Устройство преобразования аналогового сигнала

 

O n И Л @ И"- Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

° ь, г.„, Ф 1

1Т:. . ...- .: / .

° гЫ (т)746917

Союз Советски в

Социалистических

Республик

Ж а.. / (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Зая алеко 06.02.78 {21) 2577806/18-21 с присоединением заявки N— (5! )М. Кл .

Н 03 К 13/02

Гввударстввнный квинтет

СССР

r ао делви нзабретвний и втнрытнй (28) Приоритет—

Опубликовано 07 .07.80. Бюллетень М (53) УДК 681.325 (088.8) Дата опубликования описания 07.07.80

О. В. Толстощеев, И. М. Клиновский и В. С. Евтух (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АНАЛОГОВОГО

СИГНАЛА

Изобретение относится к технике связи, в частности к факсимиле для электронного изменения сигнала, и может быть использовано в из-. мерительных приборах.

Известно устройство преобразования аналого% вого сигнала, содержащее демодулятор, две схемы формирования аналогового сигнала, переключатель рода работ, генератор, управляемый напряжеттием, днфференциатор, формирователь прямоугольных импульсов, один вход которого соединен с выходом дифференциатора, а друтой вход соединен с выходом второй схемы формирования аналогового сигнала. Выход формирователя прямоугольных импульсов через усилитель мощности соединен с электродами пишущего устройства (1) .

Недостатком данного устройства является то, что при записи полутоновой информации, компенсация нелинейности гамма-характеристики носителя записи происходит не на всем участке от белого к черному, а только от определенного порога белого. Кроме того, нет возможности регулировки плотности записи отдельных участков от белого к черному с изменением носителя записи.

Целью изобретения является обеспечение возможности воспроизведения полутоновой инфор- мацйи линейно цри использовании носителей записи с.нелинейной гамма-характеристикой с возМожностью регулировки плотности записи отдельных корректируемых участков во всем диапазоне от белого к черному с изменением носителя записи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство содержащее демодулятор, переключатель рода работы, схему формирования ана- логового сигнала, выход которой подключен к одному входу формирователя прямоугольных импульсов, который своим выходом через усилитель мощности подключен к электродам пишущего устройства, введены генератор прямоугольных импульсов, и регулируемых времязадающих ключей, входы которых соединены с выходом генератора прямоугольнъ|х импульсов, m формирователей импульсов с регулировкой уровня, входы которых соединены с выходами регулируемых времязадающих клю746917 4 рода работы 12 поступают на вход интегратора

13. Интегратор преобразует поступившие прямоrо угольные импульсы в пилообразные (см. Б фиг, 2).

С выхода интегратора пилообразные импульсы поступают на другой вход формирова>х теля 14, где аналоговый сигнал накладывается на пилообразный сигнал, детектируется на определенном уровне U (см. В фиг. 2), и в результате на выходе получаются прямоугольные имя пульсы постоянного уровня, изменяющиеся по ширине (см. Г фиг. 2), которые через усилймо- тель 15 мощности подаются на электроды 16 о записывающего устройства. в, 15 При записи на бумагу среднее значение плотности записи этих импульсов при линейном е- изменении среднего значения тона записи (см. Д ель фиг. 2) будет нелинейно изменяться от белого ь к черному вследствие нелинейности гамма-хаощ- о рактеристики носителя записи (см. Е фиг.2).

3 чей, сумматор, входы которого подключены к выходам формирователей импульсов с pery лировкой уровня, и интегратор, вход которо с одной стороны через переключатель рода работы подключен к вы)яду сумматора и с другой стороны через переключатель рода работы — к выходу генератора прямоугольнь импульсов, а выход — к другому входу фор мирователя прямоугольных импульсов.

На фиг, 1 представлена блок-схема устрои ства; на фиг. 2-4 — формы сигналов, обьясн ющие работу устройства.

Устройство содержит входной зажим 1, де дулятор 2, схему 3 формирования аналоговог сигнала, генератор 4 прямоугольйых импульсо регулируемые времязадающие ключи 5, 6, 7,. и, формирователи 8, 9, 10,...m импульсов с р гулировкой уровня, сумматор 11, переключат

12 рода работы, интегратор 13, формировател

14 прямоугольных импульсов, усилитель 15 м ности, электроды 16 записывающего устройства.

Входной зажим 1 соединен с входом демодулятора 2, выход которого подключен к входу схемы 3 формирования аналогового сигнала, выxone, KoTopoH, B cBoN o ä, подклюq H K og ному входу формИрователя 14 прямоугольных импульсов, который своим выходом через усилитель 15 мощности подключен к электродам 16 пишущего устройства, С другой стороны выход генератора 4 прямоугольных импульсов подклю- зо чен к входам времязадающих ключей 5, 6, 7... и и через переключатель 12 рода работы — к входу интегратора 13, выход которого соединен с другим входом формирователя 14 прямоуголь.„ных импульсов. В свою очередь, выходы времязадающих; ключей подключены к входам формирователей 8, 9, 10,...m, импульсов с регулировкой уровня, выходы которых подключены к входам сумматора 11, а выход сумматора через переключатель 12 рода работы подключен . 4> к входу интегратора 13.

В устройстве предусмотрено два рода работы: без коррекции гамма-характеристики носителя записи и с коррекцией.

В первом режиме устройство работает сле- 4 дующим образом.

Модулированный аналоговый сигнал записи поступает на вход 1 устройства, детектируется демодулятором 2, исправляется схемой 3 формирования аналогового сигнала, на выходе кото50 рой получается сигнал, уровень которого изменяется линейно от белого к черному (см. А фиг.2). Сигнал поступает на один из входов формирователя 14 прямоугольных импульсов.

С другой стороны прямоугольные импульсы, 55 частота следования которых во ь ного раз

- превышает частоту аналогового сигнала, с выхода генератора 4 прямоугольных импульсов через замкнутые контакты а и с переключателя

Во втором режиме устройство работает следующим образом.

На один вход формирователя 14 прямоугольных импульсов как и в первом режиме поступает аналоговый сигнал, уровень которого изменяется линейно от белого к черному (см. А фиг.2). На другой вход формирователя прямоугольных импульсов поступает сигнал, форма которого повторяет известную гаМмахарактеристику носителя записи, т. е. нелинейную зависимость амплитуды и длительности тока импульсов, подаваемых на носитель записи, и плотности записанных импульсов (см. А фиг. 3).

Сигнал А формируется следующим образом.

Пусть известна гамма-характеристика носителя записи (фиг. 4, кривая А), полученная при записи сигнала Б (фиг. 4) длительностью Т с генератора 4 прямоугольных импульсов через замкнутые контакты а и с переключателя 12 рода работы.

При.замыкании контактов в и с переключателя рода работы сигнал с выхода генератора прямоугольных импульсов поступает на входы регулируемых вермязадающих ключей 5, 6,7... и, количество которых выбирается в зависимости от количества корректируемых участков от белого к черному. Для простоты изложений

\ примем три участка. Ключи для каждого корректируемого участка формируют последовательность прямоугольных импульсов, длительность с 1, 1 з,? з которых регулируется одинаковой амплитуды, причем начало формирования последующего импульса привязывают . к началу формирования первого импульса во избежание накопления погрешности формирования. (см. В, Г и Д фиг, 4). Импульсы с выхода ключей поступают на входы формирова5 7469 телей импульсов 8, 9, 10,..m с регулировкой уровня, количество которых соответствует количеству ключей 5, 6, 7,... n Формирователи формируют величину импульсов с уровнем

Ul, Оз и 0з (см. Е, Ж и 3 фиг. 4), пропорциональным ординате плотности корректируемых, участков гамма- характеристики носителя записи.

Далее импульсы поступают на входы сумматора

11, при этом на выходе сумматора образуется сигнал, состоящий из совокупности прямоуголь- 10 ных импульсов с длительностью с1, с 2, и уровнем О,, 02, Оз (см. И фиг. 4),;

Сигнал с выхода с сумматора 11 через . замкнутые контакты Ь и с переключателя рода работы поступает на вход интегратора 13, который преобразует поступившие импульсы в наклонные отрезки прямых (GM. К фиг. 4), т, е. выходной уровень которых во времени определяется по формуле: ц Я = (g „(g) pl 2о о где RC — постоянная времени интегрирования.

Итак, сигнал с выхода интегратора 13 поступает на другой вход формирователя 14. 8 формирователе прямоугольных импульсов 25 аналоговый сигнал накладывается на сигнал, форма которого повторяет известную гамма-характеристику носителя записи, детектируется на определенном уровне 0 (см. Б фиг. 3), и в

f результате на выходе получаются прямоуголь-,1 ные импульсы постоянной амплитуды, изменяющиеся по ширине (см. В фиг. 3), которые через усилитель 15 мощности подаются на электроды 16 записывающегося устройства.

При записи на бумагу среднее значение плотности записи этих импульсов будет линей3S но изменяться на всем диапазоне от белого к черному (см. Д фиг. 3), так как среднее значение тока записи нелинейно изменяется обратно пропорционально гамма-характеристике бумаги (см. Г фиг. 3).

Предлагаемое устройство выгодно отличается от прототипа простотой технической реализации, возможностью регулировки плотности запйси отдельных участков во всем диапазоне от 45 белого к черному с изменением носителя запи17 6 си за счет изменения длительности и ypOsW импульсов, поступающих на вход интегратора,,, возможностью получения линейной плотности записи от белого к черному аналогового сигнала с использованием носителей записи с любым видом гамма-характеристики, так как устройство дает возможность построить любую кривую, повторяющую гамма, характеристику носителя записи.

Формула изобретения

Устройство преобразования аналогового сигнала, содержащее демодулятор, переключатель рода работы, схему формирования аналогового сигнала, выход которой подключен к одному входу формирователя прямоугольных импульсов, который своим выходом через усилитель мощности подключен к электродам пишущего устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью воспроизведения полутоновой информации линейно при использовании носителей записи с нелинейной гамма-характеристикой с возможностью регулировки плотности записи ot- дельных корректируемых участков во всем диапазоне от белого к черному с изменением носителя записи, в него введены генератор прямоугольных импульсов; и регулируемых вре-. мязадающих клгочей, входы которых соединены с выходом генератора прямоугольных импульсов, III формирователей импульсов с регулировкой уровня, входй которых соединены с выходами регулируемых времязадающих ключей, сумматор, входы которого подключены к выходам формирователей импульсов с регулировкой уровня, и интегратор, вход которого с одной стороны через переключатель рода работы подключен к выходу сумматора, с другой стороны через переключатель рода работы — к выходу генератора прямоугольных импульсов, а выход— к другому входу формирователя прямоугольных импульсов.

Источники информации, принятые во вйимание при экспертизе

1. Патент США Р 3613.103, кл. G 01 d 15/06, 1974 (нрототип).

746917

epnoe g>

5/

Герое

И

V г д/ д

Му

Составитель А. Кузнецов

Техред О. Андрейко

Корректор Г. Назарова

Редактор Ж. Рожкова

Заказ 3974/52 Тираж 995

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ПП11 "Патент", г. Ужгород ул. Проектная, 4