CN1170441C

CN1170441C - 用于显像管束电流的检测方法和装置及应用

Info

Publication number: CN1170441C
Application number: CNB021039003A
Authority: CN
Inventors: 黄凯华
Original assignee: TCL King Electronics Shenzhen Co Ltd
Current assignee: Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Priority date: 2002-04-10
Filing date: 2002-04-10
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2022-04-10
Also published as: CN1377192A

Abstract

本发明涉及用于显像管束电流的检测方法和装置及应用。针对显像管束电流的检测，简化电路、降低电路成本；通过在回路的低压端检测，准确反映超高压本身的变化；不需要耐高压器件；实现检测的无延迟；解决了大面积石墨层不直接接参考地而带来的杂波干扰。将显像管束电流作为AKB电路、ABL电路、图象宽度修正电路的输入，分别实现对束电流的调整、限制以及修正图象的扭曲现象。

Description

用于显像管束电流的检测方法和装置及应用

技术领域

本发明涉及一种对显像管束电流进行检测的方法，本发明还涉及用于显像管束电流检测的装置，本发明进一步还涉及对显像管束电流检测的应用。

背景技术

为了使电视机始终保持良好的图像显示效果，在电视机内设置有相应的自动调控电路，如：用于显像管束电流的自动调整电路(AKB电路)，可以排除各种因素的影响，使显像管始终保持白平衡，而不至于产生偏色；用于显像管束电流的自动限制电路(ABL电路)，可以使显像管的束电流始终保持在一个适当的范围内，而不至于损坏显像管，不至于产生散焦；用于图像的宽度修正电路，可以使图像宽度不随图像的亮度变化。

所述的这些调控电路都要以显像管的束电流这个物理量作为调整的依据，也就是说，调控电路的正常工作是以显像管束电流的检测为前提的。

通过在显像管R、G、B的阴极分别串接如附图1所示的由三极管Q1来对显像管的电子枪所产生的束电流进行检测，是目前一般所采用显像管束电流检测电路。在该检测电路中，晶体管的发射极接至CRT的阴极驱动输出，集电极作为检测束电流的输出，但是因CRT阴极的分布电容，将使集电极回路的频响受到影响。为此除了构成束电流检测电路的三极管Q1还必须相应增加三极管Q2，来对频响的损失进行补偿，而且这些三极管都工作在200伏的高压状态，也就是说对三色电子枪的束电流进行检测共需要6个耐高压晶体管，显然检测电路的成本是相当高了，且属于是在回路的高压端所进行的检测。正因如此，许多电视机生产厂商干脆放弃对束电流检测，而使已经做在IC里的AKB电路、ABL电路、图像宽度修正电路成为摆设，最终牺牲图像的显示效果。

对显像管束电流的进一步分析还可得知：当电视机显像管显示较亮的图像时，束电流会较大；与此相反，显示较暗的图像时，束电流则会相应减少。也就是说，显像管的束电流随着所显示图像的明暗发生变化。这一变化的后果还直接导致图像的宽度随着图像的亮度变化。

这是因为电视机的超高压发生器(包括逆程变压器、整流二极管、等效滤波电容，所述等效滤波电容是由涂在显像管玻壳锥体部分外石墨层所形成)中逆程变压器L具有一定的内阻R_L(如附图2所示)。当束电流较大时，逆程变压器内阻上的压降增大，使逆程变压器通过整流二极管、等效滤波电容加至显像管第二阳极电压(EHT)因此而下降，其结果导致图像的行幅变宽；当束电流减小时，逆程变压器内阻上的压降减小，显像管第二阳极的电压上升，图像行幅恢复正常。

其典型的图像变化如附图3A所示：假如图像是在较暗的背景中间出现一个矩形亮块，亮块出现时，图像亮度大，束电流增大，超高压下降，电子束偏转角度加大使得图像变宽，将其放大，矩形的亮块图像就变成了上窄下宽的梯形，如图3B所示；相反，亮块消失，图像变暗，束电流减少，超高压增加，电子束偏转角度减少使得图像变窄。而当显示一个黑白相间的图像时，其垂直边缘将是弯弯曲曲的(如附图3C所示)。

在电视机中实际用来对图像宽度进行修正的电路是集成在视频处理电路里面的。而图像宽度修正的效果与图像宽度修正电路的输入，即对超高压的检测是否准确反映超高压本身的变化有直接关系。

一种方法是采用耐高压的电阻从显像管第二阳极直接分压检测，可准确反映超高压本身的变化，但是使用电阻的成本太高。

另一种方法则是采用在超高压发生器中的逆程变压器交流接参考地回路处串接电容进行检测(如附图4的所示，C_s为检测电路的滤波电容，EHT_s1为显像管第二阳极电压(超高压)的检测电压)。虽然电路简单、成本低廉，而由于超高压发生器中逆程变压器的高压绕组之电感及分布电容所组成的LC延迟电路，使所检测的电压与实际的超高压电压在时间上滞后，波形上也不一致，即不能准确反映超高压本身的变化，且不能对超高压变化所引起的图像扭曲作理想的修正，实际效果不好。

通过上述分析：显像管的束电流是随着所显示图像的明暗而发生变化，而束电流的增大和减少对应超高压的下降和增加，其后果直接导致图像的宽度随着图像的亮度变化。因此实现检测显像管束电流是解决好这些问题的关键所在。而正如上面所述：无论是对束电流本身的检测，还是对与束电流密切相关的超高压检测，均存在着相应的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于对显像管束电流进行检测方法，本发明还涉及用于显像管束电流检测的装置，本发明进一步还涉及对显象管束电流检测的应用。

将本发明用于对显像管束电流的检测，通过将在超高压回路的高压端检测改为低压端检测，降低对器件的耐压要求，从而降低成本；通过一个束电流检测电路代替三个相同的束电流检测电路，减少器件数量，并相应减少占用印刷电路板的空间面积，从而进一步降低成本；通过实现对束电流的检测，将其作为输入，应用于AKB电路、ABL电路、图像宽度修正电路。

本发明是这样实现的：

一种显像管束电流检测方法，该方法是通过对在超高压发生器的低压端所进行的检测来实现的；

所述低压端检测是通过设置在显像管玻壳锥体部分外石墨层与参考地之间的检测电阻或检测三极管实现的。

所述低压端检测是在超高压发生器放电时，即产生束电流时获取的。

所述低压端检测进一步还包括对石墨层不直接接参考地而带来的杂波干扰的消除。

所述消除是通过设置与检测电阻或检测三极管并联的滤波电容实现的。

一种显像管束电流检测装置，该装置至少包括：

一个检测电路，用于在行扫描正程时，对束电流进行电压检测；

一个充电电路，用于在行扫描逆程时，对等效滤波电容的充电；

所述检测电路由一个检测电阻或一个检测三极管构成，所述充电电路由一个充电二极管构成，所述检测电路和充电电路并联后串接于等效滤波电容和参考地之间。

所述检测电路和充电电路还并联用于消除石墨层不直接接参考地而带来的杂波干扰的滤波电容。

所述检测电阻为2.2至2.7KΩ。

所述检测三极管与充电二极管之间为共基极相连，其发射极串接200Ω的保护电阻。

所述并联的滤波电容为500pf至1nf。

所述检测电路和充电电路的接参考地端串接一正偏压。

所述检测电路和充电电路的接参考地端串接一正偏压为+8伏。

所述的显像管束电流检测装置在显像管束电流自动调整电路中的应用，是将经显象管束电流检测装置所检测出的束电流作为显像管束电流的自动调整电路的输入。

所述的显像管束电流检测装置在显像管束电流自动限制电路中的应用，是将经显象管束电流检测装置所检测出的束电流作为显像管束电流的自动限制电路的输入。

所述的显像管束电流检测装置在图象宽度修正电路中的应用，是将经显象管束电流检测装置所检测出的束电流作为图象宽度修正电路的输入。

本发明的效果：一方面，因显像管R、G、B三个电子枪产生的束电流是分时输出，因此可通过一个检测电路分别对R、G、B的束电流进行检测，从而降低成本。

另一方面，因为显像管束电流流过的回路与超高压发生器的放电回路是同一回路，此时可将显像管的阳极和阴极之间等效为一个电阻，超高压正是加在该等效电阻之上，此时采用耐高压的电阻从显像管第二阳极直接分压检测，与束电流流过检测电路在其上所产生的电压降，两者变化的规律相同、相位相同，做到了无延迟的检测，准确反映超高压本身的变化。即通过直接对束电流的检测完成检测。

对已有的、从显像管第二阳极处电阻分压直接检测和在显像管阴极分别串接三极管进行束电流检测而言，两者均为在超高压发生器回路的高压端检测，电压分别为2.5万伏、200伏。相比之下，本发明则是在该回路的低压端进行检测，即在作为超高压发生器回路中等效滤波电容之一极的显像管玻壳锥体部分外面的石墨层与参考地端之间接入检测电路，因此不需要耐高压器件。

由于大面积石墨层不直接接地而带来的杂波干扰，则通过在检测电路并联经选择的滤波电容得到解决，且经示波器观察，除了在逆程脉冲出现的时刻有一点小的突起，整个扫描正程都是同参考地电位相重合的水平线。而因逆程期间不显示视频信号，一点小突起并不对图像构成干扰。

针对AKB调整电路所需要的“亮束电流”、“截止束电流”检测：由于现有的电视解码芯片是在奇数场场消隐期间的第18、19、20行分时输出R、G、B三枪“截止束电流”的测量脉冲，第18行发出的测量脉冲驱动红枪，此时只有红枪发射的电子形成束电流，其它绿、蓝两枪则被场消隐脉冲截止不产生束电流，检测电路上流过的只有红枪“截止束电流”，并完成红枪的“截止束电流”检测，第19行完成绿枪的“截止束电流”检测，第20行完成蓝枪的“截止束电流”检测；同理，在偶数场的场消隐期间，在第18、19、20行可分别检测出红、绿、蓝三枪的“亮束电流”。至此，R、G、B三个电子枪中的每一个的“亮束电流”、“截止束电流”的检测都可以由本发明来实现。

针对ABL电路和图像宽度修正电路所需要的束电流检测：因这两个调整电路所需要的束电流都是在显示图像时测得的束电流，两个调整电路都是根据显像管束电流进行调整的，在显示图像时，一般都是红、绿、蓝三枪同时工作，三个电子枪的束电流流过同一回路，因而设于该回路中的束电流检测电路自然能完成显像管束电流的检测。如：针对图像的宽度修正，将本发明所完成的束电流检测作为图像宽度修正的检测输入，可准确反映超高压的检测，可消除检测电压与超高压本身在时间及波形上的不一致，从而通过集成在视频处理电路里的图像修正电路对超高压变化所引起的图像扭曲作较理想的修正。

由此可见，本发明可实现各种调整电路对束电流检测的要求。不仅可实现对红、绿、蓝三个电子枪同时工作时显像管束电流的检测，而且配合分时操作可实现分别对红、绿、蓝三个束电流的检测。

本发明的工作原理：在行扫描逆程时，由超高压发生器的高压绕组所获得的行逆程脉冲，经过高压二极管、向等效滤波电容充电，以形成超高压EHT，加于显像管的第二阳极，用于吸引电子束。行扫描正程时，随图像亮度变化产生的显像管束电流，从显像管的第二阳极开始，亦即从等效滤波电容的一极开始，流过负载电路(即从显像管的第二阳极经过中间各电极到阴极)和检测电路，最后回到等效滤波电容的另一极，形成回路，显像管束电流在检测电路上形成电压降，该电压即为检测电压，因而也就完成了对显像管的束电流检测。

附图说明

图1现有显像管束电流的检测电路图；

图2超高压发生器的等效电路图；

图3(3A-3C)受超高压影响的图像变化效果示意图；

图4逆程变压器交流接参考地回路检测电路图；

图5本发明用于图像修正装置的电路方框图；

图6本装置的一个具体实施例；

图7本装置的另一个具体实施例；

图8本装置的又一实施例。

具体实施方式

如图1至图2、图5至图8所示：L为等效后的逆程变压器，R_L为其内阻，C为等效滤波电容(涂在显像管玻壳锥体部分外石墨层所形成的电容)，D₁为整流二极管，D_S为充电二极管，R_S为束电流检测电阻，R为显像管阳极和阴极之间的等效负载电阻，V_b为正偏压，C_S为并联的滤波电容，T为共基极检测三极管，R_e为发射极保护电阻，I_k为显像管的束电流，C_k为显像管的阴极电容，U_ks为束电流检测电压，V_c为三极管集电极电压，R_C为三极管的集电极负载电阻。

在逆程时，逆程变压器的高压绕组产生超高电压，经过变压器高压绕组的内阻、整流二极管、充电二极管对等效滤波电容充电；在正程时，等效滤波电容放电，产生束电流，流经等效负载电阻形成回路。对应所显示的图像，当亮度增大时，束电流增大，超高电压下降，电子束偏转角度加大，使图像变宽。

如图5至8所示：在行扫脉冲的逆程期间，等效滤波电容C的充电电流是通过逆程变压器L、经整流二极管D₁、等效滤波电容C、充电二极管D_S构成回路。

在行扫脉冲的正程期间，等效滤波电容C两端已充有一定的电压(即EHT)，因此等效滤波电容C将通过显像管阳极，显像管阴极与束电流检测电阻R_S的参考地回路进行放电。当等效滤波电容C的放电电流流过束电流检测电阻R_S时，在其两端产生与束电流成正比的电压降即为检测电压。

将此电压输出再经过滤波器进入宽度修正电路，对由图像变化所引起的图像宽度变化进行补偿，使其保持基本不变，从而保证图像不会发生扭曲现象。

而将此电压输出至AKB和ABL电路，可分别实现对显像管束电流的调整和限制。

在行扫脉冲正程时，对束电流而言，充电二极管处于反向阻断状态，滤波电容呈现的阻抗很大，束电流只从检测电路流过，实现对束电流检测的数值保真；还由于检测电路的检测电阻取值很小，整个检测电路的频响足于适应束电流的变化，从而实现束电流检测的频率和相位保真；进一步还因为检测电压相当小，使得石墨层上的电位与参考地的电位相当接近，并因并联于检测回路的容量为500pf至1nf的滤波电容C_S，对高频，容抗相当小，相当于石墨层直接接参考地，不会产生干扰；为了兼顾高保真和抗干扰，取样电阻的取值应该尽量小，最好用一个晶体管代替电阻，因为晶体管的基极与发射极之间的电阻是很小的，同时集电极的输出可以满足幅度的要求，只是在发射极串接200Ω电阻以防过流。

本发明在应用时可根据功能电路的要求作相应处理，如滤波或电平偏移或幅度变换等。实际应用中如在进入宽度修正之前就需要将检测电压经过滤波，加至宽度修正电路的输入端再作为输入信号，对由图像亮度变化所引起的图像宽度变化进行补偿，使其保持基本不变，从而保证图像不会发生扭曲现象。由此作出相应的变化仍应属于本发明的保护范围。

因束电流是从参考地经束电流检测电阻R_S流向等效滤波电容C，可在图8所示的V_b处加一正偏压+8V，以使该处的对参考地电压为正。

本发明的方法、装置及其应用，使检测成本与现有技术相比约为1∶10，节省占用空间，所用器件的减少而使可靠性明显提高。

Claims

1、一种显像管束电流检测方法，该方法是通过对在超高压发生器的低压端所进行的检测来实现的；

2、如权利要求1所述显像管束电流检测方法，所述低压端检测是在超高压发生器放电时，即产生束电流时获取的。

3、如权利要求1所述显像管束电流检测方法，所述低压端检测进一步还包括对石墨层不直接接参考地而带来的杂波干扰的消除。

4、如权利要求3所述显像管束电流检测方法，所述消除是通过设置与检测电阻或检测三极管并联的滤波电容实现的。

5、一种显像管束电流检测装置，该装置至少包括：

6、如权利要求5显像管束电流检测装置，所述检测电路和充电电路还并联用于消除石墨层不直接接参考地而带来的杂波干扰的滤波电容。

7、如权利要求5所述显像管来电流检测装置，所述检测电阻为2.2至2.7KΩ。

8、如权利要求5所述显像管束电流检测装置，所述检测三极管与充电二极管之间为共基极相连，其发射极串接200Ω的保护电阻。

9、如权利要求6所述显像管束电流检测装置，所述并联的滤波电容为500pf至1nf。

10、如权利要求5所述显像管束电流检测装置，所述检测电路和充电电路的接参考地端串接一正偏压。

11、如权利要求10所述显像管束电流检测装置，所述检测电路和充电电路的接参考地端串接一正偏压为+8伏。

12、如权利要求5所述的显像管束电流检测装置在显像管束电流自动调整电路中的应用，该应用是将经显象管束电流检测装置所检测出的束电流作为显像管束电流的自动调整电路的输入。

13、如权利要求5所述的显像管束电流检测装置在显像管束电流自动限制电路中的应用，该应用是将经显象管束电流检测装置所检测出的束电流作为显像管束电流的自动限制电路的输入。

14、如权利要求5所述的显像管束电流检测装置在图象宽度修正电路中的应用，该应用是将经显象管束电流检测装置所检测出的束电流作为图象宽度修正电路的输入。