專利名稱：動(dòng)態(tài)聚焦電壓幅度控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種射線束著屏畸變矯正裝置。
如何從水平偏轉(zhuǎn)輸出級(jí)的S整形電容器上產(chǎn)生的S矯正電壓中得到在水平速率上的拋物線電壓是公知的。但是，在其中S整形電容的兩個(gè)端子都不在交流(AC)地電位，也稱為懸浮于地電位之上的偏轉(zhuǎn)電路中，抽取拋物線電壓可能會(huì)非常討厭地復(fù)雜。因此，在S整形電容懸浮于地電位之上的地方，可能需要生成拋物線形、低電位的動(dòng)態(tài)聚焦波形而不從S整形電容上產(chǎn)生的電壓中抽取該波形。例如，用于矯正枕形畸變的二極管調(diào)制器型電路就可以使S整形電容懸浮于地參考電位之上。這使得采用在S整形電容上產(chǎn)生的拋物線電壓波形產(chǎn)生動(dòng)態(tài)聚焦波形不實(shí)用。
電視接收器、計(jì)算機(jī)顯示器或監(jiān)視器能夠利用以選擇的不同的水平掃描頻率的偏轉(zhuǎn)電流在同一個(gè)CRT上顯示畫面信息。在多頻率水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電路中的AC波形以不同的頻率變化時(shí)，可能需要保持動(dòng)態(tài)聚焦波形的峰-峰電壓為常數(shù)。所要求的動(dòng)態(tài)聚焦電壓的拋物線電壓分量的幅度可能需要在每個(gè)水平偏轉(zhuǎn)頻率都保持相同。因此，可能需要控制不同水平頻率的動(dòng)態(tài)聚焦電壓的拋物線電壓分量的幅度。而且，對(duì)較新的管子，如“純平”CRT，可能需要“浴缸”整形的電壓波形，而不是動(dòng)態(tài)聚焦電壓的拋物線電壓分量。
一種視頻裝置，體現(xiàn)一項(xiàng)創(chuàng)新特征，包括響應(yīng)輸入信號(hào)，生成拋物線周期信號(hào)，以便在陰極射線管的射線束路徑上產(chǎn)生根據(jù)所述拋物線周期信號(hào)變化的場(chǎng)的拋物線發(fā)生器。一個(gè)幅度檢測(cè)器響應(yīng)所述拋物線周期信號(hào)，用以生成指示所述拋物線周期信號(hào)的幅度的控制信號(hào)。一個(gè)響應(yīng)參考電位的信號(hào)和上述控制信號(hào)，并耦合到上述拋物線發(fā)生器，以便以增益控制負(fù)反饋方式調(diào)節(jié)所述拋物線周期信號(hào)的幅度的比較器。
優(yōu)選實(shí)施例描述

圖1A表示一種拋物線發(fā)生器，體現(xiàn)一種創(chuàng)新特征。圖2A、2B、2C和2D表示用于解釋圖1A所示裝置的運(yùn)行的波形。圖1、2A、2B、2C和2D中，相似的符號(hào)和標(biāo)號(hào)指示相似的項(xiàng)目或功能。
圖1A中的放大器U7A用作誤差放大器和低通濾波器。放大器U7A在其非反相輸入端接收由電阻R50和R51構(gòu)成的分壓器所確定的基準(zhǔn)電壓。增益控制電壓V56通過電阻R57耦合到放大器U7A的反相輸入端。相對(duì)恒定的直流(DC)電壓VU7A耦合到矩形波發(fā)生器160的上拉電阻(Pull-up resistor)R54。電壓VU7A通過電阻R54耦合到開關(guān)晶體管Q21的集電極和矩形波發(fā)生器160的相位延遲電容C38。
回掃脈沖電壓發(fā)生器V22產(chǎn)生如圖2D所示具有頻率，比如32kHz以及相應(yīng)的周期H的水平回掃脈沖電壓波形VFB。水平回掃脈沖電壓波形VFB的頻率可以從一頻率范圍內(nèi)選擇。在電視接收器中，水平回掃脈沖電壓波形VFB將從未示出的用于以常規(guī)方式向水平偏轉(zhuǎn)輸出級(jí)供電的回掃變壓器或輸入電抗線圈中產(chǎn)生?；貟呙}沖電壓波形VFB的頻率和相位與未示出的偏轉(zhuǎn)線圈中的水平偏轉(zhuǎn)電流相同?；貟呙}沖電壓波形VFB通過圖1A中的基極電阻R58耦合到晶體管Q21的基極，以控制晶體管Q21的開關(guān)動(dòng)作。晶體管Q21的開關(guān)動(dòng)作在圖1A所示的晶體管Q21的集電極上和電容C38兩端，產(chǎn)生圖2B所示的矩形波V21，其頻率為選定的水平頻率。電容C38提供矩形波電壓V21的相移。矩形波電壓V21的相移用于提供動(dòng)態(tài)聚焦波形對(duì)中。實(shí)際上發(fā)現(xiàn)，為了提供矩形波形V21的相移，要求一個(gè)附加電容C58與晶體管Q21的基極電阻R58并聯(lián)布置。
在晶體管Q21的集電極產(chǎn)生的幅度控制的矩形電壓波形V21被單位增益緩沖放大器U8A緩沖，以產(chǎn)生圖2B所示的緩沖輸出矩形電壓波形VU8A。矩形電壓波形VU8A通過圖1A所示電容C32容性耦合到具有常規(guī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的二重積分器150。電容C32防止矩形電壓波形VU8A的DC分量將二重積分器150的輸出電壓VU9A驅(qū)動(dòng)到其工作范圍之外。但是，在一種未示出的實(shí)施例中，可以使用兩個(gè)級(jí)聯(lián)的單重積分器。需要緩沖放大器U8A，來防止二重積分器150的變化的輸入阻抗使矩形電壓波形VU8A畸變。這樣，緩沖放大器U8A為二重積分器150提供恒定的驅(qū)動(dòng)阻抗。
二重積分器150從圖2B所示的矩形電壓波形VU8A生成圖2A所示的水平拋物線電壓波形VU9A，其相位和頻率均鎖定在圖2D所示的信號(hào)VFB。圖1A所示的二重積分器或拋物線發(fā)生器150包括放大器U9A。由電阻R63和電阻R64的串連裝置所組成的輸入網(wǎng)絡(luò)耦合在電容C32與放大器U9A的反相輸入端之間。電容C35耦合在地和電阻R64與R63的連接之間。交流(AC)反饋網(wǎng)絡(luò)包括積分電容C33和積分電容C34的串連裝置，該串連裝置耦合在放大器U9A的輸出端V9Aa和放大器U9A的反相輸入端之間。電阻R65耦合在地和電容C33與C34的連接之間。具有比二重積分器的任何元件大的多的阻抗的DC反饋電阻R62用于建立工作放大器U9A的DC工作點(diǎn)。如果沒有電阻R62，二重積分器150的DC失調(diào)電壓將會(huì)引起如圖1A所示的放大器U9A的如圖2A所示的輸出電壓VU9A達(dá)到約等于放大器U9A的電源電壓V-或V+的電平，并一直保持在該電平。放大器U9A的輸出電壓VU9A耦合到峰-峰值檢測(cè)器161的交流耦合電容C29。不過，在未示出的一種實(shí)施例中，可以采樣峰值檢測(cè)器。
峰-峰值檢測(cè)器161還包括二極管D20，其具有耦合到電容C29的靠端子U9Aa較遠(yuǎn)的極板的陰極和耦合到地電位的陽極，用于提供電壓倍增。二極管D19的陽極耦合到電容C29和二極管D20之間的一個(gè)端子，陰極耦合到濾波電容C30和泄露電阻R56，以產(chǎn)生輸出電壓V56。如前所述，增益控制電壓V56耦合到放大器U7A的反相輸入端，并與電阻R50和電阻R51之間的端子處產(chǎn)生的參考電壓電平相比較。從而在例如從水平偏轉(zhuǎn)頻率的一范圍內(nèi)所選擇的每一水平偏轉(zhuǎn)頻率，放大器U9A的拋物線電壓VU9A的幅度保持相同。
例如，當(dāng)電壓VU9A的峰-峰幅度趨向增大時(shí)，電壓V56也趨向增大。從而，放大器U7A的電壓VU7A趨向減小。結(jié)果，電壓V21的峰-峰幅度趨向減小。電壓V21的峰-峰幅度的減小趨向在某種意義上使得電壓VU9A的峰-峰幅度減小，以便保持電壓VU9A的峰-峰幅度為恒定值。
放大器U9A的輸出電壓VU9A還耦合到整形電路151的電容C28。電阻R55耦合到電阻R52和與二極管D18串連耦合的電阻R53的并聯(lián)裝置，以形成非線性分壓器。當(dāng)二極管D18導(dǎo)通時(shí)，在緩沖放大器U10A的非反相輸入端產(chǎn)生的電壓由電阻R55與電阻R52和電阻R53的并聯(lián)裝置之間的比例系數(shù)建立。緩沖放大器U10A生成如圖2C所示的具有修改的浴缸形狀的水平速率驅(qū)動(dòng)電壓V5’。水平速率驅(qū)動(dòng)電壓V5’在每一偏轉(zhuǎn)頻率具有相同的幅度。
當(dāng)圖1所示二極管D18不導(dǎo)通時(shí)，電阻R53不影響圖2C所示的水平速率驅(qū)動(dòng)電壓V5’。因此，圖1A所示信號(hào)VU9A通過比D18導(dǎo)通時(shí)，例如在圖2C所示電壓V5’中的部分85，更小的衰減耦合到放大器U10A。從而，浴缸整形的電壓V5’，在部分85，在水平掃描的中心期間被限幅。對(duì)浴缸整形的電壓V5’所做的限幅比例在水平掃描的中心是受控的。
圖1B表示動(dòng)態(tài)聚焦電壓放大器97。在圖1A、1B、2A、2B、2C以及2D中，相似的符號(hào)和標(biāo)號(hào)指示相似的項(xiàng)目或功能。
圖1B所示的在端子120產(chǎn)生的水平速率驅(qū)動(dòng)電壓V5’通過與電阻R17串聯(lián)耦合的電容C3容性耦合到晶體管Q5的基極。電容C10將以未示出的常規(guī)方式產(chǎn)生的垂直拋物線V8容性耦合到端子121。聚焦放大器97的直流工作點(diǎn)由電阻R5和電阻R2確定，而不是由拋物線信號(hào)確定，因?yàn)槿菪择詈峡上绷鞣至?。電容C24矯正由放大器97的未示出的寄生輸入電容引起的相位延遲，以使得水平聚焦矯正正確定時(shí)。
在放大器97中，晶體管Q5和晶體管Q6相互耦合以形成一個(gè)差動(dòng)輸入級(jí)。這些晶體管有很高的稱作β的集電極電流——基極電流比，以增加端子121處的輸入阻抗。晶體管Q5和Q6的基射結(jié)電壓相互補(bǔ)償，減少溫度變化時(shí)直流偏壓的漂移。電阻R11和電阻R12形成分壓器，作用于+12V的電源電壓，以給晶體管Q6提供約+2.6V的基極偏置電壓。耦合到晶體管Q5和Q6的發(fā)射極的發(fā)射極電阻R10的阻值的選擇要使得導(dǎo)通最大電流約6mA。這會(huì)保護(hù)高壓晶體管Q20。晶體管Q20通過作為開關(guān)工作的晶體管Q13耦合到晶體管Q5。晶體管Q20通過晶體管Q13以共射共基配置的方式耦合到晶體管Q5。晶體管Q20需要被保護(hù)，以免遭過度驅(qū)動(dòng)(over-driven)，因?yàn)榫w管Q20只能容許最高10mA的集電極電流。這一點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榉糯笃?7在集電極電流高至6mA時(shí)具有高的互導(dǎo)，而在6mA以上時(shí)具有低的互導(dǎo)。晶體管Q20、Q13和Q5的共射共基配置使晶體管Q20的集基結(jié)上未示出的Miller電容隔離，從而增加了帶寬。共射共基配置還使得放大器增益不受高壓晶體管Q20的低β的影響。
電源電壓VSU以常規(guī)方式產(chǎn)生，以給動(dòng)態(tài)聚焦電壓放大器97供電。有源上拉晶體管Q1的集電極耦合到電源電壓VSU。晶體管Q1的基極上拉電阻R1通過包括二極管D7和電容C26的自舉或升壓裝置耦合到電壓VSU。二極管D5與電阻R1串連耦合，并耦合到晶體管Q20的集電極。二極管D4耦合在端子97a處的晶體管Q1的發(fā)射極和晶體管Q20的集電極之間。
在端子97a處的輸出波形負(fù)峰值期間，二極管D7在二極管D7的陰極處將電容器C26的一個(gè)線端鉗位在+1600V電源電壓VSU，而晶體管Q20將電容C26的另一個(gè)線端拉到接近地電位。晶體管Q1通過二極管D4和D5的作用保持關(guān)斷。隨著端子97a處的電壓升高，儲(chǔ)存在電容C26中的能量通過電阻R1饋送到晶體管Q1的基極。電阻R1上的電壓保持為高，也就保持了晶體管Q1的基極電流，即使晶體管Q1的集射極電壓接近為0。因此，晶體管Q1的發(fā)射極電流就被保持。從而，在端子97a處的輸出正峰值就能夠接近+1600V電源電壓VSU，而沒有畸變。
電容C1代表聚焦電極17和線路的寄生電容的總和。有源上拉晶體管Q1能夠從端子97a生成(sourcing)電流，為寄生電容C1充電。下拉晶體管Q20能夠下沉從電容C1發(fā)出、通過二極管D4的電流。有利地，上述有源上拉裝置被用于獲得低功耗的快速響應(yīng)時(shí)間。放大器97通過反饋電阻R2運(yùn)用端子97a處的輸出的并聯(lián)反饋。電阻R5和R2被選擇在端子97a處產(chǎn)生1000V水平速率電壓。結(jié)果，放大器97的電壓增益為幾百。
由電壓V5’產(chǎn)生的水平速率動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量和由電壓V8產(chǎn)生的垂直速率動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量通過隔直電容器C22容性耦合到CRT10的聚焦電極17，產(chǎn)生動(dòng)態(tài)聚焦電壓FV。由電阻R28和電阻R29形成的分壓器所產(chǎn)生的電壓FV的直流電壓分量等于8kV。
在垂直消隱期間和例如在垂直消隱隨后的未示出的四個(gè)視頻線、也稱作AKB測(cè)量間隔的時(shí)間里，周期控制信號(hào)V13處于HIGH狀態(tài)。信號(hào)V13由將常規(guī)垂直消隱信號(hào)VERT-BLANK延時(shí)合適數(shù)量的視頻線，例如四個(gè)線的延時(shí)電路200產(chǎn)生。信號(hào)V13通過電阻R26耦合到開關(guān)晶體管Q15的基極。晶體管Q15的集電極通過電阻R27耦合到晶體管Q20的發(fā)射極和晶體管Q13的集電極之間的一個(gè)連接端子。晶體管Q13的集電極耦合到晶體管Q20的發(fā)射極，晶體管Q13的發(fā)射極耦合到晶體管Q5的集電極。在垂直消隱期間和在AKB測(cè)量間隔期間，晶體管Q13被晶體管Q15關(guān)斷，并割斷從晶體管Q5的集電極到晶體管Q20的發(fā)射極的電流流動(dòng)。
有利地，在AKB測(cè)量間隔期間，Q20的發(fā)射極電流通過電阻R27和晶體管Q15保持。電阻R27在AKB測(cè)量間隔期間耦合到晶體管Q20的發(fā)射極和地之間。在AKB測(cè)量間隔期間，電阻R27上有約11.3伏的恒定電壓。電阻R27阻值的選擇應(yīng)在晶體管Q20中形成恒定電流，以便于在電阻R1上產(chǎn)生的壓降等于電源電壓VSU和端子97a處的動(dòng)態(tài)聚焦電壓的峰值的差。這樣會(huì)消除一種不希望的聚焦電壓瞬態(tài)過程(transient)和第一視頻線散焦，否則，當(dāng)正常的動(dòng)態(tài)聚焦電壓在AKB測(cè)量間隔之后啟動(dòng)時(shí)，就會(huì)發(fā)生所述的聚焦電壓瞬態(tài)過程和第一視頻線散焦。如果電阻R27不耦合到晶體管Q20的發(fā)射極，在端子97a處的放大器97輸出電壓將趨向于達(dá)到電源電壓VSU的+1600V。而要求的在端子97a處的波形的峰值通常為1450V。如果在端子97a處的放大器輸出電壓變?yōu)?600V，在AKB測(cè)量間隔期間，在畫面頂部的第一可見的水平線的開始將會(huì)發(fā)生很大的瞬態(tài)過程。不利地，該瞬態(tài)過程將引起跟隨AKB測(cè)量間隔發(fā)生的第一可見的水平線的起始部分散焦。
為防止這種大瞬態(tài)過程，具有通過電阻R27到晶體管Q20電流路徑的晶體管Q15中的電流在垂直消隱期間和在AKB測(cè)量間隔期間減少了端子97a處的輸出電壓。晶體管Q20作為電流源并在電阻R1上引起電壓降。在AKB測(cè)量間隔期間，端子97a處的動(dòng)態(tài)聚焦電壓被設(shè)置為大約等于水平和垂直拋物線分量總和的峰值電平。從而，有利地，在AKB測(cè)量間隔之后，聚焦電壓瞬態(tài)過程被顯著減小。
權(quán)利要求
1.一種用來在與偏轉(zhuǎn)頻率相關(guān)頻率產(chǎn)生拋物線周期信號(hào)(VU9A，圖1A)的視頻設(shè)備，包括在與偏轉(zhuǎn)頻率(水平)相關(guān)的頻率處的輸入信號(hào)(VFB)的源；響應(yīng)所述輸入信號(hào)產(chǎn)生所述拋物線周期信號(hào)從而在陰極射線管的射線束路徑上產(chǎn)生根據(jù)所述拋物線周期信號(hào)變化的場(chǎng)的拋物線發(fā)生器(U9A)；其特征在于響應(yīng)所述拋物線周期信號(hào)產(chǎn)生指示所述拋物線周期信號(hào)的幅度的控制信號(hào)(V56)的幅度檢測(cè)器(D19，D20)；和響應(yīng)一個(gè)參考電位的信號(hào)(R50和R51之間)和所述控制信號(hào)并耦合到所述拋物線發(fā)生器以增益控制負(fù)反饋方式調(diào)節(jié)所述拋物線周期信號(hào)幅度的比較器(U7A)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻設(shè)備，特征在于所述輸入信號(hào)(VFB)是從一頻率范圍選擇的，并且其中所述拋物線周期信號(hào)(VU9A)的所述幅度在每個(gè)選定的偏轉(zhuǎn)頻率以所述增益控制負(fù)反饋方式調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻設(shè)備，特征在于所述拋物線發(fā)生器(U9A)包括二重積分器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻設(shè)備，特征在于所述拋物線周期信號(hào)(VU9A)耦合到所述陰極射線管的聚焦電極以提供動(dòng)態(tài)聚焦電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻設(shè)備，特征在于所述幅度檢測(cè)器(D19，D20)包括構(gòu)成電壓倍增器的峰-峰檢測(cè)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻設(shè)備，特征還在于響應(yīng)所述拋物線周期信號(hào)(VU9A)產(chǎn)生浴缸整形的輸出信號(hào)(V5’)，以在所述射線束路徑上產(chǎn)生所述場(chǎng)的非線性網(wǎng)絡(luò)(D18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻設(shè)備，特征在于所述拋物線發(fā)生器(U9A)包括一個(gè)響應(yīng)所述控制信號(hào)并耦合到生成所述拋物線周期信號(hào)(VU9A)的積分器(C33，R65，C34)的矩形電壓發(fā)生器(U8A)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻設(shè)備，特征在于所述輸入信號(hào)(VFB)包括偏轉(zhuǎn)電路的一個(gè)回掃信號(hào)。
9.一種在與偏轉(zhuǎn)頻率相關(guān)頻率處生成周期信號(hào)的視頻設(shè)備，特征在于在與偏轉(zhuǎn)頻率(水平)相關(guān)的頻率處的輸入信號(hào)(VFB)的源；響應(yīng)所述輸入信號(hào)生成所述輸出周期信號(hào)以在陰極射線管的射線束路徑上產(chǎn)生根據(jù)所述輸出周期信號(hào)變化的場(chǎng)的二重積分器(U9A，C33，C34)；以及響應(yīng)一個(gè)參考電位的信號(hào)(R50和R51之間)和所述輸出周期信號(hào)并耦合到所述二重積分器上以增益控制負(fù)反饋方式調(diào)節(jié)所述輸出周期信號(hào)幅度的比較器(U7A)。
10.一種在與偏轉(zhuǎn)頻率相關(guān)的頻率生成拋物線周期信號(hào)(VU9A)的視頻設(shè)備，特征在于在與偏轉(zhuǎn)頻率(水平)相關(guān)的頻率處的輸入信號(hào)(VFB)的源；響應(yīng)所述輸入信號(hào)產(chǎn)生所述拋物線周期信號(hào)(VU9A)的拋物線發(fā)生器(U9A)；和響應(yīng)所述拋物線周期信號(hào)產(chǎn)生浴缸整形的輸出信號(hào)(V5’)以在陰極射線管的射線束路徑上產(chǎn)生根據(jù)所述浴缸整形輸出信號(hào)變化的場(chǎng)的非線性網(wǎng)絡(luò)(D18，R53)。
全文摘要
一種動(dòng)態(tài)聚焦電壓發(fā)生器包括頻率為水平偏轉(zhuǎn)頻率的回掃輸入信號(hào)(VFB)的源。二重積分器(U9A,C33,C34)響應(yīng)所述輸入信號(hào)生成拋物線周期信號(hào)(VU9A)。幅度檢測(cè)器(D19,D20)響應(yīng)所述拋物線周期信號(hào)生成指示所述拋物線周期信號(hào)的幅度的控制信號(hào)(V56)。比較器(U7A)響應(yīng)參考電位的信號(hào)(在R50和R51之間)和所述控制信號(hào)并耦合到所述二重積分器,以增益控制負(fù)反饋的方式調(diào)節(jié)所述拋物線周期信號(hào)的幅度。非線性網(wǎng)絡(luò)(D18,R53)響應(yīng)拋物線周期信號(hào),產(chǎn)生耦合到陰極射線管的聚焦電極的浴缸整形的輸出信號(hào)(V5’)。
文檔編號(hào)H04N3/36GK1380789SQ0210606
公開日2002年11月20日 申請(qǐng)日期2002年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月10日
發(fā)明者R·J·格里斯, J·A·維爾伯, R·E·費(fèi)恩斯勒, W·B·阿爾倫 申請(qǐng)人:湯姆森許可公司