專利名稱：動態(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非常討厭地復雜。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)生動態(tài)聚焦波形不實用。
電視接收器、計算機顯示器或監(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CRT上顯示畫面信息。在多頻率水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，當偏轉(zhuǎn)電路中的AC波形以不同的頻率變化時，可能需要保持動態(tài)聚焦波形的峰-峰電壓為常數(shù)。所要求的動態(tài)聚焦電壓的拋物線電壓分量的幅度可能需要在每個水平偏轉(zhuǎn)頻率都保持相同。因此，可能需要控制不同水平頻率的動態(tài)聚焦電壓的拋物線電壓分量的幅度。而且，對較新的管子，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)一項創(chuàng)新特征，包括響應輸入信號，生成拋物線周期信號，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變化的場的拋物線發(fā)生器。一個幅度檢測器響應所述拋物線周期信號，用以生成指示所述拋物線周期信號的幅度的控制信號。一個響應參考電位的信號和上述控制信號，并耦合到上述拋物線發(fā)生器，以便以增益控制負反饋方式調(diào)節(jié)所述拋物線周期信號的幅度的比較器。
優(yōu)選實施例描述

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所示裝置的運行的波形。圖1、2A、2B、2C和2D中，相似的符號和標號指示相似的項目或功能。
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)動作。晶體管Q21的開關(guān)動作在圖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的相移用于提供動態(tài)聚焦波形對中。實際上發(fā)現(xiàn)，為了提供矩形波形V21的相移，要求一個附加電容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)拓撲結(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)動到其工作范圍之外。但是，在一種未示出的實施例中，可以使用兩個級聯(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。如果沒有電阻R62，二重積分器150的DC失調(diào)電壓將會引起如圖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-峰值檢測器161的交流耦合電容C29。不過，在未示出的一種實施例中，可以采樣峰值檢測器。
峰-峰值檢測器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，當電壓VU9A的峰-峰幅度趨向增大時，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。當二極管D18導通時，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)動電壓V5’。水平速率驅(qū)動電壓V5’在每一偏轉(zhuǎn)頻率具有相同的幅度。
當圖1所示二極管D18不導通時，電阻R53不影響圖2C所示的水平速率驅(qū)動電壓V5’。因此，圖1A所示信號VU9A通過比D18導通時，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，相似的符號和標號指示相似的項目或功能。
圖1B所示的在端子120產(chǎn)生的水平速率驅(qū)動電壓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的直流工作點由電阻R5和電阻R2確定，而不是由拋物線信號確定，因為容性耦合可消除直流分量。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。
在放大器97中，晶體管Q5和晶體管Q6相互耦合以形成一個差動輸入級。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)電壓相互補償，減少溫度變化時直流偏壓的漂移。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通最大電流約6mA。這會保護高壓晶體管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，以免遭過度驅(qū)動(over-driven)，因為晶體管Q20只能容許最高10mA的集電極電流。這一點可以實現(xiàn)，因為放大器97在集電極電流高至6mA時具有高的互導，而在6mA以上時具有低的互導。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的一個線端鉗位在+1600V電源電壓VSU，而晶體管Q20將電容C26的另一個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時間。放大器97通過反饋電阻R2運用端子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)生的水平速率動態(tài)聚焦電壓分量和由電壓V8產(chǎn)生的垂直速率動態(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視頻線、也稱作AKB測量間隔的時間里，周期控制信號V13處于HIGH狀態(tài)。信號V13由將常規(guī)垂直消隱信號VERT-BLANK延時合適數(shù)量的視頻線，例如四個線的延時電路200產(chǎn)生。信號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。
有利地，在AKB測量間隔期間，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測量間隔期間耦合到晶體管Q20的發(fā)射極和地之間。在AKB測量間隔期間，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處的動態(tài)聚焦電壓的峰值的差。這樣會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，當正常的動態(tài)聚焦電壓在AKB測量間隔之后啟動時，就會發(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測量間隔期間，在畫面頂部的第一可見的水平線的開始將會發(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測量間隔期間，端子97a處的動態(tài)聚焦電壓被設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(VU9A，圖1A)的視頻設備，包括在與偏轉(zhuǎn)頻率(水平)相關(guān)的頻率處的輸入信號(VFB)的源；響應所述輸入信號產(chǎn)生所述拋物線周期信號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變化的場的拋物線發(fā)生器(U9A)；其特征在于響應所述拋物線周期信號產(chǎn)生指示所述拋物線周期信號的幅度的控制信號(V56)的幅度檢測器(D19，D20)；和響應一個參考電位的信號(R50和R51之間)和所述控制信號并耦合到所述拋物線發(fā)生器以增益控制負反饋方式調(diào)節(jié)所述拋物線周期信號幅度的比較器(U7A)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻設備，特征在于所述輸入信號(VFB)是從一頻率范圍選擇的，并且其中所述拋物線周期信號(VU9A)的所述幅度在每個選定的偏轉(zhuǎn)頻率以所述增益控制負反饋方式調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻設備，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的視頻設備，特征在于所述拋物線周期信號(VU9A)耦合到所述陰極射線管的聚焦電極以提供動態(tài)聚焦電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻設備，特征在于所述幅度檢測器(D19，D20)包括構(gòu)成電壓倍增器的峰-峰檢測器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻設備，特征還在于響應所述拋物線周期信號(VU9A)產(chǎn)生浴缸整形的輸出信號(V5’)，以在所述射線束路徑上產(chǎn)生所述場的非線性網(wǎng)絡(D18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻設備，特征在于所述拋物線發(fā)生器(U9A)包括一個響應所述控制信號并耦合到生成所述拋物線周期信號(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的視頻設備，特征在于所述輸入信號(VFB)包括偏轉(zhuǎn)電路的一個回掃信號。
9.一種在與偏轉(zhuǎn)頻率相關(guān)頻率處生成周期信號的視頻設備，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(VFB)的源；響應所述輸入信號生成所述輸出周期信號以在陰極射線管的射線束路徑上產(chǎn)生根據(jù)所述輸出周期信號變化的場的二重積分器(U9A，C33，C34)；以及響應一個參考電位的信號(R50和R51之間)和所述輸出周期信號并耦合到所述二重積分器上以增益控制負反饋方式調(diào)節(jié)所述輸出周期信號幅度的比較器(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(VU9A)的視頻設備，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(VFB)的源；響應所述輸入信號產(chǎn)生所述拋物線周期信號(VU9A)的拋物線發(fā)生器(U9A)；和響應所述拋物線周期信號產(chǎn)生浴缸整形的輸出信號(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變化的場的非線性網(wǎng)絡(D18，R53)。
全文摘要
一種動態(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(VFB)的源。二重積分器(U9A,C33,C34)響應所述輸入信號生成拋物線周期信號(VU9A)。幅度檢測器(D19,D20)響應所述拋物線周期信號生成指示所述拋物線周期信號的幅度的控制信號(V56)。比較器(U7A)響應參考電位的信號(在R50和R51之間)和所述控制信號并耦合到所述二重積分器,以增益控制負反饋的方式調(diào)節(jié)所述拋物線周期信號的幅度。非線性網(wǎng)絡(D18,R53)響應拋物線周期信號,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(V5’)。
文檔編號H04N3/36GK1380789SQ0210606
公開日2002年11月20日 申請日期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·費恩斯勒, W·B·阿爾倫 申請人:湯姆森許可公司