CS210924B1 - Zapojení teplotně stabilního korektoru gama - Google Patents

Abstract

Zapojení teplotně stabilního korektoru gama je určeno ke korekci nelineární převodní charakteristiky černobílá nebo barevné obrazovky, které jsou používány v televizní studiové technice. Zapojení využívá ke stabilizaci nelineární převodní charakteristiky obrazovky, která se skládá z řady lineárních úseků, proudových omezovačů. Podstata vynálezu je zobrazena na obr. 1.

Description

Vynález se týká zapojení teplotně stabilního korektoru gema, který je určen ke korekci nelineární převodní charakteristiky černobílé nebo barevné obrazovky.

Dosud známá řešení korektoru gama lze rozdělit do tří skupin a to na korektor gama s nelineárním členem, s logaritmicko-exponenciálním převodníkem a s aproximací z Unárních úseků. Hlavním úkolem korektoru gama je aproximovat požadovanou nelineární charakteristiku obrazovky, Korekce musí být plynule nebo stupňovitě laditelná. Důležitým požadavkem je teplotní i časové stálost korekce gama.

U první skupiny korektorů gema je základním prvkem nelineární člen, a to buá dioda nebo tranzistor. Charakteristickým znakem tohoto způsobu je značná teplotní závislost, která vyplývá z fyzikální podstaty polovodičových prvků. Proto je nelineární člen buá uložen v thermostatu, nebo se podobným nelineárním členem teplotní závislosti různým způsobem kompenzuje, obvykle však v necelém rozsahu vstupních úrovni. Nevýhodou tohoto způsobu je, že nelinearita mé exponenciální charakter, přičemž se požaduje mocninné závislost. Největší nevýhodou je však nutnost výběru nelineárních členů, jejichž charakteristiky mají značný rozptyl. Výhodou tohoto způsobu je obvodová jednoduchost a spolehlivost. Velikost korekce áe obvykle řídí změnou směšovacího poměru korigovaného a nekorigovaného signálu.

V korektorech gama druhé skupiny se velikost korekce řídí velikostí útlumu, vloženého mezi logaritmický a exponencionální zesilovač. Výhodou tohoto způsobu je teoretická možnost dosažení přesného požadovaného průběhu v celém rozsahu vstupních úrovní i v celém rozsahu regulace velikosti korekce. Ve větší míře než u minulé skupiny se však projevuje teplotní závislost, dále přistupují obtíže s kmitočtovou charakteristikou v oblastech s velkým zesílením. Velkým problémem jsou parametry obvodu při vypnuté korekci, kdy se provádí většina měření, protože pak nejvíce záleží na dokonalé komplementárnosti charakteristik logaritimického a exponenciálního zesilovače. Korektor je obvykle složitý a proto méně spolehlivý.

Korektory třetí skupiny aproximuji požadovaný průběh různým počtem lineárních úseků. Velikost korekce se řídí buá změnou směšovacího poměru mezi korigovaným signálem, nebo oddělením korekčního signálu, jehož velikost se řídí a který se pak znovu přičte ke vstupnímu signálu. Výhoda poslední možnosti spočívá ve snadném dodržení normalizační podmínky to znamená, že při změně velikosti nebo vypnutí korekce se nesmí změnit jmenovitá úroveň signálu a v menších nárocích na řízený zesilovač. Tyto korektory mají výhodu v menším rozptylu parametrů, nebol jsou méně závislé na vlastnostech polovodičových prvků. Lze jimi aproximovat libovolný tvar převodní charakteristiky. Nevýhodou je horší přesnost aproximace kterou lze zlepšit jedině za cenu zvětšování složitosti zapojení. Problémem je především teplotní a časová stálost úrovní zlomu, kdy se mění velikost zesílení.

Uvedené nedostatky řeši zapojení teplotně stabilního korektoru gama podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jeho vstup je spojen s prvým vstupem obvodu zpracování korekčního signálu a se vstupem nejméně jednoho proudového omezovače, přičemž výstup proudového omezovače je spojen s druhým vstupem obvodu zpracování korekčního signálu, jehož výstup je současně výstupem teplotně stabilního korektoru gama.

Výhody zapojení teplotně stabilního korektoru gama spočívají v tom, že úrovně zlomu na převodní charakteristice, které je složena z několika lineárních úseků, jsou nezávislé na nelineárních charakteristikách diod a jejich stabilita je déna pouze stabilitou proudových zdrojů a déle, že celé zapojení je sestaveno z lineárních obvodů, takže lze ke zlepše ní parametrů využívat lokálních zpětných vazeb. Zapojení umožňuje aby jednotlivé prvky byly stejnosměrně vázány.

Vynález bude blíže vysvětlen pomocí výkresů, kde na obr. 1 je principiální blokové schéma zapojení teplotně stabilního konektoru gama, na obr. 2 symbolické schéma proudového omezovače, na obr. 3 převodní charakteristika korektoru gama z obr. 1, na obr. 4 převodní charakteristika korektoru gema z obr. 5 příklad konkrétního zapojení teplotně stabilního korektoru gama.

Zapojení teplotně stabilního korektoru gama sestává z obvodu 2 zpracování korekčního signálu a nejméně jednoho proudového omezovače J.. Vstup teplotně stabilního korektoru gama je spojen jednak s prvým vstupem 21 obvodu 2 zpracování korekčního signálu a jednak se vstupem nejméně jednoho proudového omezovače J., přičemž výstup proudového omezovače J. je spojen s druhým vstupem 22 obvodu 2 zpracování korekčního 'signálu, jehož výstup je současně výstupem teplotně stabilního korektoru gema.

/

Teplotně stabilní korektor pracuje tak, že využívá proudový omezovač J. k přesnému a stabilnímu určení úrovně zlomu převodní chajraktetistiky: Jskmile se signálový proud zmenší pod hodnotu danou nastavením proudového omezovače 1, odepne proudový omezovač J. čést signálového proudu od společné sběrnice. Podle požadované přesnosti aproxinace lze paralelně připojit několik proudových omezovačů J. na společnou sběrnici e tím vytvořit potřebný počet zlomů převodní charakteristiky. Proud sběrnice se pak aditivně směšuje v obvodu 2 zpracování korekčního signálu s proudem lineárně závislým na vstupním napětí. Změnou směšovacího poměru nebo změnou velikosti korekčního signálu se řídí velikost korekce gama.

Déle bude popsáno pomocí obr. 2, 4,a 5 konkrétní provedení teplotně stabilního korektoru gama.

Na obr. 2 je symbolické schéma proudového omezovače 1. Od proudu proudového zdroje 2 signálu s impedancí nejméně 50 Ω se odečítá proud zdroje 1 konstantního proudu s impedancí větší než 900Ω a kladný rozdíl proudů protéká otevřenou sériovou diodou 6 do společné sběrnice 2, které je zakončena nízkým vstupním odporem, menším než 50 Ω , nósledujícího zesilovače. V případě, že proud proudového zdroje J signálu je menší než proud zdroje £ konstantního proudu, sériové dioda 6 se uzavře, oddělí signálový proud od sběrnice 2 ^θ záporný rozdíl proudů protéká otevřenou paralelní diodou 2· Vlastností tohoto obvodu je, že při uvedeném rozdílu hodnot výstupní a vstupní impedance je realizovatelný rozsah proudů v propustném směru jen nepatrně závislý na tvaru a změnách voltampérové charakteristiky diod.

Na obr. 5 je příklad konkrétního zapojení teplotně stabilního korektoru gama podle vynálezu, který aproximuje požadovanou převodní charakteristiku ze čtyř úseků, jak je znázorněno na obr. 4. Na vstup korektoru přichází televizní signál s obnovenou stejnosměrnou složkou, přičemž úroveň zatemňovacích impulsů je na nulovém potenciálu. Čtyři proudové zdroje signálu osazené tranzistory 8, 17. 22, 21 a paralelně spojenými vstupy jsou buzeny z diferenciálního zesilovače s tranzistory 18. 22· Z prvního proudového zdroje s tranzistorem 17 je prostřednictvím zpětnovazebních odporů 22, 38 39 zavedena zépomé zpětná vazba.'

Prvý až čtvrtý zdroj konstantního proudu lze při dostatečné velikosti napájecího napětí Ujj nahradit odpory 2, 12, 22. 22· Velikosti proudů tekoucí zdroji konstantního proudu určují body zlomu na převodní charakteristice korektoru. Připojení nebo odpojení příslušného proudu na vstup zesilovače s proměnným zesílením uskutečňuje diodový přepínací člen, tvořený spínacími diodami 24.' 25. 26. 27. 28. 29. Na společné sběrnici 2 se od proudu z výše popsaných proudových omezovačů 1 odečítá proud lineárně úměrný vstupnímu signálu, který je přiveden přes emitorový sledovač 16 a druhý sčítací odpor 14. Velikost takto vzniklého korekčního napětí se úélkově řídí ovládacím napětím zaváděným do uzlu 40 v zesilovači s proměnným zesílením s tranzistory 30. 31. 32. a tím se současně řídí velikost korekce gama.

• Délkově ovládaný vypínač korekčního signálu jetvořen tranzistory 33 a 3*4. Do součtového členu s tranzistory 35 a 36 je přímý signál přiveden přes sčítací odpor 12 a korekční signál přes sčítací odpor VJ.

Teplotně stabilní korektor gama podle vynélezu lze užít všude tam’, kde záleží přede3 vším na stabilitě nelineární převodní charakteristiky a méně již na jejím tvaru. Kromě oblasti televizní studiové techniky může tedy nalézt použití i v různých převodnících měři cích přístrojů, popřípadě v automatizačníoh systémech.

Claims (1)

1. Zapojení teplotně stabilního korektoru gama, vyznačený tím, že jeho vstup je spojen s prvým vstupem (21) obvodu zpracování korekčního signálu (2) a se vstupem nejméně jednoho proudového omezovače (1), přičemž výstup proudového omezovače (1) je spojen s druhým vstupem (22) obvodu zpracování korekčního signálu (2), jehož výstup je současně výstupem teplotně stabilního korektoru gama,