Устройство формирования сигнала управления лучом электронно- лучевой трубки

Устройство формирования сигнала управления лучом электронно- лучевой трубки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61,) Дополнительное к авт. свид-ву 9 824478 (22) Заявлено 111280 (21) 3215498/18-09 (Я1} М. Ктт.Э с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Н 04 и 3/16

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений и открытий

Опубликовано 071082. Бюллетень Ио 37 ($3} УДК 621. 397 (088.8) Дата опубликования описания 07.1082

1 1 ."Мт ® ю . . Ъ" ., ° < 4 v +/И Мха %

Дфоп ф це . 1, ч (72) Авторы изобретения

A.Ã.Ìà÷íåâ, Н.И.Мурашко и A.A.Tóá0ëåö

Институт технической кибернетики AH Белор1тсдкой,„ССР Д (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА УПРАВЛЕНИЯ

ЛУЧОМ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

Изобретение относится к телеви зионной технике и может быть использовано в устройствах отображения информации, а также в устройствах ввода-вывода информации на фотоноситель.

По основному авт.св. Р 824478 известно устройство формирования сигнала управления лучом электронно-лучевой трубки, содержащее последовательно соединенные сумматор, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и усилитель мощности, подключенный.к электромагнитной отклоняющей системе, формирователь импульсов подсвета, аналого-цифровой преобразователь, блок вычитания, блок разрешения и блок управления, причем входная шина подключена к первым входам сумматора, блока разрешения, блока управления и блока вычитания; выход электромагнитной отклоняющей системы соединен со вторым входом усилителя мощности и входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен ко вторым входам блока вычитания н блока разрешения, выход которого соединен с третьими входами блока вычитания и блока управления, вымол блока вычигания подключен ко вторым входам сумматора и блока управления, а выход блока уп- равления соединен со входом формирователя импульсов подсвета и с третьим входом сумматора (1 ).

Недостатком известного устройства является невысокое быстродействие.

В этом устройстве сначала луч ЭЛТ устанавливается в заданнуто.точку эк рана, а потом включается подсвет.

Точность установки луча обеспечивается тем,. что контролируется ток, протекающий через электромагнитную

15 отклоняющую систему. Этот ток преобразуется в цифровую форму — двоичный. код, который представляет реальные координаты точки на экране ЭЛТ. Далее блок вычитания определяет разницу между координатами, поступившими на вход устройства, и реальными координатами луча .на экране ЭЛТ. Эта разница суммируется с координатами,на входе устройства. Полученные с поправ25 кой координаты подаются на вход цАП .и далее на вХод усилителя мощности.

Этот процесс повторяется до тех пор, .пока разница между координатами на входе устройства; и координатами луча

30. не будет равна нулю. Тогда подается

965014!

Сигнал и на экране ЭЛТ высвечивается точка в заданном входным кодом месте.

Однако применение обратной решающей связи, увеличивая точность установки луча, уменьшает быстродействие устройства. Это происходит из-за .то- 5 го, что устройство формирования сигнала управления лучом ЭЛТ работает в старт-стопном режиме, т.е. на входную шину поступают координаты очередной точки только после гашения на экране 10

ЭЛТ точки с предыдущими координатами.

На время установления обратной решающей связи в исходное состояние и прохождения сигнала через сумматор и ЦАП на входе Усилителя мощности 15 сигнал отсутствует, а следовательно, и в электромагнитную отклоняющую систему ток не поступает и в ней про» исходят затухающие автоколебания.При малой индуктивности и емкости зле - .О тромагнитной отклоняющей системы,при поступлении на вход устройства координат очередной точки луч в заданную точку экрана, практически, надо выводить из начального положения, а для этого необходимо определенное время. !

Целью изобретения является уменьшение времени установки луча в заданное место экрана .

Поставленная цель достигается тем, t что ъ устройство формирования сигнала управления лучом электронно-лучевой трубки введены регистр сдвига,до полнительный блок вычитания, регистр блок сравнения, дополнительный блок управления и блок совпадения, причеМ регистр сдвига и дополнительный блок вычитания включены последовательно между входной шиной и первым 40 входом сумматора, между выходом которого и вторым входом дополнительного блока вычитания включены последовательно регистр, блок сравнения, и дополнительный блок управления, второй выход которого соединен с третьим входом дополнительного блока вычитания, третий выход — с первым входом блока совпадения, второй входсо вхддной шиной, третий вход — с выходом регистра сдвига и четвертый вход — с выходом дополнительного блока вйчитания. При этом второй вход блок а совпадения соединен со входной

:шинф, а выход — с первыми входами блока управления, блока вычитания и блока разрешения, второй вход блока сравнения соединен с выходом сумматора, выход регистра соединен с четвертым входом сумматора, а второй вход объединен со вторым входом ре-гистра сдвига и соединен с выходом формирователя импульсов. подсвета, кроме того, .четвертый вход дополнительного блока вычитания соединен со входной шиной. 65

На фиг.1 представлена структурная схема устройства формирования сигнала управления лучом электронно-лучевой трубки; на фиг.2 — структурная схема дополнительного блока управления. устройство содержит сумматор 1, блок 2 управления, блок 3 разрешения, ЦАП 4, блок 5 вычитания, усилитель 6 мощности, аналого-цифровой преобразователь 7 (АЦП), формирователь 8 импульсов подсвета, электромагнитную отклоняющую систему 9, входную шину

10, выходную шину 11, регистр 12 сдвига, дополнительный блок 13 управления, дополнительный блок 14 вычитания, блок 15 совпадения, блок 16 сравнения и регистр 17. При этом входная шина 10 подключена к первому"входу регистра 12 сдвига, к четвертому входу дополнительного. блока 14 вычитания, ко второму входу дополнительного блока 13 управления через блок 15 совпадения к первым входам блока 2 управления, блока 5 вычитания и блока 3 разрешения, а выход регистра 12 сдвига соединен с третьим входом дополнительного блока 13 управления, первый и второй выходы которого подключены ко второму и третьему входам второго блока 14 вычитания, а третийк первому входу блока 15 совпадения, и первым входом дополнительного блока

14 вычитания, выход которого подключен к четвертому входу дополнительного блока 13 управления и первому входу сумматора 1, второй вход которого соединен с выходом блока 5 вычитания и вторым входом блока 2 управления,, третий вход которого, объединенный с третьим входом блока 5 вычитания, подключен к выходу блока 3 разрешения, а выход блока 2 управления сое;цинен с формирователем 8 импульсов подсвета и третьим входом сумматора

11, четвертый вход которого, объединенный с первым входом блока 16 сравнения, соединен с выходом регистра

17, а выход - с входом ЦАП 4, со вторым входом блока 16 сравнении и первым входом регистра 17, второй вход которого подключен к выходу формирователя 8 импульсов подсвета, выход

ЦАП 4 подключен к первому входу уси- лителя 6 мощности, выход которого соединен с входом электромагнитной отклоняющей системы 9, выход которой, в свою очередь, подключен ко второму входу усилителя 6 мощности и ко входу АЦП 7 Выход АЦП 7 соеди.нен со вторыми входами блока 5 вычитания и блока 3 разрешения, а выход блока 16 сравнения соединен с первым входом дополнительного блока 13 управления, причем, выход формирователя 8 импульсов подсвета соединен со вторым входом регистра

9б5014

I5

З

12 сдвига и выходной шиной 11 устройства.

Блок 13 управления (фиг.2) содержит инвертор 18, многовходовые элементы 19 и 20 ИЛИ, инвертор 21, элементы 22 и 23 совпадения, триггер 24, элемент 25 совпадения, генератор 26 тактовых импульсов и счетчик 27 с переменным коэффициентом деления.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в электромагнитной отклоняющей системе ток отсутствует. Поэтому на выходе АЦП 7 присутствует нулевой код. Таким образом, на первом и втором входах блока 5 вычитания в исходном. состоянии присутствуют нулевые коды и, следовательно, на вторые входы блока 2 уп-., равления и сумматора 1 поступает нулевая разница (нулевой код) между координатами на входной шине 10 (в исходном состоянии на входной шине

10 нулевой код) и координатами луча на экране ЭЛТ. Одновременно на входы дополнительного блока 14 вычитания подаются нулевые коды и, следовательно, на выходе сумматора присутствует нулевой код.

IIjjcTb на входную шину 10 поступает код Zg . Этот код через блок 15 совпадения поступает на первый вход блока 5 и четвертый вход дополнительного блока 14 вычитания, так как в начальный момент на выходе AIIII 7 присутствует нулевой код, то блок 3 разрешения не дает. разрешение на выполнение операции вычитания в блоке 5 и на второй вход сумматора 1 ничего не поступает (присутствует нулевой код).

Поэтому входной код проходит через сумматор 1 на вход ЦАП 4 без изменения. В соответствии с входным кодом на выходе ЦАП 4 появляется напряжение которое спомощью усилителяб мощности вызывает в электромагнитной отклоняю щей системе 9 ток, который направляет луч ЭЛТ на место экрана, определяемое этим током. Этот же ток, протекая по цепи обратной связи, создает на входе АЦП 7 напряжение, которое преобразуется им в код 2 . Этот код поступает в блок 3 разрешения и в блок 5 вычитания. Блок 3 разрешения выдает разрешение в блок 5 вычитания, на выходе которого появляется код д 2., =-Z„.— Z „-, Код, ь 2„подается на вторые входы сумматора 1 и блока 2

Управления. Если код а.Z„ðàâåí нулю, а код 2 не равен нулю и есть сиг-. нал разрешения с блока 3 разрешения, то блок 2 управления запрещает сложение в сумматоре 1 и выдает сигнал в формирователь 8 импульсов подсвета.Если же код д2. не равен нулю, то блок 2 управления не выдает сигнала в формирователь 8, но разрешает суМмирование в сумматоре 1. Тогда код д2., со знаком "+" или "-" складывается в сумматоре с кодом 2„. В результате этого- код 2„"= Z i z„, который появляется на выходе первого сумматора 1, изменяет напряжение на входе усилителя 6 мощности, соответственно изменяется и ток в электромагнитной отклоняющей системе 9, а следовательно, и луч перемещается с поправкой в заданное место экрана. Изменившийся на выходе АЦП 7 код поступает в блок

5 вычитания, в котором опять определяется разница DZ„= Z„-2„" . Если д2" равна нулю, то блок 2 управления. вы-.. дает сигнал на подсвет в формирователь 8 импульсов подсвета. Если nZ не равна нулю, то вышеописанный процесс повторяется до тех пор, пока эта разница не будет равна нулю. По переднему фронту импульса подсвета, появившемуся на выходе формирователя

8, происходит запись содержимого сумматора 1.в регистр 17, а по заднему фронту — сдвиг информации из первого. каскада во второй. По окончании импульса подсвета источник информации прекращает подачу на входную шину 10 сигнала Z

Рассмотрим состояние устройства после того, как осуществлен вывод луча в точку экрана, заданную кодом

После окончания импульса подсвета луч ЭЛТ остается в этой точке благодаря тому, что на четвертом входе

35 су,атора 1 постоянно присутствует сигнал Z", записанный в регистре 17.

В это же время с выхода регистра 12 сдвига сигнал 2„ подается на первый вход дополнительного блока 14 вычи"О тания и второй вход дополнительного ° блока.13 управления. Блок 13 управления разрешает выполнение операции вычитания в блоке 14 только при наличии информации (ненулевой код) на

g5 входной шине 10 и на выходе регистра

12 сдвига. При наличии сигнала на входной шине 10 и отсутствии его на выходе регистра 12 сдвига код со входной шины 10 устройства проходит

5g на выход блока 14 вычитания без изменения и подается на первый вход сумматора 1. Таким образом, как долго не отсутствовал бы сигнал на входной шине 10, луч ЭЛТ находится в точке, заданной кодом Z, но выведен ной с поправкой (код Z ). Пусть теперь поступает очередной код Z< на входную шину устройства. Этот код записывается в первый каскад регистра 12 сдвига, однако он не по= ступает на первые входы блока 5 вычитания, блока 2 управления и блока 3 разрешения, так как нет разрешения от блока 13 управления в блок 15 совпадения. После поступления сигнала разрешения на вычитание 7

965014 от блока 13 управления блок 14 вычи.тания производит вычитание коца Z предыдущей точки из кода Z последующей, определяя приращение, т.е. д2« = 2 - 2 ..Таким образом, на первый вход сумматора 1 поступает приращение д2« . Однако, так как иа первом входе блока 3 разрешения нулевой код, блок 2 управления запрещает сложение информации на первом входе сумматора 1 с информацией на втором

его входе. Поэтому приращение д Z „ суммируется с кодом, записанным в регистре 17, т.е. 2 = aZ«+2„ При появлении на выходе сумматора сигнала 2 блок 16 сравнения выдает сигнал,"Не равно"в блок.13 управления, который через время 7 разрешает прохождение сигнала Z< через блок 15 совпадения на первые входы блока 2 управления, блока 5 вычитания и блока 3 разрешения. Задержка на время Т

-необходима для того, чтобы в электромагнитной отклоняющей системе 9 установился ток. В результате нелинейности характеристики усилителя 6 мощности в электромагнитной отклоняющей системе 9 протекает ток, которому на выходе AIp 7 соответствует код 2>.

По сигналу из блока 3 разрешения в блоке 5 происходит операция вычитания д21 = 21- 2 .. Эта разница д2 1 поступает на второй вход сумматора 1 и в блок 2 управления. Если aZ >не равна нулю, то в сумматоре 1 проис-! ( ходит сложение д2 +д 21 = 2 1. Причем разницы д2„.поступают из блоков вычитания в сумматор 1 всегда со своим знаком ",+" или "-.". Эта разница д2

Ц

« складывается с кодом Zq в сумматоре

1. Полученный код 2 =Z „+Z вызывает изменение сигнала на входе усилителя который отреагирует на это изме нением выходного тока в отклоняющей системе 9. В результате на выходе

AUII 7 появляется сигнал 2>, который снова поступает в блок 5 вычитания и блок 3 разрешения. Если после вычитания на выходе блока 5 появляется сигнал а2=2 -Z и равный нулю, то блок 2 управлейия запрещает работу сумматора 1 и разрешает формирователю 8 выдать импульс подсвета, по переднему фронту которого происходит запись кода Zg в регистр 17, а по заднему — сдвиг кода 21 во второй каска регистра 12 сдвига. При этом на выходе блока 16 сравнения появляется сигнал "Равно" (так как код Иа выходе сумматора 1 равен коду, записанному в регистре 17), который по - ступает в блок 13 управления, и блок

13 запрещает работу блока 14 вычита- . ния. Таким образом, .на входе ЦАП присутствует сигнал 2", а источник информации прекращает подачу сигнала Z, и устройство готово к приему следующего кода.

15 где д2 „=2 -2,.

Значение 42 подается на четвертый вход блока 13 с выхода блока 14 . вычитания. При появлении на первом входе сигнала "Равно" от блока 16 происходит сброс в "О" счетчика 27.

Таким образом, благодаря тому, 40 что во время изменения кодов отобра45 формула изобретения

55

Блок 13 работает следующим образом (фиг.2).

При поступлении сигнала Z на первый вход блока 13 управлейия сигнал Z подается на многовходовой элемент ИЛИ 19, выход которого соединен с первым выходом блока. При наличии сигнала на первом входе (не-. нулевой код) и отсутствии сигнала на втором входе на выходе элемента

22 совпадения появляется сигнал разрешения прохождения информации со второго входа второго блока 14 вычитания на его выход (к блоку 1)..

На третьем выходе блока 13 управления сЖнал появляется с задержкой

7 следующим образом. При появлении на втором входе сигнала Z. на элемент

23 совпадения поступает разрешающий сигнал, и при приходе на первый вход блока 13 сигнала "He равно" от блока

16 сравнения на выходе элемента 23 появляется сигнал, который устанавливает триггер 24.в состояние "1"; а это разрешает прохождение импульсов от генератора 26 тактовых импульсов (ГТИ) через элемент 25 совпадения на вход счетчика 27 с переменным коэффициентом деления (например, микросхему К 155 ИЕ 8). Если Т вЂ” период колебания ГТИ, равный времени перехода луча ЭЛТ на один шаг, то время задержки 7 =д2р .Т, жаемых точек на входной шине устройства ток в электромагнитной отклоняющей системе не меняется и благодаря применению в обратной решающей связи приращений кодов, а не самих кодов, повышается быстродействие установки луча ЭЛТ.

Устройство формирования сигнала управления лучом электронно-лучевой трубки по авт.св. Р 824478, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени установки луча, в него введены регистр сдвига, дополнительный .блок вычитания, регистр, блОк сравнения дополнительный блок управления,и блок совпадения, причем регистр сдвига и дополнительный блок вычитания включены последовательно между входной шиной и первым входом сумматора, между выходом которого и вторым входом дополнительного блока вычитания включены последовательно

965014

1О регистр, блок сравнения и дополнительный блок управления, второй выход которого .соединен с третьим входом дополнительного блока вычита,ния, третий выход — с первым входом блока совпадения, второй вход — с входной шиной, третий вход — с выходом регистра сдвига и четвертмй входс выходом дополнительного блока вычитания, при этом второй вход блока совпадения с входной шиной, а выход 10 с первыми входами блока раэрешения, второй вход блока сравнения соединен с выходом сумматора, выход регистра соединен с четвертым входом сумматора, а второй вход объединен со вто- рым входом регистра сдвига и соединен с выходом формирователя импульсов подсвета, кроме того, четвертый вход дополнительного блока вычитания соединен со входной шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспретизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 824478, кл. Н 04 N 3/16, 1979 (прототип).

965014

Составитель Г. Чадов

Редактор М.Дылын Техред Л.Пекарь

Корректор О.Билак филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

Заказ 7691/48 Тираж 688 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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