Устройство для синхронизации кадровой развертки электронно-лучевой трубки с частотой питания Советский патент 1982 года по МПК G06F3/153 

( УСТРОЙСТВО для СИНХРОНИЗАЦИИ КАДРОВОЙ РАЗВЕРТКИ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах вывода изображений на экран ЭЛТ.

В таких системах вся подлежащая . выводу на экран информация хранится в закодированной форме в буферном запоминающем устройстве. Периодичес и (с частотой 25-50 Гц) вся эта информация выводится на экран. При этом для устранения нестабильности изображения на, экране, обусловленной воздействием на цепи синхронизации и разверток переменного напряжения промышленной частоты, регенераций) изображения необходимо осуществлять синхронно с частотой питающей сети.

Известно устройство для синхро- . низации, содержащее задающий генератор и блок коммутации, подключающий генератор к цепи формирования кадра изображения в момент синхронизирующего сигнала от сети и отклюС ЧАСТОТОЙ ПИТАНИЯ

чающий генератор по окончанию формирования кадра C1

Однако при таком способе синхронизации затруднено использование наиболее дешевых и имеющих наиболее высокую степень интеграции динамических полупроводниковых ЗУ. Динамическое ЗУ для сохранения записанной информации требует регенерации (перезаписи) с периодом порядка 1102 мс. При колебании частоты сетевого напряжения даже в допустимых пределах (+1 Гц или ±0,+ мс по периоду) и с учетом того, что время формирования кадра должно быть меньше

15 минимального периода напряжения сети в случае пониженной частоты напряжения сети, имеет место значительный временной интервал t,(время холостого хода) после формирова20ния кадра, в течение которого цепи формирования изображения, включая и ЗУ, не работают, в этот отрезок времени обращение к ЗУ и регенерация его содержимого затруднены и практически в устройствах не производятся ввиду сложности дополнительных схем, которые понадобились бы для этой цели. Указанный временной интервал .,-T (Т.. - период напряжения сети, Т - время формирования кадра) может быть весьма значительным по отношению к требуемому перио ду регенерации памяти. Так, для широко распространяемых дисплеев на основе стандартных телевизионных приемников, в которых полный кадр формируется за два периода сетевого напряжения при частоте сети 50±1 Гц максимальное значение t составляет 1,6 МКС. При этом записанная в буферное ЗУ информация может быть потеряна. , Известно также устройство для син хронизации кадровой развертки электроннолучевой трубки с частотой питания, содержащее генератор частоты подключенный к делителю частоты, фор мирователь корректирующих сигналов, подключенный к блоку рассогласования и к блоку памяти t2. Недостатком известного устройства является его сложность и недостаточная стабильность изображения на ЭЛТ обеспечиваемая; этим устройством. Первый недостаток связан с тем, что ряд блоков устройства должны работат с очень высокой частотой для обеспечения хорошего качества изображения. Другой недостаток связан с чрезвычайно большим временем подстройки частоты кадров при изменении частоты напряжения сети, так как в известном устройстве подстройка частоты кадров к частоте сети осуществляется только в моменты временного совпадения кадровых и фазовых сигналов. Кроме того, в условиях импульсных помех, проходящих по сети, устройство синхронизации может вырабатывать одиночные ложные команды (не соответствующие истинной частоте), обусловленные, например, воздействием помех на фазочувствительный элемент, что приводит к дополнительной расстройке, а в последующем, в силу большой длительности процесса подстройки, - к продолжительной во времени нестабильности изображения. Цель изобретения - повышение точности устройства за счет повышения скорости подстройки и уменьшения вли яния импульсных помех. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для синхронизации кадровой развертки электроннолучевой трубки с частотой питания, содержащее генератор частоты, подключенный к делителю частоты, формирователь корректирующих сигналов, подключенный к блоку рассогласования и к блоку памяти введены счетчик, дешифратор, цифро-аналоговый преобразователь, первый и второй фазочувствительные блоки, входы которых подключены к шинам переменного напряжения питания, выход второго фазочувствительного блока подключен к первому входу блока рассогласования, второй вход которого подключен к выходу дешифратора, вход которого подключен к выходу счетчика, первый вход которого подключен к выходу первой декады делителя частоты, второй вход счетчика подключен к выходу первого фазочувствительного блока, подсоединенному к входу формирователя корректирующих сигналов, вход цифроаналогового преобразователя подключен к выходу блока памяти, а выход цифро-аналогового преобразователя подключен к управляющим входам генератора частоты. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства для синхронизации-, на фиг. 2 - временные диаграммы, характеризующие работу устройства Устройство содержит генератор 1 частоты, делитель 2 .частоты, первую декаду 3 делителя частоты, вторую декаду 4 делителя частоты, формирователь 5 корректирующих сигналов, блок 6 рассогласования, блок 7 памяти, счетчик 8, дешифратор 9, цифро-аналоговый преобразователь 10, первый фазочувствительный блок 11, второй фазочувствительный блок 12. В качестве генератора 1 частоты может быть использован генератор, работающий в автоколебательном режиме, не требующий внешнего запуска и под воздействием внешнего управляющего напряжения изменяющий частоту выхода. Фазочувствительные блоки 11 и 12 предназначены для фиксации во времени одной и той же фазы переменного напряжения питания, т.е. для выработки импульсов в моменты времени, когда величина переменного напряжения питания изменяется от положительного значения к отрицательному (первый фазочувствительный блок 11) и от отрицательного к положительному (второй фазочувствительный блок 12) Устройство работает следующим об разом. При включении устройства первый фазочувствительный блок 11 вырабатывает импульсы в моменты времени, соответствующие переходу напряжения сети, например, от отрицательного значения его амплитуды к положитель ному (сигнал ф, фиг. 2), отмечая таким образом, во времени одинаковы фазы напряжения сети. Второй фазочувствительный блок 12 вырабатывает импульсы, фиксирующие фазу напряжения сети, сдвинутую относитель но предыдущей на 180° (сигнал Ф, фиг. 2). Таким образом, временной интервал между импульсами, выработа ными в блоках 11 и 12, равен полови не пераода напряжения сети. Сигналом Ф счетчик 8 устанавливается в исходное состояние, например нулевое, и затем тем же счетчиком В производится подсчет количества импульсов, поступающих на его вход с выхода первой декады 3 делителя 2 частоты. Выход счетчика 8 соединен с входами дешифратора Э, который при поступлении на вход счетчика за данного количества импульсов N вырабатывает контрольный импульс. Количество импульсов N выбрано таким, чтобы при номинальной частоте генератора 1 частоты номинальной частот кадровых импульсов и номинальной ча те напряжения сети произведение периода следования импульсов на выход счетчика 8 на количество импульсов N было равным половине периода напряжения сети. Эти условия могут бы записаны в следующем виде: Ч- fN-ч- S K. . где К, KQ- коэффициенты пересчета первой и второй декады делителя 2; t(j - период следования импул сов генератора 1 ; К TC номинальные значения пе риодов следования кадровых импульсо и напряжения сети, откуда 0Т. N- - или При выполнении этого условия в случае равенства частоты переменного напряжения питания и кадровых импульсов сигнал на выходе дешифратора 9 совпадает во времени с сигналом Ф, выработанным первым фазочувствительным блоком 11. В случае различия указанных частот импульс на выходе дешифратора 9 возникает раньше или позже сигнала Ф . Это временное различие и используется в качестве признака необходимости повышения или понижения частоты. Так, в случае, когда частота кадровых импульсов меньше частоты переменного напряжения питания, импульс с выхода дешифратора 9 возникает позже сигнала , как это представлено на временной диаграмме (фиг.2). Указанные два сигнала поступают на входы блока 6 рассогласования. Блок 6 рассогласования преобразует временное различие сигналов в потенциал на одном из двух его выходов (на выходе -). В рассматриваемом случае ((.) вырабатывается потенциал на выходе +. Выходы блока рассогласования соединены с входами формирователя 5 корректирующих сигналов. В, зависимости от наличия потенциалов на выходе + и - в момент появления сигнала Ф формирователь 5 вырабатывает сигналы на одном из двух выходов - на выходе + или -1. В частности, в рассматриваемом случае (.) сигнал возникает на шине +1. Формирователь соединен своими выходами с входами блока 7 памяти, в результате чего содержимое счетчика увеличивается (при наличии сигнала на шине +1) или уменьшается (при наличии сигнала на шине -1). С помощью цифро-аналогового преобразователя 10 цифровое значение содержимого блока 7 памяти преобразуется в постоянное напряжение, амплитуда которого пропорциональна коду, хранящемуся в блоке 7 памяти. В результате изменения записи в блоке 7 памяти приводит к изменению Амплитуды постоянного напряжения. С выхода цифро-аналогового преобразователя 10 постоянное напряжение поступает на упраапяющий вход генератора 1 частоты,изменяя его частоту, и следовательно, частоту кадровых импульсов. В процессе одного описанного выше цикла подстройки частота кадровых импульсов изменяется на величину вы7Бранной точности подстройки aT,(fT При начальной общей расстройке частоты сети и кадровых сигналов аТ полная подстройка частоты производится за время i iL Т -AUj Лплт к с/, т, Абсолютная расстройка лТ практически обусловлена отклонением частоты сети от номинального значения и, следовательно, , где 1, - относительное отклонение ча- , стоты сети от номинального значения С учетом этого t --1.Т П-о Т. При минимальном отклонении часто ты сети в устройстве-прототипе подстройка производится за 100 с, в предлагаемом устройстве подстройка реализуется за один период сети (20 мс), т.е. в 3000 раз быстрее. Таким образом, скорость подстрой ки в предлагаемом устройстве в общем случае более чем на два порядка превосходит скорость подстройки в прототипе, что повышает точность по стройки устройства в условиях изменяющейся частоты напряжения сети и интенсивных помех. Предлагаемое устройство реализуется на элементах значительно более низкого быстродействия по сравнению с прототипом,в связи с чем упрощает ся его схемотехническая и конструктивная реализация. 0 формула изобретения Устройство для синхронизации кадровой развертки электроннолучевой трубки с частотой питания, содержащее генератор частоты, прдключенный к делителю частоты, формирователь корректирующих сигналов, подключенный к блоку рассогласования и блоку памяти, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены счетчик, дешифратор, цифро-аналоговый преобразователь, первый и второй фазочувствительные блоки, входы которых подключены к шинам переменного напряжения питания, выход второго фазочувствительного блока подключен к первому входу блока рассогласования, второй вход которого подключен к выходу дешифратора, вход которого подключен к выходу счетчика, первый вход которого подключен к выходу первой декады делителя частоты, второй вход счетчика подключен к выходу первого фазочувствительного блока, подсоединенному к входу формирователя корректирующих сигналов, вход цифро-аналогового преобразователя подключен к выходу блока памяти, а выход цифро-аналогового преобразователя подключен к управляющим входам генератора частоты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № А15б25, кл. 358/150, опублик. 3975. 2.Авторское свидетельство СССР № 65639, кл. G 06 К 15/20, 1975 (прототип).

(pus.l