CN1330354A - 垂直偏转的补偿 - Google Patents

Abstract

一种垂直偏转放大器(IC1),根据斜坡输入信号(Vsaw)驱动垂直偏转线圈,放大器的电流检测电阻器(R6)提供反馈信号(Ifb)。垂直偏转线圈受到水平偏转线圈(Hdy)的串扰(Xtk)或干扰。在水平偏转信号源(Hfbt)与电流检测电阻器(R6)之间耦合有一个补偿网络(CN),由此网络(CN)在电流检测电阻器(R6)中产生校正电流(Icomp)以便大致取消反馈信号(Ifb)中的行频串扰分量(Ixtk)。

Description

垂直偏转的补偿

本发明涉及屏面显示的垂直偏转电路，具体地说，涉及水平偏转信号与垂直偏转信号之间不希望有的相互影响的校正。

在电视机、计算机监示器和其它阴极射线管显示器的偏转系统中，偏转线圈是在水平轴线和垂直轴线上为沿依次在垂直方向间隔开形成光栅的多条水平线用电子束以不同的频率进行扫描而设的。各水平和垂直偏转线圈沿垂直轴线取向，彼此正交配置。然而，水平和垂直偏转线圈之间产生一些耦合却是常有的事。虽然水平扫描频率大致高于垂直扫描频率，但水平和垂直偏转系统之间的耦合却会产生需要在偏转系统设计的过程中考虑、不希望有的耦合的问题。

在具有水平鞍形线圈和垂直螺旋管结构的偏转线圈系统中，水平磁通路径从垂直线圈上半部中心向该线圈的各端流通。但这个水平磁通在垂直线圈的下半部反向流通。这样，若变化着的水平磁通在例如正到负的极性方向是从垂直线圈上半部中心向边缘取向的垂直线圈中感应出电压，则垂直线圈下半部中感应出的电压方向相反。垂直线圈的杂散电容和垂直线圈的电感一起作用时，在行频下激励时，会形成所产生的电压相当高的高Q值谐振电路，这时谐振是在垂直线圈层中心发生的。因此，当垂直线圈受水平回扫能激励时，会产生一直持续到有效水平视频时间的减幅振满，于是垂直扫描的行频受到干扰，从而使屏面的亮度以垂直条纹的形式明显变化。连接在线圈层承受不希望有的谐振的各半个线圈中心抽头之间的阻尼网络破坏了垂直线圈的谐振效应。阻尼网络使电流流过装有谐振垂直线圈Q的阻尼网络，从而大大减小了水平回扫能产生的激励作用，消除了屏面亮度条纹。然而，大量不希望有的行频电流还是通过整个垂直线圈和垂直扫描电流检测电阻器耦合。垂直线圈的这个行频激励基本上与线圈的正交性无关。

垂直线圈例如由一个对垂直斜坡信号起反应的偏转放大器驱动。形成对与垂直偏转线圈串联连接的电流检测电阻器两端产生的电压起反应的负反馈回路的一部分。行频阻尼网络产生也通过电流检测电阻器耦合的行频电流。这样，垂直偏转放大器接收的反馈信号其分量有的是因垂直扫描电流引起的，有的是不希望有的水平偏转电流引起的，反馈信号本身通过阻尼网络耦合，表示例如水平电流的二次导数。由于反馈信号分量的这种混合特性，因而垂直偏转放大器需要具备充分的动态范围来产生对反馈混合信号起反应而不致产生信号截去、不对称限制、瞬间响应畸变或转换速率限制等现象的输出信号。阻尼网络和得出的行频电流都是我们所需要的，便另一方面却会使偏转放大器的能耗和垂直偏转信号的畸变进一步增加。因此，有利的作法是利用垂直阻尼网络，但从控制垂直放大器的垂直偏转反馈信号消除行频电流分量。

按照本发明的一个方面，如上面所述的那样配备了阻尼网络，但有益的作法是补偿垂直偏转放大器反馈控制回路中电流检测电阻器的衰减电流信号，使反馈控制回路可以大致对垂直偏转信号而不对行频串扰信号分量起反应。这样，使不希望有的行频激励衰减有这样的好处：消除了屏面亮度上的变化，且本发明的行频补偿基本上从垂直偏转反馈控制回路消除行频信号分量。按照本发明，这是通过对从水平回扫脉冲得出的信号进行滤波，将滤过波的信号耦合到垂直偏转放大器反馈控制回路中的电流检测电阻器上。

图1是本发明补偿垂直偏转的部分原理示意图。

参看图1。垂直偏转放大器IC1直接驱动扫描电子束阴极射线显像管(图中未示出)的垂直偏转线圈Vdy。如图中所示，偏转线圈Vdy由两个线圈部分串联耦合组成。两线圈部分对称装设在阴极射线管管颈两侧，产生使电子束随着偏转线圈中电流的变化而垂直偏转的磁场。垂直偏转线圈Vdy和水平偏转线圈，Hdy一起驱动，前者在较低的垂直扫描频率下驱动，后者在较高的行频下工作。水平偏转线圈Hdy也有两个对称的线圈部分。水平线圈部分在垂直方向彼此间隔开，与垂直偏转线圈Vdy的线圈部分成直角。

垂直和水平偏转线圈用偏转信号驱动。偏转信号包括补偿阴极射线管几何条件的校正波形信号。垂直偏转电流信号Isaw名义上是为驱动垂直偏转线圈Vdy耦合的，实质上跟踪电压输入信号Vsaw。负反馈信号Ifb必要时在放大器IC1的输入端加起来，产生追随输入信号Vsaw的偏围转线圈电流Isaw。

水平偏转线圈由加到水平输出晶体管HOT基极的脉冲驱动，晶体管HOT耦合到回扫变压器Hfbt，变压器Hfbt又耦合到B+电源电压上。垂直偏转线圈Vdy由放大器IC1驱动，放大器IC1是个对垂直锯齿信号Vsaw起反应的功率放大器，信号Vsaw与显示中的图像信号有关的垂直同步信号同步产生。

从图中可以看到，垂直偏转放大器IC1直接驱动垂直偏转线圈Vdy两个串联耦合的线圈部分。适用的放大器有例如ST型TDA8172，这种放大器含有与缓冲二极管D1及耦合到垂直电源电压的电容器C1有关的回扫发生器。放大器IC1电流反馈控制方式驱动，通常在垂直偏转线圈Vdy中产生电流Iv，电流Iv追随输入信号Vsaw的电压电平，通过串联电阻器R1耦合到放大器IC1的倒相输入端。

反馈到放大器IC1的反馈信号Ifb表示垂直偏转线圈中的电流。放大器IC1垂直偏转线圈Vdy的输出端通过电流检测电阻器R6(例如1欧电阻器)耦合到地。电阻器R6两端产生的电压大致上与垂直偏转线圈Vdy中的电流成正比，通过串联电阻器R2形成的反馈通路耦合到放大器IC1的例相输入端。放大器IC1的不倒相输入端耦合到一个基准电位上，例如接地点。

在水平扫描频率下产生的串扰信号Xtk因例如其各磁场的相互作用和容性紧密耦合的从水平偏转线Hdy耦合到垂直偏转线圈Vdy。这样，垂直偏转线圈Vdy中的电流实际上包括所要求的锯齿驱动电流Isaw，加上在行频下产生的感应或激励电流Ixtk。因此，电流检测电阻器R6产生的电压反馈信号含有两个分量，以Vsaw＋Vxtk表示。

放大器IC1的输出端通过一个输出补偿网络耦合到垂直偏转线圈Vdy上，输出补偿网络由串联的电阻器R3和电容器C2组成，电阻器R3阻值较小，电容器C2接地电阻R3和电容C2形成一个低通滤波器。此外，电阻器R4与放大器IC1的输出端大致并联耦合，形成偏转线圈的阻尼电阻。这些组成部分与放大器IC1一起工作，产生锯齿驱动电流。

垂直偏转线圈Vdy的一部分与一个行频阻尼网络耦合，起缓冲垂直偏转线圈Vdy中因水平和垂直偏转线圈之间不可避免的耦合感应出的行频信号的作用，行频阻尼网络由电阻器R5和电容器C3组成，电阻器R5的阻值为例如1500欧，电容器C3的电容为例如220皮法。具体地说，电阻器R5和电容器C3彼此串联耦合，与垂直偏转线圈Vdy的一部分并联耦合，最好耦合在装在阴极射线管两端侧的两线圈部分的中心抽头之间。

电阻器R5和电容器C3组成的水平阻尼网络具有所要求的与在缓冲垂直偏转线圈Vdy中感应出的行频信号的作用。垂直偏转线圈中感应出的能量的一部分在阻尼网络中经过转换和耗散，使行频人为因衰减到足以使垂直扫描速度在有效视频区内受到的干扰达到不引人注目的程度。然而，水平阻尼网络电流也驻留在耦合到放大器IC1的负荷中，这种解决办法由于水平偏转线圈Hdy的激励作用而不能消除电流检测电阻器R6中的行频电流。结果，电阻器R6中的电流Isaw＋Ixtk产生含有行频串扰分量的电压反馈信号Vsaw＋Vxtk。放大器IC1的主要目的是产生跟踪表示所要求的垂直扫描斜坡的输入信号Vsaw。行频反馈信号Vxtk这个另一种影响加到放大器IC1的输出驱动要求，可能会使放大器IC1过度驱动或起码需要电源范围(“净空高度”)来防止信号截除或不对称限制和动态电容超出在垂直偏转线圈中扫描电子束所需要的场频输出斜坡所要求的范围。

按照本发明的一个方面，与驱动垂直偏转放大器IC1有关提供耦合到反馈信号Vsaw＋Vxtk的水平串扰分量的额外耗最好是通过在反馈电阻器R6处加校正信号分量加以排除的，从而减少或大致上消除反馈信号来的串扰分量Vxtk而无需象原本那样改变电阻器R5和电容器C3形成的阻尼网络或在垂直偏转线圈Vdy中产生垂直电流斜坡驱动信号的垂直偏转放大器的操作。校正电流分量由补偿网络CN形成，耦合到电阻器R6和垂直偏转线圈Vdy的连接点处的电流检测电阻器R6上。

垂直偏转线圈中的电流信号Ixtk是水平偏转回扫信号的时间微分。本发明的补偿网络CN产生的校正电流为串扰电流信号Ixtk的例数。补偿网络CN耦合到回扫变压器Hfbt的次级线圈，从而产生回扫脉冲电压信号Fbp。补偿网络CN的电阻器R7和电容器C4求出回扫脉冲的微分，提供电流信号Icomp耦合到垂直电流检测电阻器R6，以便从垂直偏转线圈Vdy消除串扰电流分量。

电流检测电阻器R6的电阻值非常小，例如1欧姆，因而补偿电流Icomp对垂直偏转电路或垂直偏转电流信号的影响不大或没有影响，只是实质上从耦合到垂直驱动放大器IC1的反馈信号消除了行频串扰分量。这种有益的补偿信号消除了原本IC1需要进行的对动态信号的处理进行的不必要的种种限制，同时保留了垂直驱动放大器产生垂直电流斜坡Isaw的操作能力和网络Hdp大致消除垂直扫描行频干扰的水平阻尼性能。

补偿网络CN的时间常数由电阻器R7和电容器C4的时间常数确定。校正信号Icomp的时间常数和幅值可通过调节电阻器R7和电容器C4的值(例如改变电阻R的电阻值)加以调整。为从反馈信号完全消除水平分量，补偿信号幅值和波形形状应与不希望有的串扰信号Ixtk的基本相等和相反。然而，由于行频分量是作为负反馈信号加上去的，因而为大大减少垂直偏转放大器动态信号处理的要求不需要完全补偿或消除行频信号。

因此，本发明的电路的垂直偏转放大器在耦合到偏转放大器的垂直偏转线圈中产生电流驱动信号，电流传感器给垂直偏转放大器随着垂直偏转线圈中电流的变化给垂直偏转放大器提供反馈信号，其中垂直偏转线圈受水平扫描分量的串扰或激励。按照本发明的一个方面，网络耦合得使其接收来自水平偏转变压器的信号，并形成补偿分量耦合到电流传感器以补偿与垂直偏转线圈中电流有关的反馈信号。这样，馈给垂直偏转放大器的反馈控制信号的水平串扰分量大致上消除了，尽管偏转线圈的串扰继续存在，但阻尼网络Hdp使此影响大致上看不出来。

本发明耦合到电流传感器因而耦合到垂直偏转放大器反馈输入端的补偿信号Icomp通过产生行频信号所需要的时间微分形成，且可从水平回扫变压器的次级线圈得出。补偿分量最好在幅值上和极性上与偏转线圈串联耦合的电流检测电阻器中出现行频串扰信号分别相等和相反。

Claims (10)

1.一种承受水平偏转串扰畸变的垂直偏转电路，其特征在于：

一个垂直偏转放大器(IC1)，产生驱动信号(Iv)，根据耦合到其上的驱动信号(Vsaw)产生偏转电流(Iv)；

一个偏转线圈，其水平线圈和垂直线圈(Vdy)耦合到所述垂直偏转放大器(IC1)的输出端，且根据所述驱动信号(Iv)产生垂直偏转场；

一个电流传感器(R6)，检测偏转电流(Isaw＋Ixtk)形成反馈信号(Ifb)，该信号耦合到所述垂直偏转放大器(IC1)的输入端；和

一个网络(CN)，根据水平偏转变压器(Hfbt)来的信号(Fbp)产生补偿信号(Icomp)，该信号耦合到所述电流传感器(R6)上以便与所述偏转电流(Isaw＋Ixtk)混合。

2.如权利要求1所述的垂直偏转电路，其特征在于，所述反馈信号(Ifb)耦合到所述垂直偏转放大器(IC1)的所述输入端，提供所述驱动信号(Iv)的负反馈控制。

3.如权利要求1所述的垂直偏转电路，其特征在于，耦合到所述电流互感器(R6)的所述补偿信号(Icomp)基本上消除了出现在所述偏转电流(Isaw＋Ixtk)中的行频串扰分量(Ixtk)。

4.如权利要求3所述的垂直偏转电路，其特征在于，所述补偿信号(Icomp)为所述行频信号(Fbp)的导数。

5.一种承受水平偏转线圈串扰的偏转线圈的垂直偏转电路，其特征在于：

一个垂直偏转放大器(IC1)，根据大致呈斜坡状的输入信号(Vsaw)在输出端产生驱动信号(Iv)；

负反馈信号(Ifb)，耦合到所述垂直偏转放大器(IC1)的输入端，包括第一信号(Isaw)和第二信号(Ixtk)，第一信号(Isaw)表示所述驱动信号(Iv)，第二信号(Ixtk)表示不希望有的行频串扰分量(Xtk)；和

一个源(Hfbt)，产生水平偏转和行频串扰分量(Xtk)；

一个网络(CN)，耦合到所述源(Hfbt)且耦合到所述垂直偏转放大器(IC1)的所述输入端，供产生波形大致与所述第二信号(Ixtk)类似、信号幅值与所述第二信号(Ixtk)的相反的补偿信号(Icomp)，从而使所述第二信号(Ixtk)在所述垂直偏转放大器输出端(IC1)大致上不出现在所述驱动信号(Iv)中。

6.一种偏转电路，其特征在于：

一个垂直偏转放大器(IC1)，其输出端耦合到垂直偏转电路(Vdy)和对所述垂直偏转电路(Vdy)中的电流(Isaw＋Ixtk)起反应的电流传感器(R6)，所述垂直偏转放大器(IC1)的输入端对垂直驱动信号(Vsaw)起反应且耦合到所述电流传感器(R6)上，供根据所述垂直偏转电路(Vdy)中的所述电流(Isaw＋Ixtk)进行反馈控制；

一个水平偏转电路(Hfbt)，对水平驱动信号(Hd)起反应，其偏转线圈(Hdy)在所述垂直偏转电路(Vdy)中产生行频串扰分量(Ixtk)；和

一个补偿电路(CN)，耦合到所述水平偏转电路(Hfbt)上，产生耦合到所述垂直偏转电路(Vdy)的所述电流传感器(R6)上的补偿信号(Icomp)，所述补偿信号(Icomp)至少部分地消除所述垂直偏转电路(Vdy)中的所述行频串扰分量(Ixtk)。

7.如权利要求6所述的偏转电路，其特征在于，所述串扰(Ixtk)由第二网络(Hdp)耦合到所述垂直偏转线圈(Vdy)和所述电流传感器(R6)上。

8.如权利要求6所述的偏转电路，其特征在于，所述电流传感器(R6)包括一个直接耦合到所述垂直偏转线圈(Vdy)上的电阻器。

9.如权利要求6所述的偏转电路，其特征在于，所述水平偏转电路(Hfbt)产生回扫脉冲，供耦合以通过在所述补偿电路(CN)中求微分产生所述补偿信号(Icomp)。

10.如权利要求9所述的偏转电路，其特征在于，所述补偿电路(CN)耦合在所述回扫变压器(Fbt)的次级线圈与所述电流检测电阻器(R6)之间。

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