DE2536330A1 - Bildabtastsystem mit einem strahlungsdetektor - Google Patents
Bildabtastsystem mit einem strahlungsdetektorInfo
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- H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
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- H03F3/04—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
- H03F3/08—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light
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Description
IIKSN3ERG & 3HÜMMEHSTEDT
PATENTANWÄLTE IN HANNOVER
Hawker Siddelay Dynamics Ltd. 24o/62o
Bildabtastsystem mit einem Strahlungsdetektor
Die Erfindung betrifft die Verstärkung elektrischer Signale in Bildabtastsys tarnen. Sie befaßt sich insbesondere darait,
den Frequenzgang von Vorverstärkern für Strahlungsdetektoren au
niedrigen Frequenzen hin auszudehnen, ohne daß dafür große Kondensatoren
erforderlich sind.
Bei verschiedenen Anwendungen von Strahlungsdetektoren, wia
z.B. für die Erzeugung von Fernsehbildsignalen, werden für die Verstärkung der Signale breitbandige Videoverstärker benötigt.
Bei einigen Formen von Bildabtastsystemen wird das Fernsehraster dadurch aufgebaut, daß Strahlungsdetektoren ein Bild der jeweiligen
Szene abtasten. Dabei ist es oftmals schwierig, die erforderliche Empfindlichkeit, also z.B. die gewünschte Amplitude des
Ausgangssignals der Detektoren zu erreichen. Diese Empfindlichkeit
kann dadurch erhöht werden, daß man die Zahl der Detektoren erhöht und dadurch die Bandbreite und demzufolge das Störsignal
eines jeden einzelnen Detektors verringert. Bei dieser Lösung ist es jedoch erforderlich, die gesamte Frequenzkenn-linie, also den
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Frequenzgang, zu niedrigen Frequenzen hin zu verschieben. Das erfordert
große Kondensatoren in den Filtern, die den Frequenzgang des Systems bei niedrigen Frequenzen bestimmen. Wegen der erhöhten
Anzahl von Verstärkern ist aber die Anwendung großer Kondensatoren oftmals unerwünscht, da sie den Aufwand und Raumbedarf
für die gesamte Elektronik untragbar erhöhen.
In manchen Anwendungsfällen ist es möglich, Gleichspannungsverstärker
zu verwenden, wodurch Koppelkondensatoren vermieden werden. Diese Lösung ist jedoch oftmals nicht anwendbar, da Drifterscheinungen
und Störungen bei niedrigen Frequenzen untragbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur Verstärkung eines Signals von einem Strahlungsdetektor zu
schaffen, die einen genügend weiten Frequenzgang zu niedrigen Frequenzen aufweist, die genannten Anforderungen erfüllt und ohne
große Koppelkondensatoren auskommt.
Die Erfindung besteht darin, daß das Äusgangssignal des
Detektors an einen Eingang eines Gleichspannungs-Vorverstärkers angelegt ist, daß ein zweiter Gleichspannungsverstärker
vorgesehen ist, an dessen einen Eingang das Ausgangssignal
des Vorverstärkers über einen Abtast- und Halteschalter angelegt ist, daß der zweite Gleichspannungsverstärker mit einem Rückkopplungskondensator
versehen und an einem zweiten Eingang mit einer Bezugs spannung gespeist wird, daß der Ausgang des zweiten
Verstärkers mit einem zweiten Eingang des Vorverstärkers verbunden ist und daß der Abtast- und Halteschalter jeweils während
der Zeilenabtastung des Bildes geöffnet und während der Austastzeiten
zwischen aufeinanderfolgenden Abtastzeilen geschlossen ist.
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Die erf Inching s gemäße Lösung ermöglicht also die Verwendung
von Gleichspannungsverstärkern. Störsignale bei niedrigen Frequenzen
und Drifterscheinungen werden vor jeder Abtastzeile eines Rasters korrigiert, und zwar durch die Einstellung einer Vorspannung,
die dann während der ganzen Zeile durch den Abtast- und Halteschalter aufrechterhalten bleibt. In der Austastzeit
vor der nächsten wirksamen Abtastzeile wird die Vorspannung neu eingestellt und dadurch jegliche Abweichung berücksichtigt, die
während der vorangegangenen Abtastzeile erfolgt ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an
einen Ausführungsbeispiel erläutert. Die Figur zeigt ein Blockschaltbild
einer Schaltung für die Verarbeitung des Signales von einem Strahlungsdetektor.
In der Figur besteht der Strahlungsdetektor aus einem photoleitenden Detektor 1, der mit einem konstanten Strom I gespeist
wird. Die sich bei der Abtastung des Bildes ändernde, auf den Detektor 1 fallende Strahlung verändert die Leitfähigkeit des
Detektors 1 und demzufolge wegen des konstanten Stromes auch die am Detektor 1 stehende Spannung. Dieses Prinzip ist auf jede
Form eines Detektors anwendbar, .der ein elektrisches Ausgangssignal
erzeugt, das verstärkt werden muß.
Ein Gleichspannungsverstärker 2 verstärkt das Signal vom Detektor 1.Vor jeder aktiven Abtastzeile, also vor jeder Hinlaufzeit
einer Zeile, wird eine konstante Bezugsstrahlungsquelle auf den Detektor 1 gerichtet. Gleichzeitig wird ein Abtast- und
Halteschalter 5 geschlossen. Ein Gleichspannungsverstärker 4 wird dann mit der Ausgangsspannung des Vorverstärkers 2 über eine
Phasenumkehrstufe 3 gespeist. Diese Spannung lädt einen Rückkopplung
skondensator 7 des Verstärkers 4 auf, bis die Ausgangsspannung
des Vorverstärkers 2 gleich einer Bezugsspannung 6 ist. Diese beträgt
in der Figur O V, da der untere Eingang (+) des Verstärkers
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über einen Widerstand geerdet ist. Vor dem Beginn der nächsten,
aktiven Abtastzeile, also der Zeilenhinlaufzeit, wird, der Schalter
5 geöffnet. Die mittlere Ausgangsspannung des Vorverstärkers 2 wird während der ganzen folgenden Abtastzeile durch die in dem
Rückkopplungskondensator 7 gespeicherte Ladung auf der Bezugsspannung 6 gehalten. Die Schaltung läßt sich so bemessen, daß der
Kondensator 7 einen geringen Kapazitätswert von z.B. 0,01 μ¥ hat.
-Patentansprüche-
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Claims (3)
1. Bildabtastsystem mit einem Strahlungsdetektor, der zur
Erzeugung eines Rasters wiederholt ein Bild abtastet, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Detektors (1) an
einen Eingang (+) eines Gleichspannungs-Vorverstärkers (2) angelegt ist, daß ein zweiter Gleichspannungsverstärker (4) vorgesehen
ist, an dessen Eingang (-) das Ausgangssignal des Vorverstärkers (2) über einen Abtast- und Halteschalter (5) angelegt
ist, daß der zweite Gleichspannungsverstärker (4) mit einem Räckkopplungskondensator (7) versahen und an einem zweiten
Eingang (+) mit einer Bezugsspannung (6) gespeist wird, daß der Ausgang des zweiten Verstärkers (4) mit einem zweiten Eingang
(-) des Vorverstärkers (2) verbunden ist und daß der Abtast- und Halteschalter (5) jeweils während der Zeilenabtastung des
Bildes geöffnet und während der Austastzeiten zwischen aufeinanderfolgenden Abtastzeilen geschlossen isb.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils während der Schließzeiten des Schalters (5) eine Bezugsstrahlungsquelle
auf den Detektor (1) gerichtet ist.
3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Vorverstärker (2) und dem zweiten Verstärker (4) eine Phasenumkehrstufe (3) vorgesehen ist.
Bs / so / dm
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Applications Claiming Priority (1)
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