Формирователь синусквадратичного и прямоугольного импульсов

 

. ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИНУСКВАДРА-ТИЧНОГО . И ПРЯМОУГОЛЬНОГО ИМПУЛЬСОВ./ содержащий последовательно соединенЧ ные . синхрргенератор, 0лок управления и формирователь, импульсов, второй вход которого соединён с вторым выходом , синхрогёнератора, от Л и. ч аю щи и с я тем, что с целью повышения надежности при одновременном обеспечении оперативной электронной перестройки по длительности, в него введены последовательно соединенные . лазер, первый световод., поляризатор входной оптический элемент связи электрооптичёский кристалл, выходной оптический элемент связи, анализатор, . второй световод фотоприемник, усилитель-аттенюатор и инвертор, при этом блок управления соединен с управляющими входами инвертора и усилителяаттенюатора , а выход формирователя импульсов через введенный генератор модулирующих сигналов соединен С электродами электрооптичёского кристалла.Г (Л

СОНИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

); 4 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3431042/18-09 . (22) 27. 04. 82 (46) 23.07.83. Бюл. Р .27 (72) Н.М. Еремин (53} 621.397(088.8). .(56) 1. Кривошеев М.И. Основы TB измерений, М., Связь", 1976, с. 315-317.

2. Техническое описание ТВ тестгенератора 147А.(149A) фирмы Техтроникс:(CtitA шт. Орегон, г. Бивертон) (прототип). (54)(57). ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИНУСКВАДРАТИЧНОРO. И ПРЯМОУРОЛЬНО1О ИМПУЛЬСОВ, ° содержащий последовательно соединен- ные.синхрогенератор, блок управления и формирователь импульсов, второй вход которого соединен с вторым вы„„SU„„1003 А (51) н 04 N 7/02; н 03 К 5/00 ходом синхрогенератора, о т л и. ч а" ю шийся тем, что, с целью повышения надежности при одновременном обеспечении оперативной электронной перестройки по длительности, в него введены последовательно соединенные лазер, первый световод, поляризатор, входной оптический элемент связи,злектрооптический кристалл, выходной оптический элемент связи, анализатор, второй световод, фотоприемник; усилитель-аттенюатор и инвертор, при этом блок управления соединен с управляющими входами инвертора и усилителяаттенюатора, а выход формирователя импульсов через введенный генератор модулирующих сигналов соединен с элек.а тродами электрооптического кристалла.

1031003

Изобретение относится к измерительной технике, в частности может быть использовано для формирования испытательных элементов в телевизионном (TB) сигнале, а именно для фор" мирования синусквадратичного импуль.са различной длительности и фронтов (спадов) сигнала синхронизации и пря. моугольного импульса (часто именуемых окошком ).

Известен формирователь синус- .. 1О квадратичного импульса, содержащий . последовательно соединенные формирователь импульсов, согласующий блок, последовательный резонансный, контур и выходной усилитель (1J. 15

Однако данное устройство не нашло. широкого применения из-за сложности компенсации потерь в последовательном резонансном контуре.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является формирователь. синусквадратичного импульса на длительности 100 нс, 200 нс, 1 мкс и прямоугольного импульса, содержащий последовательно соединенные синхро- генератор, блок управления, формирователь импульсов, генератор тока, фильтры Кастелейна-Томпсона и сум- . матор-усилитель. Фильтры (отдельный . фильтр на каждую длительность синусквадратичного и прямоугольного импуль сов) выполнены на дискретных пассивных элементах, а точнее, на катушках индуктивности и конденсаторах, при этом, второй вход формирователя импульсов соединен с вторым выходом синхрогенератора $2).

Однако известное устройство трудно реализовать в микроинтегральном исполнении для повышения надежности и увеличения компактности устройства,40

Кроме того, невозможно оперативно перестраивать формирователь на другие длительности синусквадратичного импульса (для ТЬ стандарта 500 строк/

/60 кадров используются синусквад- 45 ратичные импульсы длительностью

100 нс, 200 нс, 1 мкс, а для ТВ стандарта 625 строк/50 кадров - 83 нс

166 нс и 1 мкс) и необходимо кроме испытательных сигналов по синусквад- 50 ратичному закону формировать фронты (спады) импульсов синхронизации, длительность которых равна 200 нс

-для стандарта 625 строк (50 кадров).

Цель изобретения - повышение надежности при одновременном обеспечении оперативной электронной перестройки по длительности.

Для этого в формирователь сииусквадратичнаго и прямоугольного импульсов, содержащий последовательно 60 соединейные синхронизатор, блок управ ления и формирователь импульсов, второй вход которого соединен с вторым выходом синхрогенератора, введе- . ны последовательно соединенные лазер,Я первый световод, поляризатор, входной оптический элемент связи, электрооптический кристалл, выходной оптический элемент связи, анализатор, второй световод, фотоприемник, усилитель-аттенюатор и инвертор, при этом блок управления соединен с управляющими входами инвертора и усилителя-аттенюатора, а выход форми- . рователя импуЛьсов через введенный генератор модулирующих сигналов сое. динен с электродами электрооптического кристалла.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема формирователя синусквадратичного и прямоугольного импульсов; на фиг. 2 « векторная диаграмма поляризации оптического излучения лазера; на фиг. 3 — диаграммы напряжений, поясняющие принцип работы устройства.

Формирователь синусквадратичного и прямоугольного импульсов содержит лазер 1; первый световод 2, поляризатор 3, входной оптический элемент

4 связи, электрооптический кристалл

5, электроды 6, выходной .оптический элемент 7 связи, анализатор 8,второй световод 9, фотоприемник 10, усилитель-аттенюатор 11 инвертор 12, генератор 13 модулйрующих сигналов, формирователь 14 импульсов, синхро,генератор 15, блок 16 управления (коммутационное устройство с кла- вишным управлением).

Принцип действия устройства осно" ван на том, что когерентное излучение лазера 1 проходит через поляризатор и приобретает поляризацию, лежащую. в плоскости П„ (фиг. 2). Далее излучение проходит через электроонтический кристалл 5, обладающий линейным электрооптическим эффектом, и не изменяет положения йлоскости поляризации излучения П., если на электроды 6 не подается модулирующий сигнал (фиг. Зц). В этом случае анализатор 8 не пропускает излучение на фотоприемник 10, т.е. проекция вектора излучения, лежащего в плоскости на.ллоскость поляризации II> анализатора 8 равна нулю (9= О). Если электрооптический кристалл 5 управляется модулирующим сигналом с линейНо нарастающим участком (интервал фиг. 3a), то в период времени от (до ь плоскость поляризации излучения П поворачивается по линей. ному закону от положения 9= 0 до положения 9= 180, а на выходе анализатора 8 в период времени (Q, 4 g) . интенсивность излучения изменяется по синусквадратичному закону. В фотоприемнике 10 излучение преобразовы вается в электрический сигнал в виде Ми -импульса (Фиг. 30). Если линейный участок в модулирующем сигнале (фиг. За) изменяется от Ь, до, 1031003 то плоскость поляризации излучения

П поворачивается от положения %=0Î до положения 7= 90, и на выходе фотоприемника 10 формируется начальный участок прямоугольного импульса (фиг. 38), фронт которого изменяется по синусквадратичному закону, т.е. модулирующий сигнал с единичной амплитудой формирует Йи -импульс, а с

2 .половинной амплитудой — фронт (спад) прямоугольного импульса.

Устройство работает следующим образом.

Когерентное излучение лазера l в видимой области спектра через первый световод 2 поступает на поляризатор

3, где приобретает строго определенную поляризацию и через входной оптический элемент 4 связи проходит в электрооптический кристалл 5, где плоскость поляризации излучения в зависимости от величины модулирующих сигналов (Фиг. 3 2, B 3), поступающих на электроды б (один из электродов заземлен), приобретает любое новое положение в пределах 9=0 — 180

Формирование. ТВ испытательного сигнала (фиг. Зм) начинается сигнала синхронизации, для чего модулирующий сигнал половинной амплитуды (фиг.32) . трапецеидальной формы с линейно нарастающим {спадающим) .фронтом (спадом) подается на электроды б с генератора 13 модулирующих сигналов длительностью 200 нс (согласно ГОСТа

7845-19).

Модулирующий сигнал изменяет коэффициент преломления электрооптического кристалла 5 и, тем самьм, поляризацию когерентного излучения, которое. после преобразования (аналогичного описанному принципу действия устройства) в выходном оптическом элементе 7 связи, анализаторе 8, втором световоде 9 и фотоприемнике

10 преобразуется в электрический сигнал (фиг. ЗЭ) с синусквадратичными фронтами (спадами}. B усилителеаттенюаторе 11 его размах уменьшается на величину, определяемую амплитудой сигнала (фиг. 3K), поступающего на вход управления усилителя-аттенюатора 11 с блока 15 управления.

Далее сигнал поступает на инвертор

12, где приобретает обратную полярность в интервале времени, определяемом положительными значениями сигнала (фиг. ЗК). В результате на вы.ходе инвертора 12 появляются синхроймпульсы (фиг. Зм, а ) отрицательной йолярности, требуемой амплитуды и с синусквадратичной формой фронтов (спадов) длительностью 200 нс. Формирование фронтов (спадов) синхроимпульсов по синусквадратичному закону позволяет расположить в норми-. рованной полосе частот О-б мГц прак1 тически всю энергию синхроимпульсов, что значительно уменьшает искаженйя последних в виде выбросов и переходных процессов. для формирования сииусквадратично. го импульса длительностью 166 нс на уровне половины амплитуды и прямоугольного импульса с длительностью фронта (спада) 83 нс в генераторе 13 модулирующих сигналов вырабатывается сигнал (фиг. 3e) единичной амплитудЫ

10 с длительностью Фронта 166 нс, который поступает на электроды 8 электрооптического кристалла 5.и управляет поляризацией излучения. Далее излучение преобразуется аналогично случаю Формирования синхросигнала. Сигнал (фиг. З К) с выхода фотоприемни- ка 10 проходит через усилитель-аттенюатор 11, который в этом случае не изменяет коэффициента передачи, и

О поступает на инвертор 12, где полярность сигнала не изменяется. В результате на выходе инвертора 12 формируются элементы ТВ испытательного сигнала (фиг. Зм, о, 8 ). Для Формирования синусквадратичного импульса длительностью 2 мкс, с генератора 13 модулирующих сигналов на электроды б поступает сигнал(фиг.З ),: с линейно нарастающим и спадающим участками длительностью-по 2 мкс и единичной амплитудой. При дальнейшем преобразовании излучения и электри- ческих сигналов второй синусквадратичный импульс, полученный из спада-.. ющего участка сигнала (фиг. Зи), З5 полностью подавляется в усилителеаттенюаторе 11 с помощью соответству щего сигнала {фиг. Зл) с блока 16 управления. На выходе инвертора 12 формируется элемент-ТВ испытатель4О ного сигнала {фиг. Зм, 2 ). Блок 16 управления синхронизируется сигналами с синхрогенератора 15 и вырабатывает по командам оператора или заложенной программе управляющие сиг45 калы на усилитель-аттенюатор 11, инвертор 12 н Формирователь 14 имйульсов. Последний формирует импульсы соответствующей амплитуды и длитель

1 ности, которые в генераторе 13 модулирующих сигналов преобразуются в модулирующие сигналы, формирующие TB испытательный сигнал.(фиг. Зм).

Работа предлагаемого устройства рассмотрена для случая Формирования

ТВ испытательного сигнала в течение строки. При формировании испытательного сигнала с течение кадра повторяются процессы, происходящие в течение строки, кроме моментов времени, приходящихся на кадровые гасящие им"

60 пульсы, когда на электроды 6 с генератора 13 модулирующих cHrBaJIoB поступают только соответствующие сивхроимпульсы половинной амплитуды трапецеидальной формы. Для- формирования

Я ТВ испытательного сигнала TB став»

1031003

3и

Реа а

Составитель Г; Росаткевич

Редактор A Шишкина Техред М.Тепер Корректор Г. Orap

Заказ 5236/59

Тираж б77 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S дарта, отличного от 625 строк/50 кад-. ров, необходимо испольэовать соответствующий синхрогенератор 15.

Предлагаемое устройство используется в составе генератора и измерителя ТВ испытательных сигналов, поэтому световоды 2 и 9 имеют отводы, что .позволяет испольэовать преобразование когерентного излучения для других целей, таких как построение широкополосных перемножителей и модуляторов, что расширяет возможности формирования и обработки сигналов.

В предлагаемом устройстве повышаются следующие качественные показатели: t5 компактность и надежность достигаются за счет интегрального исполнения всех узлов и блоков, кроме блока 1б управления, содержащего кнопочно-клавишные переключателиу по р0 интегральной технологии изготовляются диоды (транзисторы, резисторы, конденсаторы, необходимые для построения блоков (11-15), выбор материалов и конструкций полупроводникового лазера 1, световодов 2 и 9 .иэ кварцевого стекла, поляризатора 3 и анализатора из турмалина, входного и выходного оптических элементов 4 и 7 связи в виде дифракционной решетки, электрооптического кристалла

5, электродов б и фотоприемника 10 при их изготовлении также позволяет использовать интегральную технологию; электронная перестройка длительности синусквадратичного импульса, фронта (спада) прямоугольного импульса и синхросигнала в любом требуемом диапазоне с помощью электрического сигнала сокращает номенклатуру измерительной аппаратуры.