CN1195927A - 负载变换电路 - Google Patents

Abstract

一种负载变换电路,能够通过在监视器中施密特电路简化变换脉冲的负载。该负载变换电路包括:一微型计算机,用于输出波形放大比控制信号;一放大电路,用于输入和放大从所述微型计算机输出的波形放大比控制信号或三角形波,以此输出放大的三角形波;和一施密特电路,用于根据放大电路输出的放大的三角形波,以基准电平为中心建立逻辑“高”电平和逻辑“低”电平,并根据逻辑“高”和“低”电平改变负载,以此输出负载变化的方波。

Description

负载变换电路

本发明涉及一种负载变换电路，特别是，涉及一种在监视器中，通过使用施密特(Schmitt)电路能够简化变换脉冲负载的负载变换电路。

一般情况下，如果根据用于使从计算机主体输出的视频信号相同步的水平和垂直频率的差异，而使监视器中发生高压变化时，则监视器的部分或整个荧屏会失真。为解决部分或整个荧光屏失真的问题，就希望设计一种带有对频率的变化不灵敏的高压变化的新型监视器。

用于避免部分或整个荧光屏失真的一种典型的负载变换电路可分为：一类是水平负载变换电路，用于检测监视器电源电路中变压器的次级负载的变化，并根据该检测到的次级功的变化来调节负载；另一类是负载变换电路，它具有根据负载变化而产生的大电流变化，并检测从水平输出晶体管中产生的大电流。

在水平负载变换电路中，如果从回扫变压器(FBT)的次级绕组中产生的电子注电流很大，则水平相尺寸也较大；反之，如果电子注电流较小，则水平相尺寸恒定。

另外，在水平负载变换电路中，如果施加在FBT上的电压发生变化，则FBT的高压变化比是很大的，并且荧光屏的电压也同时发生变化。此时，如果降低荧光屏的电压和从FBT感应的电压，则荧光屏的亮度会变暗。特别是，如果施加在对比电阻器上的电压发生变化，则背景光栅(back raster)的亮度变化会非常大。

更详细地说，由于低压视频信号荧光屏的亮度变化很剧烈，图像的质量将会下降。而且，由于所设计的水平负载变换电路是用于检测由于负载变化而产生的FBT的次级电流，并通过反馈检测信号来调节负载，所以会出现检测信号反馈的响应速度变慢的问题。

为解决上述，图1示出了一种常规的负载控制电路结构的方框图。

从计算机主体100处理和输出的数据是作为视频信号通过视频卡110被处理的，视频卡110输出作为水平同步信号H-SYNC和垂直同步信号V-SYNC的视频信号，并把它显示在监视器的荧光屏上。

从视频卡110输出的水平同步信号H-SYNC和垂直同步信号V-SYNC被输入到监视器200内的微型计算机210里面。输入水平同步信号H-SYNC和垂直同步信号V-SYNC后，微型计算机210将执行先前存储在微型计算机内的控制程序并输出水平同步信号H-SYNC，垂直同步信号V-SYNC，和水平尺寸信号H-SIZE。从微型计算机210输出的水平同步信号H-SYNC和垂直同步信号V-SYNC施加至水平和垂直振荡信号处理器280，在处理器280中，一基准振荡信号与水平和垂直振荡信号用于补偿带宽和校正线性。

从水平和垂直振荡信号处理器280中输出的水平振荡信号输入至水平驱动电路290，该水平驱动电路提供足够的电流以驱动水平输出电路270。这样，水平输出电路270就能提供足够的偏转电流至水平偏转线圈H-DY。结果，使用足够的偏转电流能够使水平偏转线圈H-DY与显示在监视器200上的视频信号相同步。

另一方面，从微型计算机210输出的水平尺寸信号H-SIZE输入水平尺寸控制器220中，而该水平尺寸220能控制水平尺寸信号H-SIZE，以此输出水平尺寸调节信号。水平尺寸调节信号输入到水平尺寸驱动电路230，在水平尺寸驱动电路230中，水平尺寸调节信号被充分放大并被输出。

从水平尺寸驱动电路230中输出的水平尺寸调节信号输入至水平调节控制器250。调节传感器240用于检测从水平输出电路270中输出的锯齿形电流的变化。

调节传感器240把检测到的锯齿形电流的变化信号输入至水平调节控制器250。然后，从水平尺2驱动电路230中输出的水平尺寸调节信号输入到水平调节控制器250中，而水平调节控制器250根据锯齿形电流的变化信号输出一控制信号。

从水平调节控制器250中输出的控制信号作用水平调节输出电路260上，而水平调节输出电路260把根据输入的控制信号的脉冲施加至水平输出电路270，这样就能使水平输出电路270的输出锯齿形电流稳定。结果，显示在监视器荧光屏上的水平相位尺寸就能保持恒定。

然而，由于常规的负载变换电路使用了一种复杂的脉宽调制(PWM)集成电路(IC)和由外部电路组成的电路，所以在该电路中就出现了这样一个问题，要以复杂的方式来制成该电路结构。

因此，本发明涉及一种负载变换电路，它从实质上避免了相关技术中由于局限性和不利因素引起的或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种在监视器中通过使用一个施密特(Schmitt)电路能够简化变换脉冲负载的负载变换电路。

本发明的另一个目的是，在由简单的负载变换电路结构构成的显示器中，提供一个水平负载变换电路。

为达到本发明上述及其它目的，所提供的负载变换电路包括：一直流电平(level)调节电路，用于根据从微型计算机中输出的水平尺寸调节信号来输入一皮形放大比控制信号，并且把该皮形放大比控制信号转换为直流信号；一积分电路，用于输入在监视器中产生的方波或回扫脉冲，并根据所输入的方波或回扫脉冲来充电/放电以产生三角形波；一放大电路，用于输入和放大由直流电平调节电路或积分路产生的波形放大比控制信号或三角形波，以此输出放大的三角形波；和一施密特(Schmitt)电路，用于根据放大电路输出的放大三角形波，以一基准电平为中心建立一个逻辑“高”电平和一个逻辑“低”电平并根据逻辑“高”电平和逻辑“低”电平来改变负载，以此输出一个负载变化的方波。

应该明白，上述一般性的描述和下面详细的描述都是典型的和具有说明性的，并且都是为了给所要求保护的本发明提供进一步的解释。

用于进一步理解本发明并作为本发明说明书的一部分的附图，举例说明了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释附图的原理。

图中：

图1是说明常规的负载变换电路结构方框图；

图2表示配有根据本发明构成的负载变换电路的监视器的内部电路方框图；

图3是说明图2中的负载变换电路的详细电路图；和

图4是说明从图3中的各个电路的输出点输出的波形的波形图。

作为参考现在将详细描述本发明的优选实施例，其中的例子已表示在附图中。

图2表示配有根据本发明构成的负载变换电路的监视器的内部电路方框图。在电路结构中，包括：一视频卡11，用于处理由计算机主体处理的和输出的数据作为视频信号，并输出作为用于同步处理的视频信号的水平同步信号H-SYNC和垂直同步信号V-SYNC的视频信号；一微型计算机21，用于输入由视频卡11输出的水平同步信号H-SYNC和垂直同步信号V-SYNC，以识别视频模式，并在上述识别的视频信号的基础上，根据水平尺寸调节信号输出波形放大比控制信号；一水平和垂直振荡信号处理器22，用于输入由微型计算机21输出的水平同步信号H-SYNC和垂直同步信号V-SYNC以及水平和垂直振荡信号，以此补偿带宽和校正线性；一水平驱动电路23，用于输入由水平和垂直振荡信号处理器22输出的水平振荡信号，以为水平输出电路24提供足够的电流；水平输出电路24，是通过使用水平驱动电路23所提供的足够的电流来进行操作的，以产生足够的锯齿电流；一负载变换电路25，根据从微型计算机21中输出的水平尺寸调节信号，输入和放大波形放大比控制信号，以此输出负载变化的方波；一水平尺寸驱动电路26，用于输入由负载变换电路25输出的方波，并充分放大所输入的方波；一调节传感器27，用于检测从水平输出电路24输出的锯齿形电流的变化，并输出检测的锯齿形电流的变化信号；一水平调节控制器28，用于输入从调节传感器27输出的锯齿形电流的变化信号，并输入从水平尺寸驱动电路26输出的水平驱动信号，以此稳定锯齿形电流的输出波形；一水平调节输出电路29，用于输入从水平调节控制器28输出的水平尺寸调节信号以控制水平输出电路24的输出；和一水平偏转线圈H-DY，用于输入由水平调节输出电路29控制的水平输出电路24输出的锯齿形电流，以同步从视频卡11输出的视频信号。

在上述电路结构中，负载变换电路25优先地包括：一直流(DC)电平调节电路25a，用于根据微型计算机21输出的水平尺寸调节信号输入波形放大比控制信号，并把波形放大比控制信号转换为DC信号；一积分电路25b，用于输入监视器20产生的方波或回扫脉冲，并根据所输入的方波或回扫脉冲被充电/放电，以产生三角形波；一放大电路25c，用于输入和放大由直流电平调节电路25a或积分电路25b输出的波形放大比控制信号或三角形波，以此输出放大的三角形波；一施密特电路25d，用于根据放大电路25c输出的放大的三角形波，以基准电平为中心建立一个逻辑“高”电平和一个逻辑“低”电平，并以逻辑“高”和“低”电平为基础改变负载，以此输出负载变化的方波。

在操作期间，计算机主体10处理由执行程序处理的数据，作为通过视频卡11的视频信号，该视频卡11输出作为用于同步视频信号的水平同步信号H-SYNC和垂直同步信号V-SYNC的视频信号。从视频卡11输出的水平同步信号H-SYNC和垂直同步信号V-SYNC被输入监视器20中的微型计算机21中。输入水平同步信号H-SYNC和垂直同步信号V-SYWC之后，微型计算机21能识别视频模式和极性(polarity)。在上述识别结果的基础上，微型计算机21根据水平尺寸调节信号输出波形的放大比控制信号，也就是说，输出一脉宽调制调节电平信号。

微型计算机21把视频卡11输出的水平同步信号H-SYNC和垂直同步信号V-SYNC施加给水平和垂直振荡信号处理器22，而水平和垂直振荡信号处理器22根据水平和垂直振荡信号补偿带宽和校正线性。

从水平和垂直振荡信号处理器22输出的水平振荡信号输入水平驱动电路23中，而水平驱动电路23给水平输出电路24提供足够的电流。这样，水平输出电路24就能产生锯齿电流。此时，如果在水平输出电路24中发生超载，则调节传感器27可以检测产生的超载。

另一方面，根据微型计算机21输出的水平尺寸调节信号，波形放大比控制信号被作用于DC电平调节电路25a。此时，波形放大比控制信号被输入给数字-模拟转换器(未示出)转换器中，控制信号被转换为模拟级信号。

结果，波形放大比控制信号，通过数字-模拟转换器被转换为三角形波。输出的三角形波通过DC电平调节电路25a被转换为DC，然后被放大电路25c放大。同时，用于输入监视器20中产生的方波或回扫脉冲的积分电路25b，把输入的方波或回扫脉冲转换为三角形波。

转换的三角形波被放大电路25c放大，该波能够通过施密特电路25d变化负载。也就是，施密特电路25d根据放大电路25c输出的放大三角形波，以基准电平为中心建立逻辑“高”电平和逻辑“低”电平，并以逻辑“高”和“低”电平为基础改变负载，以此输出负载变化的方波。

在输入负载变化的方波的水平尺寸驱动电路26中，负载变化的方波被充分放大和输出。

从水平尺寸驱动电路26和调节传感器27输出的每个方波与水平输出电路24产生的超载检测信号被输水平调节控制器28，而水平调节控制器28根据方波和超载检测信号，通过水平调节输出电路29，把补偿信号输出至水平输出电路24。

用于输入从水平调节输出电路29输出的补偿信号的水平输入电路24，能校正所产生的超载状态，以便使稳定的锯齿波施加至水平偏转线圈H-DY。这样，水平偏转线圈H-DY就能产生锯齿形电流，以同步视频信号。

图3是说明图2中的负载变换电路的详细电路图。

如图3所示，用于输入从视频卡11输出的水平同步信号H-SYNC和垂直同步信号V-SYNC的微型计算机21，能识别视频模式，并在所识别的视频信号的基础上，根据水平尺寸调节信号能够输出波形放大比控制信号。

根据微型计算机21输出的水平尺寸调节信号输入波形放大比控制信号的DC电平调节电路25a，由根据水平尺寸调节信号来分压波形放大比控制信号的两电阻R2和R3与一单个电阻R1组成。

用于输入监视器20产生的方波或回扫脉冲，并根据输入的方波或回扫脉冲充电/放电以产生三角形波的积分电路25b是由电容C和根据一RC时间整数(time integer)产生作为三角形波的方波或回扫脉冲的电阻R4组成的。

用于输入或放大从直流电平调节电路25a或积分电路25b输出的波形放大比控制信号或三角形波以输入放大的三角形波的放大电路25c是由用于放大波形放大比控制信号或三角形波的晶体管Q1和多个电阻R5至R7组成的。

最后，用于根据从放大电路25c输出的放大三角形波，以基准电平为中心建立逻辑“高”电平和逻辑“低”电平并根据逻辑“高”和“低”电平改变负载，以此输出变化负载方波的施密特电路25d，是由多个晶体管Q2-Q4，多个电阻R8-R13和稳压二极管ZD组成的。

在操作期间，用于输入从视频卡11输出的水平同步信号H-SYNC和垂直同步信号V-SYNC的微型计算机21识别视频模式，并根据识别的视频信号输出水平尺寸调节信号。从微型计算机21输出的输出水平尺寸调节信号对应于波形放大比控制信号，也即脉宽调制电平信号。

波形放大比控制信号被输入负载变换电路25中的DC电平调节电路25a中，并在该电路中，波形放大比控制信号通过电阻R1被导出，并根据电阻R2和R3产生的参考电压Vref被充分分压以作为DC信被输出。根据参考电压Vref和电阻R2和R3的阻值调节和输出DC电平。

DC电平在波形放大比控制信号中被调节，而波形放大比控制信号被输入至放大电路25c中的晶体管Q1的基极。同时，晶体管Q1还通过其集电极用于输入三角形波，并根据波形放大比控制信号放大三角形波，以此输出放大的三角形波。

另一方面，可以另外安装一积分电路25b，通过使用主波或回扫脉冲以产生三角形波。积分电路25b根据电阻R4和电容C的RC时间整数产生作为三角形波的方波或回扫脉冲。

产生的三角形波被放大电路25c中的晶体管Q1的电阻R5导出，然后输入其集电极。输入的三角形波被输入晶体管Q1基极的波形放大比控制信号放大，并作为逻辑“高”电平信号被输出。输出的三角形将从电阻R7导出，然后被输入施密特电路25d中。

施密特电路25d通过其基极输入三角形波，并通过电阻R8感应出一驱动电压+12V以给晶体管Q2和Q3的发射极提供驱动电压。晶体管Q2和Q3根据输入的三角形波的上升时间和下降时间被打开或关闭，并根据先前建立的逻辑“高”电平和逻辑“低”电平改变三角形波的负载。

晶体管Q2和Q3的输出信号输入晶体管Q4的基极，而+12V的驱动电压通过使用电阻R13从晶体管Q4导出。晶体管Q4放大从晶体管Q2和Q3输入的输出信号以产生一方波。方波的输出通过电阻R12的反馈被稳定。

从电阻R12反馈的方波通过电阻R10和R11分压，然后输入晶体管Q3的基极。通过使用这样一个反馈回路，使晶体管Q4输出的负载变化的方波以稳定的状态被输出。此时，电阻R9是晶体管Q3的集电极电阻，而稳压二极管ZD用于保持方波以恒定的电平输出。

图4是说明从图3中的各个电路输出点的输出波形的波形图。

如图4所示，从图3中输出点“a”产生的波形“a”，表示根据水平尺寸调节信号所产生的放大比控制信号的波形。而从图3中输出点“b”产生的波形“b”表示在积分电路25b中被转换的三角形波的波形。此时，波形“b”的波形“b1”和“b2”是由于电势差产生的。

波形“b”中的脉冲的负载宽度通过施密特电路25d被改变。换句话说，根据波形“b1”的逻辑“低”电平和逻辑“高”电平产生的输出波形对应于波形“C”中“C1”的脉冲负载宽度。同时，根据波形“b2”的逻辑“低”电平和逻辑“高”电平产生的输出波形对应于波形“C”中的“C2”的脉冲负载宽度。根据波形放大比控制信号，负载的宽度能通过施密特电路25d相应地被改变。

综上所述，根据本发明的负载变换电路，通过在监视器中使用施密特电路能够简化变换脉冲的负载。

在不脱离本发明的精神和范围的情况下，对本发明的负载变换电路作出的各种修改和变化，对本领域的普通技术人员是显而易负的。因此，本发明包括了在本发明权利要求书所要求保护的范围内对本发明做出的各种修改和变化，它们与本发明是等效的。

Claims (6)

1.一种用于监视器中的负载变换电路，包括：

一微型计算机，用于输出波形放大比控制信号；

一放大电路，用于输出和放大从所述微型计算机输出的所述波形放大比控制信号或三角形波，以此输出放大的三角形波；和

一施密特(Schmitt)电路，用于根据所述放大电路输出的放大三角形波，以基准电平为中心，建立逻辑“高”电平和逻辑“低”电平，并根据逻辑“高”和“低”电平改变负载，以此输出负载变化的方波。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，从所述微型计算机输出的所述波形放大比控制信号是三角形波放大比控制信号。

3.一种用于监视器中的负载变换电路，包括：

一微型计算机，用于输出波形放大比控制信号；

一直流电平调节电路，用于根据所述微型计算机输出的水平尺寸调节信号输入所述波形放大比控制信号，并把所述波形放大比控制信号转换为直流信号；

一积分电路，用于输入监视器中产生的方波或回扫脉冲，并根据输入的方波或回扫脉冲被充电/放电，以产生三角形波；

一放大电路，用于根据所述微型计算机输出的波形放大比控制信号，放大从所述直流电平调节电路输出的所述三角形波，以此输出放大的三角形波；和

一施密特电路，用于根据所述放大电路输出的放大三角形波，以基准电平为中心建立逻辑“高”电平和逻辑“低”电平，并根据逻辑“高”和“低”电平改变负载，以此输出负载变化的方波。

4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述积分电路包括一个电容和一电阻，其中该电路根据RC时间整数产生一作为三角形波的方波或者是回扫脉冲。

5.一种用于监视器中的水平负载变换电路，包括：

一微型计算机，用于输入水平同步信号和垂直同步信号，以识别视频模式，并在所识别的视频信号的基础上，根据水平尺寸调节信号输出波形放大比控制信号；

一负载变换电路，用于根据所述微型计算机输出的水平尺寸调节信号输入和放大所述波形放大比控制信号，以此输出负载变化的方波；

一水平尺寸驱动电路，用于输入从所述负载变换电路输出的负载变化的方波，并充分放大所输入的方波；

一调节传感器，用于检测从水平输出电路输出的锯齿形电流的变化，以此输出检测的所述锯齿形电路的变化信号；

一水平调节控制器，用于输入从所述调节传感器输出的所检测的锯齿形电流的变化信号，并输入从水平尺寸驱动电路输出的水平驱动信号，以此稳定所述锯齿形电流的输出波形；和

一水平调节输出电路，用于输入从所述水平调节控制器输出的水平尺寸调节信号，以此控制所述水平输出电路的输出。

6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述负载变换电路把所述监视器中产生的回扫脉冲或方波通过积分电路转换为三角形波，并输从从所述积分电路输出的三角形波，以此改变其负载。

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