимо обеспечить поддержание уровня гашения в каждой строке близким к нулевому. Это требование определяется формой ТВ-сигнала, в котором импульс белого расположен выше уровня гашения, а синхроимпульсы - ниже уровня гашения, т.е. уровень гашения является тем уровнем ТВ-сигнала, относительно которого измеряется размах как импульса белого, так и синхроимпульсов. Поддержание уровня гашения обеспечивает блок 1 привязки, на первый вход которого поступает ТВ-сигнал, а на второй - синхронизирующие импульсы строк о

В блоке 1 привязки из синхроимпульсов строк формируются импульсы привязки, согласованные по месту и длительности с участком гасящих импульсов строк. Уровень ТВ-сигнала на выходе устройства определяется коэффициентом передачи аттенюатора 2, зависящим от состояния выходов регистра 5 последовательного приближения, которое в момент включения может быть произвольным. Одновременно входной ТВ-сигнал поступает на селектор 18 и на формирователь 19. С выхода селектора 18 синхроимпульсы строк (фиг.36) поступают на первый вход формирователя 19}на третий вход блока 17 выбора режима и на второй вход блока 1 привязки,а синхроимпульсы полей - на второй вход фор- мирователя 19 и четвертый вход блока 17 выбора режима.

В формирователе 19 синхроимпульсы строк поступают на счетный вход двоичного счетчика, а синхроимпульсы полей - на вход обнуления.

После поступления 17-го синхроимпульса по его спаду формируется импульс разрешения (фиг.Зв) для выделения импульса белого в 17-й строке.

. Импульс разрешения обеспечивает прохождение на второй выход формирователя 19 импульса белого (фиг.Зд). Кроме того, импульс разрешения (фиг.Зв.) с первого выхода формирователя 19 поступает на вход, генератора 20 для его запуска и синхронизации (фиг.Зг), а также на первый вход блока 17, где осуществляется выбор режима работы устройства: по уровню опорного импульса белого (при его наличии по входном ТВ-сигнале) или по уровню 18-го синхроимпульса строк. Для этого на второй вход блока 17 с второго выхода формирователя 19 поступает импульс белого., При наличии во входном ТВ-сигнале опорного импульса белого стабилизация осуществляется только по уровню опорного импульса. При отсутствии во входном ТВ-сигнале опорного импульса белого стабилизации ТВ-сигнала осуществляется по уровню синхроимпульса 18-й строки.

Блок 17 выбора режима работает следующим образом.

Режим стабилизации по уровню опорного импульса белого.

В этом режиме импульс разрешения (фиг.Зв.) с первого выхода формирователя 19 (фиг.1) поступает на первый вход блока 17 и далее на С-вход первого Д-триггера 22 и фронтом устанавливает состояние 1 на его прямом выходе (фиг.Зе).

Импульс белого (фиг.Зд} с второго выхода формирователя 19 поступает на второй вход блока 17 и далее через элемент ИЛИ 23 на R-вход первого Д-триггера 22, который устанавливается в состояние О на прямом выходе (фиг.Зе), соединенном с вторым входом элемента 28 И и третьим выходом блока 17 выбора режима и входом управления коммутатором 7. Логический уровень на третьем выходе блока 17 обеспечивает управление коммутатором 7 (фиг.1): при О на выход .коммутатора 7 проходит сигнал с его

6

а при

Ч

с второго

10

первого входа, входа.

Одновременно импульс белого через второй элемент ИЛИ 24 поступает на запуск одновибратора 25, и далее на вход разрешения формирователя 16 импульсов запуска. Одновибратор 25 формирует импульс длительностью около 4 мкс (фиг.Зе;, фронт которого совпадает с фронтом поступающего на его вход импульса белого. С выхода одновибратора 25 импульс поступает на второй выход блока 17 и далее на рой вход элемента И 21, что обеспечивает подачу импульсов тактовой частоты на вход синхронизации (С-вход) регистра 5 последовательного приближения с генератора 20 только на время

20 действия импульса одновибратора 25

(фиг.Зж). Вместе с тем импульс с выхода одновибратора 25 через первый инвертор 26 (фиг.Зе) поступает на первый выход блока 17 и далее на входы

25 записи (С-входа) первого 12 и второго 13 Д-триггеров, что обеспечивает запись спадом импульса логических уровней с выходов второго 9 и третьего 10 компараторов в первый 12 и второй

30 13 Д-триггеры соответственно. Синхронизирующие импульсы строк, поступающие с первого выхода селектора 18 на третий вход блока 17 и далее на первый вход элемента И 28, не проходят на ее выходы, так как она заперта по

35 второму входу О с прямого выхода первого Д-триггера 22 (фиг.Зе). Такая организация работы блока 17 обеспечивает автоматический переход в режим стабилизации по уровню опорного импульса белого в момент его появления на входе устройства, а также обеспечивает синхронную и согласованную работу всех узлов.

Режим стабилизации по уровню синхроимпульса 18-й строки.

В этом режиме импульс разрешения (фиг.4в) с первого выхода формирователя 19 поступает на первый вход блока 17 и далее на вход записи (С-вход) первого Д-триггера 22, который фронтом импульса устанавливается в состояние 1 на прямом выходе (фиг.4е). Во входном ТВ-сигнале опорный импульс белого отсутствует (.фиг.4а), отсутствует импульс и на втором входе блока 17, первый Д-триг- гер 22 остается в состоянии 1 на прямом выходе (фиг.4е) и коммутатор

40

45

50

55

7 обеспечивает прохождение сигнала через усилитель - инвертор 6 (фиг.4и). Кроме того, элемент И 28 (фиг.2) обеспечивает прохождение на его выход 18-го синхроимпульса строк, который через второй вход второго эле- мента ИЛИ 24 поступает на запуск одновибратора 25 (фиг.Ад;. Одновиб- р&тор 25 формирует импульс длительностью около 4 мкс (фиг.4,е) фронт которого совпадает с фронтом поступающего на его вход 18-го синхроимпульса строк. С выхода одновибратора 25 импульс поступает на второй выход блока 17 и далее на второй вход элемента И 21 и на вход разрешения формирователя 16. Кроме того, импульс с выхода одновибратора 25 через первый инвертор 26 поступает на первый в;ыход блока 17 и далее на входы запищи (С-входы) первого 12 и второго 13 Д-триггеров. Одновременно 18-й син- з{роимпульс строк поступает через второй инвертор 29 на вход записи (С-вход) второго Д-триггера 27 и спадом устанавливает его в состояние °1 на прямом выходе. Сигнал 1 с прямого выхода второго Д-триггера 22-через элемент ИЛИ 23 поступает На вход сброса (R-вход) первого Д-триггера 22 и устанавливает его в состояние О на прямом выходе (фиг.4е). Следовательно, после окончания синхроимпульса 18-й строки элемент И 28 запирается по второму входу для прохождения последующих синхроимпульсов строк. Второй Д-триггер 27 остается в состоянии 1 до прихода на его вход сброса синхроимпульса полей, поступающего на четвертый вход блока 17 с второго выхода селектора 18. Таким образом 1 на третьем выходе блока 17 обеспечивает прохождение на выход коммутатора 7 сигнала с выхода усилителя - инвертора 6 во временном интервале между спадами 17-го и 18-го синхроимпульсов строк. Следовательно, при отсутствии во входном ТВ-сигнале опорного импульса белого блок 17 обеспечивает автоматический переход в режим стабилизации по уровню синхроимпульса 18-й строки.

Таким образом, на второй выход блока 17 и на запуск одновибратора 26 подается либо импульс белого (при наличии в 17-й строке опорного импульса белого), либо синхроимпульс

0

5

0

5

0

5

0

45

50

55

18-й строки (при отсутствии в 17-й строке опорного импульса белого. Одновибратор 25 формирует импульс, фронт которого совпадает с фронтом импульса, поступающего на вход запуска, а длительность его короче длительности синхроимпульсов на 300- 500 не (так как длительность импульса белого больше длительности син- хроимпульса;. Импульс с выхода одно- вибратора 25 поступает на второй выход, а через первый инвертор 26 - на первый выход блока 17.

Импульс с первого выхода блока 17 поступает на С-выходы первого 12 и второго 13 Д-триггеров, что обеспечивает запись спадом логических уровней с выходов второго 9 и третьего 10 компараторов соответственно, которые являются результатом сравнения уровня сигнала, поступающего с выхода компаратора 7 с опорными напряжениями от источника 11 задающих верхний и нижний пороги сравнения. Если уровень сигнала на выходе устройства находится в зоне,ограниченной верхним и нижним порогами, на выходах обоих компараторов 9 и 10, а следовательно, обоих Д-триггеров 12 и 13 и элемента ИЛИ 14 находится О. Импульс запуска, формируемый формирователем 16 по сигналу, поступающему на его вход с второго выхода блока 17, не проходит на выход элемента 15, а следовательно, на вход запуска (S-вход) регистра 5, что сохраняет состояние его выходов неизменным, а значит не изменяется и коэффициент передачи аттенюатора 2. Регистр 5 остается в режиме хранения случайного кода управления кодоуправляемым переключателем 4.

При уходе уровня сигнала на выходе устройства из зоны, ограниченной верхним и нижним порогами, на выходе одного из компараторов 9 или 10 и, соответственно, одного из Д-триггеров 12 или 13, а следовательно, и элемента ИЛИ 14 имеется 1. При этом импульс запуска, формируемый формирователем 16 в следующем ТВ-поле, подается через элемент И-НЕ 15 на вход запуска (S-вход) регистра 5, что переводит его из режима хранения в режим формирования искомого кода управления переключателем 4 со следующим алгоритмом работы. , При подаче на S-вход регистра 5 импульса запуска первым тактовым импульсом, поступающим на его вход синхронизации (С-вход) на выходах регистра 5 устанавливается испытательный код О в старшем разряде и 1 во всех остальных разрядах. Этот код (011... 11) через кодоуправляемый переключатель 4 устанавливает коэффициент передачи аттенюатора 2, соответствующий подаче на вход устройства J ТВ-сигнала с уровнем, расположенным в допусковой зоне.

Полученный в результате уровень сигнала на выходе устройства подается на первый вход коммутатора 7 не-г посредственно и на его второй вход через усилитель - инвертор 6.

При режиме стабилизации по опорному импульсу белого на выход коммутатора 7 проходит сигнал, поступающий на его первый вход, а при режиме стабилизации по 18-му синхроимпульсу - сигнал, поступающий на его второй вход с усилителя - инвертора 6. Согласованное переключение коммутатора 7 осуществляется по сигналу, поступающему на его управляющий вход с третьего выхода блока 17, обеспечивающего синхронное управление первым 12 и вторым 13 Д-триггерами, коммутато- J ром 7, формирователем 16 и регистром 5. Усилитель - инвертор 6 обеспечивает инвертирование и усиление сигнала без потери постоянной составляющей в К раз

2

2

к ие/иС)

где U Б - номинальный размах импульса

белого ; U - номинальный размах синхро

импульса.

Это дает возможность сохранить полярность и уровень сигнала на входах компараторов 8,9,и 10 при режиме стабилизации по 18-му синхроимпульсу аналогично режиму стабилизации по импульсу белого.

Уровень опорного импульса белого при режиме стабилизации по импульсу белого) или синхроимпульса 18-й строки (при режиме стабилизации по синхроимпульсу) на выходе коммутатора 7 сравнивается первым компаратором 8 с опорным напряжением номинального уровня, подаваемым с первого выхода источника 11. Если уровень сигнала меньше номинального, то на выходе первого компаратора 8 имеется уро

вень 1 (фиг.Зл). Вторым тактовым

JQ

JQ

20

25

45

50

импульсом (после окончания импульса запуска (фиг.3,ж,к) соответствует первому тактовому импульсу) уровень 1 с выхода первого компаратора 8 записывается в старший (первый) разряд регистра 5 (фиг.Зм). Это является искомым значением старшего (первого) разряда кода управления, который должен в результате обеспечить номинальный уровень сигнала на выходе устройства. Одновременно с записью первого разряда искомого кода управления на выходе второго разряда регистра 5 устанавливается О (после импульса запуска был уровень 1), а на всех остальных выходах (с 3-го по 10-й) регистра 5 сохраняется уровень 1. В результате формируется новый испытательный код, у которого значение первого (старшего) разряда уже определено (в данном случае 1) и остается неизменным,а во втором раз- ряде установлен О. Этот испытательный код приведет к увеличению (за счет старшего разряда) коэффициента передачи аттенюатора 2, а следовательно, увеличивается и уровень сигнала на выходе устройства, который снова сравнивается первым компаратором 8 с номинальным уровнем.

Если уровень сигнала равен или превышает номинальный уровень, то на выходе первого компаратора 8 устанав- ливается О, который третьим тактовым импульсом (фиг.Зж) записывается во второй разряд регистра 5. Это является искомым значением второго разряда кода управления. Одновременно с этим на выходе третьего разряда регистра 5 устанавливается О вместо 1. В результате на выходе регистра 5 формируется новый испытательный код. Цикл работы повторяется. При этом полученный в результате сравнения логический уровень на выходе первого компаратора 8 записывается в соответствующий циклу разряд регистра 5, а лог. О смещается в соседний более младший разряд. Процедура отыскивания искомых значений всех разрядов кода управления заканчивается записью логического уровня с выхода первого компаратора 8 в десятый (младший) разряд регистра 5.

После окончания формирования искомого 10-разрядного кода в оставшиеся 11-й и 12-й разряды регистра 5 за40

5

Гшсывается информация с выхода первого компаратора 8. Но эти разряды не соединены с входами управления кодо- управляемого переключателя 4 и, следовательно, не влияют на изменение коэффициента передачи аттенюатора 2. После Записи информации в 12-й разряд регистра 5 он переходит из режима формирования в режим хранения кода уп- J равления. При этом на выходе устройства поддерживается уровень сигнала 5 пределах допусковой зоны.

Формирование искомого кода управления по синхроимпульсу 18-й строки выходного ТВ-сигнала осуществляется аналогично изложенному по опорному и|мпульсу белого и поясняется соответствующими диаграммами, приведен- Чыми на фиг.4 д-м.

Формула изобретения, 1. Устройство стабилизации уровня

Телевизионного сигнала, содержащее последовательно соединенные аттенюатор и видеоусилитель, выход которого является выходом устройства, регистр Последовательного приближения, выходы Которого через кодоуправляемый пере- ключатель соединены с входами управления аттенюатора, источник опорных напряжений, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами п|ервого и второго компараторов со- ответственно, третий выход источника опорных напряжений соединен с вторым входом третьего компаратора, выхо первого компаратора соединен с информационным входом регистра последова- тельного приближения, выходы второго и третьего компараторов соединены с Д-входами первого и второго Д-триггеров соответственно, выходы Д-триггеро соединены с входами элемента ИЛИ, вход селектора синхроимпульсов строк и полей является входом устройства, первый и второй выходы селектора синхроимпульсов строк и полей соединены соответственно с первым и вторым вхо- дами формирователя стробирующих импульсов, а вход соединен с третьим входом формирователя стробирующих импульсов, первый выход которого соединен через генератор тактовых им- пульсов с первым входом элемента И ,и с входом синхронизации формирователя импульсов запуска, отличающееся тем, что, с целью обеспеQ

5

0

5

0 5 0 5 Q ., чения стабилизации уровня телевизионного сигнала при отсутствии опорного импульса белого в входном телевизионном сигнале, введены блок привязки, блок выбора режима, элемент И-НЕ, усилитель-инвертор и коммутатор, при этом первый вход блока привязки является входом устройства, второй вход соединен с первым выходом селектора синхроимпульсов, а выход - с первым входом аттенюатора, первый вход коммутатора соединен с выходом видеоусилителя непосредственно, а второй вход - через усилитель- инвертор, выход коммутатора соединен с первым входом третьего компаратора и с вторыми входами первого и второго компараторов, при этом первый и второй входы блока выбора режима соединены с первым и вторым выходами формирователя стробирующих импульсов соответственно, третий вход соединен с первым выходом селектора синхроимпульсов строк и полей, четвертый вход - с вторым выходом селектора синхроимпульсов строк и полей, причем первый выход блока выбора режима соединен с входами записи Д-тригге- ров, второй выход - с входом разрешения формирователя импульсов запуска и с вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом синхронизации регистра последовательного приближения, третий выход блока выбора режима соединен с входом управления коммутатора, выход формирователя импульсов запуска соединен с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход - с входом запуска регистра последовательного приближения, вход разрешения которого соединен с общей шиной питания.

2. Устройство поп.1, отличающееся тем, что блок выбора режима содержит первый и второй Д-триггеры, первый и второй элементы ИЛИ, элемент И, одновибратор, первый и второй инверторы, при этом

первый вход блока выбора режима является входом записи первого Д-триггера, второй вход - первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, третий вход - первым входом элемента И, четвертый вход - входом сброса второго Д-триггера, причем первый выход блока выбора режима является

выходом первого инвертора, второй выход - выходом одновибратора, прямой выход первого Д-триггера является третьим выходом блока выбора режима и соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ непосредственно и через второй инвертор соединен с входом записи вто

рого Д-триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса первого Д-триггера, инверсные выходы обоих Д-триг- геров соединены с их Д-входами соответственно, а выход второго элемента ИЛИ соединен через одновибратор с входом первого инвертора.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - обеспечение стабилизации уровня телевизионного /ТВ/ сигнала при отсутствии опорного импульса "белого" во входном ТВ-сигнале. Устройство содержит блок привязки 1, аттенюатор 2, видеоусилитель 3, кодоуправляемый переключатель 4, регистр 5 последовательного приближения, усилитель-инвертор 6, коммутатор 7, компараторы 8,9 и 10, источник 11 опорного напряжения, Д-триггеры 12 и 13, эл-т ИЛИ 14, эл-т И-НЕ 15, формирователь 16 импульсов запуска, блок 17 выбора режима, селектор 18 синхроимпульсов строк и полей, формирователь 19 стробирующих импульсов, г-р 20 тактовых импульсов и эл-т И 21. Полный ТВ-сигнал поступает через блок привязки 1 и аттенюатор 2 на видеоусилитель 3 и далее на выход устройства. При наличии во входном ТВ-сигнале опорного импульса "белого" стабилизация осуществляется только по уровню опорного импульса. При отсутствии во входном ТВ-сигнале опорного импульса "белого" стабилизация ТВ-сигнала осуществляется по уровню синхроимпульса 18-й строки. Устройство по п.2 ф-лы отличается выполнением блока выбора 17 режима. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

0mpnta} импульс

«I.J ,.

1jLfL имхроимп.

,

U iw: разрешения

ПППЛПЛЛ-.

- .gfesofo

арежиме

я fv oSaSpainopa Щыхов&юкд

1Г

вход (UHtpOHUioHUU petutaipa

оции

Выход коммутатора

:

1Г

. Вход запуска рыисюра

:Г

1-и U

компаратора

н IiSbueot pot астра LT

L.

, 1Г

CUHHOIM/.

1Г

oHUU

оции

рыисюра

Т-.Га..л.

л

синхроимп.

Импрадрешения

J

Тактовые имп,

2ПГи-- ЛЛиП.-.. Jin/I-

0 Вход одноВи5раторар-

1 Выход S/tOKa выбора режима

J

Ж

и

Вход синхронизации регистра Выход коммутатора

Вход запуска рег цстра. ...

Выходы компаратора Выходырегистра

А

Физ.Н

Уровень гашения

синхроимп.

I

TJ