Устройство для синхронизации кадровой развертки электронно- лучевой трубки с частотой питания

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтских

Социалистических

Республик

<»>955020 (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22)Заявлено 14.07.80 (21) 2955237/18-24 с присоелинением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень №32

Дата опубликования описания 30 . 08. 82 (5I )M. Кл.

G 06 F 3/153 феударстеенаый камнтет

СССР вв делам нэобретеннй н открытнй (53) УДК681.327.,11(088.8) (72) Авторы изобретения

Н.К.Бабенко, В,И.Ковмир, Г.И.Кривич и А. (71) Заявитель

Ордена Ленина институт кибернетики Акаде

Украинской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ КАДРОВОЙ

РАЗВЕРТКИ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

С ЧАСТОТОЙ ПИТАНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах вывода изображений на экран ЭЛТ.

В таких системах вся подлежащая . выводу на экран информация хранится в закодированной форме в буферном запоминающем устройстве. Периодически (с частотой 25-50 Гц) вся эта информация выводится на экран.

При этом для устранения нестабильности изображения на экране, обусловленной воздействием на цепи синхронизации и разверток переменного напряжения промышленной частоты, регенераци1о изображения необходимо осуществлять синхронно с частотой питающей сети.

Известно устройство для синхронизации, содержащее задающий генератор и блок коммутации,. подключающий генератор к цепи формирования кадра изображения в момент синхронизирующего сигнала от сети и отклю2 чающий генератор по окончанию формирования кадра (1).

Однако при таком способе синхронизации затруднено использование наиболее дешевых и имеющих наиболее

5 высокую степень интеграции динамических полупроводниковых ЗУ, Динамическое ЗУ для сохранения записанной информации требует регенерации (перезаписи) с периодом порядка 12 мс. При колебании частоты сетевого напряжения даже в допустимых пределах (+1 Гц или 0,4 мс по периоду) и с учетом того, что время формирования кадра должно быть меньше минимального периода напряжения сети в случае пониженной частоты напряжения сети, имеет место значительный временной интервал 1х (врехх го мя холостого хода) после формирования кадра, в течение которого цепи формирования изображения, включая и

ЗУ, не работают. .В этот отрезок вре, мени обращение к ЗУ и регенерация

955020

3 его содержимого затруднены и практически в устройствах не производятся ввиду сложности дополнительных схем, которые понадобились бы для этой цели. Указанный временной интервал с„„=Тс-Т„ (Тс - период напряжения сети, Т - время формирования кадра) может быть весьма значительным по отношению к требуемому перно ду регенерации памяти. Так, для ши- 10 роко распространяемых дисплеев на основе стандартных телевизионных приемников, в которых полный кадр формируется эа два периода сетевого напряжения при частоте сети 50+1 Гц, 15 максимальное значение С„„ составляет 1,6 мкс. При этом записанная в буферное ЗУ информация может быть потеряна., Известно также устройство для син- О хрониэации кадровой развертки электроннолучевой трубки с частотой питания, содержащее генератор частоты, подключенный к делителю частоты, формирователь корректирующих сигналов, подключенный к блоку рассогласования и к блоку памяти 52).

Недостатком известного устройства является его сложность и недостаточная стабильность иэображения на ЭЛТ, обеспечиваемая, этим устройством.

Первый недостаток связан с тем, что ряд блоков устройства должны работать с очень высокой частотой для обеспечения хорошего качества изображения.

Другой недостаток связан с черезвычайно большим временем подстройки частоты кадров при изменении частоты напряжения сети, так как в известном устройстве подстройка частоты кадров к частоте сети осуществляется только в моменты, временного совпадения кадровых и фазовых сигналов. Кроме того, в условиях импульсных помех, проходящих по сети, устройство синхронизации может вырабатывать одиночные ложные команды (не соответствующие истинной частоте), обусловленные, например, воздействием помех на фазочувствительный элемент, что приводит к дополнитель- 5© ной расстройке, а в последующем, в силу большой длительности процесса подстройки, - к продолжительной во времени нестабильности изображения.

Цель изобретения - повышение точ- 55 ности устройства эа счет повышения скорости подстройки и уменьшения влияния импуль-..ных помех.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для синхронизации кадровой развертки злектроннблучевой трубки с частотой питания, содержащее генератор частоты, подключенный к делителю частоты, формирователь корректирующих сигналов, подключенный к блоку рассогласования и к блоку памяти введены счетчик, дешифратор, цифро-аналоговый преобразователь, первый и второй фазочувствительные блоки, входы которых подключены к шинам переменного напряжения питания, выход второго фаэочувствительного блока подключен к первому входу блока рассогласования, второй вход которого подключен к выходу дешифратора, вход которого под ключен к выходу счетчика, первый вход которого подключен к выходу первой декады делителя частоты, второй вход счетчика подключен к выходу первого фазочувствительного блока, подсоединенному к входу формирователя корректирующих сигналов, вход цифроаналогового преобразователя подключен к выходу блока памяти, а выход цифро-аналогового преобразователя подключен к управляющим входам генератора частоты, На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства для синхронизации; на фиг. 2 - временные диаграммы, характеризующие работу устройства

Устройство содержит генератор

1 частоты, делитель 2 .частоты, первую декаду 3 делителя частоты, вторую декаду 4 делителя частоты, формирователь 5 корректирующих сигналов, блок б рассогласования, блок

7 памяти, счетчик 8, дешифратор 9, цифро-аналоговый преобразователь 10, первый фазочувствительный блок 11, второй фазочувствительный блок 12.

В качестве генератора 1 частоты может быть использован генератор, работающий в автоколебательном режиме, не требующии внешнего запуска и под воздействием внешнего управляющего напряжения изменяющий частоту выхода. фазочувствительные блоки 11 и 12 предназначены для фиксации во времени одной и той же фазы переменно.го напряжения питания, т.е. для выработки импульсов в моменты времени, когда величина переменного напряжения питания изменяется от положительного значения к отрицательному (пер955020

5 вый фаэочувствительный блок 11) и от отрицательного к положительному (второй фазочувствительный блок 12).

Устройство работает следующим образом. 5

При включении уст рой ст ва первый фазочувствительный блок 11 вырабатывает импульсы в моменты времени, соответствующие переходу напряжения сети, например, от отрицательного 10 значения его амплитуды к положительному (сигнал ф », фиг. 2), отмечая таким образом, во времени одинаковые фазы напряжения сети. Второй фазочувствительный блок 12 вырабатыва- 35 ет импульсы, фиксирующие фазу на- пряжения сети, сдвинутую относительно предыдущей на 180 (сигнал Ф, фиг. 2). Таким образом, временной интервал между импульсами, выработан- m ными в блоках 11 и 12, равен половине пераода напряжения сети. Сигналом Ф+ счетчик 8 устанавливается в исходное состояние, например нулевое, и затем тем же счетчиком 8 . з5 производится подсчет количества импульсов, поступающих на его вход с выхода первой декады 3 делителя 2 частоты. Выход счетчика 8 соединен с входами дешифратора 9, который щ при поступлении на вход счетчика заданного количества импульсов N вырабатывает контрольный импульс. Количество импульсов N выбрано таким, итобы при номинальной частоте генератора 1 частоты номинальной частоте кадровых импульсов и номинальной часто те напряжения сети произведение периода следования импульсов на выходе счетчика 8 на количество импульсов

N было равным половине периода напряжения сети. Эти условия могут быть записаны в следующем виде:

С

1 К1 Н=

t . к1. К1=тк, TK- Т где К, К - коэффициенты пересчета первой и второй декады делителя 2;

- период следования импульсов генератора 1;

Т, Тс- номинальные значения периодов следования кадровых импульсов и напряжения сети, откуда

К

М= или hl=

1 11 .К„

При выполнении этого условия в случае равенства частоты переменного напряжения питания и кадровых импульсов сигнал на выходе дешифратора 9 совпадает во времени с сигналом ф выработанным первым фазочувствительным блоком 11. В случае различия указанных частот импульс на выходе дешифратора 9 возникает раньше или позже сигнала Ф . Это временное различие и используется в качестве признака необходимости. повышения или понижения частоты. Так, в случае, когда частота кадровых импульсов меньше частоты переменного напряжения питания, импульс с выхода дешифратора 9 возникает позже сигнала Ф, как это представлено на временной диаграмме (фиг.2).

Укаэанные два сигнала поступают на входы блока 6 рассогласования. Блок

6 рассогласования преобразует временное различие сигналов в потенциал на одномиэ двух его выходов (на вы ходе "+" или "-"). В рассматриваемом случае (ТК>Т ) вырабатывается потенциал на выходе "+". Выходы блока рассогласования соединены с входами формирователя 5 корректирующих сигналов.

В зависимости от наличия потенциалов на выходе "+" и "-" в момент появлвния сигнала ф» формирователь 5 вырабатывает сигналы на одном из двух выходов - на выходе "+" или "- 1".

В частности, в рассматриваемом случае (Тк >Т ) сигнал возникает на шине "+1". формирователь соединен своими выходами с входами блока 7 памяти, в результате чего содержимое счетчика увеличивается (при наличии сигнала на шине "+1") или уменьшается (при наличии сигнала на шине "-1").

С помощью цифро-аналогового преобразователя 10 цифровое значение содержимого блока 7 памяти преобразуется в постоянное напряжение, амплитуда которого пропорциональна коду, хранящемуся в блоке 7 памяти. В результате изменения записи в блоке 7 памяти приводит к изменению амплитуды постоянного напряжения. С выхода цифро-аналогового преобразователя 10 постоянное напряжение поступает на управляющий вход генератора 1 частоты,изменяя его частоту, и следовательно, частоту кадровых импульсов.

В процессе одного описанного выше цикла подстройки частота кадровых импульсов изменяется на величину вы7 955020 бранной точности подстройки дТк=oT .

При начальной общей расстройке частоты сети и кадровых сигналов дТ полная подстройка частоты производится за время 5

Формула изобретения т т-атТК Ьт

fl g Г К с Г Ф Абсолютная расстройка дТ практически обусловлена отклонением частоты сети от номинального значения и, следовательно, аТ=g Т где

- относительное отклонение частоты сети от номинального значения.

С учетом этого

= —.T

d с

При минимальном отклонении частоты сети 1 =d в устройстве-прототипе подстройка производится за 100 с, в предлагаемом устройстве подстройка реализуется за один период сети (20 мс), т.е. в 5000 раз быстрее.

Таким образом, скорость подстройки в предлагаемом устройстве в общем случае более чем на два порядка превосходит скорость подстройки в прототипе, что повышает точность подстройки устройства в условиях изменяющейся частоты напряжения сети и интенсивных помех.

Предлагаемое устройство реализуется на элементах значительно более низкого быстродействия по сравнению с прототипом,в связи с чем упрощается его схемотехническая и конструктивная реализация.

Устройство для синхронизации кадровой развертки электроннолучевой трубки с частотой питания, содержащее генератор частоты, подключенный к делителю частоты, формирователь корректирующих сигналов, подключенный к блоку рассогласования и блоку памяти, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены счетчик, дешифратор, цифро-аналоговый преобразователь, первый и второй фазочувствительные блоки, входы которых подключены к шинам переменного напряжения питания, выход второго фазочувствительного блока подключен к первому входу блока рассогласования, второй вход которого подключен к выходу дешифратора, вход которого подключен к выходу счетчика, первый вход которого подключен к выходу первой декады делителя частоты, второй вход счетчика подключен к выходу первого фазочувствительного блока, подсоединенному к входу формирователя корректирующих сигналов, вход цифро-аналогового преобразователя подключен к выходу блока памяти, а выход цифро-аналогового преобразователя подключен к управляющим входам генератора частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США N 4156254, кл. 358/150, опубли@. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

N 465639, кл. G 06 К 15/20, l975 (прототип).