DE2536330B2

DE2536330B2 - Bildabtastsystem mit einem strahlungsdetektor

Info

Publication number: DE2536330B2
Application number: DE19752536330
Authority: DE
Inventors: Peter Robert Norman Stevenage Hertfordshire Stephenson (Großbritannien)
Original assignee: Hawker Siddeley Dynamics Ltd
Current assignee: Hawker Siddeley Dynamics Ltd
Priority date: 1974-08-14
Filing date: 1975-08-12
Publication date: 1977-07-28
Also published as: GB1511492A; SE7509062L; US4036763A; FR2282199A1; DE2536330A1

Description

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Die Erfindung betrifft die Verstärkung elektrischer Signale in Bildabtastsystemen. Sie befaßt sich insbesondere damit, den Frequenzgang von Vorverstärkern für Strahlungsdetektoren zu niedrigen Frequenzen hin auszudehnen, ohne daß dafür große Kondensatoren erforderlich sind.

Bei verschiedenen Anwendungen von Strahlungsdetektoren, wie 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 Frequenzkennlinie, also den 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 ohns große Koppelkondensatoren auskommt.

Die Erfindung besteht darin, daß das Ausgangssignal 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 Bezugsspannung gespeist wird, daß der Ausgang des zweiten Verstärkers mit einem zweiten Eingang des Vorverstärkers verbunden ist und daß der Ablast- und Halteschalter jeweils während der Zeilenabtastung des Bildes geöffnet und während der Austasizeiten zwischen aufeinanderfolgenden Abtastzeilen gesch'ossen ist.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht also die Verwendung von Gleichspannungsverstärkern. Störsignale bei niedrigen Frequenzen und Drifterscheinungen werden vor ieder 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 einem 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 / gespeist wird. Die sich bei der Abtastung des Bildes ändernde, auf den Detektor t 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 Rückkopplungskondensator 7 des Verstärkers 4 auf. bis die Ausgangsspannung des Vorverstärkers 2 gleich einer Bezugsspannung 6 ist. Diese beträgt in der Figur 0 V, da der untere Eingang ( + ) des Verstärkers 4 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 Kapazitäts wert von z. B. 0,01 μΡ hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. 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 Rückkopplungskondensator (7) versehen 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 ist.
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.

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