視頻顯示驅動器裝置的製作方法

2023-11-06 11:55:37

專利名稱：視頻顯示驅動器裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於向一圖象顯示器提供一高電平的視頻輸出信號的顯示驅動器放大器和輸出信號耦合網絡。更具體地說，本發明涉及這類具有提升了的高頻響應的裝置。
在一臺電視接收機中，一視頻輸出顯示驅動器放大器將一個高電平視頻輸出信號提供給諸如電視顯象管之類的圖象顯示裝置。該視頻輸出信號經由一輸出信號耦合通路而傳送到該電視顯象管的信號輸入電極(例如，陰極)。該顯象管的信號輸入電極可能呈現出一個大到足以削弱在驅動器放大器輸出端產生的視頻信號的高頻響應的電容。因此，人們期望降低該驅動器放大器輸出信號出現時的顯象管的電容效應，從而避免視頻信號高頻響應和圖象解析度的變壞。
利用根據本發明原理的視頻輸出信號耦合通路便可達到這一目標。在本發明一個圖示的最佳實施例中，該視頻輸出信號耦合通路藉助相反導電型的第一和第二級聯射極跟隨器電晶體，將視頻信號從顯示驅動器放大器的輸出端傳送到顯象管的輸入端。這二個跟隨器電晶體在存在正和負視頻信號振幅偏移的情況下，分別將顯示驅動器輸出與顯象管電容隔離。第一和第二單向電流導通器件(如二極體)分別跨接在各電晶體的基-發射結上，並以與相聯的基-射極結的方向相反的方向正向傳導電流的極性接線。
本申請唯一的附圖
示出了電視接收機的一部分，該電視接收機包括了根據本發明原理的一個視頻輸出信號耦合網絡。
來自源10的低電平視頻信號加到顯象管驅動器級20，該驅動器級包括一個輸入低壓共射放大器電晶體22，該電晶體22同一輸出高壓共基放大器電晶體24構成一級聯視頻放大器結構。一個放大後其幅度適於驅動顯象管35的信號輸入陰極30的高電平放大視頻信號產生於電晶體24的一個集電極輸出電路中，該輸出電路包括一連接到高工作電壓B+(例如，+230V)的負載電阻25。電阻25兩端產生的放大的視頻輸出信號經由網絡26、按本發明原理的一個頻率補償驅動電平補償網絡27、和一個與網絡27工作相聯的顯象管電弧電流限制電阻28-通常稱之為「跳火(flashover)」電阻被耦合至陰極電極30。驅動器級20的信號增益和直流偏壓分別通過電晶體22的發射極電路中的可變電阻38和電位器39來調整。顯象管35的工作電壓由源36提供。
電容C3代表與顯象管陰極30相關的顯象管寄生和接線電容。該電容值大約為9微微法，若任其影響產生於電晶體24輸出電路中電阻25兩端上的視頻信號，則可導致顯著的高頻損害。網絡26就是為將這種電容與電晶體24的集電極輸出電路相隔絕，從而減小或消除這種高頻損害而設置的。
耦合網絡26包括一具有低阻抗射極輸出電極的NPN射極跟隨器電晶體41，和一具有低阻抗射極輸出電極的PNP射極跟隨器電晶體42，這兩電晶體以級聯方式配置在從電晶體24的集電極輸出電路至顯象管陰極30的輸出信號通路上。集-基寄生電容C1和C2(例如2微微法)分別由電晶體41和42伴生，並包含雜散的接線和分布電容。二極體43和44分別跨接在電晶體41和42的基-射結上，並以使其正向電流導通方向相反於相聯的基-射結的正嚮導電方向的極性連接。
一個包含有效的高頻圖象細節信息的快速正向幅度躍變經由導通電晶體41和導通二極體44傳送到顯象管35。二極體43和電晶體42此時則被反向偏置(不導通)。
在電晶體24的集電極輸出發生快速的正向視頻信號幅度躍變的情況下，電晶體24的集電極輸出所顯示的電容值大致等於C1+C2/β41+C3/β41(1)式中電容C1，C2和C3為如上所述，而β41是電晶體41的正向電流增益(β)，一般最小為100。這樣，在驅動器電晶體的集電極處顯象管電容C3的值就會大大減小到電晶體41的β分之一，而相對較小的電容C2的值也進一步減小到電晶體41的β分之一。電阻28有助於將顯象管電容與驅動器電晶體24的輸出電路隔離，但這種作用的效果遠遠小於由網絡26所產生的效果。
同樣包含有效的高頻圖象細節信息的快速負向幅度躍變，是經由導通的二極體43和電晶體42傳送到顯象管35的。電晶體41和二極體44此時則被反向偏置。對於電晶體24的集電極輸出處的快速負向視頻信號幅度的躍變來說，電晶體24的集電極輸出所呈現的電容大致等於C1+C2+C3/β42(2)式中β42為電晶體42的正向電流增益，一般最小為100。這樣，這個相當大的顯象管電容C3值在驅動器電晶體24的集電極被大大減少到電晶體42的β分之一。
正如下面將要討論的，與網絡27中電阻52並聯的較大的旁路電容器54，由於電晶體42的發射極所呈現的電容值受電容C3支配，對由上述表達式(1)和(2)給定的電容值的影響可忽略不計。
注意電晶體41和42的基-射結是不為這些電容器所旁路的。在存在信號幅度正向和/或負向躍變的情況下，這些電晶體中的一個或兩個的這種旁路會使將電晶體24的輸出電路與諸如本例中的顯象管電容C3和電容器54之類的電容隔離的目的受挫。
現已發現，包含耦合網絡26的顯示驅動器級，由於將顯象管電容C3與電晶體24的輸出電路相隔離而在高頻響應方面表現出極大改善同時獲得了基本上對稱的正向和負向瞬變響應。就正、負向瞬態響應方面而言，要注意，上述表達式(1)和(2)對正和負向幅度躍變包含不同的電容值。然而這一差別很小，而且當響應負信號幅度偏移而呈現導電性增大和相應集電極阻抗減小時，與當響應正幅度偏移而呈現導電性減小和集電極阻抗增大時相比，電晶體24可更容易地驅動電容負載。
網絡26可採取不同於附圖所示的結構。例如，當採用一PNP電晶體作為驅動管24時，則電晶體41和42連同相應的二極體43和44應互換位置。
對本案所揭示裝置來說，可將集電極負載電阻25的值降低，因為顯象管並未直接負荷電晶體24的集電極電路，即，該集電極電路通過跟隨器電晶體41和42而被緩衝。由於較小的阻值和集電極電路的寄生電容一起產生的低通濾波效應較小，因而較低的集電極負載電阻值有利地增強高頻響應。
網絡27包括一串聯連接的電阻器52和與其並聯設置的頻率補償電容器54(如圖所示)，連同一個跳火電阻28。電阻器56連接在工作電壓(B+)和連接電容器54的信號通路上的一點之間。
當諸如顯象管35之類的圖象顯示器由來自(諸如PNP跟隨器電晶體42的射極輸出之類的)低阻抗源的大幅度視頻信號驅動時，網絡27用於對其的「圖象模糊」傾向或過電流進行補償。為此，電阻28和電阻52對於響應低到中等幅度視頻信號的顯象管導通電流不會產生顯著的壓降。然而，電阻52和28對於響應大幅度視頻信號(例如代表一幅明亮圖象)的顯象管導通電流會產生顯著的壓降。該壓降減弱了至顯象管陰極30的信號，從而降低或消除在大信號情況下顯象管會「圖象模糊」的可能現象。特別是在低到中等視頻信號驅動電平(這些電平決定了圖象的亮度和強度)下，要選擇電阻52和28和電容54的值，使其能產生理想的顯示驅動阻抗以便按已知的伽嗎(r)校正函數維持顯象管導通電流。電阻52和28的值可加以調整，以便根據顯象管型號及其電導率特性提供理想的伽嗎校正量。
電容器54是一種高頻旁路元件，以對與由顯象管電容C3和電阻器28和52的共同作用所產生的低通濾波效應相關聯的高頻損耗進行補償。網絡27所提供的高頻補償在約500KHz開始，這很好地處於按NTSC制標準的直流至4.2MHz視頻信號頻帶範圍內，包括高頻提升的高頻補償量是電容器54，電阻器52和28，電容C3和顯象管陰極30的阻抗的值的一個函數。陰極30的阻抗是陰極30的電流導通大小的一個函數。在本例中，更多的高頻的補償是在更高的陰極電流電平下形成的。
電容器54可跨接在電阻器28的兩端，而不象附圖所示那樣跨接在電阻器52上。然而，為了將由於顯象管電弧所造成的對電路板和相關電路元件的損害降至最小，最好將旁通電阻設置在儘可能接近顯象管的地方。將旁路電容器54跨接在二電阻52和28的兩端會使設計的電弧電流保護失去作用，因在此情況下這樣一種電容器的連接會形成一個破壞電阻28的限流作用的電弧電流通路。
電阻56為顯象管陰極30提供一偏壓，以確保回掃間隔期間顯象管的消隱。電阻器56還對電容器54在不同信號驅動電平下提供理想的高頻補償方面起到輔助作用。更確切地說，在由於驅動信號電平變化，引起顯象管電流導通大小變化的同時存在相關的顯象管阻抗變化的情況下，電阻56有助於穩定包含了電阻器52和電容器54的網絡的有效阻抗。
權利要求
1.一視頻信號處理系統，它包括-具有一有相關電容(C3)的信號輸入電極的圖象顯示器(35)；-顯示驅動放大器(20)，該放大器有一用於接收含有待顯示信息的視頻信號的信號輸入端，和一輸出電路，用以產生高電平視頻輸出信號，該信號的幅度適於驅動所述圖象顯示器；和-一個信號耦合通路，用以將所述視頻輸出信號從所述輸出電路傳送至所述圖象顯示器的所述信號輸入電極；其特徵在於為了減小所述電容對所述顯示驅動器放大器的所述輸出電路的效應，所述信號耦合通路包括-一個第一射極跟隨器電晶體(41)，該電晶體具有連接到所述驅動器放大器的所述輸出電路的基極輸入電極，以及一集電極和一輸出射極，用以在存在某種極性的視頻信號幅度躍變時將所述驅動器放大器的所述輸出電路與所述電容隔離開來；-一個第二射極跟隨器電晶體(42)，它同所述第一電晶體級聯，並有一連接到所述第一電晶體的所述輸出射極的輸入基極、以及一個集電極和一耦合到所述顯示器的所述信號輸入電極的輸出射極，用以在存在另一極性的視頻信號幅度躍變時將所述驅動器放大器的所述輸出電路與所述電容相隔離；-一個第一單向電流導通的半導體器件(43)，它跨接在所述第一電晶體的基-射結上，並以與所述第一電晶體的所述基-射結方向相反的方向作正向電流導通的極性連接；和-一個第二單向電流導通的半導體器件(44)，它跨接在所述第二電晶體的基-射上，並以與所述第二電晶體的所述基-射結的方向相反的方向作正向電流導通的極性連接。
2.根據權利要求1的系統，其特徵在於所述顯示驅動器放大器(20)包括一個與所述第一電晶體有相同導電類型的電晶體(24)。
3.根據權利要求1或2的系統，其特徵在於所述第一(41)和第二(42)電晶體分別為NPN和PNP電晶體。
4.根據前述任一權利要求的系統，其特徵在於所述信號耦合通路包括-第一(52)和第二(28)電阻器，它們以所述前後次序，從所述第二電晶體的所述發射極輸出至所述圖象顯示器的所述信號輸入電極串聯連接;以及-一個跨接在所述第一電阻器上的電容器(54)。
5.根據權利要求4的系統，其進一步的特徵在於還包括一個從一電壓源連接到所述第一和第二電阻器之間某點的一第三電阻器(56)。
全文摘要
一種視頻信號處理裝置。視頻信號從一顯示驅動器放大器(20)經由一耦合網絡(26)耦合到圖象顯示器(35)，該網絡(26)包括二個相反導電型的級聯的射極跟隨器電晶體(41，42)第一(43)和第二(44)二極體分別跨接在各電晶體的基-射結上，並以與相應基-射結方向相反的方向作正嚮導電的極性連接、該耦合網絡顯著地減小了呈現在驅動器放大器輸出處的顯示器的電容值，從而改善了正向和負向視頻信號的瞬變響應。
文檔編號H03F1/48GK1036678SQ89101768
公開日1989年10月25日 申請日期1989年3月23日 優先權日1988年3月28日
發明者約翰·荷馬·弗雷 申請人:湯姆森消費電子有限公司