SE450185B - Digitalforsterkningsstyrsystem - Google Patents

Description

1150 185 minnet på ett enklare och mera ekonomiskt sätt utan att man behöver en mikroprocessor.

I enlighet med en aspekt av föreliggande uppfinning åstadkom- mes ett digitalförstärkningsstyrsystem. I detta system ingår ett di- rektåtkomstminne för att lagra förstärkningsfunktionen. En digital- adressekvens alstras i en första takt. En digitaldatasekvens alstras i en andra takt som står 1 samband med den första takten såsom en funktion av den önskade förstärkningsfaktorn. Organ är anordnade att mata in digitaldatavärden i minnet när olika adressvärden alstras.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen använder styrsystemet med variabel förstärkning för en digitalsignal sig av digitalminnet för att åstadkomma en önskad överföringskarakteristik för den till- förda digitalsignalen. I minnet ingår en datauppställning som repre- senterar en till dess adressingángar förd digitalsignal modifierad med den önskade överföringskarakteristiken. Datauppställningen utgör en funktion av en variabel styrsignal som representerar det numeriska förhållandet X/Y. Digitalpulståg alstras i takter som representerar förhållandet mellan X och Y. Ett av digitalpulstågen används för att öka i små steg en adressräknare, medan det andra digitalpulståget an- vänds för att öka i små steg en dataräknare. När adressräknaren ökas i små steg till ett nytt adressvärde matas denna adress till digital- minnets adressingång. Det aktuella värdet hos dataräknaren matas där- efter in i digitalminnet i det av adressräknaren adresserade läget.

Minnet matas på detta sätt över det dynamiska intervallet för syste- mets ingångssignal. Den i minnet lagrade datauppställningen represen-_ terar således en ingångssignal multiplicerad med en förstärkningsfak- tor som står i samband med förhållandet X/Y.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen innehåller den del av minnesdatauppställningen som svarar mot ingångssignaler bortom det förväntade dynamiska intervallet för ingångssignalen utomintervalldata- värden som nedbringar till ett minimum verkningarna av störningar och utomintervallingångssignaler i den återgivna utgångssignalen.

På bifogade ritningar visar fig l i blockschemaform ett på ett direktåtkomstminne baserat digitalförstärkningsstyrsystem som är ut- format i enlighet med föreliggande uppfinnings principer, fig 2 åskåd- liggör i blockschemaform ett på ett direktåtkomstminne baserat digital- förstärkningssystem som är utformat i enlighet med föreliggande upp- finnings prinoiperför att åstadkomma förutbestämda utomintervallut- 3 450 185 gängssignaler för ingângssignaler bortom dessas förväntade dyna- miska intervall; fig 5 är en tabell som visar arbetssättet hos arran- gemangen enligt fig l och 2 när ingångssignalen skall dämpas, fig 4 är en tabell som visar arbetssättet hos arrangemanget enligt fig l när ingàngssignalen skall förstärkas, fig 5 och 6 återger grafiskt resultaten som är visade 1 tabellerna i de respektive figurerna 3 och 4, fig 7A-7D åskådliggör typiska överföringskunmr för förstärk- ningsstyrsystemet enligt fig 2, och fig 8 åskådliggör en överförings- kurva för ett adaptivt förstärkningsstyrsystem som är utformat i en- lighet med ännu en aspekt av föreliggande uppfinning, Fig 1 visar ett digitalförstärknimgsstyrsystem som är utfor- mat enligt föreliggande uppfinnings principer.Digitalförstärknings- styrord N och M, vilkas värden representerar X/Y, såsom kommer att diskuteras nedan, lagras i en N/M-låskrets eller ett N/M-register l0.

I detta exempel har vartdera ordet N resp M fyra bitars längd. De lag- rade Nf och M-orden matas till parallellingángarna hos en räknare l2 med förinställning till N och en räknare l4 med förinställning till M. gvarje räknare har en spill- eller utöverföringssignalutgång CO, en parallellmatningssignalingång L och en klockingàng CLK. Räknarens.l2 CO-utgång är kopplad till räknarens lO L-ingång och till en klockin- gång CLK hos en adressräknare l6. Räknarens 14 CO-utgång är kopplad till räknarens 14 L-ingång och till en klockingång CLK hos en dataräk- nare 18.

Parallella utgångar från adressräknaren 16 är kopplade till en ingång INl hos en multiplexor 22. En videoingångssignal matas till en andra ingång ~IN2 hos multiplexorn 22. Utgången från multiplexorn 22 är kopplad till adressingången till ett direktätkomstminne 20. Paral- lellutgàngar från dataräknaren 18 är kopplade till dataingången till direktåtkomstminnet 20. Ut-överföringssignalutgångar CO hos adress- och dataräknarna är kopplade till var sin ingång till en eller-grind 32 som har en utgång som är kopplad till återställningsingångarna R hos räknarna 16 och 18 samt till återställningsingången R hos en R-S- vippkrets 30.

En initiera-signal matas till vippkretsens 30 inställningsin- gång S. Q-utgången från vippkretsen 30 är kopplad till välj-ingången hos multiplexorn 22, till mod-ingången hos direktåtkomstminnet 20 och till den ena ingången till en och-grind 44. Utgången från och-grinden 44 är kopplad till CLK-ingångarna hos räknarna 12 och 14. En klock- signal matas till en andra ingång till och-grinden 44 och till ingången till en inverterare 42. Utgången från inverteraren 42 är kopplad till 45ø1s5i g i 4- den ena ingången till en och-grind 40; vars andra ingång är kopplad till CO-utgången hos räknaren 12 med förinställning till N. Utgången från och-grinden 40 är kopplad till skrivpuls~ingången till direkt- åtkomstminnet 20.

Direktåtkomstminnet 20 har två arbetssätt eller moder, näm- ligen läs resp_skriv..ï läsmoden förstärker eller dämpar eirektåt- _=omftminnet en tillförd digitalvideoingångssignal. I skrivmoden ändras datauppställningen hos direktåtkomstminnet så att den till- förda digitalvideosignalen sedermera förstärks eller dämpas med en annan förstärkningsfaktor. I läsmoden återställs vippkretsen 30, var- vid dess Q-utgång avger en låg utgångssignal. Denna låga signal ut- väljer ingången lN2 till multiplexorn 22, vilken sistnämnda därefter genomkopplar digitalvideoingàngssignalen vid ingången IN2 till multi- plexorns utgång. Den låga Q-signalen nedkppplar också och-grinden 44 och inhiberar därvid klocksignaler från CLK-ingångarna hos räknaren 12 med förinställning till N och räknaren l4 med förinställning till M.

Den låga Q-signalen inställer också direktåtkomstminnet i dettas läs- mod, varigenom digitalvideoingångssignalen vid dess adressingång brin- gas att utvälja minneslägen som utläses vid utgången från direktåt- komstminnet 20. Digitalvideoingångssignalen kommer därvid att dämpas eller förstärkas med förstärkningsfaktorn som är representerad av den i direktåtkomstminnet 20 lagrade datauppställningen.

När man önskar ändra förstärkningsfaktorn hos dataàtkomstmin- net 20 inmatas nya värden på N och M i N/M-låskretsen 10. De nya vär- dena på N och M matas till ingångarna till räknaren 12 med förinställ- ning till N resp till räknaren 14 med förinställning till M och de förs in i dessa räknare. En initiera-signal påläggs därefter vippkretsen 30, varigenom vippkretsen ställs, varigenom Q-signalen bringas att bli hög. ñen höga Q-signalen utväljer ingången IN1 till multiplexorn 22, var- igenom utgångssignalen från adressräknaren 16 genomkopplas till adress- ingången till direktåtkomstminnet 20. Den höga Q-signalen inställer också direktåtkomstminnet 20 till dettas skrivmod och aktiverar den ena ingången hos och-grinden 44. Räknarna 12 och 14 med förinställning till N resp M matas nu med N- och M-värdena, medan adress- och data- räknarna tidigare har återställts till noll på sätt som kommer att be- skrivas nedan. ' _ Och-grinden 74 aktiveras nu, varför den överför klocksignaler till CLK-ingångarna hos räknarna 12 och 14. Räknaren 12 med förinställ- ning till N börjar räkna upp från sitt utgångsvärde N, och räknaren 14 med förinställning till M börjar räkna upp från sitt utgângsvärde M. 52 * 450 185 När räknarna N och M är fyrabiträknare kommer räknaren 14 med förin- ställning till M att i sista hand öka i små steg från sitt maximala räknevärde 11112 till ett spilltillstând, vid vilken tidpunkt en ut- -överföringspuls alstras vid dess CO~utgång. Ut-överföringspulsen med- för att dataräknaren 18 ökas i små steg med ett och medför också att M-värdet matas in i räknaren 14 med förinställning till M. Förloppet upprepas därefter och dataräknaren 18 ökas i små steg varje gång räk- naren 14 med förinställning till M utsätts för spill.

'Räknaren 12 med förinställning till N arbetar på likartat sätt och räknar därvid upp från sitt utgångsvärde N, varjämte spill upp- står i klockcvkeln som följer på räknarens maximala räknevärde llllg.

När spill uppstår i räknaren 12 ökas adressräknaren 16 i små steg med ett, varjämte N-värdet matas in i räknaren 12 på nytt. Spillsignalen hos räknaren 12 med förinställning till N kvarstår under en hel klock- period. Under spillsignalens andra hälft är den inverterade klocksig- nalen som-avges av inverteraren 42 hög, varjämte de båda ingångarna till och-grindeni4O aktiveras. Och-grinden 40 alstrar vid denna tid- punkt en puls som lagrar värdet hos dataräknaren 18 i direktåtkomst- minnet 20 i ett direktåtkomstminnesläge som är bestämt av adressräkna- rens 16 värde. u Direktàtkomstminnet 20 matas kontinuerligt på detta sätt, var- vid dataräknarens 18 värde matas in i på varandra följande direktât- komstminneslägen under varje klockcykel som adressräknaren 16 ökas med små steg. Då adressräknaren 16 har ett utgàngsord med samma längd som direktåtkomstminnets adressord kommer på varandra följande direktàt- komstminneslägen att matas till dess att antingen dataräknaren eller adressräknaren avger spill. Om exempelvis adressordet hos direktåtkomst- minnet 20 har längden åtta bitar väljs adressräknaren 16 som en åtta- biträknare. Om dataräknaren 18 inte håller på att ökas i små steg i högre takt än vad som är fallet med adressräknaren 16 når adressräkna- ren 16 i sista hand sitt maximala räknevärde (och den sista direktåt- komstminnesadressen) llllllll2 innan dataräknaren 18 utsätts för spill.

Direktåtkomstminnet 20 är då fullmatat, och nästa puls vid adressräk- narens CLK-ingång bringar räknaren 16 att utsättas för spill, varigenom en puls erhålls vid räknarens ut-överföringsutgång CO; Denna puls ge- släpps av eller-grinden 32 och återställer både adress- och dataräk- naren till noll samt återställer vippkretsen 30. Vippkretsens 30 Q-sig- nal blir nu låg, varigenom klockgrinden Äü nedkopplas, vidare direkt- åtkomstminnet inställs i sin läsmod och IN2 hos multiplexorn 22 utva13S på nytt för återupptagning av direktåtkomstminnets 20 digitalvideosig- s» 450 185 O nalbebandling med en ny datauppställning.

I Han ser också att om dataräknaren 18 utsätts för spill före adressräknaren 16 kommer på likartat sätt dataräknarens 18 ut-över- föringspuls att återställa både adress- och dataräknarna samt vipp- kretsen 30. 1 I utföringsformnn enligt fig 1 räknar räknarna 12 och 14 med förieställning till N resp M upp från N- och M-värdena. Förstärk- ningen X/Y hos direktàtkomstminnet 20 beräknas då såsom (NOF-N)/ (nOF-ra), där NOF och MOF de respektive räknarna. När räknarna 12 och 14 är fyrabiträknare är HOF och N¿F båda lika med 16. När således exempelvis direktåtkomst- minnet skall åstadkomma förstärkningen 2/3 är (NOF-N)/(MOF-M) lika med 2/3. Dä NOF och MOF är lika med 16 satisfierar värdet 14 på N och värdet 15 på_M likheten. Ett exempel på arbetssättet hos arrangemanget enligt fig 1 för N=14 och M=l5 är visat i tabellen i fig 3.

Inledníngsmässigt matas räknaren 12 med förinställning till N med värdet 14, medan räknaren 14 med förinställning till M matas med värdet 15, såsom är visat nå vänster sida i fig 5. Adress- och data- räknarna återställs båda till noll, medan direktåtkomstmínnet 20 in- ställs i sin skrivmod. Vid tidpunkten för den första klockpulsen 79 ökas räknaren 14 med förinställning till N i små steg till 15, var- jämte räknaren 14 med förinställning till M ökas i små steg till 14.

Nästa klockpuls 72 medför en ökning i små steg av räknaren 12 med för- inställning till N så att man erhåller en ut-överföringspuls som ökar adressräknaren i små steg till 1. Klockpulsen 72 ökar också i små steg räknaren 14 med förinställning till M till värdet 15. Räknaren 12 med förinställning till N matas på nytt och får värdet 14, medan den an- dra hälften av klockperioden alstrar en skrivpuls 73. Värdet noll hos dataräknaren blir nu inskrivet i direktåtkomstminnet vid adress- läget 1. utgör räknevärdena där spill erhålls från Nästa klockpuls 74 ökar i små steg räknaren 12 med förinställ- ning till N till värdet 15 och ökar i små steg räknaren 14 med förin- soällning till M så att denna räknare avger en ut~överföringspu1s.

Denna ut-överföringspuls ökar i små steg värdet hos dataräknaren till 1 och medför inmatning på nytt i räknaren 14 med förinställning till ï så att denna räknare får värdet 13. Nästa klockpuls 76 ökar i små steg räknaren 14 med förinställning till M till värdet 14 och ökar i små steg räknaren 12 med förinställning till N så att denna räknare avger en ut-överföringspuls. Nämnda ut-överföringspuls ökar i små steg ndressräknaren till 2 och återinmatar värdet 14 i räknaren 12 med för- :salar 7 450 185 inställning till N. Under den andra hälften-av denna klockperiod al- stras en skrivpuls 77 som matar värdet 1 från dataräknaren in i di- rektàtkomstminnet vid adressläget 2.

Två klockperioder senare bringar klockpulsen 80 båda dela-med- räknarna att avge spill, varigenom adressräknarens värde ökas i små .steg till 3 och dataräknarens värde ökas i små steg till 2. Den efter- följande skrivpulsen 81 skriver in värdet 2 i direktåtkomstminnets 20 adressläge 3.

Inmatning sker kontinuerligt i direktâtkomstminnet 20 på detta sätt. Man ser att adressräknaren 16 ökas i små steg varannan klock- period och att dataräknaren 18 ökas i små steg var tredje klockperiod.

Adress- och dataräknarna ökas således i små steg medelst pulståg med takter som representerar X/Y-förstärkningsförhàllandet, i detta exem- pel 2/3.

Slutligen inmatas datavärdet 169 i det sista direktminnesát- komstläget 255 medelst skrivpulsen 85. Två klockpulser senare bringar ' klookpulsen 88 räknaren 12 med förinställning till N att alstra en ut- överföringspuls. Denna ut-överföringspuls ökar i små steg adressräk- naren 16 så att denna 1 sin tur alstrar en ut-överföringspuls. Den sistnämnda ut-överföringspulsen återställer både adress- och dataräk- naren till 0 och återställer vippkretsen 30 i fig 1, varigenom syste- met bringas att återgå till läsmoden. Q Adress- och datavärdena enligt fig 5 är representerade grafiskt i fig 5 medelst den trappstegformade vågen 120. Den streckade linjen som är dragen längs vågen 120 representerar den trappstegformade vägens lutning, och man ser att den alstrar en utgàngssignal y som är lika med 2/3-x, som utgör ingångssignalen, varvid ingångssignalen är an- given av värdena längs abskissan och utgångssignalen är angiven av värdena längs ordinatan i figuren. Man ser att förstärkningen uppgår till 2/3.

Fig 4 är likartad fig 5 och representerar arbetssättet hos ut- föringsformen enligt fig 1 för en förstärkning som är större än ett, varunder dataräknaren ökas i små steg i högre takt än adressräknaren.

Fyrabiträknaren 12 med förinställning till N börjar räkna från ut- gångsvärdet 15, och fyrabiträknaren 14 med förinställning till M bör- jar räkna med värdet 15. Införing av dessa värden i uttrycket -ír1OF-N)/(1»¶OF-M) ger (16-13)/(16-15), dvs X/Y = 5/1 = 3.

Med utgångspunkt från utgångsvärdena 13 och 15 ökas i små steg räknaren 12 med förinställning till N till värdet 14, varjämte räkna- ren 14 med förinställning till noll ökas i små steg så att den första aa. 450 185 ' 8 klockpulsen 90 ger upphov till en ut-överföringspuls. Denna ut-över- äringspuls ökar i små steg dataräknaren till 1 och àterinmatar vär- iet 15 i räknaren 14 med förinställning till M. Nästa klockpuls 92 .ökar i små steg räknaren 12 med förinställning till N och bringar räk- naren 14 med förinställning till M att alstra en ut-överföringspuls, varigenom dataräknaren ökas i små steg till 2, varjämte räknaren 14 red förinställning till M återmatas med värdet l5. Den tredje klock- pulsen 94 bringar båda räknarna med förinställning att alstra ut-över- föringspulser vilka i små steg ökar värdet hos dataräknaren till 5 och värdet hos adressräknaren till 1. Nästa halvklockperiod ger upp- hov till en skrivpuls 95 som matar in värdet 3 i direktåtkomstminnes- läget l. Räknarna med förinställning återmatas till sina utgångsvärden, varjämte räkneförloppet fortsätter. Tre klockcykler senare ökas adress- räknaren i små steg till 2 samtidigt som dataräknaren ökas i små steg till 6. Skrivpulsen 101 skriver därefter in värdet 6 i direktåtkomst- minnets adressläge 2. Vid klockpulsen 108, slutligen, ökas i små steg adress- och dataräknarna till värdena 85 resp 255. En skrivpuls 109 in- natar värdet 255 i direktåtkomstminnets adressläge 85. Vid nästa klock- puls llO alstrar räknaren 14 med förinställning till M en ut-övere föringspuls som i sin tur ökar i små steg dataräknaren så att denna av- ger en ut-överföringspuls. Pulsen från dataräknaren återställer både adress- och dataräknaren samt vippkretscn 30, varigenom systemet enligt fig l återförs till läsmoden.

Direktåtkomstminnets adress- och datavärden enligt fig 4 är vi- sade grafiskt medelst den trappstegformade vågen 130 i fig 6. Denna trappstegformade våg approximerar den i form av en rät linje föreliggan- de överföringsfunktionen y=3x, där y utgör utgångssignalen och x ut- gör ingångssignalen i fig 6. Man ser att förstärkningen uppgår till 3.

En andra utföringsform av digitalförstärkningsstyrsystemet, också nu utfört i enlighet med föreliggande uppfinnings principer för en televisionsmottagare, är visad i fig 2. Sådana element i fig 2 son har beskrivits i fig l är försedda med samma hänvisningsbeteck_ingar, och de kommer inte att beskrivas ytterligare.

Enligt fig 2 är'åtta omkopplare anordnade för att tillföra de av fyra bitar bestående M- och N-signalerna till N/M-låskretsen lO en televisionsmottagare kan N- och M-omkopplarna exempelvis ingå i en omkopplare som omfattar ett antal på varandra staplade skivor som på- verkas av en gemensam axel så att omkopplarkontakterna öppnas och sluts T i förutbestämd ordningsfölgd efter hand som axeln vrids. Signaler som avges av N- och M-omkopplarna matas till A-ingångarna hos en A;B-kcm- 450 185 parator 50. Utgångarna från N/M~låskretsen l0 är kopplade till B-in- gångarna hos komparatorn 50. På samma sätt som i fig l är N- och M-ut- gångarna från låskretsen 10 kopplade till ingângarna till räknaren 12 med förinställning till N resp räknaren 14 med förinställning till M.

A-B-utgången från komparatorn 50 är kopplad till den ena in- gången till en och-grind 52. En kontrollpulssignal som bildas av tele- visionsavböjningskretsen 70 matas till en andra ingång till och-grin- den 52. Utgången från och~grinden 52 är kopplad till aktiveringsin- gången hos låskretsen 10 och till de båda ställingångarna S hos två R-S-vippkretsar 50 och 54. Q-utgången från R-S-vippkretsen 54 är kopp- lad till återställningsingången R hos vippkretsen 54 och till ingångar till eller-grindarna 56 och 58. Räknarens l2 med förinställning till N ut-överföringsutgâng CO är kopplad till en andra ingång till eller- grinden 56, vidare till CLK-ingången till adressräknaren 16 och till den ena ingången till och-grinden 40. Utgången från eller~grinden 56 är kopplad till belastningsingången L till räknaren l2 med förinställ- till N. Räknarens 14 med förinställning till M ut-överföringsut- C0 är kopplad till CLK-ingången till dataräknaren 18 och till en a ingång till eller-grinden 58, Utgången från eller-grinden 58 är ning såna andr kopplad till belastningsingången L hos räknaren 14 med förinställning till M. ' Q-utgången från R-S-vippkretsen 50 är kopplad till den ena in- gången till en och-grind 48, vidare till INl-väljingången till multi- plexorn 22 och till modväljingàngen till direktåtkomstminnet 20. Ut- gången från och-grinden 48 är kopplad till CLK-ingångarna till räknar- na 12 och 14. En klocksignal matas till en andra ingång till och-grin- den 48 och till ingången till inverteraren 42.

Dataräknarens l8 ut-överföringsutgång CO är kopplad till S-in- gången till en R-S-vippkrets 62. Q-utgången från vippkretsen 62 är kopplad till matningsingången till dataräknaren 18. Utgången från ocn- grinden 40 är kopplad till den ena ingången till en eller~grind 46. Ut gången från inverteraren 42 är kopplad till en andra ingång till och- grinden 40. Adressräknarens 16 CO-utgång är kopplad till dataräknarens 18 återställningsingångar R, vidare till vippkretsen 62, till adress- räknaren 16, till vippkretsen 50 och till en andra ingång till en eller- grind 46{ Utgângen från eller-grinden 46 är kopplad till skrivpulsin- gången till direktåtkomstminnet 20.

En utomintervalldatabuffert 60 är kopplad till parallella in- gångar till dataräknaren 18. Ett system 80 för automatisk förstärk- 450 185 t ti Wi ningsreglering har en utgång kopplad till ingången till en utominter- valldatagenerator 64, som är försedd med utgångar som_är kopplade till .ingångar till bufferten 60.

När systemet enligt fig 2 häller på att bearbeta den till mul- tiplexorns 22 ingång IN2 matade videosignalen återställs vippkretsen 30, varvid dess Q-utgång alstrar en låg signal. Denna låga signal väljer ingången IN2 hos multiplexorn 22 på så sätt att videosignalen matas till adressingången till direktåtkomstminnet 20, varjämte och- grinden 48 nedkopplas, klocksignaler från CLK-ingångar till räknaren 12 med förinställning till N och räknaren l4 med förinställning till M inhiberas, varjämte direktåtkomstminnet ställs i sin läsarbetsmod.

Systemets förstärkning ändras genom att man öppnar resp sluter skilda omkopplare bland M- och N-omkopplarna. För att man skall und- vika att avbryta behandlingen av videosignalen är det önskvärt att man matar direktåtkomstminnet 20 under en tid då videosignalen är overk- sam, såsom under vertikalsläckintervallet. Kontrollpulsen som initierar en förstärkningsändring alstras således vid början av vertikalsläckin- tervallet medelst televisionavböjningskretsen 70. Om M- och K-omkopp-p larna inte har ändrats kommer signalerna vid komparatorns 50 A-in- gångar att bli desamma som signalerna som hålls av F/M-låskretsen 50, vilka matas till komparatorns B-ingångar. A kommer då att bli lika med B, och signalen vid komparatorns 50 A-B-utgång kommer att bli låg.

När således en kontrollpuls förs till den ena ingången till och-grin- den 52 inhiberas grinden av den låga A-B-signalen vid grindens andra ingång, varvid direktâtkomstminnets 20 drift i läsmoden kommer att fortsätta utan avbrott.

När en eller flera av M- och N-omkopplarna injusteras för att andra systemets förstärkning skiljer sig signalerna vid komparatorns Å-ingångar från signalerna vid B-ingångarna. A är inte längre lika med 3, och A-B-signalen blir hög. När nästa kontrollpuls anländer al- strar och-grinden 52 en initiera-puls, som medför att de nya 2- och Y-omkopplarvärdena låses in i N/M-låskretsen lO, varjämte nämnda grind inställer vippkretsarna 50 och 54 så att en ändring i förstärkninge: inleds. Vippkretsen 54 har till uppgift att inleda räknarnas 12 oc. 14 inställning till M resp N. När vippkretsen 54 ställs kommer dess Q-utgång att bli hög, varvid den avger en puls som kopplas till räk- narnas l2 och 14 matningsingàngar L via de respektive eller-grindarna 56 och 58. Denna matningspuls matar de nya värdena pà N och I in i räknarna 12 och 14 med förinställning till N resp med förinställning 450 185 ti “dl ge" dtill M. Vippkretsens 54 Q-utgång är kopplad till vippkretsens 54 åter- ställningsingång, varför vippkretsen återställer sig själv.

När vippkretsen 50 ställs kommer dess Q-utgångssignal at; väl- .ja multiplexorns 22 ingång i INl, vilken kopplar utgången från adress- räknaren l6 till adressingången till direktåtkomstminnet 20. Vipp- kretsens 30 Q-utgångssignal inställer också direktåtkomstminnet 20 till dettas skrivarbetsmod och aktiverar och-grinden 48. Och-grinden 48 genomsläpper nu klocksignaler till räknarna 12 och l4 med förin- ställning till N resp med förinställning till M, och dessa räknare arbetar på det i samband med beskrivningen av fig l förklarade sättet.

Ut-överföringssignaler från räknaren 14 med förinställning till M ökar i små steg dataräknaren 18 och matar in M-värdet i räknaren l4 på nytt.

Ut-överföringssignaler från räknaren 12 med förinställning till N ökar i små steg adressräknaren l6, utför återinmatning av N i räknaren 12, och möjliggör genomsläppning av klockpulser till direktåtkomstminnets 20 skrivpulsingång under den andra hälften av varje klockperiod. Om systemets förstärkning skall vara mindre än eller lika med ett när adressräknaren 16 det maximala direktåtkomstminnesadressvärdet innan dataräknaren 18 har spillt överl Vid den tidpunkten kommer varje direkt- âtkomstminnesadressläge att ha matats med ett datavärde, varjämte nästa ut-överföringspuls från räknaren 12 med förinställning till N bringar adressräknaren 16 att spille över så att en ut-överföringspuls erhålls vid denna räknares CO-utgång. Denna ut-överföringspuls återställer da- ta- och adressräknarna, och den vidarebefordras också via eller-grin- den 46 till direktåtkomstminnets 20 skrivpulsingång. Denna skrivpuls matar nu dataräknarens aterställningsvärde noll till adressläget noll i direktåtkomstminnet 20. Ut-överföringspulsen återställer också vipp- kretsen 30 och bringar dess Q-utgångssignal att bli låg. Den låga Q- utgånvssignalen väljer multiplexorns 22 ingång IN2 och âterför direkt- âtkomstminnet 20 till dettas läsmod så att videosignalen kan behandlas med den nya förstärkningsfaktorn.

Om den nya förstärkningsfaktorn är större än ett spiller data- räknaren 18 över innan adressräknaren 16 har nått den högsta direktåt- komstminnesadressen. Eftersom datavärdena i de återstående adressläge- na svarar mot signalnivåer bortom det förväntade dynamiska intervallet för ingångsvideosignalen som håller på att behandlas kommer utominter- valldatavärden att matas in i de återstående direktåtkomstminnesadress- lägena. Detta sker såsom gensvar på ut-överföringssignalen som alstras vid dataräknarens 18 CO-utgång. Denna signal ställer vippkretsen 62 e t *iso las och bringar därvid vippkretsens 62 Q-ütgång att mata ett överinter- valldatavärde från bufferten 60 in i dataräknaren 18; Med en hög sig- nal pålagd dataräknarens 18 belastningsingång har ut-överföringspulser vid räknarens CLK-ingång ingen inverkan på räknaren. Detta hindrar da- taräknaren 18 från att matas i små steg och säkerställer att den fort- sätter att hålla kvar utomintervalldatavärdet. Adressräknaren fort- sätter att ökas i små steg medelst ut-överföringspulser hos räknaren 12 med förinställning till N. Under den andra hälften av varje klock- period alstrar och-grinden 40 en klockpuls för direktàtkomstminnets 20 skrivpulsingâng via eller-grinden 46. Detta medför att utomintervall- iatavärdet som hålls i dataräknaren 18 matas in i de återstående direkt- átkonstminnesádresslägena efter hand som adressräknaren ökas i små steg genom de återstående direktåtkomstminnesadresserna. När läget för den sista direktâtkomstminnesadressen har matats återställer ut-överförings- pulsen från adressräknaren 16 vippkretsen 62 och adress- och dataräk- narna. Ut-överföringspulsen matar också värdet noll in i adressläget noll hos direktåtkomstminnet 20 och återställer vippkretsen 30, var- vid systemet âterförs till läsmodarbetssättet för behandling av video- signalen.

Det i fig 2 visade förstärkningsregleringssystemets prestanda kan åskädliggöras genom att man betraktar överföringskurvorna enligt fig 7. Pig 7A visar direktåtkomstminnets 20 överföringskurva lÅ2 när data tillförs så att man får förstärkningen ett. Under dessa betingelser innehåller varje direktåtkomstminnesadressläge ett datavärde som är lika med adressen. Det högsta direktåtkomstminnesadressläget n inne- håller ett datavärde m som är lika med n.

Fig 7B visar överföringskurvan l4Ä för direktátkomstminnet då det gäller en förstärkning som är mindre än ett. Under dessa betingel- ser innehåller det högsta direktåtkomstminnesadressläget n ett data- värde som är mindre än det maximalt tillåtliga datavärdet hos m.

Fig TC visar'överföringskurvan 146 för direktåtkomstminnet då det gäller förstärkningen tvâ. Under dessa betingelser matas ett direkt- åtkomstminne som har kapaciteten n x n med det maximala datavärdet n när adressen har nått värdet n/2. Därefter ligger högre adressvärden bortom det förväntade dynamiska intervallet hos ingångssignalen. Efter- som förstärkningen är inställd på två förväntar man sig att ingångssig- nalen inte överskrider värdet n/2. I fig 70 matas adresslägen över n/2 med utomintervallvärdet n, varigenom förstärkningsregleringssystemet får en kurva motsvarande en mättningstransformator. Ingångssignaler 450 185 :Innan 13 som ligger över det förväntade makimívärdet n/2 ger upphov till ut- gångssignaler som är fastlåsta vid gränsen för systemets dynamiska intervall. Detta medför en effektiv klippning av topparna hos en utom- intervallingångssignal. å I ett bestämt system kan det vara möjligt att styra nivån hos ingångssignalen till förstärkningsregleringssystemst på så sätt att giltiga signaler aldrig överskrider sitt förväntade dynamiska inter- vall. Signalnivåer bortom det dynamiska intervallet kan behandlas som felaktiga signaler som förorsakas exempelvis av pulsbrus. Det kan så- ledes vara önskvärt att skarpt dämpa signaler bortom ingångssignalens förväntade dynamiska intervall för att därigenom eliminera dylika puls- störningar. Fig 7D visar överföringskurvan för direktåtkomstminnet då det gäller betingelserna med förstärkningen 2, såsom är visat medelst linjen 150 som når ett maximidatavärde n för adressvärdet n/2. Efter- som ingångssignaler över värdet n/2_skall behandlas såsom felaktiga och skall elimineras har utomintervalldatavärdena som matas inåi de återstående direktåtkomstminnesadresslïgena en mycket låg nivå, såsom är äskådliggjort medelst linjen 152. Pulsbrus bortom ingångssignalens förväntade dynamiska intervall ger således endast upphov till en ut- gångssignal med låg nivå, eller annars kan nämnda brus elimineras helt och hållet.

Det i fig 2 visade förstärkningsregleringssystemet kan också drivas adaptivt såsom en funktion av ingårgssignalens nivå. Exempelvis omfattar två vanliga signalbetingelser i en televisionsmottagare svaga, brusrika signaler resp starka, förhållandevis brusfria signaler. Det i fig 2 visade förstärkningsregleringssystemet kan drivas på så sätt att man erhåller den mest önskvärda överföringskurvan för var och en av dessa signalbetingelser. När exempelvis televisionsmottagarens auto- matiska förstärkningsregleringssystem 80 känner av mottagningen av för- hållandevis svaga signaler alstrar det en styrsignal som medför att utomintervalldatageneratorn 64 alstrar en signal svarande mot en median- signalnivå. Utomintervalldatabufferten 60 matas då med en nivå svarande mot nämnda mediansignalnivà. Om medianingångssignalnivån är n/Ä kommer medianutgångssignalnivån som är lagrad i bufferten 60 att bli n/2 för 1 förctärkningen 2. Överföringskurvan för direktätkomstminnet är så -~kàdliggjord medelst linjerna 160 och 162 1 fig 8, varvid utominter- \ m U y 1. valldatavärdet är inställt till n/2. Ingångssignalen 170 aterges då på " tet som är visat medelst utgångssignalen 172. När en bruspuls l7t ippträder i ingångssignalen 170 återges utgångssignalnivän vid nivån u? S CT f* l. ' 14 ¶ Åšü 185 n/2, varigenom pulsbrus låses fast vid mediansignalnivàn såsom är markerat vid 176 på utgångssignalen 172; ¶ När emellertid det exempelvis för televisionsmottagare avsedda automatiska förstärkningsregleringssystemet 80 känner av mottagningen av starka ingàngssignaler matas utomintervalldatabufferten med maxi- eisignalvärdet n som alstras av generatorn 64 såsom gensvar på styr- signalen för den automatiska förstärkningsregleringen. Direktåtkomst- minnet 20 matas därvid på så sätt att den får en överföringskurva av :ypen som är visad medelst linjerna 160 och löü för förstärkningen 2, varvid linjen 164 representerar maximisignalvärdet n. Om en stark in- gàngssignal 180 överskrider systemets dynamiska intervall klipps sig- :altopparna på det sätt som är visat medelst utgångssignalen 182, var- vid endast en mindre distortion i den behandlade signalen uppstår. Det kan givetvis ytterligare vara önskvärt att minska systemets förstärk- ningsfaktor när mycket starka ingångssignaler mottas.

Claims (12)

45o 185 2 gw PATENTKRAV

1. l. Digitalförstärkningsstyrsystem för behandling av digitalin- gångssignaler, k ä n n e t e c k n a t av ett direktátkomstdigital- minne (20), organ (12, 16, 22) för att alstra en sekvens digital- adressvärden för nämnda digitalminne i en första takt, organ (lä, 18) för att alstra en sekvens digitaldatavärden för nämnda digitalminne i en andra takt som står i samband med nämnda första takt såsom en funk- tion av en önskad förstärkningsfaktor, och organ (40, 42) för att ma- ta värden bland nämnda digitaldatavärden in i nämnda digitalminne så- som gensvar på alstring av olika värden bland nämnda digitaladress- värden.

2. System enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämn- da adressalstringsorgan (12, 16, 22) innefattar en källa (12) för första klocksignaler, adressräknarorgan (16) som är påverkbara i be- roende av nämnda första klocksignaler för att vid dylik påverkan al- stra digitaladressord under en skrivmod, att nämnda dataalstringsorgan (lä, 18) innefattar en källa (14) för andra klocksignaler och data- räknarorgan (18), som är påverkbara i beroende av nämnda andra klock- signaler, för alstring av digitalingångsdataord under nämnda skrivmod, att styrorgan (10) är anordnade att styra de relativa takterna hos de första och andra klocksignalerna, och att nämnda digitalminne (20) in- kluderar ett flertal minneslägen som är adresserbara såsom gensvar på påläggningen av nämnda digitaladressord på en adressingång, vidare da- taingängsorgan för mottagning av nämnda digitalingångsdataord för in- föring i adresserade minneslägen under nämnda skrivmod och datautgångs- organ anordnade att under en läsmod tillföra till nämnda adressingång dataord som är lagrade i adresserade minneslägen såsom gensvar på till- förseln av.digitalsignaler som skall behandlas.

3. System enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda källa (12) för nämnda klocksignaler innefattar en N-räknare (12) med en dataingång och en till nämnda adressräknare kopplad utgång, att nämnda källa för andra klocksignaler innefattar en M-räknare (lä) med en dataingång och en utgång kopplad till nämnda dataräknare, och att nämnda styrorgan (10) innefattar en källa för N och M styrord koppla- de till nämnda dataingångar hos nämnda N- och M-räknare.

4. A. System enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda digitalminne (20) inkluderar organ som är påverkbara i be- omftp s (lst ins roende av nämnda första klocksignaler och som är anordnade att vid dylik påverkan införa nämnda digitalingångsdataord i minneslägen som är adresserade av nämnda digitaladressord under nämnda skrivmod.

5. System enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t därav, att källan (12) för första klocksignaler inkluderar N inmatningsorgan som är på- verkbara i beroende av nämnda första klocksignaler och som är anordna- de att vid dylik påverkan införa nämnda N-styrord i nämnda N-räknare och att nämnda källa (lä) för andra klocksignaler inkluderar M inmat- ningsorgan_som är påverkbara i beroende av nämnda andra klocksignaler och som är anordnade att vid dylik påverkan införa nämnda M-styrord i nämnda M-räknare.

6. System enligt krav 1, k ä_n n e t e c k n a t därav, att in- natningsorgähën' (40, 42) är påverkbara i beroende av alstringen av ett nytt adressord medelst nämnda adressräknarorgan (16) för införing av nämnda digitalingångsdataord i nämnda digitalminne (20) vid minnes- lägena som är adresserade av nämnda adressord under nämnda skrivmod.

7. System enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda digitalminne (20) har en adressingång, en dataingàng och en utgång och är anordnat att arbeta i skriv- och läsmoderna, att nämnda adressal- stringsorgan innefattar en källa (lO) för N styrsignaler, en N-räknare (12) som är pâverkbar i beroende av nämnda N styrsignaler och som är anordnad att vid dylik påverkan räkna till en förutbestämd gräns i för- hållande till värdet hos nämnda N-styrsignal, varvid N-räknaren har en utgång för alstring av en adressinkrementsignal när nämnda förut- bestämda gräns näs, och en adressräknare (16) med en ingång som är pâ- verkbar i beroende av nämnda adressinkrementsignal och som är anordnad att vid dylik påverkan öka i små steg värdet hos en lagrad adress, jämte en utgång kopplad till nämnda adressingångar hos nämnda direktåt- komstminne, att nämnda dataalstringsorgan innefattar en källa (10) för H styrsignaler, en M-räknare (14) som är påverkbar i beroende av nämn- da M styrsignaler och som är anordnad att vid dylik påverkan räkna till en förutbestämd gräns i förhållande till värdet hos nämnda M-styr- signal, varvid räknaren har en utgång för alstring av en datainkrement- signal när nämnda förutbestämda gräns nås, och en dataräknare (18) med en ingång som är påverkbar i beroende av nämnda datainkrementsignal och som är anordnad att öka i små steg ett lagrat datavärde, och en till nämnda dataingång hos nämnda digitalminne kopplad utgång, och att nämnda matningsorgan (40, 42) är påverkbara i beroende av ökningen av nämnda adress i små steg och är anordnade att vid dylik påverkan fn 450 185 H föra värdet hos dataräknaren in i nämnda digitalminne vid minnesläget som är adresserat av värdet hos nämnda adressräknare när nämnda digi- talminne befinner sig i nämnda skrivmod. _

8. System enligt krav 7, k ä n n e t e o k n a t därav, att nämn- da N-rälmare (12) vidare inkluderar en matningssignalingâng som är spåverkbar i beroende av nämnda adressinkrementsignal och som är an- ordnad att vid dylik påverkan mata nämnda N-styrsignal in i nämnda

9. N-räknare och att nämnda M-räknare (14) vidare inkluderar en matnings- signalingàng som är päverkbar i beroende av nämnda datainkrementsig- nal och som är anordnad att vid dylik påverkan mata nämnda M-styrsig- nal in i nämnda M-räknare. 9, System enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av en källa

10. (KLOCKA) för klocksignaler, varvid nämnda M- och N-räknare ökas i inkrement medelst nämnda klooksignaler när direktåtkomstminnet (20) befinner sig i skrivmoden.- 2 lO. System enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t av organ (32) som är kopplade till nämnda adressräknare och som är päverkbara i be- roende av värdet hos nämnda adressräknare och som är anordnade att vid dylik påverkan återställa nämnda adress- och dataräknare när nämnda adressräknare har nått ett förutbestämt värde.

11. ll. System enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av en källa (VIDEO IN) för digitalingàngssignaler som skall behandlas och av organ (22) för tillförsel av nämnda digitalingångssignaler till nämnda adressingång hos nämnda digitalminne då nämnda minne står i nämnda läs- mod, varvid signaler som alstras vid nämnda utgång från digitalminnet står i samband med nämnda digitalsignaler med en förstärkningsfaktor .som utgör en funktion av värdena hos nämnda M- och N-styrsignaler.

12. System enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda matningsorgan (40, 42, 46) matar ett första flertal minneslägen med adresser svarande mot värden hos digitalingàngssignalen över dennas förväntade dynamiska intervall med datavärden lika med de respektive adressvärdena multiplicerade med en förstärkningsfaktor och att organ (60, 62, 64, 80) är anordnade att mata återstående lägen bland minnes- lägena hos nämnda direktåtkomstminne med värden lika med utominter- vallvärden som man önskar skall alstras när nämnda digitalingångssig- nal överskrider sitt förväntade dynamiska intervall. lä. System enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda utomintervallmatningsorgan (60, 62, 64, 80) innefattar en källa (50) för utomintervallstyrsignaler som representerar systemförstärk- '" É 18 len läs ningen för ingångsdigitalsignaler utanför nämnda förväntade intervall av dígítalsignalnivåer och att organ (60, 62, 64) är pàverkbara i be~ roende av nämnda utomintervallstyrsignaler och är anordnade att vid dylik påverkan införa dígitaldataord svarande mot omvandlade ingångs- digítalsignaler utanför nämnda förväntade intervall i återstoden av nâiznnda. minneslägen . _ lä. System enligt krav 15, R ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda källa (80) för utomintervallstyrsignaler innefattar ett auto~ matiskt televisionsförstärkningsstyrsysbem.