CN1287589C - 光栅失真校正装置 - Google Patents

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Abstract

通过使用包括在锁相环电路(PLL)(LO)中的压控振荡器(VCO)(31)使水平偏转电路与水平同步信号脉冲(SH)同步。相位控制环电路(PCL)(301)包括具有响应所述VCO(OH2)的输出信号的第一输入端和响应水平偏转电路输出级(99)的回扫脉冲(HFB)的第二输入端的鉴相器(201)。在PLL的环路滤波器(110)的上游形成所述PLL(20)的鉴相器输出信号(VPH)的求和信号(V103)和垂直速率抛物线信号(IPAR)。通过以垂直速率抛物线方式动态相移VCO(0432H)的输出信号的相位实现对差分枕形失真的校正。

Description

光栅失真校正装置
技术领域
本发明涉及电视设备的偏转同步装置。
背景技术
在电视接收机中，电视机显像管内的电子束受由流经水平和垂直偏转线圈的锯齿偏转电流产生的磁场作用产生偏转。偏转电子束扫描显像管荧光屏上的光栅图像。未经校正的光栅图像会显示各种几何失真，比如边缘或东-西枕形失真。为提供边缘或东-西(E-W)枕形失真校正或E-W枕形失真校正，对水平偏转线圈中的峰-峰水平偏转扫描电流以抛物线的方式，例如通过使用二极管调制器在垂直速率上进行调制。
图1a说明了理想垂直地显示在大尺寸阴极射级管(CRT)上一对垂直曲线的光栅图案，300和301，该阴极射线管具有未经校正的差分枕形失真和未经校正的枕形失真的纯平屏幕。在未经校正情况下，位于CRT屏幕304的最左端的垂直线光栅图案300将具有与位于CRT屏幕304的最右端的垂直曲线301不同量的东-西枕形失真。如距离参数d300和d301所证明的，屏幕的左端或扫描边缘的起点比屏幕的右端出现更多量的枕形失真。这里这种失真是指差分枕形失真。
纯平CRT上E-W枕形失真校正所需的对水平偏转电流的大垂直速率调制可以以导致差分枕形失真增加的方式与线性线圈互相作用。当差分枕形失真存在时，由于二极管调制器相对于屏幕中心的垂直线310对称地工作，故二极管调制器其自身不能完全校正这种失真。
为使射束扫描与显示视频信息同步，水平偏转电路输出级的水平驱动信号与包含在合成视频信号中的稳定水平同步信号同步。当被发送时，同步信号脉冲重现在，例如稳定的15,625Hz上。但是，当被接收时，同步信号将不再稳定并会以信号噪声的形式包含失真。由于噪声的存在，水平偏转电路与水平同步信号脉冲的同步以公知的方式，即通过使用包括在锁相环电路(PLL)中的压控振荡器(VCO)获得。VCO产生其频率等于，例如，同步信号频率的较高倍数的信号。在分频器中对VCO产生的信号进行分频并产生频率大约等于水平频率的输出信号。分频器输出信号和同步信号耦合到其输出信号耦合到具有相对长时间常数的环路滤波器的鉴相器。滤波器的输出信号耦合到VCO的频率/相位控制端，用于控制VCO输出信号的频率/相位
但是当同步脉冲受噪声干扰时，PLL工作中VCO的速率基本保持不变并且偏转电路继续接收正常的偏转控制脉冲。分频器装置从VCO的输出信号生成高稳的水平速率输出信号。水平速率输出信号可由PLL锁相到输入同步信号的平均相位。
偏转线圈内偏转电流的时序和由水平偏转电路输出级生成的回扫脉冲的时序可以依赖于比如由于音频或视频瞬变加在回扫变压器上的瞬态负载的各种因素的方式变化，这进而调制水平输出变压器的关闭时间。水平回扫脉冲的时序的这种变化将不利地会导致显示图像的失真。为防止偏转电流相对于同步信号的时延变化的发生，公知的是另外地利用一个相位控制环电路(PCL)以形成双反馈环路装置。
PCL包括具有响应PLL的VCO的输出信号的第一输入端和响应在水平偏转电路输出级生成的回扫脉冲的第二输入端的第二鉴相器。第二鉴相器生成耦合到PCL的环路滤波器的相位差指示信号。可控相移器响应由PCL环路滤波器产生的输出信号，用于以动态可控的相移生成水平速率驱动脉冲。从而，水平速率驱动脉冲与PLL的输出信号保持恒定的相位关系。
在PCL中用相移水平偏转电路输出级的水平驱动信号的相位校正差分枕形失真是公知的。因此，消除了图1a的曲线300的左边缘枕形失真以形成图1b的直线300’并且消除了图1a的曲线301的右边缘枕形失真以形成图1b的直线301’。从而，得到弓形线310’而不是图1a的直线310。图1a和1b中相似的符号和数字表示相似的项目或功能。
通过使用包括在PLL中的VCO获得水平偏转电路与水平同步信号脉冲的同步。PCL包括具有响应VCO的输出信号的第一输入端和响应水平偏转电路输出级的回扫脉冲的第二输入端的鉴相器。通过以垂直速率抛物线方式动态相移PLL输出信号的相位实现差分枕形失真的校正。垂直速率抛物线信号以垂直速率抛物线方式提供水平偏转电路输出级的水平驱动信号的相移。通过相移PLL输出信号的相位，比起如果相移发生在PLL环路滤波器的下游的情况，PCL的水平驱动信号对噪声更不敏感。这是因为垂直速率抛物线信号插入到了PLL环路滤波器的上游。
发明内容
体现创造性特征的视频显示偏转装置，包括锁相环电路。所述锁相环电路包括振荡器和鉴相器。所述鉴相器响应同步其频率与第一偏转频率相关的第一信号与所述振荡器的输出信号、用于控制所述振荡器输出信号的相位与所述同步第一信号的相位相一致。波形产生器产生频率与第二偏转频率相关的周期性光栅失真校正信号，所述信号耦合到锁相环电路用于周期性地改变所述振荡器输出信号的相位使之与光栅失真校正信号相一致。相位控制环电路响应由偏转输出晶体管产生的反馈信号并响应所述振荡器输出信号，用于产生所述偏转输出晶体管的控制信号，以控制偏转线圈中偏转电流的相位使之与反馈信号的相位相一致。
按照本发明，提供一种视频显示偏转设备，包括：锁相环电路，包括振荡器和鉴相器，所述鉴相器耦合到频率与第一偏转频率相关的同步的第一信号和所述振荡器的输出信号，用于按照所述同步的第一信号的相位控制所述振荡器输出信号的相位；其特征在于还包括：波形产生器，用于产生频率与第二偏转频率相关的周期光栅失真校正信号，所述光栅失真校正信号耦合到所述锁相环电路，用于周期性地改变所述振荡器输出信号的相位，使之与所述光栅失真校正信号相一致；以及相位控制环电路，响应由偏转输出晶体管产生的反馈信号并响应所述振荡器输出信号，用于产生所述偏转输出晶体管的控制信号，以控制偏转线圈中偏转电流的相位，使之与所述反馈信号的相位相一致。
附图说明
图1a说明了显示在CRT屏幕上的并具有未经校正的差分枕形失真和未经校正的枕形失真的一对垂直直线的光栅图像；
图1b说明了图1a中所示的一对垂直直线的枕形失真和差分枕形失真都经过校正的光栅图像；以及
图2说明了体现本发明的、提供对水平偏转电流的动态相位调制以校正图1a的差分枕形失真的锁相环电路。
具体实施方式
具有周期H，例如31.78微秒并且相应频率为fH为31,250Hz的图2的水平同步脉冲信号SH在传统的信源生成，未示出。水平同步脉冲信号SH耦合到锁相环电路(PLL)的鉴相器30的输入端30a。在稳定工作状态期间其频率为fH的信号OH耦合到鉴相器30的第二输入端30b。指示信号SH和OH之间的相位差的相差指示信号PH在鉴相器30产生。
抛物线产生器104产生具有周期V为16.6毫秒的垂直速率抛物线电流信号IPAR。在周期V期间电流信号IPAR是变化的，并且当电子束，未示出，在阴极射线管(CRT)305的显示屏的顶部和底部时，具有与电子束位于中心时不同的值。信号IPAR是经包括缓冲放大器105的信号通路施加的直流电(DC)，所述缓冲放大器具有反馈电阻117用于在放大器105的输出端引线1产生抛物线电压VP。信号VP处于低频60Hz。放大器105通过操作耦合到放大器105的正相输入端的参考电压VREF2提供直流电(DC)电平移位。电压VP经电流求和电阻106直流耦合到电流求和结点102。信号PH经电流求和电阻101耦合到电流求和结点102形成求和放大器103的反相输入端。求和放大器103组合信号PH和VP生成输出信号V103。求和放大器103也通过操作耦合到求和放大器103的正相输入端的参考电压VREF提供直流电平移位。
电容性网络107耦合到求和放大器103的输出端引线7和端102之间以与放大器103一起形成PLL20的有源环路滤波器。网络107包括一对串联耦合的电容器110和111以及并联耦合到电容器111的电阻112。放大器103的输出信号V103经电阻113直流耦合到传统压控振荡器(VCO)31的频率控制输入端31a。VCO 31产生输出信号O432H。在分频器32中对信号O432H进行1/432分频以生成频率为fH的信号OH和频率也为fH的可能会相对信号OH产生相移的第二信号OH2。PLL20使信号OH和OH2同步到信号SH。
输出信号OH2耦合到传统相位控制环路电路(PCL)33的传统控制电路201，传统控制电路201包括鉴相器和相移器(未示出)。PCL 33产生频率为fH的驱动信号DH。信号DH经水平驱动器(未示出)耦合到包括在传统水平偏转电路99中的开关输出晶体管34的基极。水平偏转电路99以传统的方式在回扫变压器(未示出)的线圈中生成回扫脉冲电压HFB。PCL30以传统的方式同步到信号OH以使水平偏转线圈LY中的偏转电流iY相对于信号OH保持恒定的相位关系。电流iY在CRT305产生水平偏转场。
为提供边缘枕形失真校正或E-W枕形失真校正，通过，例如使用水平偏转电路99中的二极管调制器(未示出)对水平偏转线圈LY中的峰-峰水平偏转扫描电流iY以抛物线方式并以垂直速率进行调制。抛物线产生器104的信号IPAR也可以用于以传统方式控制这种二极管调制器(未示出)。
通过移相PLL20的信号OH2的相位实现对差分枕形失真的校正。从而，信号DH和偏转电流iY每一个的相位都动态地按照抛物线电压VP或电流IPAR、以垂直速率抛物线方式从给定水平偏转周期H移位到下一个周期。该相移操作以减小左边缘枕形失真和增加右边缘枕形失真的方向添加中心线弓形。
在实现创造性特征时，在由放大器103提供的环路滤波器功能的上游对垂直速率抛物线信号VP和相移指示信号PH求和。经PLL 20的滤波器网络107施加抛物线电压VP相对于可能包括在抛物线电压VP中的任何噪声分量增加了噪声免疫力。
如前所释，电压VP或电流IPAR直流耦合到VCO 31。由于该直流耦合，无需利用较大直流阻塞电容器用于在VCO 31的端31a施加低频信号VP。对于相对于环路带宽较小的频率，PLL 20使下面条件得到满足：KPD*Φ/(电阻101的值)+VP/(电阻106的值)＝0，其中KPD为鉴相器增益，单位为每弧度伏，以及Φ为信号OH相对于同步信号SH的相位滞后。因此，Φ＝-(VP/(电阻106的值))*(电阻101的值)/KPD。由于相对于水平周期所需的弓形校正非常小并且抛物线直流电压小于抛物线峰-峰幅值，由直流耦合导致的静态相位误差有利地为能够接受的足够小量。

Claims (6)

1.一种视频显示偏转设备，包括：
锁相环电路，包括振荡器(31)和鉴相器(30)，所述鉴相器耦合到频率与第一偏转频率相关的同步的第一信号和所述振荡器的输出信号，用于按照所述同步的第一信号的相位控制所述振荡器输出信号的相位；
其特征在于还包括：
波形产生器(104)，用于产生频率与第二偏转频率相关的周期光栅失真校正信号，所述光栅失真校正信号耦合到所述锁相环电路，用于周期性地改变所述振荡器输出信号的相位，使之与所述光栅失真校正信号相一致；以及
相位控制环电路(33)，响应由偏转输出晶体管(34)产生的反馈信号并响应所述振荡器输出信号，用于产生所述偏转输出晶体管的控制信号，以控制偏转线圈中偏转电流的相位，使之与所述反馈信号的相位相一致。
2.如权利要求1所述的视频显示偏转设备，其特征在于所述周期性光栅失真校正信号具有用于校正差分枕形失真的抛物线波形。
3.如权利要求1所述的视频显示偏转设备，其特征在于所述鉴相器(30)经环路滤波器(102，103)耦合到所述振荡器(31)的相位控制输入端(31a)，并且其中所述光栅失真校正信号经所述环路滤波器耦合到所述振荡器的所述相位控制输入端，以在所述鉴相器和所述振荡器之间形成直流信号通路。
4.如权利要求1所述的视频显示偏转设备，其特征在于所述鉴相器(30)和所述光栅失真校正信号经对应的电流求和电阻(106、101)耦合到环路滤波器的输入端(102)。
5.如权利要求1所述的视频显示偏转设备，其特征在于所述光栅失真校正信号经环路滤波器(102，103)耦合到所述振荡器(31)的相位控制输入端(31a)。
6.如权利要求1所述的视频显示偏转设备，其特征在于所述偏转电流处于水平偏转频率并且所述光栅失真校正信号处于垂直偏转频率。
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