Устройство для управления прибо-POM C зАРядОВОй СВязью Советский патент 1981 года по МПК G05B21/02 

Изобретение относится к электрическим устройствЁ м управления с выбором дискретных значений управляемой переменной величины, например электрического заряда в приборах с зарядовой связью, и может быть использовано в фотоэлектрических, автоматических, измерительных приборах, в частности в автоколлиматоре. Известны устройства, которые предназначены в основном для конкретного фотопреобразователя на ПЗС 1. Однако практика применения этих приборов требует разработки универсального устройства управления, используемого для ряда фотопреобразователей. Кроме того, существенным ограничением является воздействие температуры на выходной сигнал ПЗС. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее генератор опроса, генератор сканирования, распределитель импульсов опроса, распределитель импульсов сканирования, счетчик импульсов сканирования, сх.емы согласования, линейный формирователь видеосигнала (ЛФВС) на ПЗС. Формирование импульсных последовательностей ДЛЯ управления ЛФВС осуществляется с помощью распределителей импульсов, причем вход распределителей импульсов опроса соединен с генератором опроса, а вход распределителя импульсов сканирования - с генератором сканирования 2. Однако использование двух г&нераторов усложняет устройство и синхронизацию его работы. Кроме того, данное устройство предусмотрено только для работы трехтактного ЛФВС и не может использоваться для других типов ЛФВС, например двухтактных. Наконец, с увеличением температуры поверхностная эффективность неосновных носителей одномерного фотопреобразователя падает, что приводит к увеличению времени передачи, в то же время резко возрастает скорость термогенерации, что влечет за собой увеличение теплового тока, а значит - искажение сигнала. Схемным рещением данное устройство не компенсирует влияние температуры и требует введения микрохолодильника. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет обеспечения работы с двухфазным или четырехфазным прибором с зарядовой связью и повыщепие устойчивости к дестабилизирующим воздействиям. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления прибором с зарядовой связь о,содержащее одномерный фотопреобразователь, входы которого соединены с выходами блока согласования, первый распределитель, вход которого соединен с выходом генератора, второй распределитель, счетчик импульсов сканирования и термозависимый элемент, введены последовательно соединенные счетчик длительности накопления, блок задержки и триггер, блок выбора информации, два формирователя, синхронизатор, элемент ИЛИ и элемент НЕ, вход которого соединен с выходом генератора и одним из входов счетчика длительности накопления, первый выход первого распределителя подсоединен ко входу синхронизатора, выход которого соединен с одним из входов второго распределителя, другой вход второго распределителя соединен с выходом элемента НЕ, первый вход элемента ИЛИ соединен с выходом счетчика длительности накопления, первые входы формирователей подключены, соответственно, к выходам блока задержки, первые выходы распределителей подсоединены ко вторым входам первого формирователя, вторые выходы распределителей подсоединены ко вторым входам первого формирователя, вторые выходы распределителей соединены со вторыми входами элемента ИЛИ и вторыми входами второго формирователя, третьи выходы распределителей попключены к третьим входам второго формирователя, выход элемента ИЛИ соединен со входом счетчика импульсов сканирования,выход которого соединен с другим входом счетчика длительности накопления, одни из выходов формирователей соединены с первыми входами блока согласования, вторые входы которого подключены соответственно к выходам триггера и блока выборки информации, третьи входы блока согласоваг ния подключены к другим выходам формирователей и входам блока выборки информации, выход тормозависимого элемента соединен со входом геиератора. На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит термозависимый элемент 1, генератор 2, элемент 3, синхронизатор 4, распределители 5 и 6, формирователи 7 и 8, элемент ИЛИ 9, счетчик 10 импульсов сканирования, счетчик 11 длительности накопления, блок 12 задержки, триггер 13, блок 14 выборки инфор.адации, блок 15 согласования, одномерный фотопреобразователь 16. Устройство работает следующим образом С выхода генератора 2 импульсы поступают на вход распределителя 5 и через элемент 3 на вход распределителя 6. Последовательность импульсов с выходов распределителей 5 и 6 управляет работой двух идентичных формирователей 7 и 8, которые формируют импульсы с межтактными перекрытиями, т.е. каждый импульс последующей фазы формируется ран ще, чем заканчивается импульс предыдущей фазы. Счетчик 11 длительности накопления вырабатывает интервал времени накопления, в течение которого тактовые импульсы поступают на регистры (не показаны) фотопреобразователя 16. Синхронизацию работы правого и левого регистров, например для одномерного фотопреобразователя 16 с двумя регистрами сканирования, осуществляет блок задержки 12, который формирует сдвиг интервала времени сканирования. Кроме того, на время накопления через элемент ИЛИ 9 останавливается счетчик 10 импульсов сканирования, на два других входа которого поступают импульсы с распределителей 5 и 6 импульсов. Интервал времени, выработанный счетчиком 10 импульсов сканирования определяет интервал времени переноса заряда в правый и левый регистр фотопреобразователя 16. Триггер 13 формирует импульсы необходимой полярности для фотозатвора и разрещающих затворов ПЗС фотопреобразователя 16. Блок 14 выборки, на вход которого поступают импульсы с формирователей 7 и 8, управляет выходным устройством ПЗС фотопреобразователя 16.. Импульсы с выходов формирователей 7 и 8, триггера 13, блока 14 выборки поступают на блок 15 согласования и создают на емкостных его нагрузках необходимые значения напряжений. Частота генератора 2 с изменением температуры (например в- положительную сторону) за счет связи с элементом 1 возрастает. Благодаря непосредственным связям генератора 2 с распределителями 5 и 6 импульсов, синхронизированных синхронизатором 4, возрастает частота следования импульсов с выходов распределителей 5 и 6 и связанных с ними формирователей 7 и 8. В результате уменьщается длительность интервала накопления, формируемого счетчиком 11 длительности накопления, и. следовательно, уменьщается выходной сигнал, созданный тепловыми токами, тем самым сохраняя соотнощения сигнал-щум. При уменьщении температуры описанный процесс носит обратный характер. Наличие связей между распределителями и формирователями позволяет использовать схему управления как для трехфазных, так и для двухфазных ПЗС; наличие связей между распределителями через элемент НЕ и синхронизатором дает возможность управлять линейным ПЗС как с одним аналоговым регистром, так и с двумя регистрами, а за счет подключения термозависимого элемента к генератору, а последнего через упомянутые выще связи к формирователю, счетчикам импульсов сканирования и накопления при сохранении всех фазных и межфазных временных соотношений - автома- тически компенсировать воздействие температуры на выходной сигнал. Таким образом, предлагаемое устройство для управления ПЗС приемлемо для целого ряда ПЗС и автоматически, без термохолодильника, в определенном температурном диапазоне позволяет компенсировать воздействие температуры на выходной сигнал ПЗС. Формула изобретения Устройство для управления прибором с зарядовой связью, содержащее одномерный фотопреобразователь, входы которого соединены с выходами блока согласования, первый распределитель, вход которого соединен с выходом генератора, второй распределитель, счетчик импульсов сканирования и термозависимый элемент, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет обеспечения работы с двухфазным или четырехфазным прибором с зарядовой связью и повышения устойчивости к дестабилизирующим воздействиям, в него введены последовательно соединенные счетчик длительности накопления, блок задержки и триггер, блок выбора информации, два формирователя, синхронизатор, элемент ИЛИ и элемент НЕ, вход которого соединен с выходом генератора и одним из входов счетчика длительности накопления, первый выход первого распределителя подсоединен ко входу синхронизатора, выход которого соединен с одним из входов второго распределителя, другой вход второго распределитеЛЯ соединен с выходом элемента НЕ, первый вход элемента ИЛИ соединен с выходом счетчика длительности накопления, первые входы формирователей подключены соответственно к выходам блока задержки, первые выходы распределителей подсоединены ко вторым входам первого формирователя, вторые выходы распределителей подсоединены ко вторым входам первого формирователя, вторые выходы распределителей соединены со вторыми входами элемента ИЛИ и вторыми входами второго формирователя, третьи выходы распределителей подключены к третьим входам второго формирователя, выход элемента ИЛИ соединен со входом счетчика импульсов сканирования, выход которого соединен с другим входом счетчика длительности накопления, одни из выходов формирователей соединены с первыми входами блока согласования, вторые входы которого подключены соответственно к выходам триггера и блока выборки информации, третьи входы блока согласования подключены к другим выходам формирователей и входам блока выборки информации, выход термозависимого элемента соединен со входом генератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Демьяновский О. Б. и др. Генератор тактового питания приборов с зарядовой связью. Электронная техника. Сер. 11.«Микроминиатюризация радиоэлектронных устройств и систем, 1975, вып. 3. 2.Березин В. Ю. Схемы управления устройствами на приборах с зарядовой связью. Электронная техника. Сер. 10.-«Микроэлектронные устройства. 1977, вып. 4 (прототип) .