Устройство для определения полярности периодических импульсных видеосигналов Советский патент 1992 года по МПК G01R19/14 G01R19/04 

(л

С

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для определения полярности периодических импульсных видеосигналов. Устройство для определения полярности периодических импульсных видеосигналов содержит разделительный конденсатор 1, инвертирующий и неинвертирующий симметричные усилители-ограничители 2 и 3. фильтры 4 и 5 нижних частот, блок 6 определения модуля сигнала, источник 7 опорного напряжения, компаратор 8. электронный переключатель 9 и индикатор 10 полярности. 3 ил.

2

Os

СЭ ГО

Фиг.}

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения полярности периодических импульсных видеосигналов.

Известно устройство для определения скважности периодических импульсных видеосигналов, содержащее разделительный конденсатор, два усилителя постоянного тока, два пиковых детектора, два резистора и индикатор полярности, в котором разделительный конденсатор включен между входом устройства и входами усилителей постоянного тока, входы первого и второго пиковых детекторов соединены с выходами соответственно первого и второго усилителей постоянного тока, а выходы соответственно через первый и второй резисторы со входом индикатора полярности.

Недостатком этого устройства является низкая достоверность определения полярности импульсных видеосигналов при большой их скважности, обусловленная тем, что при большой скважности контролируемых сигналов уровень сигнала на входе индикатора соизмерим с шумами, что с большой вероятностью может вызвать ошибку в определении полярности.

Наиболее близким по технической сущности « предлагаемому является устройство дли определения полярности периодических импульсных видеосигналов, содержащее последовательно соединенные с входом устройства разделительный конденсатор, симметричный усилитель-ограничитель, фильтр нижних частот и индикатор полярности.

Недостатком известного устройства является узкий диапазон скважностей контролируемых сигналов. Он обусловлен тем, что при скважности контролируемого сигнала, близкой к двум, уровень сигнала на выходе фильтра нижних частот соизмерим с шумами, что с большой вероятностью может вызвать ошибку определения полярности, а при скважности контролируемого сигнала, меньшей двух, ошибка определения полярности неизбежна даже в отсутствие шумов.

Цель изобретения - расширение области использования за счет обеспечения контроля полярности сигналов с широким диапазоном скважностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения полярности периодических импульсных видеосигналов, содержащее индикатор полярности и последовательно соединенные с входом устройства разделительный конденсатор, первый симметричный усилитель-ограничитель и первый фильтр нижних частот, введены электронный переключатель, источник опорного напряжения и последовательно соединенные с входом устройства второй симметричный усилитель-ограничитель,

второй фильтр нижних частот, блок определения модуля сигнала и компаратор, второй вход компаратора соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход - с управляющим входом электронного пере0 ключателя, первый и второй информационные входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго фильтров нижних частот, а выход - с входом индикатора полярности.

5 На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для определения полярно0 сти периодических импульсных сигналов содержит разделительный конденсатор 1, инвертирующий 2 и неинвертирующий 3 симметричные усилители-ограничители, фильтрьГ4 и 5 нижних частот/блок 6 опреде5 ления модуля сигнала, источник 7 опорного напряжения, компаратор 8, электронный переключатель 9 и индикатор 10 полярности. Вход устройства соединен через конденсатор 1 с входом усилителя-ограни0 чителя 2 и непосредственно с входом усилителя 3. Фильтр 4 включен между выходом усилителя-ограничителя 2 и первым информационным входом переключателя 9. Фильтр 5 включен между выходом усили5 теля-ограничителя 3 и вторым информационным входом переключателя 9. управляющий вход которого соединен с выходом компаратора 8, а выход - с входом индикатора 10. Блок 6 включен между выходом фильтра

0 5 и первым входом компаратора 8, второй вход которого соединен с выходом источника 7. .

Устройство работает следующим образом.

5 Входной периодический сигнал (фиг. 2, За}, представляющий собой, например, последовательность прямоугольных импульсов положительной полярности амплитудой Е и скважностью Q, поступает с входа уст0 ройства через конденсатор 1 на вход усилителя-ограничителя 2 и непосредственно на вход усилителя-ограничителя 3.

При прохождении через конденсатор 1 входной сигнал теряет постоянную состав5 ляющую, смещается относительно нулевого уровня и превращается в двухполярный сигнал (фиг. 2,36). Величина смещения (постоянная составляющая) зависит от формы, амплитуды Е и скважности Q входного сигнала. При прямоугольном входном сигнале

величина смещения U0 составляет E/Q, а амплитуды положительной U+ и отрицательной U- составляющих сигнала на входе усилителя-ограничителя 2 определяются следующим образом:

(1-1/Q);

U- U0 E/Q. Так при Q 5 (фиг.2а) получают

U0 Ц- « 0,2 Е; U+ 0,8 Е (фиг.2б),

а при Q 1,25 (фиг. За)

Uo U- - 0,8 Е; Ц+ 0,2 Е (фиг. 36). Порог Ео ограничения в усилителях-ограничителях 2 и 3 выбирается большим максимально возможной амплитуды входного сигнала. Усилитель-ограничитель 3 преобразует входной сигнал (фиг.2,3а) в прямоугольный сигнал той же полярности и скважности амплитудой Ео (фиг.2,3в). Сигнал с выхода усилителя-ограничителя 3 по- ступает на вход фильтра 5, который выделяет постоянную составляющую этого сигнала (фиг.2,3г). Эта составляющая имеет ту же полярность, что и входной сигнал. Ее уровень составляет E0/Q. Он тем больше, чем меньше скважность Q входного сигнала, но не превышает уровня Ео. При 0 3 этот уровень составляет. Е0/3. Сигнал с выхода фильтра 5 поступает на вход блока 6 и на второй информационный вход переклю- чателя 9.

Усилитель-ограничитель 2 преобразует сигнал на своем входе (фиг.2,36) в инверсный разнополярный сигнал с одинаковыми амплитудами положительной и отрицатель- ной составляющих (фиг.2,3д). Сигнал с выхода усилителя-ограничителя 2 поступает на вход фильтра 4. который выделяет постоянную составляющую этого сигнала (фиг. 2,3е). Эта составляющая при Q 2 имеет ту же полярность, что и входной сигнал. Ее уровень составляет Ео (1-2/Q). Он тем больше, чем больше скважность Q входного сигнала, но не превышает уровня Е0. При 0 3 этот уровень составляет Е0/3. Сигнал с выхода фильтра 4 поступает на первый информационный вход переключателя 9.

Блок 6 формирует сигнал положительной полярности (фиг. 2,3ж), равный по уровню сигналу с выхода фильтра 5. Сигнал с выхода фильтра 5 поступает на информационный вход компаратора 8, на опорный вход которого поступает постоянный сигнал уровня Ео/3 (фиг. 2,3ж, пунктир) с выхода источника 7. Компаратор 8, в случае непре-

.вышения сигналом на выходе блока 6 уровня Ео/3, вырабатывает сигнал, под действием которого переключатель 9 подключает к входу индикатора 10 выход фильтра 4 (фиг. 2з), а в случае превышения сигналом на выходе блока б уровня Ео/3 вырабатывает сигнал, под действием которого переключатель 9 подключает к входу индикатора выход фильтра 5 (фиг. Зз).

Таким образом, в предлагаемом устройстве при любой скважности Q входного сигнала на входе индикатора 10 имеется сигнал, полярность которого такая же, как и у входного, а уровень не менее Е0/3. При Q5: 3 этот сигнал формируется фильтром 4, а при Q 3 он формируется фильтром 5. Это обеспечивает при любой скважности Q входного сигнала уровень сигнала на входе индикатора 10, значительно превышающий уровень шумов, что позволяет достоверно определить полярности входного сигнала.

В известном устройстве высокий уровень сигнала на входе индикатора полярности обеспечивается только при Q 3. Это значительно расширяет диапазон скваж- ностей контролируемых сигналов в предлагаемом устройстве по сравнению с известным.

Формула изобретения

Устройство для определения полярности периодических импульсных видеосигналов, содержащее индикатор полярности и последовательно соединенные с входом устройства разделительный конденсатор, первый симметричный усилитель-ограничитель и первый фильтр нижних частот, отличающееся тем, что, с целью расширения области использования за счет обеспечения контроля полярности сигналов с широким диапазоном скважностей, в него введены электронный переключатель, источник опорного напряжения и последовательно соединенные с входом устройства второй симметричный усилитель-ограничитель, второй фильтр нижних частот, блок определения модуля сигнала и компаратор, второй вход компаратора соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход с управляющим входом электронного переключателя, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго фильтров нижних частот, а выход - с входом индикатора полярности.

,п п п п п

п п п. о

ж

щ

fold

Редактор Н. Бобкова

Техред М.Моргентал

Заказ 2393 .ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

f.

.

feff-г/в)

Корректор Л. Бескид