CS196031B1 - Zapojení pro řízení odstupu černé a amplitudy’televizního signálu - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení pro řízení odstupu černé a. amplitudy zatemněného televizního signálu, který múze být opatřen synchronizačními impulsy.

V televizní studiové technice a zvláště ve zdrojích barevného obrazového-signálu při tříkanálovém zpracování je problémem přesné řízení a stabilita úrovní televizního signálu.Se zlepšováním odstupu signál - šum a se zmenšováním rušivých signálů rostou požadavky na přesnost a stabilitu úrovní především v tmavých oblastech obrazu,kde i malá změna signálu v jednom kanálu, například 1 % z celkové amplitudy,způsobí podstatnvu změnu výsledné barvy.

Dosud se odstup černé a amplituda televizního signálu v podobných zařízeních řídily v oddělených řízených zesilovačích různým způsobem teplotně kompenzovaných:Konstantní úroveň, bílé při řízení odstupu černé se dosáhla vkládáním referenčního impulsu v době zpětného běhu, do jehož temene se televizní signál před zavedením zatemňovacích impulsů zaklíčoval.Požadavek souběhu úrovní signálu při řízení společného odstupu černé v tříkanálovém zpracování se řešil buS. spoléháním na shodný průběh závislosti odporu řídicího prvku na řídicím napětí v jednotlivých kanálech nebo se obcházel čtyřkanálovým zpracováním signálu.Základní odstup černé se nastavoval buS ručně nebo automaticky při zakrytém objektivu a spoléhalo se na to,že teplotní a časová stabilita obvodů zůstane během provozu v povolených tolerancích.Při nedodržení tohoto předpokladu vzniklo zkreslení barvy.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje obvod řízení odstupu černé a amplitudy televizního signálu podle vynálezu.

196 031 ίββ 031 fTewnětem vynálezu je zapojení pró řízení odstupu černé a amplitudy televizního signálu, kde vstup je spojen s klíčovacím obvodem a výstup je spojen s obvodem pro zavádění zatemňovacích impulBŮ,vyznačené tím,že výstup klíčovacího obvodu je spojen se vstupem řízeného děliče, jehož odbočka je spojena s prvním vstupem operačního zesilovače,jehož druhý vstup je spojen s druhým' vstupem řízeného děliče a se zdrojem stejnosměrného předpětí pro zajištění konstantní ,bílé úrovně,přičemž výstup operačního zesilovače je jednak spojen se vstupem obvodu pro zavádění zatemňovacích impulsů jednak se vstupem vrétkpvacího obvodu,jehož výstup ýe prostřednictvím Integračního obvodu spojen s prvým vstupem tesilovače odcjjyiky,jehož druhý vstup je spojen ee zdrojem řídicího napětí odstupu černé,zatímco výstup zesilovače odchylky je spojen se vatu-, pem pro řízení řízeného děliče. ¹

Zapojení podle vynalezu bude vysvětleno podle.připojenýoh výkresů,které' znázorňují i obr.l blokové Bohéma pro řízení odstupu černé a amplitudy televizního signálu, obr>2a časový průběh signálu na vstupu £ na obr.l, obr.2b časový průběh signálu v průchozím bodě B na obr.l, obr.2o časový průběh signálu v rozdělovaoím bodě 0 na obr.l, obr.24 časový průběh signálu na výstupu D na obr.l v případě,že obvod zavádění zatemňovaoíoh impulsů gg je uspořádán podle bodu 2 definioe předmětu vynálezu,

Obr.2s časový průběh signálu na výstupu D blokovacího schéma v případě,že obvod pro zavádění zatemňovacích impulsů gg je uspořádán podle bodu 3 definice předmětu vynálezu, obr.3a příklad časového průběhu klíčovaoíoh impulsů KI, obr. Jb příklad časového průběhu vrátkovaoích impulsů JTJ, obr,jc příklad Časového průběhu zatemňovaoíoh impulsů Z£ a obr.4 příklad konkrétního zapojení obvodu pro řízení odstupu černé a amplitudy televizního signálu s obvodem pro zavádění zatemňovaoíoh impulsů gg podle bodu 2 definice^ předmětu vynálezu.

V zapojení podle vynálezu je použito stejnosměrně vázaného operačního zesilovače se zpětnou vazbou k zesílení televizního signálu se zavedenou stejnosměrnou složkou,který jS přiveden na napěťový řízený dělič §J> a proměnným dělícím'poměrem.Odbočka řízeného děliče &D je spojena s jedním vstupem operačního zesilovače se zpětnou vazbou,přičemž druhý vstup je spolu s dolním koncem řízeného děliče připojen na zdroj stejnosměrného předpětí Uj, pro úroveň konstantní bílé.řak se při změně dělíoího poměru řízeného děliče nebude měnit ta úroveň signálu,která je na vstupu řízeného děliče na úrovni konstantní bílé 22·

Na této vlastnosti je založeno řízeni odstupu černé e konstantní úrovní bílé.Dělící poměr řízeného děliče řídí záporná zpětná vazba,která minimalizuje odchylky mezi stejnosměrným řídíoím napětím odstupu černé £2 * úrovni černé na výstupu operačního zesilovače Og.Tím je vytvořen obvod,který řídí odstup černé a držením úrovně bílé přesně lineárně v závislosti na řídícím napětí odstupu černé^Hi a navíc zcela kompenzuje teplotní závislost řízeného áěliče ŘD. Jestliže ee mění řídící napětí zieku 21,na které je zaklíčován signál na vstupu řízeného děliče §£,bude na to popsaný obvod reagovat změnou amplitudy signálu na výstupu,přičemž se nebude měnit odstup černé,

JPokrok zapoj,ení podle vynálezu proti dosavadnímu stavu spočíyá v ‘následujících výhodách*

198 031

Jednoduchosti,vyplývající z toho,že dvě různé funkce,to je řízení odstupu černé a amplitudy, se uskutečňují v jediném obvodu.

Vztahu mezi řídicími napětími,ziskem a odstupem černé ve výstupním signálu,je přesně definován a nemusí se nijak nastavovat.To je zvláště výhodné při řízení společného odstupu černé, v tříkanálovém zpracování, signálu,kde je nutné dosáhnout co nejlepšího souběhu mezi kanály. :

Lineáraí závislosti odstupu černé na řídicím napětí odstupu černé U2,která je nutná například pro korekci rozptylu světla v optické soustavě.

Lineární závislosti útlumu celého obvodu na řídicím napětí zisku Ul,která je výhodná při kompenzaci změny úrovně vstupního signálu například při změně, barevní teploty osvětlovacího zdroje.

Automatickém kompenzování teplotní závislosti řízeného děliče ŽD.realizovaného napříkladsériovým spojením odporu a tranzistoru typu FET.

Teplotní drift operačního zesilovače OZ se neprojeví na úrovni černé a jeho vliv stoupá směrem k úrovni bílé.To je výhodné z hlediska rušivosti chyby vzniklé driftem ve výsledném barevném obraze.

Informaci o úrovni černé ve vstupním signálu lze získávat z libovolného místa signálu změnou polohy vrátkovacího impulsu JI,což lze využít k automatizaci řízení odstupu černé.

Celé zapojení je od vstupu až na výstup stejnosměrně vázáno,čímž· se kromě známých výhod stejnosměrně vazby vytvářejí předpoklady k částečné nebo úplné integraci.

N.a výstupu je.signál se zavedenou stejnosměrnou složkou,který lze výhodně stejnosměrně navázat na další obvody například korektor gama.

V signálu ze zdroje signálu ZS s vnitřním odporem zdroje RZ na obr.l se v klíčovém obvodu KL obnoví stejnosměrná složka tak,aby v době klíčovacích impulsů KI byl signál na potenciálu řídicího napětí zisku Ul.Časový průběh signálu s obnovenou stejnosměrnou složkou v průchozím bodě B je ná obr.2b.Z průchozího bodu B signál přichází na řízený dělič ŽD..jehož dolní konec je na potenciálu úrovně konstantní bílé U3.Signál z odbočky řízeného děliče ŽD se přivádí na jeden vstup operačního, zesilovače OZ se zpětnou vazbou,realizovanou prvním zpětnovazebním odporem R5 a druhým zpětnovazebním odporem R6.Druhý vstup operačního zesilovače OZ je spojen s dolním koncem řízeného děliče ŽD.Časový průběh signálu v rozdělovacím bodě C na výstupu operačního zesilovače OZ je na. obr.2c.Z tohoto místa vzorkuje vrátkovací obvod VO v době vrétkovaoího impulsu VI úrovně černé v signálu.Na tuto úroveň se nahuje kondenzátor v integračním obvodu IN.Napětí na tomto kondenzátoru se v době mezi vrátkovacími impulsy vlivem velké vybíjecí konstanty prakticky nezmění.V následujícím zesilovači odchylky ZO se porovnává napětí z integrátoru,IN s vnějším řídicím napětím černé U2 a zesílené napětí odchylky řídí dělící poměr řízeného děliče ŽD tak,aby takto vzniklá záporná zpětná vazba minimalizovala odchylky mezi úrovní černé v rozdělovacím bodě C a řídicím napětím odstupu černé U2.

Z obr,2 vyplývá,že v průchozím bodě B je úroveň černé na potenciálu řídicího napětí zisku. Ul.Z obr.2c je zřejmé,že v rozdělovacím bodě C je úroveň černé na potenciálu řídicího napětí odstupu černé U2. Úroveň bílé je stále na úrovni'konstantní bílé U3 a protože ta zůstává během řízení stálá,lze počítat zisk obvodu _U2

A = U3 - Ul (1)

198 031 a útlum obvodu

U3 - Ul

B = — = - (2)

A U3 - U2 '

Ze vztahu (1) vyplývá,že při konstantním řídicím napětí zisku U1 je zisk obvodu lineárně závislý na napětí řízení odstupu černé U2. Ze vztahu (2) plyrte,že při konstantním řídicím napětí odstupu černé U2 je útlum obvodu lineárně závislý na napětí řízení zisku Ul.

Z rozdělovacího bodu C blokového schéma na obr.l je signál stejnosměrně navázán na obvod zavádění zatemňovacích impulsů ZZ,kde se do něj v době zatemňovacího impulsu Z1 zavede na úrovni zatemňovacích impulsů U4 zatemňovací impuls.Tím se v signálu pevně definuje odstup úrovně černé od zatemňovací úrovně,který je podle obr.2d,popřípadě 2e U2 - U4.

Tuto funkci lze realizovat dvěma způsoby.Při prvním způsobu má obvod pro zavádění zatemňovacích impulsů ZZ nejméně jeden spínač,který v době zatemňovacího impulsu připojí výstupní signál na potenciál úrovně zatemňovacích impulsů U4.V činném běhu pak může být okamžitá hodnota signálu zápornější než je úroveň zatemňovacích impulsů U4 na obr.2d.Při druhém způsobu má obvod pro zavádění zatemňovacích impulsů ZZ nejméně jeden sčítací obvod,ve kterém se do signálu z rozdělovacího’ bodu C přičte prostřednictvím stejnosměrné vazby zatemňovací impuls Z1 a za ním následuje nejméně jeden omezovači obvod,který omezí signál na úrovni zatemňovacích irapúlsů U4.Signál pak nemůže být zápornější než je úroveň zatemňovacích impulsů U4 na obr.2e.

Na obr.4 je příklad konkrétního zapojení podle vynálezu se zaváděním zatemňovacích impulsů ZI sérioparalelním spínačem.Stejnosměrná složka signálu se obnovuje zpětnovazebním klíčováním v klíčovacím obvodu KL s prvním,druhým a třetím tranzistorem Tl. T2.T3 a integrovaným obvodem Hl.Řízený dělič ŘD je vytvořen sériovým spojením příčného odporu R2 a čtvrtého tranzistoru typu KOS PET T4 .do jehož řídicí elektrody je zavedeno'řídicí napětí z výstupu integrovaného obvodu H3 a linearizační napětí z odporového děliče Ř3.R4.Úroveň konstantní bílé U3 se získává na výstupu integrovaného obvodu H2 a její velikost se volí U3 = 0,7V, což je jmenovitá úroveň bílé.Operační zesilovač OZ s pátým až osmým tranzistorem T5. T6.T7.T8 pracuje v pásmu obrazových frekvencí.Stupeň zpětné vazby je určen velikostí prvního zpětnovazebního odporu R6. Z výstupu operačního zesilovače OZ,to je kolektoru sedmého tranzistoru TJ,se signál odbočuje navrátkovací obvod VO s devátým tranzistorem T9 typu MOS FET.Integrátor IN spojený se zesilovačem odchylky ZO je realizován integrovaným obvodem H3.Obvod pro zavedení zatemňovacích impulsů ZZ je tvořen sérioparalelním spínačem s desátým tranzistorem T10 a jedenáctým tranzistorem Til typu MOS FET,který signál v době zatemňovacího-impulsu ZI připojí na zemní potenciál,takže U4 = OV.Pak platí,že je-li Ul = U2 = OV,.je zesílení celého zapojení jednotkové a odstup černé na výstupu stejný jako na vstupu.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zapojení pro řízení odstupu černé a amplitudy televizního signálu,kde vstup je spojen s klí čovacím obvodem a výstup je spojen s obvodem pro zavádění zatemňovacích impulsů,vyznačené tím,že výstup klíčovacího obvodu (KL) je spojen se vstupem řízeného děliče (ŘD),jehož odbočka je spojena s prvním vstupem operačního zesilovače (OZ),jehož druhý vstup je spojen s druhým vstupem řízeného děliče (ŘD) a se zdrojem stejnosměrného předpětí pro zajištění konstantní bílé úrovně (U3),přičemž výstup operačního zesilovače (OZ) je jednak spojen se vstupem obvodu pro zavádění zatemňovacích impulsů (ZZ) a jednak se vstupem vrátkóvacího obvodu (VO),jehož výstup je prostřednictvím integračního obvodu (IN) spojen s prvým vstupem zesilovače odchylky (ZO),jehož druhý vstup je spojen se zdrojem řídicího napětí odstupu černé (U2),zatímco výstup zesilovače odchylky (ZO) je spojen s řídicím vstupem řízeného děliče (ŘD).
2. 2. Zapojení pro řízení odstupu černé a amplitudy televizního signálu podle bodu 1,vyznačené tím,že obvod pro zavádění zatemňovacích impulsů (77) obsahuje nejméně jeden spínač pro připojení výstupního signálu na stejnosměrný zdroj úrovně zatemňovacích impulsů (U4) při zatemňovacím impulsu (ZI).
3. 3. Zapojení pro řízení odstupu černé a amplitudy televizního áignálu podle bodu 1,vyznačené tím,že obvod pro zavádění zatemňovacích impulsů (ZZ) obsahuje nejméně jeden sčítací obvod, k němuž je připojen nejméně jeden omezovači obvod,