Устройство для формирования отклоняющих напряжений для малоформатного телевизионного растра

Устройство для формирования отклоняющих напряжений для малоформатного телевизионного растра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОТКЛОНЯЮирХ НАПРЯЖЕНИЙ Д11Я МАЛОФОРМАТНОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО РАСТРА, содержащее блок памяти, первый выход . .которого подключен к информационным входам первого регистра, информационные выходы которого подключены К входам первого цифроаналогового преобразователя, второй выход блока памяти подключен к информационным входам второго регистра, выходы которого подключены к входам второго информационного преобразователя, третий выход блока памятиподключен к информационным входам третьего регистра, выходы которого подключены к входам третьего цифроаналогового преобразователя, четвертый выход блока памяти подключен к информационным входам четвертого регистра, выходы которого подключены к входам четвертого информационного преобразователя , первый и второй элементы задержки, счетчик и первый и второй генераторы пилообразного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьппения быстродействия устройства, в него введены элементы ИЛИ, блоки элементов И, ключи, триггеры , жду1цие генераторы, дифференцирующие элементы и дешифратор, входы которого подключены к выходам счетчика, выход дешифратора подключен к управляющим входам первого и второго 1енераторов пилообразного напряжения, к первым входам первого, второго, третьего и четвертого эле- . /мента ИЛИ и к управляющему рходу блока памяти, пятый выход которого подключен к первым входам первого, второго, третьего и четвертого триггеров , к вторым входам первого, второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ, к первому входу счетчика и к входу первого элемента задержки , выход которогоподключен к (Л первому управляющему входу первого регистра, второй управляю1ций вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, к первому управляющему входу второго регистра, второй управляющий вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, к первому управляющему входу третьего регистра, второй управляющий вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, к первому управляющеCD му входу четвертого регистра, второй эо м управляющий вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ и к входу второго элемента задержки, выход которого подключен к первому входу первого блока эле ентов И, второй вход которого подключен к знаковому выходу первого регистра, к первому входу второго блока элементов И, второй вход которого подключен к знаковому выходу второго регистра,, к первому входу третьего блока эле

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (39) (Il) 4(s > С 09 С 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3650051/24-24 (22) 05 ° 10.83 (46) 15.06.85. Бюп. И 22 (72) В.С.Говоров и А.Ф.Миронов (53) 621.327 ° 11(088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

Р 807268, кл. G 06 F 3/ 153, 1979.

Говоров В.С. Генератор знаков переменной ориентации. — "Приборы . и техника эксперимента", 1977, У 5, с. 108. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ОТКЛОНЯЮЩИХ НАПРЯЖЕНИЙ ДНЯ МАЛОФОРМАТНОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО РАСТРА, содержащее блок памяти, первый выход . .которого подключен к информационным входам первого регистра, информационные выходы которого подключены к входам первого цифроаналогового преобразователя, второй выход блока памяти подключен к информационным входам второго регистра, выходы которого подключены к входам второго информационного преобразователя, третий выход блока памяти подключен к информационным входам третьего регистра, выходы которого подключены к входам третьего цифроаналогового преобразователя, четвертый выход блока памяти подключен к информационным входам четвертого регистра, выходы которого подключены к входам четвертого информационного преобразователя, первый и второй элементы задержки, счетчик и первый и второй генераторы пилообразного напряжения, отличающееся тем, что, с. целью повышения быстродействия устройства, в него введены элементы

ИЛИ, блоки элементов И, ключи, триггеры, ждущие генераторы, дифференцирующие элементы и дешифратор, входы которого подключены к выходам счетчика, выход дешифратора подключен к управляющим входам первого и второго генераторов пилообразного напряжения, к первым входам первого, второго, третьего и четвертого зле мента ИЛИ и к управляющему входу блока памяти, пятый выход которого подключен к первым входам первого, второго, третьего и четвертого триггеров, к вторым входам первого, второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ, к первому входу счетчика и к входу первого элемента задержки, выход которого. подключен к первому управляющему входу первого регистра, второй управляющий вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, к первому управляющему входу второго регистра, второй управляющий вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, к первому управляющему входу третьего регистра, второй управляющий вх<>д которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, к первому управляющему входу четвертого регистра, второй управляющий вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ и к входу второго элемента задержки, выход которого подключен к первому входу первого блока элементов И, второй вход которого подключен к знаковому выходу первого регистра, к первому входу второго блока элементов

И, второй вход которого подключен к знаковому выходу второго регистра,. к первому входу третьего блока эле1161987 ментов И, второй вход которого подключен к знаковому выходу третьего регистра, к первому входу четвертого блока элементов И, второй вход которого подключен к знаковому выходу четвертого регистра, и к первому входу пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого ждущего генератора, выход которого соединен с первым входом первого клю" ча, второй вход которого подключен к выходу первого цифроаналогового преобразователя с первым входом второго ключа, второй вход которого подключен к выходу второго цифроаналогового преобразователя, с входом первого дифференцирующего элемента, выход которого подключен к второму входу. счетчика и к выходу второго ждущего генератора, выход которого соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого подключен к выходу третьего цифроаналогового преобразователя, с первым входом четвертого ключа, второй вход которого подключен к выходу четвертого цифроаналогового преобразователя, с выходом второго дифференцирующего элемента, выход которого подключен к второму входу пятого элемента ИЛИ, к второму входу первого. триггера, третий вход которого соединен с выходом первого блока элементов И и к второму входу второго триггера,.третий вход которого соединен с выходом второго блока элементов И, первый выход первого триггера подключен к первому входу пятого ключа, второй вход которого под. ключен к выходу первого ключа, соединенному с вторым входом шестого ключа, первый вход которого соединен с вторым входом первого триггера, выход шестого ключа подключен к,.первому информационному входу первого генератора пилообразного напИзобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано для отображения ряжения, второй информационный вход которого подключен к выходу пятого ключа, третий информационный вход первого генератора пилообразного напряжения подключен к выходу седьмого ключа, первый вход которого подключен к первому выходу третьего триггера, второй вход которого подключен к выходу третьего блока элементов И, второй вход третьего триггера подключен к первому входу восьмого ключа, выход которого подключен к четвертому информационному входу первого генератора пилообразного напряжения, второй вход восьмого ключа подключен к выходу третьего ключа, соединенному с вторым выходом седьмого ключа, первый выход второго триггера подключен к первому входу девятого ключа, второй вход которого подключен к выходу второго ключа, соединенному с вторым входом десятого ключа, первый вход которого соединен с вторым выходом второго триггера„ выход десятого ключа подключен к первому информационному входу второго генератора пилообразного напряжения, второй информационный вход которого подключен к выходу девятого ключа, третий информационный вход второго генератора пилообразного напряжения подключен к выходу одиннадцатого ключа, первый вход которого подключен к первому выходу четвертого триггера, второй вход которого подключен к выходу четвертого блока элементов И, второй выход чегвертого триггера подключен к первому вхо< ду двенадцатого ключа, выход которого подключен к четвертому информационному входу второго генератора пилообразного напряжения, второй вход двенадцатого ключа подключен к выходу четвертого ключа, соединенному с вторым входом одиннадцатого ключа. ! графических символов, включая условные обозначения объектов с перемен ной ориентацией на плоскости, на

1161987 4 экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ) по поступающим из ЭВМ данным в машинном коде.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства. $

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2эпюры напряжений, на фиг. 3 — структура малоформатного растра с йеременной ориентацией на плоскости на 1О фиг. 4 — принципиальная схема ключа, на фиг. 5 — принципиальная схема генератора пилообразного напряжения.

Схема устройства включает блок 1 памяти, первый регистр 2, первый

ЦАП 3, второй регистр 4, второй ЦАП 5, третий регистр 6, третий ЦАП 7, четвертый регистр 8, четвертый ЦАП 9, первый н второй элементы 10 и 11 задержки, счетчик 12, первый и второй генераторы 13 и 14 пилообразного напряжения, дешифратор 15, первый, второй, третий, четвертый, пятый элементы 16-20 ИЛИ, первый, второй, третий и четвертый триггеры 21-24, первый, второй, третий и четвертый бло-, ки 25-28 элементов И, первый и второй ждущие генераторы 29 и 30, первый и второй дифференцирующие элементы 31 и 32, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый ключи 33-44.

Ключ 33 также как и все другие содержит транзистор 45, резисторы 46, 47 и 48, емкости 49-52.

Генератор 13 пилообразного напряжения (также как и генератор 14) содержит транзисторы 53-56, вентили

57-60, инвертор 61, емкости 62-66., резисторы 67-70.

Работа устройства протекает в следующей последовательности.

Под воздействием сигнала U o, поступающего от блока 1 памяти и проходящего через первый 16, второй 17, 4$ элемент 18.и четвертый 19 элементы

ИЛИ, первый 2, второй 4, третий 6 и четвертый 8 регистры, первый 21, второй 22, третий 23 и четвертый триггеры 24 и двоичный счетчик 12 . сбрасываются в нуль.

Сигнал ll0 проходит через первый элемент 10 задержки, с выхода которого снимается сигнал U (фиг. 2), $$ под воздействием которого в регистр

2 записывается код („, в регистр.

4 — (, в регистр Ь вЂ” (hx) и в регистр 8 — (ь . Содержимое этих регистров преобразуется в напряжения соответственно в первом преобразователе 3 (Ог), во втором преобразователе 5,Ug) в третьем преобразователе 7 (0,„) и в четвертом преобразователе 9 (U >). Ha время преобразования кодов в напряжения сигнал

lip задерживается во втбром элементе

11 задержки. С выхода этого элемента сигнал подается к входу первого 25, второго 26, третьего 27 и четвертого 28 блоков элементов И. Вход запрета блока 25 подключен к знаковой выходной шине регистра 2, блока 26— к знаковой выходной шине регистра 4, блока 27 — к знаковой выходной шине регистра Ь и блока 28 — к знаковой выходной шине регистра 8. Если в соответствующий регистр 2, 4, 6 или

8 из блока 1 заслано положительное число, то сигнал с выхода элемента

11 задержки через соответствующий блок 25, 2Ь, 27, 28 не проходит.

Если же в соответствующий регистр

2, 4, б или 8 из блока 1 заспано отрицательное число, то сигнал с выхода элемента 11 задержки проходит через соответствующий блок 25, 26, 27, 28 и устанавливает соответствующий триггер 21, 22, 23, 24 в состояние, эквивалентное единице.

Сигнал с выхода элемента 11 запрета проходит через пятый элемент

20 ИЛИ и запускает первый ждущий генератор 29, с выхода которого снимается прямоугольный импульс 0, длительность которого равна времени формирования одной строки малоформатного телевизионного растра или времени} прямого хода развертки.

Этот импульс поступает на один из входов первого 33 и второго 34 ключей, другие входы которых подключены соответственно к выходу первого

3 и второго 5 цифроаналогового преобразователя С выхода ключа 33 снимается прямоугольный импульс, длительность которого равна длительности импульса ц 1, а амплитуда пропорциональна (Р .. С выхода ключа

34 снимается прямоу -ольный импульс, длительность которого равна длительности импульса 0,, а амплитуда пропорциональна (0у) .

Импульс с выхода ключа 33 пост у— пает на второй вход третьего 37 и четвертого 38 ключей, первые «ходы ко1161987 торых йодключены соответственно к первому и второму входу триггера 21.

Если триггер 21 сброшен в нуль, то сигнал с выхода ключа 33 проходит через ключ 37, а если триггер 2 на- 5 ходится в состоянии, эквивалентном единице, то этот сигнал проходит через ключ 38. Под воздействием сигнала, поступающего с выхода ключа

37, первый генератор 13 пилообразно10

ro напряжения вырабатывает напряжение 0 (<), возрастающее по линейному закону в течение длительности импульса U><, а если — с выхода ключа 38, то генератор 13 вырабаты- 15 вает напряжение tl» (k), убывающее по линейному закону.

Аналогично формируется напряжение (4). Импульс с выхода ключа 34 в у зависимости от состояния триггера М

22 проходит или через ключ 41, или через ключ 42. Под воздействием импульса, поступающего с выхода ключа

41, второй генератор 14 пилообразно- го напряжения вырабатывает напряже- д ние, возрастающее по линейному закону, а под воздействием импульса, поступающего с выхода ключа 42, генератор 14 вырабатывает напряжение, убывающее по линейному закону.

Напряжение ц„(t) и U g(<) с выхода генераторов 13 и 14 подводятся к отклоняющей системе ЭЛТ, которая на фиг. 1 не показана и ее луч развертывается в плоскости ее экрана по

35 первой строке малоформатного телевизионного растра, ориентированного по соответствующему направлению.

Сигнал с выхода генератора 29

ЯО проходи-. через первый дифференцирующий элемент 31, который формирует сигнал, (фиг. 2). В момент окончания имйульса 0,, сигнал 0 I, ) запускает второй ждущий генератор 30, коЯЗ торый вырабатывает прямоугольный импульс tlat, длительность которого соответствует времени перемещения следа электронного луча в плоскости экрана ЭЛТ между смежными строками

5О малоформатного телевизионного растра (фиг. 3). На фиг. 3 изображено несколько строк такого растра, ориентированного под некоторым фиксирован55 ным углом относительно прямоугольнои системы координат. Стрелками показано направление перемещения следа электронного луча ЭЛТ по строкам и

1 между строками такого малоформатного телевизионного растра.

Импульс с выхода генератора 30 поступает к ключу 35 и ключу 36. По другим входам этих ключей поступают напряжения, соответственно с выхода преобразователей 7 и 9. В результате с выхода ключа 35 и ключа 36 снимаются импульсы, длительности которых равны длительности импульса 0, а амплитуда пропорциональна соответственно I 6x ) и (6) j . В зависимости от состояния триггера 23 импульс с выхода ключа 35 пройдет или через ключ 39, или ключ 40, а напряжение

tJ (t) на выходе генератора 13 или уменьшится, или увеличится по линейному закону.

В зависимости от состояния триггера 24 импульс с выхода ключа 36 пройдет или ключ 43, или через ключ 44, а напряжение Оу () на выходе генератора 14 или увеличится, или уменьшится по линейному закону. Этим обеспечивается вывод следа электронного ключа ЭЛТ в исходную точку второй строки малоформатного телевизионного растра.

Как следует из фиг, 3, при формировании малоформатного телевизионного растра знаки дх и 6» не изменяются, а знак х и 8у изменяются от строки к ст;>оке. Поэтому про-. дифференцированный во втором дифференцируюцем элементе 32 импульс

I поступает на счетный вход триггеров 21 и 22, чем достигается переброс их в противоположное состояние в момент окончания импульса 0с .

Кроме того, сигнал с выхода элемента 32 через элемент 20 ИЛИ запускает генератор 29, и процесс повторяется для второй строки рассматриваемого растра. Так как триггер 21 оказывается переброшенным в противоположное по сравнению с предыдущим состоя-. ние, то, если напряжение 0 Х (4) для > -й строки малоформатного.телевизионного растра увеличивалось по линейному закону, то для (i + 1)-й строки оно будет уменьшаться по такому же закону. Это справедливо также для напряжения Оу (1).

После окончания процесса формирования напряжений U < (4) и Оу (4) для каждой строки малоформатного телевизионного растра содержимое счетчика 12 увеличивается на единицу, так как на его счетный. вход посту1161987 пает сигнал с выхода элемента 31, Когда содержимое счетчика станет равным М + 1, где Й вЂ” количество ( строк в малоформатном телевизионном растре, с выхода дешифратора 15 сни- 5 мается сигнал, который сбрасывает в нуль генераторы 13 и 14 пилообразного напряжения, регистры 2, 4, 6 и

8, а также поступает к блоку 1 памяти, информируя его об окончании процесса формйрования, ориентированного на плоскости малоформатного телевизионного растра.

Согласно фиг. 4 ключ выполнен на одном транзисторе 45 типа Р -П- p IS (в данном частном случае может быть выполнен при необходимости и на транзисторе типа fl --P-n). В исходном состоянии транзистор открыт, так как с делителя, выполненного на ре- 20 зисторах 46 и 47, к его базе подводится отрицательное напряжение.

Величина этого напряжения такова, что транзистор 45 находится в режиме насыщения. Сопротивление коллектор-эмиттер транзистора в этом режиме очень мало (лежит в пределах

50м). Поэтому потенциал вывода коллектора (точка с1 ) практически равен потенциалу корпуса и сигнал с выхода ЦАП 3 на выход рассматриваемого ключа 33 не проходит.

Под воздействием прямоугольного импульса, поступающего к базе транзистора от генератора 29, транзистор

45 и его сопротивление коллекторэмиттер становится очень большим (как правило, более 10 МОм). Поэтому для спектра прямоугольного импульса коллекторный резистор 48 является 40 нагрузкой, так как источник коллек-. торного питания блокируется блокировочной емкостью 52. Резистор 48 совместно с первой разделительной емкостью 50 образует переходную цепочку

° 43

В результате импульс проходит через разделительную емкость 51 на выход ключа.

Принципиальная схема генератора

13 пилообразного напряжения (схема генератора 14 полностью-.аналогична) изображена на фиг. 5. Генератор 13 выполнен на четырех транзисторах, транзисторы 53, 55 типа и -p-g, а транзисторы 54, 56 типа р -п-р.

Транзисторы 53 и 54 включены по схеме с общей базой. При таком включе нии транзисторов их коллекторный ток не зависит от коллекторного напряжения и определяется только током (или напряжением) базы.

В исходном состоянии транзисторы

53 и 54 заперты. Под воздействием прямоугольного импульса, поступающего с выхода ключа 38 или ключа 40 (фиг. 1), транзистор 53 отпирается и в его коллекторной цепи протекает ток,, заряжающий емкость 62. Напряжение на этой емкости изменяется по линейному закону с отрицательным коэффициентом наклона.

При поступлении прямоугольного импульса с выхода ключа 37 (аналогично ключа 39, фиг. 1) на вход транзистора 54 этот транзистор отпирается и в его коллекторной цепи протекает ток 1, направление которого

% противоположно направлению тока 1, Поэтому напряжение на конденсаторе

С изменяется по линейному закону, но имеет положительный коэффициент наклона.

Транзисторы 53 и 54 выбираются с одинаковыми статическими коллекторными характеристиками. Тогда при равенстве резисторов 68 и 70 выполняется равенство I, = 1 .

Знак напряжения 0с определяется направлением тока, протекающего через .емкость 62: снизу вверх или сверху вниз применительно схеме, изображен- . ной на фиг. 5 °

Таким образом, напряжение Ox () (аналогично напряжению l! (t ) изменяется так, к.".к это показано на фиг. 2.

После окончания процесса формирования напряжений u„ (a) и И > 8 ) для малоформатного телевизионного растра от дешифратора 15 поступает кратковременный импульс на базу транзистора 55 и через инвертор на базу транзистора 56. В исходном состоянии эти транзисторы заперты и их сопротивление коллектор-эмиттер очень велико. В момент поступления сигналов на базы транзисторов 55 и

56 они отпираются и в зависимости от знака остаточного напряжения на емкости 62 она разряжается через транзистор 55 или через транзистор 56.

Суммарное время вывода луча ЭЛТ в исходные точки строк MRJIo(, форматного телевизионного растра в рассмотренном устройстве равно

6Т =(й-1) аТ .

1161987

1О

Выигрыш по времени вывода луча

ЭЛТ в исходные точки строк малоформатного растра (без учета времени обратного хода развертки в устройстве-прототипе) составляет

,„-= Т, IAT = Nj2

С учетом времени обратного хода развертки в устройстве-прототипе выигрыш по этому параметру возрастает.

Выигрыш в объеме блока буферной памяти по сравнению с прототипом составляет: 7,8 для и = 6 15,6 для

М = 12, 31,2 для 8= 24.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет формировать малоформатный телевизионный растр с переменной ориентацией на плоскости со

5 значительно меньшим объемом блока буферной памяти и со значительно меньшим временем вывода следа элект-. ронного луча в исходные точки малоформатного телевизионного растра, что позволяет увеличить объем отображаемого алфавита в диспетчерских автоматизированных си темах управления.

11б1987

Ц, 0

Uy

Уд

0 у!

Uy

Ug

У, 0 ф .0

U (0

Mj(0

t 161981

Фиг. Ф

1)61987

om юрюеа М

Составитель Л.Абросимов

Редактор М.Келемеш ТехредЛ.Иийрш Корректор Г.Решетник

Заказ 3973/53 Тираж 452 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4