Устройство преобразования аналогового сигнала Советский патент 1980 года по МПК H03K13/02 

(54) УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к технике связи, в частности к факсимиле для электронного изменения сигнала, и может быть использовано в измерительных приборах. Известно устройство преобразования aHanwoвого сигнала, содержащее демодулятор, две схем формирования аналоговсиго сигнала, переключатель рода работ, генератор, управляел ый напряже)шем, дифференциатор, формирователь прямоугольных импульсов, один вход которого соединен с выходом дифференциатора, а другой вход соединен с выходом второй схемы формирования аналогового сигнала. Выход формирователя 15)ямЬугЬльных импульсов через усилитель мощности соединен с электродами гопиущего устройства 1. Недостатком данного устройства является то, что при записи полутоновой информации, компенсация нелинейности гамма-характеристики носителя записи происходит не на всем участке от белого к черному, а только от определёшюго порога белого. Кроме того, нет возможности регулировки плотности записи отдельных участков от белого к черному с изменением носителя записи. Цепью гообретения является обеспечение возможности восвроизведення полутоновой информации линейно при использовании носителей записи с нешнейной гамма-характеристикой с возМожность1о регулировки плотности записи отдельных корректируемь1Х участков во всем днапазоне йт белого к черному с изменением носителя записи. Поставленная цель достигаете тем, что в устройство содержащее демодулятор, переключатель рода работы, схему формирования аналотового сигнала, выход которой подключен 1C одаому входу формирователя прямоугольных импульсов, котсрый своим выходом через усилитель мощности подключен к электродам пишущего устройства, введены генератор прямоугольных импульсов, п регулируемых времязадающих ключей, входы которых соединены с выходом генератора прямоугольных имп 71ьсов, т формирователей импульсов с регулировкой уровня, входы которых соединетг с выходами регулируемых времязадающих клю 374чей, сумматор, входы которого подклйчеШт к выходам формирователей импульсов с регу- , лировкой уровня, и интегратор, вход которого с одной стороны через переключатель рода работы подключен к BbfkoSy сумматора и с другой сторонычерез переключатель рода работы - к выходу генератора П1:1ямоугольных импульсов, а выход - к другому входу формирователя прямоугольных ИМЩЛЬСОВ. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2-4 - формы сигналов, объясняющие работу устройства. Устройство содержит входной 1, демо дулятор 2, схему 3 формирования аналогового сигнала, генератор 4 прямоугольных имггульсов, регулируемые времязадающие ключи 5, 6, 1,... п, формирователи 8, 9, 10,...т импульсов с регулировкой уровня, сумматор 11, переключатель 12 рода работы, интегратор 13, формирователь 14 прямоугольных импульсов, усилитель 15 мощ ности, электроды 16 записьтвающего. устройства Входной зажим 1 соединен с входом демоду лятора 2, выход которого подключен к входу схемы 3 формирования аналогового сигнала, вы ход которой, в свою очередь, подключен к одному входу формирователя 14 прямоугольных импульсов, который своим выходом через усили тель 15 мощности подключен к злектродам 16 пишущего устройства. С другой стороны выход генератора 4 прямоугольных импульсов подклю чен к входам времязадающих ключей 5, 6, 1... п и через переключатель 12 рода работы - к входу интегратора 13, выход которого соединен с другим входом формирователя 14 прямоуголь .ных импульсов. В свою очередь, выходы время задающих; ключей подключены к входам формирователей 8,9,10,...т, импульсов с регулировкой уровня, выходы которых подключень к входам сумматора 11, а выход сумматора через переключатель 12 рода работы подключен . к входу интегратора 13. В устройстве предусмотрено два рода работы без коррекции гамма-характеристики носителя записи и с коррекцией.. В первом режиме устройство работает еледующим образом. Модулированный аналоговый сигнал записи поступает на вход 1 устройства, д5е ёК ируётся демодулятором 2, исправляется схемой 3 форм рования аналогового dm-Hana, на выходе которой получается сигнал, зфовень которого изме няется линейно от белого к черному (см. А фиг.2). Сигнал поступает на один из входов формирователя 14 прямоугольных импульсов. С другой стороны прямоугольные импульсы, частота следования которых во WHoro раз - превышает частоту аналогового сигнала, с выхода генератора 4 прямоугольных импульсов через замкнутые контакты а и с переключателя рода работы 12 поступают на вход интегратора 13. Интегратор преобразует поступившие прямоугольные импульсы в пилообразные (см . Б фиг. 2). С выхода интегратора пилообразные импульсы постугают на другой вход формирователя 14, где аналоговый сигнал накладывается на пилообразный сигнал, детектируется на опре- деленном уровне и (см. В фиг. 2), и в результате на выходе получаются прямоугольные импульсы постоянного уровня, изменяюгциеся по ширине (см. Г фиг. 2), которые через усилитель 15 мощности подаются на злектроды 16 записывающего устройства.. При записи на бумагу среднее значение плотности этих импульсов при линейном изменении среднего значения тона записи (см. Д фиг. 2) будет нелинейно изменяться от белого к черному вс едствие нелинейности гамма-характеристики носителя записи (см. Е фиг.2). Во втором режиме устройство работает следующим образом. На один вход формирователя 14 прямоугольных импульсов как и в первом режиме поступает аналоговый сигнал, уровень которого изменяется линейно от белого к черному (см. А фиг.2). На другой вход формирователя прямоугольных импульсов поступает сигнал, форма которого повторяет известную гал махарактеристику носителя записи, т. е. нелинейную зависимость амплитуды и длительности тока импульсов, подаваемых на носитель записи, и плотности записанных импульсов (см. А фиг. 3).. Сигнал А формируется следующим образом. Пусть известна гамма-характеристика носителя записи (фиг. 4, кривая А), получения при записи сигнала Б (фиг. 4) длительностью Т с генератора 4 прямоугольных импульсов через замкнутые контактьГа и с переключателя 12 рода работы. При замыкании контактов вис переключателя рода работы сигнал с выхода генератора прямоугольных импульсов поступает на входы регулируеМЬ;1х вермязадающих ключей 5, 6 ,1... п, количество которых выбирается в зависимости от количества корректируемых участков от белого к черному. Для простоты изложений примем три участка. Ключи для каждого Корректируемого участка формируют последовательность прямоугольных HMnjTibcoB, длительность С 1, t 2 3 которых регулируется одинаковой амплитуды, причем начало формирования последующего импульса привязывают к началу формирования первого импульса во избежание накопления погрещности формирования, (см. В, Г и Д фиг. 4). Импульсь с выхода ключей поступают на входы формирователей импульсов 8, 9, 10,...m с регулировкой уровня, количество которых соответствует количеству ключей 5, 6, 7,... п. Формирователи формируют величину импульсов с уровнем DI, U2 и УЗ (см. Е, ж и 3 фиг. 4), пропорциональным ординате плотности корректируемы участков гамма- характеристики носителя запис Далее имлульсы поступают на входы сумматор 11, при этом на выходе сумматора образуется сигнал , состоящий из совокупности ПрЯМОуГОЛ ных импульсов с длительностью t J , 2 ) 3 и уровнем Uj,U2 , 1)3 (см. И фиг. 4), . Сигнал с выхода с сумматора 11 через замкнутые контакты b и с переключателя рода работы поступает на вход интегратора 13, кото рый преобразует поступившие импульсы в наклонные отрезки прямых (см. К фиг. 4), т. е. выходной уровень которых во времени определяется по формуле: ых()1ивх(с1, где RC - постоянная времени интегрирования. Итак, сигнал с выхода интегратора 13 поступает на другой вход формирователя 14. В формирователе прямоугольных импульсов аналоговый сигнал накладывается на сигнал, форма которого повторяет известную гамма-характеристику носителя записи, детектируется на определенном уровне U (см. Б фиг. 3), и в результате на выходе получаются i JflMoyrbjlbные импульсы постоянной амплитуды, изменяющиеся по ширине (см. В фиг. 3), которые через усилитель 15 мощности подаются на электроды 16 записывающегося устройства. При записи на бумагу среднее значение плотности записи этих импульсов будет линейно изменяться на всем диапазоне от белого к черному (см. Д фиг. 3), так как среднее значение тока записи нелинейно изменяется обратно пропорционально гамма-характеристике бумаги (см. Г фиг. 3). Предлагаемое устройство выгодно отличается от прототипа простотой технической реализации возможностью регулировки плотности заЖСй отдельных участков во всем диапазоне от белого к черному с изменением носителя запиСИ за счет изменения длительности и урбвйя импульсов, поступающих ш вход интегратора,; возможностью получения линейной плотности записи от белого к черному аналогового сигнала с использованием носителей записи с любым видом гамма-характеристики, так как устройство дает возможность построить любую крШУю, 1йв О 1ЙЩ; гймма7 характеристику носителя записи. / - , Формула изобретения Устройство преобразования аналогсшого сигнала, содержащее демодулятор, переключатель рода работы, схему формирования аналогового сигнала, выход которой подключен к одному входу формирователя прямоугольных импульсов, который своим выходом через усилитель мощности подключен к электродам пищущего устройства, отличающееся тем, что, с целью воспроизведений гГолутоновой информации линейно при использовании носителей записи с нелршейной гамма-характеристикой с возможностью регулировки плотности записи ofдельных Коррбктируелй11х j iactkoa во всем диапазоне от белого к черному с изменением носителя записи, в него введеньг генератор прямоугольных импульсов; п регулируёмьгх врё: мязадаюищх кл1)чей, входы которых соединены с Выходом генератора прямоугольных импульсов, m формирователей им10льсов с регулировкой уровня, входа которых соединёнь с выходами регулируемых йремязадающих ключей, сумматор, входы которого подключены к выходам формирователей импульсов с регулировкой уровня, и интегратор, вход которого с одной стороны через переключатель рода работы подключен к выходу сумматора, с другой стороны через переключатель рода работы - к выходу генератора прямоугольных импульсов, а выход - к другому входу формирователя прямоугольных импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Патент США № 3613.103, кл. G 01 d 15/06, 1974 (прототип).

i

VepHoe

в и

I

-U

-/

г

Q

иг.г

f

О

и

и

ч р и 1 1

II I 1111

II|| пи II I И

в

I

I

.L., -.. : - ;j:.: ; : -..Jljti ib-::

s

д

.afs iKs&S f,.iisS,,

ti t2 h Фиг 4