Устройство формирования сигнала управления лучом электронно-лучевой трубки Советский патент 1982 года по МПК H04N3/16 

(54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА УПРАВЛЕНИЯ ЛУЧОМ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

Изобретение относится к- телеви/зионной технике и может быть использовано в устройствах отображения информации, а также в устройствах ввода-вывода информации на фотоноситель.

По основному ав.св. 824478 известно устройство формирования сигнала управления лучом электронно-лучевой трубки, содержащее последовательно соединенные сумматор, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и усилитель мощности, подключенный к электромагнитной отклонякхцей системе, формирователь импульсов подсвета, аналого-цифровой преобразователь, блок вычитания, блок разрешения и блок управления, причем входная шина подключена к первым входам сумматора, блока разрешения, блока управления и блока вычитания; выход электромагнитной отклоняющей системы соединен со вторым входом усилителя мощности и входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен ко вторым входам блока вычитания и блока разрешения выход которого соединен с третьими входами блока вычитания и блока управления, выход блока вычитания подключен ко вторым входам сумматора и блока управления, а выход блока уп- равления соединен со входом формирос вателя импульсов подсвета и с третьим входом сумматора Г1.

Недостатком известного устройства является невысокое быстродействие.

В этом устройстве сначала луч ЭЛТ

10 устанавливается в заданную точку экрана, а потом включается подсвет. Точность установки луча обеспечивается тем, что контролируется ток, протекающий через электромагнитную

15 отклоняющую систему. Этотток преобразуется в цифровую форму - двоичный код, который представляет реальные координаты точки на экране ЭЛТ. Далее блок вычитания определяет разницу

20 между координатами, поступившие на . вход устройства, и реальными координатами луча .на экране ЭЛТ. Эта разница суммируется с координатами,на входе устройства. Полученные с поправкой координаты подаются на вход ЦАП .и

25 дсшее на вkoд усилителя мощности. Этот процесс повторяется до тех пор, .пока разница между координатами на входе устройства: и координатами луча не.будет равна нулю. Тогда подается

30

Сигнал и на экране ЭЛТ высвечивается точка в заданном входным кодом месте. Однако применение обратной решающей связи, увеличивая точность установки луча, уменьшает быстродействие устройства. Это происходит из-за того, что устройство формирования сигнала управления ЭЛТ работает .в старт-стопном режиме, т.е. на входную шину поступают координаты очередной точки топъкр после гашения на экране ЭЛТ точки с предыдущими координатами. На время установления обратной решающей связи в исходное состояние и прохождения сигнала через сумматор и ЦАП на входе усилителя мощности сигнал отсутствует, а следовательно, и в электромагнитную отклоняющую систему то« не поступает и в рей происходят затухающие автоколебания.При малой индуктивности и емкости элеКтромагнитной отклоняющей системы,при поступлении на вход устройства координат очередной точки луч в заданную точку экрана, практически, надо выводить из начального положения, а для этого необходимо определенное время.

I

Целью изобретения является уменьшение времени установки луча в заданное место экрана.

Поставленная цель достигается тем что устройство формирования сигнала управления лучом электронно-луче-. вой трубки введены регистр сдвига,дополнительный блок вычитания, регистр блок сравнения, дополнительный 6JioK управления и блок совпадения,причем регистр сдвига и дополнительный блок вычитания вклк)чены последовательно между входной шиной и первым входом сумматора, междУ выходом которого и вторым входом дополнительного блока вычитания включены последовательно регистр, блок сравнениЯ и дополнительный блок управления, второй выход которого соединен с третьим входом дополнительного блока вычитания, третий выход - с первым входом блока совпадения, второй входсо шиной, третий вход - с выходом регистра сдвига и четвертый с выходом дополнительного блока вычитания. При этом второй вход блок|а совпадения соединен со входной шинорр/. а выход - с первыми входами блока управления, блока вычитания и блока разрешения, второй вход блока сравнения соединен с. выходом сумматора, выход регистра соединен с чйтвертым входом сумматора,, а второй вход объединен со вторым входом ре- гистра сдвига и соединен с выходом формирователя импульсов подсвета, кроме того,«четвертый вход дополнительного блока вычитания соединен со входной шиной.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства формирования сигнала управления лучом электронно-лучевой трубки; на фиг.2 - структурная схема дополнительного блока управления .

Устройство содержит сумматор 1, блок 2 управления, блок 3 разрешения ЦАП 4, блок 5 вычитания, усилитель 6 мощности, аналого-цифровой преобразователь 7 АЦП), формирователь 8 импульсов подсвета, электромагнитную .отклоняки1ую систему 9, входную шину 10, выходную шину 11,.регистр 12 сдвига, дополнительный блок 13 управления, дополнительный блок 14 вычитания, блок 15 совпадения, блок 16 сравнения и регистр 17. При этом входная шина 10 подключена к первому -входу регистра 12 сдвига, к четвертому входу дополнительного-блока 14 вычитания,- ко второму входу дополнительного блока 13 управления через блок 15 совпадения к первым входам блока 2 управления, блока 5 вычитания и блока 3 разрешения, а выход регистра 12 сдвига соединен с третьим входом дополнительного блока 13 управления, первый и второй выходы которого подключены ко второму и третьему входам второго блока 14 вычитания, а третийк первому входу блока 15 совпадения; и первим входом дополнительного блока 14 вычитания, выход которого подключен к четвертому входу дополнительного блока 13 управления и первому входу сумматора 1, второй вход которого соединен с выходом блока 5 вычитания и вторым входом блока 2 управления,, третий вход которого, объединенный с третьим входом блока 5 вычитания, подключен к выходу блока 3 разрешения, а выход блока 2 управления сое;динен с формирователем 8 импульсов лодсвета и третьим входом сумматора т., четвертый вход которого, объединенный с первым входом блока 16 сравнения, соединен с выходом регистра 17, а выход - с входом ЦАП 4, со вторым входом блока 16 сравнения и первым входом регистра 17, второй вход которого подключен к вьисоду формирователя 8 импульсов подсвета} выход ЦАП 4 подключен к первому входу усилителя 6 мощности, выход которого соединен с входом электромагнитной отклоняющей системы 9, выход которой, в свою очередь, подключен ко второму ВХОДУ усилителя 6 мощности и ко входу АЦП 7 Е)ыход АЦП 7 соеди.нен со вторыми входами блока 5 вычитания к блока 3 разрешения, а выход блока 16 сравнения соединен с первым входом дополнительного блока 13 управления, причем выход формирователя Ц импульсов подсвета соединен со вторим входом регистра 12 сдвига и выходной шиной 11 устройства. Блок 13 управления (фиг.2) содержит инвертор 18, многовходовые элементы 19 и 20 ИЛИ, инвертор 21, элементы 22 и 23 совпадения, триггер 24 элемент 25 совпадения, генератор 26 тактовых импульсов и счетчик 27с переменным коэффициентом деления. Устройство работает следукяцим образом. В исходном состоянии в электромаг нитной отклоняющей системе ток отсут ствует. Поэ.тому на выходе АЦП 7 присутствует нулевой код. Таким образом на первом и втором входах блока 5 вычитания в исходном состоянии присутствуют нулевые коды и, следовательно, на вторые входы блока 2 уп-равления и сумматора 1 поступает нулевая разница (нулевой код) между координатами на входной шине 10 (в исходном состоянии на входной шине 10 нулевой код) и координатами луча на экране ЭЛТ. Одновременно на входы дополнительного блока 14 вычитания подаются нулевые коды и, следовательно, на выходе сумматора присутствует нулевой код. на входную шину 10 поступает код . Этот код через блок 15 совпадения поступает на первый вход блока 5 и четвертый вход дополнитель ного блока 14 вычитания, так как в начальный момент на выходе АЦП 7 при сутствует нулевой код, то блок 3 раз решения не дает.разрешение на выполнение операции вычитания в блоке 5 и на второй вход сумматора 1 ничего не поступает (присутствует нулевой код) Поэтому входной код проходит через сумматор 1 на вход ЦАП 4 без изменения. В соответствии с входным кодом на выходе ЦАП 4 появляется напряжени KOTopoe спомо1цью усилителя 6 мощности вызывает в электромагнитной отклоняю щей системе 9 ток, который направляет луч ЭЛТ на место экрана, определя емое этим током. Этот же ток, протекая по цепи обратной связи, создает на входе АЦП 7 напряжение, которое преобразуется им в код 21, . Этот код поступает в блок 3 разрешения и в блок 5 вычитания. Блок 3 разрешения выдает разрешение в блок 5 вычитания на выходе которогопоявляется код Л2 г , . Код ,AZ подается : на вторые входы сумматора 1 и блока 2 управления. Если код й2 равен нулю а код Zy| не равен нулю и есть ситнап разрешения с блока 3 разрепения, то блок 2 управления запрещает сложе ние в сумматоре 1 и выдает сигнал в формирователь 8 импульсов подсвета. Если же код д2.) не равен нулю/ то блок 2 управления не выдает сигнала в формирователь 8, но разрипает суммирование в сумматоре 1. Тогда код д2 со знаком + или - складывается в сумматоре 1 с кодом z. в результате этого- код , который появляется на выходе первого сумматора 1, изменяет напряжение на входе усилителя 6 мощности, соответственно изменяется и ток в электромагнитной отклоняющей системе 9, а следовательно, и луч перемещается с поправкой в заданное место экрана. Изменившийся на выходе АЦП 7 код поступает в блок 5 вычитания, в котором опять определяется разница /iz . Если равна нулю, то блок 2 управления вы-, дает сигнал на подсвет в формирователь 8 импульсов подсвета. Если л2 не равна нулю, то вышеописанный процесс повторяется до тех пЬр, пока эта разница не будет равна нулю. По переднему фронту импульса подсвета, появившемуся на выходе формирователя 8, происходит запись содержимого сумматора 1;в регистр 17, а по заднему фронту - сдвиг информации ий первого, каскада во второй. По окончании импульса подсвета источник информации прекращает подачу на входную шину 10 сигнала Z i Рассмотрим состояние устройства после того, kaK осуществлен вывод луча в точку экрана, заданную кодом Zi,. . . , После окончания импульса подсвета луч ЭЛТ остается в этой точке благодаря тому, что на четвертом входе сумматора 1 постоянно присутствует сигнал z, записанный в регистре 17. В это же время с выхода регистра12 сдвига сигнал Zjj подается на первый вход дополнительного блока 14 вычитания и второй вход дополнительного блока 13 управления. Блок 13 управ- ления разрешает выполнение операции вычитания в блоке 14 только при наличии информации (ненулевой код) на входной шине 10 и на выходе регистра 12 сдвига. При наличии сигнала на входной шине 10 и отсутствии его на выходе регистра 12 сдвига код со . входной шины 10 устройства проходит на выход блока 14 вычитания без изменения и подается на первый вход сумматора 1. Таким образом, как долго не отсутствовал бы сигнал на входной шине 10, луч ЭЛТ находится в .точке, заданной кодом Z- , но выведен ной с поправкой (код . Пусть теперь поступает очередной код 2 на входную шину устройства. Этот код записывается -в первый каскад регистр ра 12 сдвига, однако он не поступает на первые входы блока 5 вычитания, блока 2 управления и блока 3 разрешения, так как нет разрешения от блока 13 управления в блок 15 совпадения. После поступле- , ния сигнс1Ла разрешения на йычитаиие

от блока 13 управления блок 14 вычитания производит вычитание кода Z предыдущей точки из кода Z последующей, определяя приращение, т.е. 2 - Z . .Таким образом, на первый вход сумматора 1 поступает приращение . Однако, так как ва первом входе блока 3 разрешения нулевой код, блок 2 управления запрещает сложение информации на первом входе сумматора 1с информацией на втором его входе. Поэтому приращение л2 суммируется с кодом, записанным в регистре 17, т.е. 2° . При появлении на выходе сумматора-сигнала 2 блок 16 сравнения выдает сигнал Не равно в блок.13 управления, который через время Т разрешает прохождение сигнала 2 через блок 13 совпадения на первые входы блока 2 управления, блока 5 вычитания и блока 3 разрешения. Задержка на время Т необходима для того, чтобы в электромагнитной отклоняющей системе 9 установился ток. В результате нелинейности характеристики усилителя б мощности в электромагнитной отклоняющей системе 9 протекает ток, которому на выходи АЦП 7 соответствует код Z. По сигналу из блока 3 разрешения в блоке 5 происходит операция вычитания Zjj .. Эта разница лг поступает на второй вход сумматора 1 и в блок 2 управления. Если-л11 не равна нулю, то в сумматоре Ч происходит сложение .-2,, Причем разницы д2 поступают из блоков вычитания в сумматор 1 всегда со своим знаком + или -. Эта разница /iZlj складывается с кодом Z в сумматоре 1. Полученный код вызывает изменение сигнала на входе усилителя 6, который отреагирует на это изме|нением выходного тока в отклоняющей системе 9. В результате на выходе АЦП 7 порвляется сигнал , который снова поступает в блок 5 вычитания и блок 3 разрешения. Если после вычитания на выходе блока 5 появляется Сигнал й2 и равный нулю, то блок 2 управления запрещает работу суммато эа 1 и разрешает формирователю 8 выдать импульс подсвета, по переднему фронту которого происходит запись кода z в регистр 17, а по задней - сдвиг кода Z во второй каскада .регистра 12 сдвига. При этом на выходе блока 16 сравнения появляетЪя сигнал Равно (так как код ца выходе сумматора 1 равен коду, записанному в регистре 17), который по ступает в блок 13 управления, и блок 13 запрещает работу блока 14 вычитания. Таким образом, .на входеЦАП присутствует .-сигнал а источник информации прекращает подачу сигнала 2, и устройство ГОТОВ9 к приему следующего кода.

Блок 13 работает следующим образом (фиг.2).

При поступлении сигнала Z на первый вход блока 13 управления сигнал Z подается на многовходовой

элемент ИЛИ 19, выход которого соединен с первым выходом блока. При наличии сигнала на первом входе (ненулевой код) и отсутствии сигнала на втором входе на выходе элемента

22 совпадения появляется сигнал разрешения прохождения информации со второго входа второго блока 14 вычитания на его выход (к блоку 1),

На третьем выходе блока 13 управления появляется с задержкой Т следующим образом. При появлении на втором входе сигнала на элемент 23 совпадения поступает разрешающий сигнал, и при приходе на первый вход

блока 13 сигнала Не равно от блока 16 сравнения на выходе элемента 23 пояйляется сигнал, который устанавливает триггер 24 в состояние 1, а это разрешает прохождение импульсов

от генератора 26 тактовых импульсов (ГТИ) через элемент 25 совпадения на вход счетчика 27 с переменным коэффициентом деления (например, микросхему К 155 НЕ 8). Если Т - период

колебания ГТИ, равный времени перехода луча ЭЛТ на один шаг, то время задержки т d 2 j - т,

где /J2j 2j-2i ,

Значение 4Zj подается на четвертый вход блока 13 с выхода блока 14 вычитания. При появлении на первом входе сигнала Равно от блока 16

происходит сброс в О счетчика 27. Таким образом, благодаря ТОМУ,

что во время изменения кодов отображаемых точек на входной шине устройства ток в электромагнитной отклоняющей системе не меняется и благодаря применению в обратной решающей связи

приращений кодов, а не самих кодов, повышается быстродействие установки луча ЭЛТ.

формула изобретения

О

Устройство формирования сигнала управления лучом электронно-лучевой трубки по авт.св. 824478, отличающееся тем, что, с целью

уменьшения времени установки луча, в него введены регистр сдвига, дополнительный .блок вычитания, регистр, блОк сравнения дополнительный блок управления, и блок совпадения, причем

® регистр сдвига и дополнительный блок вычитания включены последовательно между входной и первым входом сумматора, между выходом которого и вторым входом дополнительного блока

5 вычитания включены последовательно

регистр, блок сравнения и дополнительный блок управления, второй выход котррого соединен с тре.тьим входом дополнительного блока вычйта, ния, третий выход - с первым входом блока совпадения, второй вход - с входной шиной, третий вход ч с выходом регистра сдвига и четвертой входс выходом дополнительного блока вы- читания, при этом второй вход блока совпадения свходной шиной, а выход с первыми входами блока разрешения, второй вход блока сравнения соединен

с выходом сумматора, выход регистра соединен с. четвертым входом сумматора, а второй вход объединен со вто-рым входом регистра сдвига и соединен с выходом формирователя импульсов подсвета, кроме того, четвертый вход дополнительного блока вычитания соединен со входной шиной;

Источники информации, принятые во внимание при экспретизе

физ.2