垂直偏轉的補償的製作方法

2023-04-29 00:07:11

專利名稱：垂直偏轉的補償的製作方法
技術領域：
本發明涉及屏面顯示的垂直偏轉電路，具體地說，涉及水平偏轉信號與垂直偏轉信號之間不希望有的相互影響的校正。
在電視機、計算機監示器和其它陰極射線管顯示器的偏轉系統中，偏轉線圈是在水平軸線和垂直軸線上為沿依次在垂直方向間隔開形成光柵的多條水平線用電子束以不同的頻率進行掃描而設的。各水平和垂直偏轉線圈沿垂直軸線取向，彼此正交配置。然而，水平和垂直偏轉線圈之間產生一些耦合卻是常有的事。雖然水平掃描頻率大致高於垂直掃描頻率，但水平和垂直偏轉系統之間的耦合卻會產生需要在偏轉系統設計的過程中考慮、不希望有的耦合的問題。
在具有水平鞍形線圈和垂直螺旋管結構的偏轉線圈系統中，水平磁通路徑從垂直線圈上半部中心向該線圈的各端流通。但這個水平磁通在垂直線圈的下半部反向流通。這樣，若變化著的水平磁通在例如正到負的極性方向是從垂直線圈上半部中心向邊緣取向的垂直線圈中感應出電壓，則垂直線圈下半部中感應出的電壓方向相反。垂直線圈的雜散電容和垂直線圈的電感一起作用時，在行頻下激勵時，會形成所產生的電壓相當高的高Q值諧振電路，這時諧振是在垂直線圈層中心發生的。因此，當垂直線圈受水平回掃能激勵時，會產生一直持續到有效水平視頻時間的減幅振滿，於是垂直掃描的行頻受到幹擾，從而使屏面的亮度以垂直條紋的形式明顯變化。連接在線圈層承受不希望有的諧振的各半個線圈中心抽頭之間的阻尼網絡破壞了垂直線圈的諧振效應。阻尼網絡使電流流過裝有諧振垂直線圈Q的阻尼網絡，從而大大減小了水平回掃能產生的激勵作用，消除了屏面亮度條紋。然而，大量不希望有的行頻電流還是通過整個垂直線圈和垂直掃描電流檢測電阻器耦合。垂直線圈的這個行頻激勵基本上與線圈的正交性無關。
垂直線圈例如由一個對垂直斜坡信號起反應的偏轉放大器驅動。形成對與垂直偏轉線圈串聯連接的電流檢測電阻器兩端產生的電壓起反應的負反饋迴路的一部分。行頻阻尼網絡產生也通過電流檢測電阻器耦合的行頻電流。這樣，垂直偏轉放大器接收的反饋信號其分量有的是因垂直掃描電流引起的，有的是不希望有的水平偏轉電流引起的，反饋信號本身通過阻尼網絡耦合，表示例如水平電流的二次導數。由於反饋信號分量的這種混合特性，因而垂直偏轉放大器需要具備充分的動態範圍來產生對反饋混合信號起反應而不致產生信號截去、不對稱限制、瞬間響應畸變或轉換速率限制等現象的輸出信號。阻尼網絡和得出的行頻電流都是我們所需要的，便另一方面卻會使偏轉放大器的能耗和垂直偏轉信號的畸變進一步增加。因此，有利的作法是利用垂直阻尼網絡，但從控制垂直放大器的垂直偏轉反饋信號消除行頻電流分量。
按照本發明的一個方面，如上面所述的那樣配備了阻尼網絡，但有益的作法是補償垂直偏轉放大器反饋控制迴路中電流檢測電阻器的衰減電流信號，使反饋控制迴路可以大致對垂直偏轉信號而不對行頻串擾信號分量起反應。這樣，使不希望有的行頻激勵衰減有這樣的好處消除了屏面亮度上的變化，且本發明的行頻補償基本上從垂直偏轉反饋控制迴路消除行頻信號分量。按照本發明，這是通過對從水平回掃脈衝得出的信號進行濾波，將濾過波的信號耦合到垂直偏轉放大器反饋控制迴路中的電流檢測電阻器上。


圖1是本發明補償垂直偏轉的部分原理示意圖。
參看圖1。垂直偏轉放大器IC1直接驅動掃描電子束陰極射線顯像管(圖中未示出)的垂直偏轉線圈Vdy。如圖中所示，偏轉線圈Vdy由兩個線圈部分串聯耦合組成。兩線圈部分對稱裝設在陰極射線管管頸兩側，產生使電子束隨著偏轉線圈中電流的變化而垂直偏轉的磁場。垂直偏轉線圈Vdy和水平偏轉線圈，Hdy一起驅動，前者在較低的垂直掃描頻率下驅動，後者在較高的行頻下工作。水平偏轉線圈Hdy也有兩個對稱的線圈部分。水平線圈部分在垂直方向彼此間隔開，與垂直偏轉線圈Vdy的線圈部分成直角。
垂直和水平偏轉線圈用偏轉信號驅動。偏轉信號包括補償陰極射線管幾何條件的校正波形信號。垂直偏轉電流信號Isaw名義上是為驅動垂直偏轉線圈Vdy耦合的，實質上跟蹤電壓輸入信號Vsaw。負反饋信號Ifb必要時在放大器IC1的輸入端加起來，產生追隨輸入信號Vsaw的偏圍轉線圈電流Isaw。
水平偏轉線圈由加到水平輸出電晶體HOT基極的脈衝驅動，電晶體HOT耦合到回掃變壓器Hfbt，變壓器Hfbt又耦合到B+電源電壓上。垂直偏轉線圈Vdy由放大器IC1驅動，放大器IC1是個對垂直鋸齒信號Vsaw起反應的功率放大器，信號Vsaw與顯示中的圖像信號有關的垂直同步信號同步產生。
從圖中可以看到，垂直偏轉放大器IC1直接驅動垂直偏轉線圈Vdy兩個串聯耦合的線圈部分。適用的放大器有例如ST型TDA8172，這种放大器含有與緩衝二極體D1及耦合到垂直電源電壓的電容器C1有關的回掃發生器。放大器IC1電流反饋控制方式驅動，通常在垂直偏轉線圈Vdy中產生電流Iv，電流Iv追隨輸入信號Vsaw的電壓電平，通過串聯電阻器R1耦合到放大器IC1的倒相輸入端。
反饋到放大器IC1的反饋信號Ifb表示垂直偏轉線圈中的電流。放大器IC1垂直偏轉線圈Vdy的輸出端通過電流檢測電阻器R6(例如1歐電阻器)耦合到地。電阻器R6兩端產生的電壓大致上與垂直偏轉線圈Vdy中的電流成正比，通過串聯電阻器R2形成的反饋通路耦合到放大器IC1的例相輸入端。放大器IC1的不倒相輸入端耦合到一個基準電位上，例如接地點。
在水平掃描頻率下產生的串擾信號Xtk因例如其各磁場的相互作用和容性緊密耦合的從水平偏轉線Hdy耦合到垂直偏轉線圈Vdy。這樣，垂直偏轉線圈Vdy中的電流實際上包括所要求的鋸齒驅動電流Isaw，加上在行頻下產生的感應或激勵電流Ixtk。因此，電流檢測電阻器R6產生的電壓反饋信號含有兩個分量，以Vsaw＋Vxtk表示。
放大器IC1的輸出端通過一個輸出補償網絡耦合到垂直偏轉線圈Vdy上，輸出補償網絡由串聯的電阻器R3和電容器C2組成，電阻器R3阻值較小，電容器C2接地電阻R3和電容C2形成一個低通濾波器。此外，電阻器R4與放大器IC1的輸出端大致並聯耦合，形成偏轉線圈的阻尼電阻。這些組成部分與放大器IC1一起工作，產生鋸齒驅動電流。
垂直偏轉線圈Vdy的一部分與一個行頻阻尼網絡耦合，起緩衝垂直偏轉線圈Vdy中因水平和垂直偏轉線圈之間不可避免的耦合感應出的行頻信號的作用，行頻阻尼網絡由電阻器R5和電容器C3組成，電阻器R5的阻值為例如1500歐，電容器C3的電容為例如220皮法。具體地說，電阻器R5和電容器C3彼此串聯耦合，與垂直偏轉線圈Vdy的一部分並聯耦合，最好耦合在裝在陰極射線管兩端側的兩線圈部分的中心抽頭之間。
電阻器R5和電容器C3組成的水平阻尼網絡具有所要求的與在緩衝垂直偏轉線圈Vdy中感應出的行頻信號的作用。垂直偏轉線圈中感應出的能量的一部分在阻尼網絡中經過轉換和耗散，使行頻人為因衰減到足以使垂直掃描速度在有效視頻區內受到的幹擾達到不引人注目的程度。然而，水平阻尼網絡電流也駐留在耦合到放大器IC1的負荷中，這種解決辦法由於水平偏轉線圈Hdy的激勵作用而不能消除電流檢測電阻器R6中的行頻電流。結果，電阻器R6中的電流Isaw＋Ixtk產生含有行頻串擾分量的電壓反饋信號Vsaw＋Vxtk。放大器IC1的主要目的是產生跟蹤表示所要求的垂直掃描斜坡的輸入信號Vsaw。行頻反饋信號Vxtk這個另一種影響加到放大器IC1的輸出驅動要求，可能會使放大器IC1過度驅動或起碼需要電源範圍(「淨空高度」)來防止信號截除或不對稱限制和動態電容超出在垂直偏轉線圈中掃描電子束所需要的場頻輸出斜坡所要求的範圍。
按照本發明的一個方面，與驅動垂直偏轉放大器IC1有關提供耦合到反饋信號Vsaw＋Vxtk的水平串擾分量的額外耗最好是通過在反饋電阻器R6處加校正信號分量加以排除的，從而減少或大致上消除反饋信號來的串擾分量Vxtk而無需象原本那樣改變電阻器R5和電容器C3形成的阻尼網絡或在垂直偏轉線圈Vdy中產生垂直電流斜坡驅動信號的垂直偏轉放大器的操作。校正電流分量由補償網絡CN形成，耦合到電阻器R6和垂直偏轉線圈Vdy的連接點處的電流檢測電阻器R6上。
垂直偏轉線圈中的電流信號Ixtk是水平偏轉回掃信號的時間微分。本發明的補償網絡CN產生的校正電流為串擾電流信號Ixtk的例數。補償網絡CN耦合到回掃變壓器Hfbt的次級線圈，從而產生回掃脈衝電壓信號Fbp。補償網絡CN的電阻器R7和電容器C4求出回掃脈衝的微分，提供電流信號Icomp耦合到垂直電流檢測電阻器R6，以便從垂直偏轉線圈Vdy消除串擾電流分量。
電流檢測電阻器R6的電阻值非常小，例如1歐姆，因而補償電流Icomp對垂直偏轉電路或垂直偏轉電流信號的影響不大或沒有影響，只是實質上從耦合到垂直驅動放大器IC1的反饋信號消除了行頻串擾分量。這種有益的補償信號消除了原本IC1需要進行的對動態信號的處理進行的不必要的種種限制，同時保留了垂直驅動放大器產生垂直電流斜坡Isaw的操作能力和網絡Hdp大致消除垂直掃描行頻幹擾的水平阻尼性能。
補償網絡CN的時間常數由電阻器R7和電容器C4的時間常數確定。校正信號Icomp的時間常數和幅值可通過調節電阻器R7和電容器C4的值(例如改變電阻R的電阻值)加以調整。為從反饋信號完全消除水平分量，補償信號幅值和波形形狀應與不希望有的串擾信號Ixtk的基本相等和相反。然而，由於行頻分量是作為負反饋信號加上去的，因而為大大減少垂直偏轉放大器動態信號處理的要求不需要完全補償或消除行頻信號。
因此，本發明的電路的垂直偏轉放大器在耦合到偏轉放大器的垂直偏轉線圈中產生電流驅動信號，電流傳感器給垂直偏轉放大器隨著垂直偏轉線圈中電流的變化給垂直偏轉放大器提供反饋信號，其中垂直偏轉線圈受水平掃描分量的串擾或激勵。按照本發明的一個方面，網絡耦合得使其接收來自水平偏轉變壓器的信號，並形成補償分量耦合到電流傳感器以補償與垂直偏轉線圈中電流有關的反饋信號。這樣，饋給垂直偏轉放大器的反饋控制信號的水平串擾分量大致上消除了，儘管偏轉線圈的串擾繼續存在，但阻尼網絡Hdp使此影響大致上看不出來。
本發明耦合到電流傳感器因而耦合到垂直偏轉放大器反饋輸入端的補償信號Icomp通過產生行頻信號所需要的時間微分形成，且可從水平回掃變壓器的次級線圈得出。補償分量最好在幅值上和極性上與偏轉線圈串聯耦合的電流檢測電阻器中出現行頻串擾信號分別相等和相反。
權利要求
1.一種承受水平偏轉串擾畸變的垂直偏轉電路，其特徵在於一個垂直偏轉放大器(IC1)，產生驅動信號(Iv)，根據耦合到其上的驅動信號(Vsaw)產生偏轉電流(Iv)；一個偏轉線圈，其水平線圈和垂直線圈(Vdy)耦合到所述垂直偏轉放大器(IC1)的輸出端，且根據所述驅動信號(Iv)產生垂直偏轉場；一個電流傳感器(R6)，檢測偏轉電流(Isaw＋Ixtk)形成反饋信號(Ifb)，該信號耦合到所述垂直偏轉放大器(IC1)的輸入端；和一個網絡(CN)，根據水平偏轉變壓器(Hfbt)來的信號(Fbp)產生補償信號(Icomp)，該信號耦合到所述電流傳感器(R6)上以便與所述偏轉電流(Isaw＋Ixtk)混合。
2.如權利要求1所述的垂直偏轉電路，其特徵在於，所述反饋信號(Ifb)耦合到所述垂直偏轉放大器(IC1)的所述輸入端，提供所述驅動信號(Iv)的負反饋控制。
3.如權利要求1所述的垂直偏轉電路，其特徵在於，耦合到所述電流互感器(R6)的所述補償信號(Icomp)基本上消除了出現在所述偏轉電流(Isaw＋Ixtk)中的行頻串擾分量(Ixtk)。
4.如權利要求3所述的垂直偏轉電路，其特徵在於，所述補償信號(Icomp)為所述行頻信號(Fbp)的導數。
5.一種承受水平偏轉線圈串擾的偏轉線圈的垂直偏轉電路，其特徵在於一個垂直偏轉放大器(IC1)，根據大致呈斜坡狀的輸入信號(Vsaw)在輸出端產生驅動信號(Iv)；負反饋信號(Ifb)，耦合到所述垂直偏轉放大器(IC1)的輸入端，包括第一信號(Isaw)和第二信號(Ixtk)，第一信號(Isaw)表示所述驅動信號(Iv)，第二信號(Ixtk)表示不希望有的行頻串擾分量(Xtk)；和一個源(Hfbt)，產生水平偏轉和行頻串擾分量(Xtk)；一個網絡(CN)，耦合到所述源(Hfbt)且耦合到所述垂直偏轉放大器(IC1)的所述輸入端，供產生波形大致與所述第二信號(Ixtk)類似、信號幅值與所述第二信號(Ixtk)的相反的補償信號(Icomp)，從而使所述第二信號(Ixtk)在所述垂直偏轉放大器輸出端(IC1)大致上不出現在所述驅動信號(Iv)中。
6.一種偏轉電路，其特徵在於一個垂直偏轉放大器(IC1)，其輸出端耦合到垂直偏轉電路(Vdy)和對所述垂直偏轉電路(Vdy)中的電流(Isaw＋Ixtk)起反應的電流傳感器(R6)，所述垂直偏轉放大器(IC1)的輸入端對垂直驅動信號(Vsaw)起反應且耦合到所述電流傳感器(R6)上，供根據所述垂直偏轉電路(Vdy)中的所述電流(Isaw＋Ixtk)進行反饋控制；一個水平偏轉電路(Hfbt)，對水平驅動信號(Hd)起反應，其偏轉線圈(Hdy)在所述垂直偏轉電路(Vdy)中產生行頻串擾分量(Ixtk)；和一個補償電路(CN)，耦合到所述水平偏轉電路(Hfbt)上，產生耦合到所述垂直偏轉電路(Vdy)的所述電流傳感器(R6)上的補償信號(Icomp)，所述補償信號(Icomp)至少部分地消除所述垂直偏轉電路(Vdy)中的所述行頻串擾分量(Ixtk)。
7.如權利要求6所述的偏轉電路，其特徵在於，所述串擾(Ixtk)由第二網絡(Hdp)耦合到所述垂直偏轉線圈(Vdy)和所述電流傳感器(R6)上。
8.如權利要求6所述的偏轉電路，其特徵在於，所述電流傳感器(R6)包括一個直接耦合到所述垂直偏轉線圈(Vdy)上的電阻器。
9.如權利要求6所述的偏轉電路，其特徵在於，所述水平偏轉電路(Hfbt)產生回掃脈衝，供耦合以通過在所述補償電路(CN)中求微分產生所述補償信號(Icomp)。
10.如權利要求9所述的偏轉電路，其特徵在於，所述補償電路(CN)耦合在所述回掃變壓器(Fbt)的次級線圈與所述電流檢測電阻器(R6)之間。
全文摘要
一種垂直偏轉放大器(IC1),根據斜坡輸入信號(Vsaw)驅動垂直偏轉線圈,放大器的電流檢測電阻器(R6)提供反饋信號(Ifb)。垂直偏轉線圈受到水平偏轉線圈(Hdy)的串擾(Xtk)或幹擾。在水平偏轉信號源(Hfbt)與電流檢測電阻器(R6)之間耦合有一個補償網絡(CN),由此網絡(CN)在電流檢測電阻器(R6)中產生校正電流(Icomp)以便大致取消反饋信號(Ifb)中的行頻串擾分量(Ixtk)。
文檔編號H04N3/233GK1330354SQ0112198
公開日2002年1月9日 申請日期2001年6月22日 優先權日2000年6月22日
發明者J·A·威爾伯 申請人:湯姆森許可公司