CN1036677A - 视频显示驱动器耦合电路 - Google Patents

Abstract

视频显示驱动器耦合电路。视频信号从一放大 器(41或42)的低阻抗输出端经由一耦合通路被传 送到图象显示器(35)，所述耦合通路包括第一(52)和 第二(28)串接的电阻器，和一跨接在第一电阻器上的 高频旁路电容器(54)。该耦合通路限制驱动显示器 的信号——特别是在存在大幅度视频驱动信号时，并 对因显示器的输入电容引起的所述视频驱动信号的 高频衰减进行补偿。

Description

本发明涉及一个用于将视频输出信号耦合到诸如电视接收机中的显象管之类的图象显示器的电路。更具体地说，本发明涉及具备信号限制特性和频率补偿特性的视频输出信号耦合电路。

在一台电视接收机中，视频输出显示驱动器级将一高电平视频输出信号供给诸如显象管之类的图象显示器，该显示器往往受实际上尽可能大的视频信号的驱动，从而产生明亮的显示。也希望该显示驱动器级呈现尽可能宽的带宽，以便产生具有良好图象分辨率的图象显示-特别是对与高频视频信号信息相关的细节部分的分辨率而言。为达到此目的，可利用诸如射极跟随器晶体管级之类的低输出阻抗的放大器来驱动显示器件。这种晶体管级的使用可将显示器的输入电容同该显示驱动器级的其它元件隔离开来，以避免不希望有的相互作用，而这种相互作用可能例如由于低通滤波效应而导致高频性能变坏。然而，人们已注意到：当在由来自诸如射极跟随器晶体管之类的低阻抗源的高信号电平（例如峰值的电平）驱动时，许多显象管均会呈现所谓“图象模糊（blooming）”效应，而导致显示图象细节的畸变。

本文在此揭示一种根据本发明原理的视频输出信号耦合电路，该电路限制响应大幅度视频信号而传送至显象管的信号，以免显象管图象发生“模糊”，该电路还为保留精细的图象细节而提供高频补偿。在所公开的本发明的一个最佳实施例中，从一放大器器件的低阻抗输出端来的视频信号经一耦合通路传送到一图象显示器，该耦合通路包括第一和第二串接电阻器，用以在存在大幅度视频驱动信号情况下，限制驱动显象管的视频信号。跨接在该第一电阻器两端上的一个电容器提供高频补偿，以改善显示图象的高频信息成分。这个电容以及一显象管电容在视频信号正向和反向幅度偏移期间，均与一显示驱动器放大器的输出电路相隔离。

本申请唯一的附图示出了电视接收机的一部分，该电视接收机包括了根据本发明原理的一个视频输出信号耦合网络。

来自源10的低电平视频信号加到显象管驱动器级20，该驱动器级包括一个输入低压共射放大器晶体管22，该晶体管22同一输出高压共基放大器晶体管24构成一级联视频放大器结构。一个放大后其幅度适于驱动显象管35的信号输入阴极30的高电平放大视频信号产生于晶体管24的一个集电极输出电路中，该输出电路包括一连接到高工作电压B+（例如，+230V）的负载电阻25。电阻25两端产生的放大的视频输出信号经由网络26、按本发明原理的一个频率补偿驱动电平补偿网络27、和一个与网络27工作相联的显象管电弧电流限制电阻28-通常称之为“跳火（flashover）”电阻被耦合至阴极电极30。驱动器级20的信号增益和直流偏压分别通过晶体管22的发射极电路中的可变电阻38和电位器39来调整。显象管35的工作电压由源36提供。

电容C3代表与显象管阴极30相关的显象管寄生和接线电容。该电容值大约为9微微法，若任其影响产生于晶体管24输出电路中电阻25两端上的视频信号，则可导致显著的高频损害。网络26就是为将这种电容与晶体管24的集电极输出电路相隔绝，从而减小或消除这种高频损害而设置的。

耦合网络26包括一具有低阻抗射极输出电极的NPN射极跟随器晶体管41，和一具有低阻抗射极输出电极的PNP射极跟随器晶体管42，这两晶体管以级联方式配置在从晶体管24的集电极输出电路至显象管阴极30的输出信号通路上。集-基寄生电容C1和C2（例如2微微法）分别由晶体管41和42伴生，并包含杂散的接线和分布电容。二极管43和44分别跨接在晶体管41和42的基-射结上，并以使其正向电流导通方向相反于相联的基-射结的正向导电方向的极性连接。

一个包含有效的高频图象细节信息的快速    幅度跃变经由导通晶体管41和导通二极管44传送到显象管35。二极管43和晶体管42此时则被反向偏置（不导通）。

在晶体管24的集电极输出发生快速的正向视频信号幅度跃变的情况下，晶体管24的集电极输出所显示的电容值大致等于：

C1+C2/β41+C3/β41    （1）

式中电容C1，C2和C3为如上所述，而β41是晶体管41的正向电流增益（β），一般最小为100。这样，在驱动器晶体管的集电极处显象管电容C3的值就会大大减小到晶体管41的β分之一，而相对较小的电容C2的值也进一步减小到晶体管41的β分之一。电阻28有助于将显象管电容与驱动器晶体管24的输出电路隔离，但这种作用的效果远远小于由网络26所产生的效果。

同样包含有效的高频图象细节信息的快速负向幅度跃变，是经由导通的二极管43和晶体管42传送到显象管35的。晶体管41和二极管44此时则被反向偏置。对于晶体管24的集电极输出处的快速负向视频信号幅度的跃变来说，晶体管24的集电极输出所呈现的电容大致等于：

C1+C2+C3/β42    （2）

式中β42为晶体管42的正向电流增益，一般最小为100。这样，这个相当大的显象管电容C3值在驱动器晶体管24的集电极被大大减少到晶体管42的β分之一。

正如下面将要讨论的，与网络27中电阻52并联的较大的旁路电容器54，由于晶体管42的发射极所呈现的电容值受电容C3支配，对由上述表达式（1）和（2）给定的电容值的影响可忽略不计。

注意：晶体管41和42的基-射结是不为这些电容器所旁路的。在存在信号幅度正向和/或负向跃变的情况下，这些晶体管中的一个或两个的这种旁路会使将晶体管24的输出电路与诸如本例中的显象管电容C3和电容器54之类的电容隔离的目的受挫。

现已发现，包含耦合网络26的显示驱动器级，由于将显象管电容C3与晶体管24的输出电路相隔离而在高频响应方面表现出极大改善同时获得了基本上对称的正向和负向瞬变响应。就正、负向瞬态响应方面而言，要注意，上述表达式（1）和（2）对正和负向幅度跃变包含不同的电容值。然而这一差别很小，而且当响应负信号幅度偏移而呈现导电性增大和相应集电极阻抗减小时，与当响应正幅度偏移而呈现导电性减小和集电极阻抗增大时相比，晶体管24可更容易地驱动电容负载。

网络26可采取不同于附图所示的结构。例如，当采用一PNP晶体管作为驱动管24时，则晶体管41和42连同相应的二极管43和44应互换位置。

对本案所揭示装置来说，可将集电极负载电阻25的值降低，因为显象管并未直接负荷晶体管24的集电极电路，即，该集电极电路通过跟随器晶体管41和42而被缓冲。由于较小的阻值和集电极电路的寄生电容一起产生的低通滤波效应较小，因而较低的集电极负载电阻值有利地增强高频响应。

网络27包括一串联连接的电阻器52和与其并联设置的频率补偿电容器54（如图所示），连同一个跳火电阻28。电阻器56连接在工作电压（B+）和连接电容器54的信号通路上的一点之间。

当诸如显象管35之类的图象显示器由来自（诸如PNP跟随器晶体管42的射极输出之类的）低阻抗源的大幅度视频信号驱动时，网络27用于对其的“图象模糊”倾向或过电流进行补偿。为此，电阻28和电阻52对于响应低到中等幅度视频信号的显象管导通电流不会产生显著的压降。然而，电阻52和28对于响应大幅度视频信号（例如代表一幅明亮图象）的显象管导通电流会产生显著的压降。该压降减弱了至显象管阴极30的信号，从而降低或消除在大信号情况下显象管会“图象模糊”的可能现象。特别是在低到中等视频信号驱动电平（这些电平决定了图象的亮度和强度）下，要选择电阻52和28和电容54的值，使其能产生理想的显示驱动阻抗，以便按已知的伽吗（r）校正函数维持显象管导通电流。电阻52和28的值可加以调整，以便根据显象管型号及其电导率特性提供理想的伽吗校正量。

电容器54是一种高频旁路元件，以对与由显象管电容C3和电阻器28和52的共同作用所产生的低通滤波效应相关联的高频损耗进行补偿。网络27所提供的高频补偿在约500KHz开始，这很好地处于按NTSC制标准的直流至4.2MHz视频信号频带范围内，包括高频提升的高频补偿量是电容器54，电阻器52和28，电容C3和显象管阴极30的阻抗的值的一个函数。阴极30的阻抗是阴极30的电流导通大小的一个函数。在本例中，更多的高频的补偿是在更高的阴极电流电平下形成的。

电容器54可跨接在电阻器28的两端，而不象附图所示那样跨接在电阻器52上。然而，为了将由于显象管电弧所造成的对电路板和相关电路元件的损害降至最小，最好将旁通电阻设置在尽可能接近显象管的地方。将旁路电容器54跨接在二电阻52和28的两端会使设计的电弧电流保护失去作用，因为在此情况下，这样一种电容器的连接会形成一个破坏电阻28的限流作用的电弧电流通路。

电阻56为显象管阴极30提供一偏压，以确保回扫间隔期间显象管的消隐。电阻器56还对电容器54在不同信号驱动电平下提供理想的高频补偿方面起到辅助作用。更确切地说，在由于驱动信号电平变化，引起显象管电流导通大小变化的同时存在相关的显象管阻抗变化的情况下，电阻56有助于稳定包含了电阻器52和电容器54的网络的有效阻抗。

Claims (6)

1、一视频信号处理系统，它包括：

-具有一有相关寄生电容的信号输入电极的图象显示器(35)；

-显示驱动器放大器(20)，该放大器有一信号输入端(基极22)，用以接收含有待显示信息的视频信号，还有一包含阻抗(25)的输出电路(集电极24)，用以产生幅度适于驱动所述图象显示器的高电平视频输出信号；

所述系统的特征在于它还包括：

-一个用于将所述视频输出信号从所述输出电路传送到所述图象显示器的所述信号输入电极的信号耦合通路，所述信号耦合通路包括：

一个具有一接收所述视频输出信号的输入端和一低阻抗输出端的放大器(41或42)；

从所述放大器的所述低阻抗输出端到所述图象显示器的所述输入电极以所述次序顺次串联连接的第一(52)和第二(28)电阻；

一个跨接在所述第一和第二电阻之一上的电容器(54)；和

包括所述放大器(41或42)的装置(26)，用以在所述视频输出信号的正向和反向幅度偏移期间，将所述电容器(54)和所述电容与所述显示器放大器的所述输出电路中所述阻抗隔离开来。

2、根据权利要求1的系统，其特征在于：

-所述信号耦合通路是直流耦合通路;以及

-所述放大器（41或42）是一射极跟随器晶体管，具有一基极输入电极和一低阻抗发射极输出电极。

3、根据权利要求1或2的系统，特征在于

所述电容器（54）跨接在所述第一电阻（52）的两端。

4、根据权利要求1，2或3的系统，其进一步特征在于还包括：

一个第三电阻（56），它从一偏压源连接到所述信号耦合通路中的在所述第一和第二电阻之间的一点上。

5、根据前述任一权利要求的系统，其特征在于所述隔离装置（26）包括：

一含有所述放大器的射极跟随器晶体管（41）;以及

与上述射极跟随器晶体管级联的另一个相反导电类型的射极跟随器晶体管（42）。

6、根据前述任一权利要求的系统，其特征在于：

所述电容器（54）连同所述第一（52）和第二（28）电阻之一，组成一关于所述视频输出信号的高频范围的高频补偿电路，以改善显示图象的高频信息成分。

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