DE2526375B2 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Gleichmachung der Verstärkung von mehreren wechselspannungsgekoppelten Video-Detektorverstärkerkanälen eines Überwachungssystems - Google Patents

Description

Schaltung 9 kann eine Standard-Torschaltung in Form einer integrierten Schaltung sein (z. B. Silicon« Type Nr.DG188). Die Torschaltung 9 besitzt zwei stabile Zustände. Beim ersten Zustand, der einem ersten Spannungspegel am Toreingang 11 entspricht, wird das Video-Signal vom Detektor der Dämpfungsschaltung 8 zugeführt Beim zweiten Zustand, der einem zweiten, dem Tor il zugeführten Spannungspegel entspricht, wird der Dämpfungsschaltung 8 das 20 KHz-Bezugssignal zugeführt. Der zweite Spannungspegel steht in Form eines Impulses am Ende einer jeden Abtastung an einer Klemme 12 an.

Die Dämpfungsschaltung 8 enthält eme zweistufige Setz- oder Einstellvorrichtung und besteht ^ns einer Reihenschaltung von zwei Widerständen r. «-₄ und einem parallel geschalteten Feldeffekttransi=»cr (FET) 13,14, in jeder Stufe. Die Verstärkur.gs-Regelungsschaltung 4 speist die Kondensatoren Ci. ^- «eweüs mit einer Gleichspannung ein, die somit stet* _.i Jen entsprechenden Torelektroden der Feld'. <ekt-l ransistoren 13, 14 vorhanden ist Die Feldeifeki- Transistoren stellen veränderbare Widerstände dar, die parallel zum Eingang des Hauptverstärkers liegen.

Die Verstärkungs-Regelungssriialtung 4 enthält einen zweiten Verstärker !5 mit einem invertierenden Eingang 16, einem nicht invertierenden Eingang 17 und einem Ausgang 18. Der Ausgang 18 ist mit den Kondensatoren Q, 2 und mit den Torelektroden der Feldeffekt-Transistoren 13, 14 über entsprechende Widerstände T₅, r₆ verbunden. Ferner ist der Ausgang 18 jo mit dem invertierenden Eingang 16 des zweiten Verstärkers 15 über einen integrierenden Kondensator Ci verbunden. Der nicht invertierende Eingang 17 des Verstärkers ΐ5 ist mit einer Klemme Ϊ9 verbunden, an der ein Gleichspannungs-Bezugssignal ansteht

Der. invertierende Eingang 16 des zweiten Verstärkers 15 empfängt ebenfalls ein Signal vom Ausgang des Hauptverstärkers 3 über eine Wechselspannungskopplung 20, einen Schalter 21 und eine negative Spitzenspannungs-Deiektorschaltung 22 üblicher Bauart Der Schalter 21 besteht aus einer üblichen Torschaltung, die in integrierter Schaltungstechnik auf dem Markt verfügbar ist Dieser Schalter ist normalerweise während der ADtastperiode offen und in aer Zeit geschlossen, in der das 20 KHz-Bezugssignal mit der Dämpfungsschaltung 8 verbunden ist, und er empfängt das Steuersignal über die Klemme 12.

Ein dritter Schalter 23 ist an den Verbindungspunkt der Wechselspannungs-Kopplungsschaltung 20 und den Ausgang des Hauptverstärkers 3 einerseits und an die Ausgangsklemme 24 angeschlossen. Dieser Schalter ist bei der normalen Abtastperiode geschlossen und geöffnet, wenn das 20 KHz-Bezugssignal an die Dämpfungsschaltung 8 angeschlossen ist, und er empfängt ferner das Steuersignal von der Klemme 12. Der Schalter 23 bildet eine dritte Torschaltung, die als Standard-Baustein ausgebildet sein kann (z. B. Siliconex Type Nr. DG184).

Die Schaltung wirkt folgendermaßen. Während der Abtastung des Gesichtsfeldes empfängt der jeweilige Verstärker 3 ein Video-Signal von seinem zugehörigen Vorverstärker über ein Einstell-Potentiometer 25, den Schalter 9 und die Dämpfungsschaltung 8 und liefert ein Ausgangssignai zur Klemme 24 über den Schalter 23. Während der Abtastung ist der Schalter 21 offen und der Schalter 23 geschlossen. Am Ende der Abtastung sprechen alle drei Schalter 9,21 und 23 udi einen Impuls in der Leitung 12 an, so daß das 20 KHz-B<ÄUgssignaI nun der Dämpfungsschaltung 8 zugeführt wird, «vobei der Schalter 21 geschlossen ist und dadurch der Verstärker 15 mit dem gleichgerichteten Ausgang des Verstärken 3 verbunden und der Schalter 23 geöffnet wird. Ein Unterschied zwischen dem an der Klemme 19 anstehenden Gleichspannungs-Bezugssignal und dem Ausgang der Gleichrichterschaltung 22 wird im Verstärker 15 integriert, und dessen Ausgang wird zur Rückstellung der Feldeffekt-Transistoren 13 und 14 derart verwendet, daß der Unterschied am Eingang des Verstärkers 15 vermindert wird. Am Ende des an der Klemme 12 zugeführten Impulses wird die Schaltung so zurückgestellt, daß das Video-Signal erneut dem Verstärker 3 zugeführt, der Schalter 23 geschlossen und der Schalter 21 geöffnet wird. Die Verstärkung dei Kanals ist nun gleich der Verstärkung der entsprechenden anderen Kanäle, und das Gerät ist für die nächste Abtastung des Gesichtsfeldes vorbereitet

Die Detektoren können so ausgewählt werden, daß sie für jeden beliebigen Teil des elektro-magneiischen Spektrums empfindlich sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gleichmachung der Verstärkung von mehreren wechselspannungsgekoppelten Video-Detektorverstärkerkanälen eines Überwachungssystems, das eine Gruppe von elektromagnetische Strahlung abtastenden Detektoren enthält, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende jeder Abtastung ein gemeinsames, sinusförmiges Bezugssignal (10} auf die Eingänge der Video-Kanäle gegeben und das dann an den Ausgängen der Video-Kanäle auftretende Signal mit einem weiteren Bezugssignal (19) verglichen wird, das eine vorgegebene gemeinsame Verstärkung darstellt, und daß in jedem der Kanäle mit dem dabei auftretenden Differenzsignal eine entsprechende Regelschaltung (4, 15, 8) angetrieben wird, welche die Verstärkung in dem Kanal auf den gemeinsamen Wert einregelt

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung <"" Verfahrens gs;mäß Anspruch 1 mit einer <.
Gesichtsfeld abtastenden Detektorgruppe, deren Detektoren auf Änderungen der elektro-magnetischen Strahlung ansprechen, mit einer der Zahl der Detektoren entsprechenden Zahl von Video-Kanälen, wobei jeder Kanal elektrisch mit einem zugehörigen Detektor verbunden ist und einen wechselstromgekoppelten Verstärker zur Verstärkung des von dem zugehörigen Detektor empfangenen Signals enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung ferner enthält eine Bezugswechselspannungsquelle (12); Schalter (9) zur zeitweiligen Anschauung de,- Weci^eispannungsqueiie an den Eingang aller Dete^terf ι (!) am Ende einer Abtastung anstelle des Ausgangs ier entsprechenden Detektoren, eine einstellbare Dämpfungseinrichtung (8) in jedem Kanal zur Regelung der Verstärkung des zugehörigen Verstärkers (3) und einen Integrationsverstärker (15), der den Ausgang des an die Wechselspannungsquelle angeschlossenen Detektorverstärkers (3) mit einem weiteren Bezugssignal (19) vergleicht, ein etwa sich ergebendes Differenzsignal integriert und das integrierte Signal als Treibsignal der einstellbaren Dämpfungseinrichtung (18) zuführt und dadurch die Verstärkung des Kanals derart verändert wird, daß das Differenzsignal zu Null wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die regelbaren Dämpfungsmittel (8) in Jedem Kanal eine zweistufige Schaltung enthalten., wobei jede Stufe einen in Reihe geschalteten Widerstand fa bzw. λ) und einen parallelgeschalteten Feldeffektransistor (13) bzw.

(14) aufweist, dessen Treibelektrode mit dem Ausgang des zugehörigen Integrationsverstärkers

(15) verbunden ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Detektorverstärker (3) in den jeweiligen Kanälen am Ende jeder Abtastung Ober eine GJeicbrichiersenaJiüng {22} mn dem Eingang des fritegrätiörisverstärkefs (15) verbunden wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterschaltung (22) aus einem Wechselspannungs-Spitzengleichrichter besteht

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Gleichmachung der Verstärkung von mehreren wechselspannungsgekoppelten Video-Detektorverstärkerkanälen eines Überwachungssystems, das eine Gruppe von elektromagnetische Strahlung abtastenden Detektoren enthält

Derartige Abtastsysteme werden beispielsweise in Überwachungssystemen verwendet, die im Infrarot-Spektrum arbeiten.

ίο Da die einzelnen Detektoren unterschiedliche Teile der Szene abtasten, sind ihre Ausgänge im allgemeinen unterschiedlich, und durch die Wechselstromkopplung wird bei jeder Abtastung eines Rasters eine allmähliche Aufladung auf untersciiiedliche mittlere Spannungen

is bewirkt Wenn ein Abbild der Szene mit hoher Naturtreue erzeugt werden soll, ist es erforderlich, die Zeitkonstanten der Wechselstromkopplung so lang zu bemessen, daß verhindert wird, daß die infolge der VVeehseisiromkopphingen aufgebauten Spannungsunterschiede so groß werden, daß sie im Verlauf einer Rasterabtastung wahrnehmbar werden. Am Ende jeder Rasterabtastung ist es daher notwendig, die durch die verschiedenen Kopplungen aufgebauten Ladungen auf einen gemeinsamen Wert zurückzuführen, während die Detektoren auf eine gemeinsame Bezugsstrahlungsquelle gerichtet werden. Somit sind alle Kanäle bei Beginn der nächsten Abtastung auf einen gemeinsamen Pegel zurückgesetzt, so daß bei Abtastung einer gleichmäßigen Stelle der Szene durch mehrere Detektoren das Abbild dieser Stelle bei der Anzeige ebenfalls gleichmäßig erscheint

Es ist üblich, im Abtastgerät eine solche Bezugsstrahlungsquelle vorzusehen. Der Strahlungsausgang der Bezugsquelle kann jedoch mänchntai stärk von der vom Blickfeld empfangenen Strahlung abweichen, und unter diesen Umständen sind große Unterschiede zwischen den Detektorausgängen bei Betrachtung der Bezugsquelle und bei Betrachtung der Szene unvermeidbar. Wenn in .eichen Fällen die Verstärkungen der einzelnen Detektorverstärker nicht genau gleich sind, unterscheidet sich der Anzeigeausgang, der bei Betrachtung der Bezugsquelle gleich gemacht wird, trotzdem bei Betrachtung einer gleichmäßigen Zone der Szene. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeit zu überwinden.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst

Hierfür geeignete Schaltungsanordnungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 5.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Die Zeichnung zeigt einen Detektor 1, einen Detektor-Vorverstärker 2, einen Detektor-Hauptverstärker 3 und eine Verstärkungsregelschaltung (AGC) 4 für den Hauptverstärker.

Der Hauptverstärker 3 besitzt einen invertierenden Eingang 5, einen nicht-invertierenden Eingang 6 und einen Ausgang 7. Der Ausgang 7 ist mit einem Spannungsteiler-Netzwerk verbunden, das aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen r\ und r* besteht Der Vcrbindüngspunk! der beiden Widerstände r\ und η ist mit dem invertierenden Eingahgiiües Verstärkers 3 verbünden. Der nicht-invertierende Eingang 6 des Verstärkers 3 empfängt Signale von einer Dämpfungsschaltung 8, die ihrerseits an eine umschaltbare Schaltung 9 angeschlossen ist, die entweder den Video-Ausgang vom Vorverstärker 2 oder ein 20 KHz-Bezugssignal von einer Eingangsklemme 10 liefert. Die