CN1122088A - 取样保持电容器的电压变化补偿电路 - Google Patents

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Abstract

一种模拟倍增器(110)，产生耦合到投影电视机的会聚线圈(RH)上的输出信号(OUT)。该模拟倍增器用场频抛物线信号(VPHL1)倍增行频锯齿信号(HSAW)。在每一场消隐时间期间，取样保持电路的保持电容器(C11)中产生直流电压(VCAL)，由此调节倍增器的直流工作点。为避免电容器的电压在场扫描期间变化，将一个场频锯齿信号(VSAW)经第二电容器(CCOM)耦合到该保持电容器上。

Description

取样保持电容器的电压变化补偿电路
本发明涉及视频显示器在与偏转频率有关的频率下工作的取样保持电路。
为校正在例如投影电视接收机阴极射线管(CRT)中产生绿光栅的电子束在东西方向上的枕形畸变，和校正产生蓝、红光栅的电子束的会聚失调，一般采用会聚线圈。会聚线圈由振幅按场频抛物线方式变化的行频锯齿电流分量激励。锯齿电流分量的波形在四象限模拟倍增器中产生。倍增器的第一输入端接收场频抛物线信号，倍增器的第二输入端接收行频锯齿信号。
在场消隐期间，场频抛物线信号的电平使倍增器的锯齿输出信号的峰-峰幅值因倍增作用而处于最小幅度。
上述情况是很不利的，因为由于例如容限、漂移和元部件的老化等，倍增器可能会在相当于在其第一输入端有直流电压漂移或偏移的不平衡情况下工作。因此，输出信号的峰-峰幅值在场消隐期间不一定是最小的。这种不平衡工作状态可能是不希望有的。
以J.B George名义在1993年9月3日申请的题为“波形发生器中偏转的自动校准”的美国专利申请115,602号(现在已获批准，成为美国专利5,345,151号，1994年9月6日颁布)公开了一种视频显示偏转设备，该设备有一个垂直偏转频率的调制信号源和一个水平偏转频率的第二信号源。由一个调制器根据该调制信号和第二信号通过倍增工作方式输出信号。一个放大器响应该输出信号，并耦合到一个线圈上，以产生校正电子束在阴极射线管中的着屏误差的磁场。在每次场消隐过程中，在一取样保持电容器中产生一个调节信号，该信号耦合到调制器的输入端。调节信号在场消隐过程中以负反馈的方式减小输出信号的幅值。
出于电容器的价格、占用空间和响应时间的原因，与其使用较大的电容器，倒不如使用较小的电容器。但却有这样的缺点，即电容越小，需用这种电容器来保持电压不变时，电容器上的电压在两场消隐期之间变化的倾向越大。电容器电压可能会因例如通过耦合在电容器两端的电阻的放电而变化。不用大的取样保持电容器而用对电容器电压的变化进行补偿的方法可能是较好的。
实现本发明一个方面的视频设备的取样保持电路有一个其频率与偏转频率有关的同步信号源。一个开关电路响应所述同步信号和一输入信号，并耦合到所述电容上，从而使电容中产生电压。该电容电压表示出输入信号在给定取样时间期间的大小。输入信号在保持时间期间与电容隔绝。电容接在一个电流通路中，该电流通路使开关装置电路得以旁路，从而具有改变保持时间期间储存在电容中的电荷的倾向。设有一个其频率与偏转频率有关的补偿信号源。根据补偿信号在电容中产生补偿电流，以补偿电容电荷在保持时间期间改变的倾向。
唯一的附图部分示出了装有实施本发明一个方面的投影电视接收机补偿电路的会聚/东-西向校正电路的方框图。
附图示出了投影电视接收机中实施本发明一个方面的会聚/东-西向校正电路100。按传统方式(图中未示出)产生的行频锯齿信号HSAW交流耦合到模拟倍增器110在插脚1与5之间的输入端上，以产生既含交流分量也含直流分量的的锯齿信号V15。
按传统方式(图中未示出)产生的场频抛物线信号VPAL1经电阻器R19和电阻器R20构成的分压器耦合，再经电解电容器C10交流耦合到倍增器110的插脚3上，产生交流抛物线信号分量VPAL2。信号分量VPAL2在倍增器110的晶体管Q9的基极上和晶体管Q11的基极上产生。耦合到倍增器110的插脚3的保持电容器C11使插脚2相对于抛物线信号分量VPAL2保持恒定电位或交流地电位。于是，交直流混合信号V23在倍增器110的插脚3与2之间的电阻R21两端就产生了交流信号分量VPAL2。
在倍增器110的插脚2和3之间的电阻器R21两端产生有直流信号分量VDIFF。直流信号分量VDIFF由电阻器R11与电阻器R14之间的恒定电压V1119、电阻器R21与R11之间的比值、以及校准信号电平VCAL确定。电阻器R21两端的交直流混合信号V23等于交流信号分量VPAL2和直流信号分量VDIFF的和。
倍增器110产生随信号V23和V15瞬时值的倍增结果而变化的锯齿输出信号OUT。具有直流电压分量的信号OUT按传统方式经电位器121交流耦合到前置放大器120上。为使附图简明起见，图中没有示出其它按传统方式也耦合到前置放大器120上进行会聚用的波形。电位器121调节成使其控制放大器120的输出信号122的幅值以及相对于信号OUT为0度或180度的相位。信号122经功率放大器123耦合到相应的会聚线圈(例如会聚线圈RH、RB或RG)，以便在线圈中产生相应的会聚电流iCV。电流iCV起东-西向枕形校正的作用，若加到绿电子束上时它校正几何形状，可以加到蓝或红电子束上，这时它产生会聚作用。
信号VCAL的变化使直流分量信号VDIFF产生相应的变化，这个变化确定了在抛物线信号VPAL2的哪一部分期间信号OUT的峰-峰幅值处于最小值。校准之后，倍增器110在场消隐时间TVBLK期间根据信号VPAL2产生信号OUT的最小峰-峰幅值。
信号VCAL是以反馈控制回路工作方式自动产生的。为产生信号VCAL，信号OUT耦合到与晶体管Q20一起构成差分放大器的晶体管Q19的基极上。晶体管Q20的基极电压是信号OUT通过电阻器R23和电容器C12组成的低通滤波器而产生的。因此，晶体管Q20的基极电压不含交流分量信号，且其直流幅值等于晶体管Q19基极电压的平均值。
一对晶体管开关Q21和Q22串联连接，以便在两晶管开关Q21和Q22都导通时在晶体管Q19或/和Q20中经电阻器R22产生发射极电流。晶体管开关Q22只在场消隐时间TVBLK期间才由场消隐信号VRTPUL导通。晶体管开关Q21只在对应于信号HSAW峰值部分的时间THBLK期间才由行回扫脉冲HRTPUL导通。信号HSAW的这一峰值部分在回扫斜波部分HSAW1与扫描斜波部分HSAW2之间出现。晶体管开关Q1在信号HSAW的大致扁平或恒定的峰值期间导通。
晶体管Q20的集电极耦合到晶体管Q23的基极，以便使晶体管Q23在晶体管Q20导通时导通，否则，晶体管Q23不导通。发射极电阻器R24耦合到晶体管Q23的发射极。晶体管Q23的发射极/集电极电流在晶体管Q20使晶体管Q23导通时由电阻器R24确定。晶体管Q23的集电极耦合到电容器C11上，当晶体管Q20和Q23导通时对电容器C11充电。电阻器R25和电阻器R26组成的分压器在电容器C11中产生预定的直流电压。为使工作状态稳定，晶体管Q23产生一集电极电流，该电流使信号VCAL的电压电平超过由电阻器R25和电阻器R26产生的电压电平。当晶体管开关Q21和Q22都导通时，晶体管Q20的集电极电流取决于锯齿信号OUT在THBLK时间期间产生的扁平部分(图中未示出)的电平与前面所述的晶体管Q19的基极电压产生的信号OUT的平均值之间的差值。晶体管Q19和Q20的基极电压之间的电压差在场消隐时间TVBLK期间与信号OUT的峰-峰幅值成正比。晶体管Q19和Q20的基极电压之间的电压差由取样或开关晶体管Q21和Q22工作时取样，以控制晶体管Q23的导通。
如果信号OUT的峰-峰幅值在时间TVBLK期间有增大的趋势，晶体管Q23导通起来会较困难，且导通的时间延长，从而使直流信号VCAL增加。这样，信号OUT的峰-峰幅值在时间TVBLK期间自动减小。另一方面，若信号VOUT在行消隐时间THBLK期间处于与所需要的极性相反，则晶体管Q23不会导通，且信号VCAL会减小，直到信号VCAL小得足以促使极性反转为止。因此，在稳定工作情况下，在时间TVBLK期间，信号OUT的相位为预定的相位，其幅值因受反馈回路增益的控制而处于最小值。
在场扫描期间，电容器C11倾向于通过包括电阻器R11和R29、R25以及R26在内的电流通路逐渐放电，从而使信号VCAL减弱。最好去补偿信号VCAL的电平因电容器C11放电引起的下降。信号VCAL在给定的场扫描期间的下降可能会因为例如老化而随电容值的变化而变化。最好根据电容量的变化来补偿电容器C11的放电或衰减。
按照本发明的一个方面，将补偿电容器CCOM耦合到场频补偿锯齿信号VSAW的常规信号源200上。信号VSAW可以是电视接收机中原先就有的供其它用途(例如会聚)用的信号。在场扫描期间，补偿电容器CCOM中的电流iCCOM提供了原本会由电容器CCOM放电的电流。这样就减小了电容器CCOM的放电量。电容器CCOM是金属化聚酯薄膜间隙式电容器，因而不会因老化和温度变化而明显变化。因此，本发明有这样的优点，即在场扫描期间，能以补偿的方法维持信号VCAL恒定，使之很少受老化和温度变化的影响。

Claims (9)

1.视频设备的一种取样保持电路，该电路包括：
一个其频率与偏转频率有关的同步信号源(VRTPUL)；
一个取样保持电容(C11)；
一个输入信号源(在场回扫期间信号OUT的峰-峰值)；
开关装置(Q23)，响应所述同步信号和所述输入信号，且耦合到所述电容上，用以在某给定的取样时间(场回扫)期间在所述电容中产生表示所述输入信号大小的电压(VCAL)，并用以在保持时间(场扫描)期间使所述输入信号与所述电容隔绝开来，所述电容耦合到将所述开关装置旁路的电流通路(R25，R26)；
一个其频率(场频)与偏转频率有关的补偿信号(VSAW)源；
其特征在于还包括
补偿电流发生装置(CCOM)，耦合到所述电容和所述补偿信号源上，用以在所述电容中产生一电流(iCCOM)，使之在所述保持时间期间，防止在所述电容中流通的电流流经所述电流通路而改变储存在所述电容中的电荷。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于还有一个偏转电路(123)，用以根据所述电容电压(VCAL)校正电子束在阴极射线管中的着屏误差(会聚)。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于还有一个其频率与场偏转频率有关的调制信号(VPAL1)源；一个其频率与行偏转频率有关的第二信号(HSAW)源；一个调制器(110)，用以根据所述调制信号和第二信号产生其频率与所述行偏转频率有关且按所述调制信号调制过的一输出信号(0UT)；以及一个放大器(120)，该放大器响应所述输出信号且耦合到一个线圈(RH)上，以产生校正电子束在阴极射线管中的着屏误差(会聚)；其中所述开关装置(Q23)根据所述调制器的输出信号产生所述电容的电压(VCAL)，该电压耦合到所述调制器的输入端，以便在所述调制信号周期的预定部分(场回扫)期间以负反馈的方式减小所述输出信号的幅值，使之远离所述输出信号的峰值辐度。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述电容电压(VCAL)在场消隐时间期间保持所述输出信号(0UT)的所述幅值处于最小值。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述补偿信号(VSAW)按锯齿的形式变化。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述补偿电流(iCCOM)发生装置包括一个第二电容器(CCOM)。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第二电容器(CCOM)由不同于所述电容(C11)的材料制成，从而使补偿作用很少受所述电容的老化或温度变化的影响。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述电容(C11)与所述第二电容器(CCOM)串联连接。
9.视频设备的一种取样保持电路，该电路包括：
一个其频率与偏转频率有关的同步信号源(VRTPUL)；
一个取样保持电容(C11)；
一个输入信号源(在场回扫期间输出信号OUT的峰-峰值)；
一个开关电路(Q23)，响应所述同步信号和所述输入信号，且耦合到所述电容上，用以在给定的取样时间(场回扫)期间在所述电容中产生表示所述输入信号大小的电压(VCAL)，并用以在保持时间(场扫描)期间使所述输入信号与所述电容隔绝开来，所述电容耦合到将所述开关电路旁路的电流通路(R25，R26)中；其特征在于还包括：
一个其频率与偏转频率有关的补偿电流(iCCOM)源，耦合到所述电容上，用以在所述保持时间期间防止在所述电容中流通的电流流经所述电流通路而改变储存在所述电容中的电荷。
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