SU1034171A2 - Аналого-цифровой преобразователь - Google Patents

Description

со Изобретение относитс  к телевидению и может быть использовано дл  быстродействующего преобразовани  аналогового телевизионного видеосигнала в цифровую форму. Преобразователь может также примен тьс  дл  измерени  различных быстропротекающих процессов в системах управлени  и обработки инфор мации.. По основному авт. св. № 875621 известен аналого-цифровой преобразователь , содержащий компараторы, управл ющие входы которых подключены к входной шине, а опорные входы - к выходу блока опорных нап р жений, и дешифратор, состо щий и элементов И-НЕ и инвертор, выход первого инвертора соединен с вхо-. дами второго, четвертого и п того элементов И-НЕ, выход второго инвертора - с входами второго, четве того и шестого элементов И-НЕ, ВЁ, ход третьего инвертора - с входами четвертого и шестого элементов И-НЕ, выход четвертого инвертора с входами третьего шестого и седьмого элементов И-НЕ, выход второго компаратора - с входом второго инвертора и входами первого, третьего, п того и седьмого элементов И-НЕ, выход третьего компаратора . - с входом третьего инвер тора и входами первого, п того и седьмого элементов И-НЕ, выход четвертого компаратора - с входом Четвертого инвертора и входами пер вого, второго, четвёртого и п того элементов И-НЕ, к входам -восьмого элемента И-НЕ подключены выходы первого и второго элементов И-НЕ, к входам дев того элемента И-НЕ вых .оды второго и третьего элементов И-НЕ, к входам дес того элеме та И-НЕ - выходычетвертого, п того , шестого и седьмого элементов И-НЕ 1 . Недостатком данного преобразов тел   вл етс  то, что при работе с источником видеосигнала, имеющим высокочастотную шумовую составл ю щую (например, телевизионной камерой с видиконом в качестве пере даквдей трубки), аналого-цифровой преобразователь в момент смены ко да на выходе формирует некоторое количество ложных кодовых состо ни Это  вление вызвано неопределенно тью состо ни  компаратора при пер ходе входного сигнала через уровень опорного напр жени  (уровень квантовани ), в результате чего в кодойом информационном потоке п  вл етс  значительное количество быточных кодовых слов. Цель изобретени  - повышение д товерности преобразовани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в аналого-цифровой преобразователь в каждый выходной канал введены три триггера, инвертор и два одновибратора, причем входы первого одновибратора, инвертора и R,- -и D-входы первого триггера подключены к выходному каналу, а выход инвертора подключен к R- и1)входам второго триггера и к входу второго одновибратора, выходы первого и второго одновибраторов под .ключены соответственно к С-входам первого и второго триггеров, выходы которых подключены соответственно к R- и 9-входам третьего- триггера. На чертеже изображена структурна  схема предлагаемого преобразовател . Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) содержит блок 1 опорных напр жений , блок 2 компараторов, дешифратор 3, входную шину 4 и выходные клеммы 5 - 7, причем выходы блока 1 опорных напр жений, подключены к опорным входам компараторов 8-11, управл ющие взурды которых соединены с входной шиной 4. Выходы компараторов 8-11 подключены к входам инвертора 12-15 и к шинам а ,Ъ , с и d соответственно, а выходы инверторов ;- к шинам а ,b /С и d в той же последовательности. Входы элемента И-НЕ 16 соединены с шинами Ъг С и d / входы элемента И-НЕ 17 с шинами Q , b и6 f входы элемента И-НЕ 18 - с шинами Q , Ь и d , входы элемента И-НЕ 19 - с шинами Q, b , С и d входы элемента И-НЕ 20 - с шинами а , ti , С и d , входы элемента И-НЕ 21 - с шинами а ,, b / С .и d и входы элемента И-НЕ 22 - с шинами а , Ъ г С и d . Входы элемента И-НЕ 23подключены к выходам элементов И-НЕ 16 и 17, входы элемента И-НЕ 24- к выходам элементов И-НЕ17 и 18, входы элемента И-НЕ 25 - к выходам элементов И-НЕ 19-22. Выходы элементов И-НЕ 23-25 соединены с выходными клеммами 5-7 соответственно . К каждой выходной клемме 5-7 подключены соответственно вход первого одновибратора 26 и И,- и S-входы первого триггера 27, выход которого подключен к R-входу третьего триггера 28, вход инвертора 29 подключен к выходной клемме, а его выход к R- и D-входам второго триггера 30 и через второй одновибратор 31 к его С-входу, выход которого подключен к 5-входу третьего триггера 28, выход которого  вл етс  выходом преобразовател . Аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом. Аналоговый видеосигнал через входную шину 4 подаетс  на управл ющие входы компараторов 8-11, ра-г ботающих по зонному принципу.

На опорных входах компараторов устанавливаютс  напр жени  компа- , рировани , формируемые в блоке опорных напр жений. Верхний уровень Oyfl компаратора устанавливаетс  заведомо превышающим максимальный возможный уровень видеосигнала. Уров- ни крмпарировани  приведены дл  TV видерсигната, имеющего уровень черного ОВ и уровень белого 1В.

В блоке опорных напр жений АЦП может быть прин то соотношение уровней компарйровани  при условии сохранени  взаимного расположени  зон.

В некоторый момент времени уровень видеосигнала находитс  в одной или нескольких зонах компарцровани  Отсутствие сигнала в зонах с оответствует одной градации, соответствуквдие компараторы мен ют по выходу свое состо ние, при этом мен ютс  ; логические уровни на шинах Q ,а ,Ъ , bf С/с /6 Л Формируемые инвертора ми 12 - 15.

СовокупнЪсть логических состо ний на выходах элементов Й-НЕ 16-2Z преобразуетс  элементами -23-25 в трехразр дный двоичный код.

В момент смены логического состо ни  на входах инвертора 29 и первого одновибратора 26) например, из нулеБ1Ого в единичное одновибраТор 26 начинает вырабатывать импульс с нулевым уровнем и длительность -k, определ кйцей временной порог срабатывани  пр(еобразовател  на высокочастотную составл ющую сигнала. По истечении времени i: на .выходе одновибратора 26 формируетс  псзложительный перепад напр жени , по которому осуществл етс  запись информации с 3) входа триггера 27 на его выход. Если за врем  i состо ние 1 -входа вновь не измен етс , то:на инверсном, выходе триггера 27 по вл етс  нулевой уровень, пере- ключающий, в свою очередь, R9-триггер 28. На выходе преобразовател  информации устанавливаетс  в соответствии с выходом элемента И-НЕ 23 В это врем  втора  ветвь преобразовател  ведет -себ  пассивно, разреша  работу первой ветви. Поскольку положительный напр жени  на входе инвертируетс  инвертором 29, а одновибратор 31 .не реагирует на отрицательные перепады, на Свходе триггера 31 сохран етс  еди-; ничный уровень. Нулевой уровень на R- и1 -входа х устанавливает инвертирующий выход триггера 30 и Б-вход триггера 28 в единичное состо ние разрешающее работу триггера 28 по R-входу. В случае обратной смены состо ни  входа преобразовател  в пределах времени i положительный

фронт сигнала на выходе одновибратора 26 осуществл ет повторную за- i пись нул  на пр мой и единицы на инверсный выходы триггера 27. Состо ние выхода преобразовател 

.не измен етс .

В случае смены логического сос то ни  входа преобразовател  единичного на нулевое активную роль играет втора  ветвь преобразовате0 л : инвертор 29, одновибратор 31 и триггер 30. В остальном логика работы преобразовател  сохран етс .

, Таким.образом, дополнительные цепи АЦП осуществл ют анализ временных интервалов в последовательное- ти переключений кодовых состо ний и исключают из информационного потока пары переключений, следующие друг за другом с интервалом t.i0 Дополнительные цепи,вводимые в АЦП, позвол ют исключить из выходного потока кодовые состо ни , . обусловленные высокочастотной шумовой составл ющей, и делают возмож5 ным применение предлагаемого АЦП в системах кодировани  и ввода телевизионного изображени  в ЭВМ..

Визуально эффект от введени  в АЦП дополнительных.цепей про вл етс  в виде полного устранени 

0 на экране видеоконтрольного устрой|ства шумовых изменений видеосигнала  ркости изображени ) в районе уровн  .смены. ркости. Вместе с тем ложные контуры на изображении, обусло -.

5 ленные шумом квантовани  ( резкие переходы с одного уровн   ркости на другой), принимают вид сильно изломанной (в соответствии со структурой растра) кривой. Это улучша0 ет зрительное воспри тие изображени , может быть идентифи1Ц1ровано с {предыскажени ми, вводимыми в видеосигнал в виде случайных флуктуации в некоторых телевизионных сис5 темах, и позвол ет примен ть в системах лсодировани  изображени  АЦП.с пониженной разр дностью Р С в данном случае Р - 3). Практически длительность -t импульса одновибратора дл  видеосигнала от те0 левизионной камеры с видиконом устанавливаетс  равной 200 НС. Така  задержка переключени  кода на выходе АЦП не приводит к сужению полосы пропускани  АЦП и наблюдаетс  на

5 экране в виде смещени  изображени  вправо на рассто ние.

,..

где Е- размер экрана по горизон

0

тали;

Т - период строчной развертки. На экране с диагональю 50 см ,5 мм. Такое смещение всей картины не оказывает мешающего вли ни  и легко компенсируетс  органа$10341716

. .- - j

МИ управлени  видеоконтрольного устс ..исключение из выходного потока выройства .сскочастотной шумовой составл ющей,

Основным преимуществом предла-что приводит к уменьшению объема

гаемого преобразовател   вл етс информации.

Claims (1)

1. (57} АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ по авт. св. » 875621, о.т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности преобразования, в каждый выходной канал аналого-цифрового преобразователя введены три триггера, ин-, вертор и два одновибратора, причем входы первого одновибратора, инвертора и R - , © -входы .первого триггера подключены к выходному каналу, а выход инвертора подключен к R-,© -входам второго триггера и йходу второго одновибратора,’ выходы первого и второго одновибраторов подключены соответственно к С-входам первого и второго триггеров, выхода которых подключены соответственно к R- и $-входам третьего триггера.