CN1108841A - 总线受控的阴极射线管电极电压 - Google Patents

总线受控的阴极射线管电极电压 Download PDF

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Abstract

用数/模转换器(201)控制阴极射线管(100)的 帘栅极电压(VS)或聚焦电压。数/模转换器输出信 号可从帘栅极电压或聚焦电压的变化范围求出的整 个变化范围不会远大于所使用的阴极射线管类型所 要求的变化范围。

Description

本发明涉及一种用以控制在阴极射线管（CRT）的电极产生的电压的视频设备。
为使电视接收机电视机或数据显示监示器等中的显像管妥善工作，不仅需要用视频信号控制图像，而且还要给显像管提供高压、使图像清晰的聚焦电压和确定显像管工作点的帘栅电压。大家知道，这些电太是在与水平扫描电路有关的高压电源电路中产生的，因而高压电源中通常有一个高压变压器。
大家也业已知道，高压水平扫描频率回扫脉冲经过整流之后，用电阻分压器可以在高压变压器的次级侧获得上述三个电压。电阻分压器有一个帘栅电压电位计，因而可以把帘栅电压调定到所要求的值。聚焦或帘栅电压的调定一般是用人工通过调节一个电位计进行的。聚焦或帘栅电平为在CRT屏幕上获取高质量图像所需要的电平在CRT的正常使用寿命过程中可能有所变化。
在例如履行电视接收机其它控制功能以调节聚焦或帘栅电压过程中，总希望能利微处理器来进行。这样做简化了调节过程，即高聚焦或帘栅电压的控制可通过微处理器加以控制。调节过程，不像用上述电位计进行调节时那样，而是在远离高电压的情况下进行的，因而这样做提高了安全性。此外，用微处理器就可以无需叫人触及可能处在电视接收机中难以触及部分的高压供电电路。
体现本发明的一个方面供可选择地控制阴极射线管的帘栅电压或聚焦电压的视频显示设备有一个数字控制信号源和一个响应数字控制信号的数/模转换器。模拟信号是在根据数字控制信号的比特所确定的电平下产生的。令一个放大器耦合到一个高压电源，且使其根据模拟信号产生一个电压。
图1示出了体现本发明的一个方面的总线受控制的帘栅电压发生电路。
图2示出了本发明采用共栅共阴放大电路的第二实施例。
图3示出了本发明采用光耦合器的第三实施例。
图4示出了用在图3电路中有一个光电池的可供选用的第二种光耦合器。
图5示出了用在图3电路中有一个光敏电阻器的可选用的第三种光耦合器。
如图1中所示，水平偏转电路有一个CRT    100的水平偏转线圈LY。水平输出变压器T1（也叫做回扫变压器）的初级线圈X1连接在形成有直流电源电压B+的端子与水平输出晶体管Q1的漏极之间。水平振荡器20经激励级22耦合到水平输出晶体管Q1的控制极。回扫电容器CR与水平输出晶体管Q1并联连接。阻尼二极管D1将晶体管Q1集电极处的最低电压箝位到接近地的电位。
水平输出晶体管Q1在电子束扫描时间期间水平扫描时将电流通过线圈X1和线圈LY传送，在回扫过程中截止，从而在电容器CR和晶体管Q1的漏极上产生回扫脉冲。在偏转线圈与地之间连接有S整形即扫描电容器CT。除图中所示的电路元部件外，偏转电路通常可能还有枕形偏转电路，但为使电路图简明起见，这些元部件都没有示出。变压器T1次级线圈X2的各相应部分按一般方式与各整流分布二极管串联连接。最高阳极电压U从水平输出变压器T1的次级线圈X2通过二极管D4产生。
总线受控的数/模转换器201在数字式字信号值VBUS的整个范围内产生0伏至5伏范围的模拟信号VOUT。信号VOUT加到帘栅电压发生电路200上。电压U通过电阻器R1耦合到电路200上。
体现本发明的一个方面的电路200产生帘栅电压VS。电路200有一对晶体管Q2和Q3形成一个差分放大器。晶体管Q2的基极电压是在将激励数/模转换器201的同一个供电电压经电阻器R6、R7串联组成的分压器上产生的。晶体管Q2的基极电压取大约信号VOUT的中点范围，或2.5伏。电阻器R5形成发射极电阻器，以产生晶体管Q2和Q3的集电极电流。集电极负载电阻器R8连接在晶体管Q3的集电极与电阻器R1之间。帘栅电压VS在电阻器R1与R8之间的连接点200a产生。电阻器R1和R8以及反馈电阻器R确定了帘栅电压VS所能取的最小值。最小值出现在信号VOUT为5伏或处在其电压变化范围的上限。
电阻器R2连接在端子200a与晶体管Q3的基极之间。电阻器R2确定了放大器20的增益。晶体管Q3的基极与地之间连接有电阻器R4。对给定值的电阻器R2，可选取电阻器R4，使对一定类型CRT获得中间范围的规定的电压VS，例如，信号VOUT处在其0至5伏的中间范围时VS处在240伏～680伏范围中的中间，即460伏。信号VOUT在其整个电压范围内变化时电压VS应取的预定值范围是根据CRT的技术规范选取的。
按照本发明的一个方面，信号VOUT在其整个电压范围内变化时电压VS应取的范围值应较大，但不得大于所使用的CRT类型所要求变化范围的10%以上。选取了10%的超范围值，对于给定类型CRT，就可求出放大器200的各元件的容差范围。
这样做的好处在于，基本上信号VOUT的整个范围都适宜产生电压VS所需要的电压范围。由于信号VOUT的整个范围是从信号VBUS比特组合的整个范围获取的，因而利用了从数/模转换器201获得的用以调节电压VS的最佳方案。
图2示出了体现本发明的另一个方面的放大器200′的原理图，它可代替图1电路中的放大器200。图1和图2中类似的符号和数目字表示类似的另部件或功能元件，只是图2中的类似另部件或功能元件用符号（′）表示。
在图2的放大器200′中，晶体管Q5′和晶体管Q4′与晶体管Q3′串联耦合，形成共阴共栅放大器。连接在晶体管Q3′与Q5′之间的电阻器R8c′、连接在晶体管Q5′与Q4′之间的电阻器R8b′和连接在端子200′与晶体管Q4之间的电阻器R8a′确定电压VS′的最小值，该电压VS′能以图1中的电阻器R8类似的方式设置。同样，图2中彼此串联连接的电阻器R2a′、电阻器R2b′和电阻器R2c′以图1的电阻器R2同样的方式确定放大器200′的增益。图2的电阻器R2a′、R2b′和R2c′提供晶体管Q4′和Q5′的基极电压。其好处在于，由于放大器200′采用共阴共栅接线方式，因而可用来产生高于图1的电压VS的帘栅电压VS′。
图3示出了体现本发明另一个方面的放大器200′。在图3的实例中，直流聚焦电压FOCUS被产生，并通过总线控制。图1-3中类似的符号和数目字表示类似的零部件或功能元件，只是图3中的类似零部件或功能元件用符号（″）表示。
在图3的放大器200″中，差分放大器是由晶体管Q3a″、Q3b″、Q2b″和Q2a″按达灵顿接法构成的以减小偏流。光耦合电路由发光二极管D1和光接收电路70″组成。二极管D1与晶体管Q2b″的集电极连接，其最大电流为例如15毫安。这里的好处在于，由于采用了光耦合器，提高了高电压与低电压之间的隔离作用。
图3、4和5分别示出了电路70″的三种方案。图3-5中类似的符号和数目字表示类似的零部件或功能元件。在第一种线路接法中，图3的光电晶体管Q4″与电阻器R1b″串联连接。电阻器R1c″跨接在晶体管Q4″的基极-发射结两端，防止集电极漏泄电流给晶体管Q4″加自偏置。在图4所示的第二种线路接法中，光电池60跨接在Q4″的基极-发射结两端。在第二种线路接法中，晶体管Q4a″不是光电晶体管而是普通的高压晶体管。在第三种线路接法中，光敏电阻器（LDR）R1a″与电阻器R16″串联连接。电阻器R1a″从90兆欧变为20千欧左右，从而使聚焦电压变为1700伏左右。

Claims (8)

1、一种视频显示设备，用以有选择地控制阴极射线管的帘栅电压(VS)或聚焦电压(FOCUS)之一，其特征在于：
一个数字控制信号源(VBUS)；
一个数/模转换器(201)，用以根据所述数字控制信号产生其电平按所述数字控制信号的比特确定的模拟信号(VOUT)；和
一个放大器(200)，与第一电压源(U)耦合，响应所述模拟信号，用以根据所述模拟信号产生所述电压之一(VS，FOCUS)。
2、根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述放大器（200）有一个装置（R1，R8，R2），用以确定所述一个电压（VS）的下限，该电压与所述模拟信号（VOUT）的大小无关。
3、根据权利要求1所述的设备，其特征在于，从所述数字控制信号（VBUS）求出的所述一个电压（VS）的变化范围不大于所述阴极射线管所要求的所述一个电压（VS）的10%。
4、一种视频显示设备，用以有选择地控制阴极射线管中电子枪的电极（帘栅极）电压（VS），包括：
控制信号发生装置，用以产生表示所述电极电压（VS）所要求大小的控制信号（VOUT，图2）;
第一电压源（31千伏）;其特征在于其：
一个放大器（Q3′，Q4′，Q5′），响应于所述控制信号，且耦合到所述第一电压源上供产生所述电压，所述放大器有一对晶体管（Q3′，Q5′），成共阴共栅接法，以降低其中一个所述晶体管（Q3′）的一对主导流电极（集电极-发射极）之间的高压。
5、一种视频显示设备，用以有选择地控制阴极射线管中电子枪电极的电压（FOCUS），包括：
控制信号发生装置，用以产生表示所述电压（FOCUS）所要求大小的控制信号（VBUS，图3）;
一个第一电压源（31千伏）;和
一个放大器（200″），响应所述控制信号，且耦合到所述第一电压源，供产生所述电极电压（FOCUS），所述放大器经一个光耦合器（D1，Q4″）耦合到所述第一电压，以按所述控制信号改变所述电极电压。
6、根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述光耦合器包括光电晶体管（Q4″）、光电池（60）和光敏电阻器（Q1a″）的其中一个。
7、根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述电极是帘栅极（SCREEN  GRID）。
8、根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述电极是聚焦电极（FOCUS）。
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