CN1264334C - 用于crt彩电的图像水平几何失真校正方法及电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于CRT彩电的图像水平几何失真校正方法及电路，包括饱和电抗器Ls，所述饱和电抗器Ls与行偏转线圈DY回路串联，所述饱和电抗器Ls的附近设一直流线圈Lp，所述直流线圈Lp与一驱动电路1相连，所述驱动电路1为直流线圈Lp提供不同的直流电流用于改变饱和电抗器Ls的等效饱和电抗值。一种用于CRT彩电的图像水平几何失真校正方法，包括以下步骤：将饱和电抗器Ls与行偏转线圈DY回路串联；在饱和电抗器Ls的附近设置一直流线圈Lp；将直流线圈Lp与一驱动电路1相连以根据不同扫描模式的需要获得不同的直流电流。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于CRT彩电的图像水平几何失真校正方法及电路，具体地说，涉及一种用于多显示模式CRT彩电的图像水平几何失真校正方法及电路。
背景技术
目前CRT型彩色电视机的图像还原显示均基于磁偏转结构的阴极射线真空管(CRT管)，由套在管颈上的磁偏转线圈产生的磁场驱动电子束使之在荧光屏上产生一个平面光栅轨迹形成。其水平方向的偏转磁场由图1所示的行输出电路在行偏转线圈DY中产生锯齿波电流形成。由于行偏转线圈DY是非理想性电感，实际的产品有线圈铜阻存在，因此就影响其流过的偏转锯齿波电流在起始时变化快，结束时变化慢，导致图像左边拉长，图像右边压缩的称之为图像水平几何失真的现象。
传统的几何失真校正电路方案如图1所示：在行偏转线圈DY回路中串联一个结构如图2所示的饱和电抗器Ls。其原理为：由于永磁铁引进一个静态磁场，使饱和电抗器Ls的电感量由一个原来仅由其结构所决定的恒定值变成一个随其通过的电流大小而变化的变量值，其安-感抗特性如图3所示。饱和电抗器Ls与行偏转线圈DY串联后其感抗随流过其的电流大小而变化，且在行正程结束点呈现低阻抗，在行正程左边起始点呈现高阻抗，从而用以校正因行偏转线圈DY铜阻存在引起的行偏转电流起始点变化快，结束时变化慢造成的水平非线性失真。
但图1所示的几何失真校正电路只是针对于还原标准为525行60赫兹场的NTSC制或者是625行50赫兹场的PAL及SECAM制的目前彩色电视机的视频图像。随着近几年数字电视的诞生，又出现了如1050行60赫兹场或1250行50赫兹场的倍行彩色电视及525行120赫兹或625行100赫兹倍场不闪烁健康电视。而随着高清晰度电视标准的出台，又要求彩色电视机能兼容还原出高清晰度彩色电视图像标准。这些导致目前对于彩色电视机的设计要求具有多模式图像显示的功能，即能还原显示：①普通模拟电视图像；②经数字化处理过的倍行或倍场电视图像；③高清晰度电视图像。
上述的三种视频图像可能对应着多种扫描模式，因此要求现代的彩色电视机扫描电路不仅要能够工作在多种扫描模式下，而且还要求在各种扫描模式下仍要能够保证所还原出来的图像不会产生几何方面的失真。显然，对于多模式扫描行偏转电路而言，不同的扫描模式或不同的行偏转线圈DY对应的饱和电抗值的要求是不一样的。例如：DY＝0.23毫亨，行偏转电流峰峰值为-5A至+5A时，工作在不同扫描频率下的行偏转线圈DY所对应的饱和电抗值约如下表所列。
| 行扫描频率 | 饱和电抗值(0A值) |
| 28.125KHz | 12μH |
| 31.5KHz | 11.5μH |
| 35KHz | 7μH |
| 38KHz | 5.5μH |
| 47KHz | 2.7μH |
现有的解决方案为：用二个或多个行线性电感串联或并联，针对不同的扫描频率采用电子开关或继电器进行切换，如图4所示。显然其补偿的扫描模式也是有限的，且电路元器件用量多，电路复杂。
发明内容
本发明的目的在于解决具有多模式扫描功能的CRT彩色电视机对于各种不同扫描模式下的水平几何扫描失真校正问题。
为实现上述目的，本发明提出了一种用于CRT彩电的图像水平几何失真校正电路，包括饱和电抗器Ls，所述饱和电抗器Ls与行偏转线圈DY回路串联，其特征在于：所述饱和电抗器Ls的附近设一直流线圈Lp，所述直流线圈Lp与一驱动电路1相连，所述驱动电路1为直流线圈Lp提供不同的直流电流用于改变饱和电抗器Ls的等效饱和电抗值。
本发明提出的一种用于CRT彩电的图像水平几何失真校正方法，包括以下步骤：
(1)根据图像模式选择相应的可调直流电流值加载于直流线圈Lp；
(2)将直流线圈Lp内的直流电流产生磁场作用于饱和电抗器Ls，以改变饱和电抗器Ls的等效饱和电抗值；
(3)将改变的等效饱和电抗值补偿行偏转线圈DY内的铜阻，以校正当前图像模式下因行偏转线圈DY铜阻存在引起的相应的水平几何失真。
本发明的有益效果是：对于各种不同的图像模式选择出不同的校正安-感抗特性曲线，将图像校正到水平几何失真最小的状态。由于不同的图像模式或不同的行偏转线圈DY所对应的校正安-感抗特性曲线是不同的，本发明通过改变流过直流线圈Lp的直流电流值，产生不同的磁场，与永久性磁铁B叠加后作用于饱和电抗器Ls，即可改变饱和电抗器Ls的等效饱和电抗值，当注入方向及大小不同的直流电流时，其安-感抗特性曲线随y轴上下移动，可产生出连续的饱和电抗值，随着行偏转电流的变化可生成不同的安-感抗特性曲线，用于补偿行偏转线圈DY的内在铜阻，从而校正在不同的图像模式下因行偏转线圈DY存在内在铜阻而引起的水平几何失真。由于电流是无极可调的，故可根据不同的图像模式产生出最匹配的饱和电抗值，相对于现有的解决方案，本发明电路简单，适用图像模式范围宽。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
附图说明
图1表示现有技术中带有水平几何失真校正的行扫描电路图。
图2表示现有技术中饱和电抗器Ls的结构图。
图3表示饱和电抗器Ls的安-感抗特性曲线。
图4表示现有技术中一种水平几何失真校正电路。
图5表示本发明的加有直流线圈的行线性电感结构图。
图6表示本发明的不同直流电流下饱和电抗器Ls的安-感抗特性曲线。
图7表示本发明的直流线圈的结构示意图。
图8表示本发明的直流线圈的电路图。
图9表示本发明的驱动电路的方框图。
图10表示本发明的驱动电路的第一实施例的电路图。
具体实施方式
如图5所示，在饱和电抗器Ls的工字架上放置一永久性磁铁5，在饱和电抗器Ls的下方放置一工字形的直流线圈Lp。饱和电抗器Ls与行偏转线圈DY回路串联，直流线圈Lp与驱动电路1相连。直流线圈Lp的结构示意图如图7所示，其电路图如图8所示。
直流线圈Lp的直流电流控制采用数码技术，其驱动电路1的方框图如图9所示，由机内的微控制器MCU芯片产生一路数码可控的脉宽调制输出(PWM)信号，该信号经低通滤波器2滤波后变为直流控制电平，控制电压放大器3的电压输出，该电压输出经过驱动级4转换成直流电流供给直流线圈Lp。其直流电流的大小取决于PWM信号的占空比，只要用微控制器MCU控制输出的PWM信号的占空比，就可控制直流线圈Lp的电流并能够连续可调，达到改变饱和电抗器Ls在电流为零安培时的电感量的目的，如图6所示。
图10为驱动电路1的第一实施例电路图，其中第一电阻R1、第一电容C1组成的一阶无源低通滤波器2将来自微控制器MCU的PWM信号滤波成直流控制信号，第一三极管Q1与第二电阻R2及第三电阻R3构成电压放大器3，第一三极管Q1的集电极电压随直流控制信号变化而变化。第二三极管Q2和第三三极管Q3组成推挽式射随器，具有电流放大功能，用以推动直流线圈Lp。第四电阻R4与直流线圈Lp的内阻形成限流电阻，使流过直流线圈Lp的电流最大不超过200毫安，防止线圈因电流过大而发热。
图11为驱动电路1中的低通滤波器2的第二种实施方式，低通滤波器2为有源低通滤波电路。
图12为驱动电路1中的电压放大器3的第二种实施方式，电压放大器3为包含有单电压运算放大器的电压放大电路。
图13为驱动电路1中的电压放大器3的第三种实施方式，电压放大器3为包含有双电压运算放大器的电压放大电路。
本发明在创维32″16∶9CRT高清晰度彩色电视机上进行了验证性实验。其CRT显像管行偏转线圈电感量为0.2毫亨，行偏转电流为12Ap-p值，采用图1所示的行输出电路。原机只采用了一个补偿38KHz图像模式的行线性电感，在看1080i 50Hz高清画面时图像有左拉右缩失真；在看720P高清画面时有左缩右拉失真，仅在38KHz图像模式时水平几何失真最小。采用本发明后，实测的安-感抗值如下表所示：
| -5A | -3A | -1A | 0A | 1A | 3A | 5A | |
| Ls电感量(μH)(ILp＝0A直流) | 45.07 | 24.73 | 11.22 | 9.07 | 7.86 | 6.66 | 6.09 |
| Ls电感量(μH)(ILp＝200mA直流) | 13.91 | 8.42 | 6.81 | 6.42 | 6.13 | 5.75 | 5.52 |
由于电流连续可调，故可得到沿y轴上下移动的连续的安-感抗特性曲线，达到了对每种模式都能将水平几何失真校正到最小的目的。
实际应用中，当彩电制作完成时，由技术人员用I2C总线控制微控制器MCU输出一路PWM信号，对不同的电视图像模式分别控制PWM信号的占空比使图像在水平几何失真最小，并将对应的数据存入E2PROM中去，下次开机时自动根据微控制器MCU识别出来的电视图像模式调出PWM数据使直流线圈Lp工作在所设定的电流值上，达到了每种模式都能精确校正水平几何失真的目的。
Claims (9)
1.一种用于CRT彩电的图像水平几何失真校正电路，包括饱和电抗器(Ls)，所述饱和电抗器(Ls)与行偏转线圈(DY)回路串联，其特征在于：所述饱和电抗器(Ls)的磁场范围内设一直流线圈(Lp)，所述直流线圈(Lp)与一驱动电路(1)相连，所述驱动电路(1)为直流线圈(Lp)提供可调的直流电流用于改变饱和电抗器(Ls)的等效饱和电抗值。
2.如权利要求1所述的用于CRT彩电的图像水平几何失真校正电路，其特征在于：所述驱动电路(1)包括微控制器(MCU)、低通滤波器(2)、电压放大器(3)和驱动级(4)，所述微控制器(MCU)根据不同的图像模式输出相应的脉宽调制信号，经低通滤波器(2)、电压放大器(3)和驱动级(4)转换后供给直流线圈(Lp)。
3.如权利要求2所述的用于CRT彩电的图像水平几何失真校正电路，其特征在于：所述低通滤波器(2)为包含有第一电阻(R1)和第一电容(C1)的一阶无源低通滤波电路或有源低通滤波电路。
4.如权利要求2所述的用于CRT彩电的图像水平几何失真校正电路，其特征在于：所述电压放大器(3)为包含有第一三极管(Q1)的电压放大电路。
5.如权利要求2所述的用于CRT彩电的图像水平几何失真校正电路，其特征在于：所述电压放大器(3)为包含有单电压运算放大器的电压放大电路或包含有双电压运算放大器的电压放大电路。
6.如权利要求1所述的用于CRT彩电的图像水平几何失真校正电路，其特征在于：所述饱和电抗器(Ls)的上方或下方设置一永久性磁铁(5)。
7.一种用于CRT彩电的图像水平几何失真校正方法，包括以下步骤：
(1)根据图像模式选择相应的可调直流电流值加载于直流线圈(Lp)；
(2)将直流线圈(Lp)内的直流电流产生磁场作用于饱和电抗器(Ls)，以改变饱和电抗器(Ls)的等效饱和电抗值；
(3)将改变的等效饱和电抗值补偿行偏转线圈(DY)内的铜阻，以校正当前图像模式下因行偏转线圈(DY)铜阻存在引起的相应的水平几何失真。
8.如权利要求7所述的用于CRT彩电的图像水平几何失真校正方法，其特征在于：流过直流线圈(Lp)内的可调直流电流值由以下方法产生：
(1)根据图像模式输出一路相应占空比的脉宽调制信号；
(2)脉宽调制信号经低通滤波器(2)滤波后变为直流控制电平；
(3)直流控制电平经电压放大器(3)放大；
(4)放大后的电压信号经过驱动级(4)转换成直流电流。
9.如权利要求8所述的用于CRT彩电的图像水平几何失真校正方法，其特征在于：在输出相应占空比的脉宽调制信号前进行以下步骤：
(1)用I2C总线控制微控制器(MCU)输出一路脉宽调制信号；
(2)对不同的图像模式控制脉宽调制信号的占空比使图像的水平几何失真最小；
(3)将对应的数据存入E2PROM中；
(4)微控制器(MCU)识别出图像模式；
(5)从E2PROM中调出对应的脉宽调制信号。
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