CN2498738Y - 显像管脉冲偏转发生器 - Google Patents
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Abstract
显像管脉冲偏转发生器是一种用于测试显像管分辨率时向偏转线圈提供脉冲偏转电流的装置。该显像管脉冲偏转发生器由主频信号发生电路(1)、延时电路(2)、偏转使能电路(3)、增益控制电路(4)、加法电路(5)、乘法电路(6)、采样保持电路(7)、功率输出电路(8)所组成,偏转使能电路(3)的输出端接增益控制电路(4)的输入端,增益控制电路(4)和加法电路(5)的输出端接乘法电路(6)的输入端,乘法电路(6)和延时电路(2)的输出端接采样/保持电路(7)的输入端,采样/保持电路(7)的输出端接功率输出电路(8)的输入端。其输出端接延时电路(2)的主频信号发生电路(1)的输入端为该发生器的输入端,其输入信号来自市网电源,功率输出电路的输出端为该发生器的输出端,输出的偏转脉冲驱动偏转线圈。
Description
一.技术领域
本实用新型显像管脉冲偏转发生器是一种用于测试显像管分辨率时向偏转线圈提供脉冲偏转电流的装置，属显像管测试仪器的技术领域。
二.背景技术
显像管脉冲偏转发生器能给显像管偏转线圈提供周期20ms、行脉冲偏转的最大偏转电流±10A及脉宽2ms、帧脉冲偏转的最大偏转电流±2.5A及脉宽6ms，同时行、帧脉冲偏转电流的时序准确与阴极高压视频脉冲同步。
尽管国外(荷兰Philips公司)已研发出同类产品，但它在价格和电路结构上都不适用于自行研发的精密光点测试系统，其不足之处体现如下：
(1)以价格昂贵的可编程视频信号发生器(Quantum903 Video Test Generator)作为信号源提供脉冲偏转发生器视频输入脉冲，使得作为测试系统一部分的脉冲偏转发生器的性价降低。
(2)应用切换单元电路去控制脉冲偏转发生器和扫描偏转发生器之间的转换，既使电路设计过于复杂，又使它难以适应自行研发的精密光点测试系统。
三.发明内容1.发明目的
本实用新型发明的目的是提供一种当显示屏上的光点被阴极脉冲发生器输出的高压视频脉冲以50Hz的频率刷新的同时，偏转线圈能从脉冲偏转发生器获得与高压视频脉冲完全同步且具有一定脉宽的脉冲偏转电流，从而使光点偏转至屏上任何位置的显像管脉冲偏转发生器。2.技术方案
本发生器由主频信号发生电路、延时电路、偏转使能电路、增益控制电路、加法电路、乘法电路、采样保持电路、功率输出电路所组成，偏转使能电路的输出端接增益控制电路的输入端，增益控制电路和加法电路的输出端接乘法电路的输入端，乘法电路和延时电路的输出端接采样/保持电路的输入端，采样/保持电路的输出端接功率输出电路的输入端。主频信号发生电路的输入端为该发生器的输入端，其输入信号来自市网电源，输出端接延时电路，功率输出电路的输出端为该发生器的输出端，输出的偏转脉冲驱动偏转线圈。
延时电路的输入端即单稳电路U4：A的“4”脚与主频信号发生电路的输出端即电平转换电路U3：A的输出端相接，延时电路的输出端即异或门U5：A的输出端与采样/保持电路的输入端即采样/保持器A3的“8”脚相接。
乘法电路的输入端即乘法器A2的“7、13”脚分别与加法电路中的运算放大器A1的“6”脚及增益控制电路中多路转换器A5的“4、14、15”脚相接，乘法器A2的输出端即“1、2”脚接采样/保持电路中A3的“3”脚。
功率输出电路的输入端即运算放大器A4的“4”脚与采样/保持电路的输出端即采样/保持器A3的“5”脚相接，运算放大器A4的“1”脚为输出端。3.发明效果
本发生器属国内首创，其优点在于它能克服以往利用直流偏转电源进行光点测试时所带来的问题：
(1)在以往的光点测试中，为使光点偏转至屏上任何位置而应用直流电源向偏转线圈提供偏转电流，这使得偏转线圈在光点测试时通有恒定电流，它将使偏转线圈发热以至于偏转线圈内阻变化后偏转电流发生变化及屏上光点发生漂移。以脉冲偏转发生器作为偏转电源将使偏转线圈在光点测试中仅有三分之一或更短的时间(周期20ms)通有偏转电流，因此测试的稳定性和可靠性大为提高。
(2)为避免光点测试中直流偏转电源所引起的偏转线圈温升现象，以往通常在测试前采用预热1～2小时的方法使偏转线圈处于平衡温升下再进行光点测试，这导致耗费不必要的测试时间且降低测试效率。脉冲偏转发生器却无需等待偏转线圈的温升时间，即刻测试不会影响测试的准确性。
(3)以直流电源作偏转电源时，只能使屏上光点进行手动粗调偏转，但这种手动粗调的直流偏转电源只能满足绿管或窗管的测试。脉冲偏转发生器不仅可作手动粗调测试，也可在PC机的控制下微调偏转电流以微动屏上光点，从而满足了测试荫罩管时修复光点的过程。
本显像管脉冲偏转发生器能将绿管、窗管及荫罩管屏上光点偏至任何位置，并能满足荫罩管的光点修复过程，故完全能为各种显像管测试分辨率。
四.附图说明
图1是本实用新型的总体结构框图，它包括主频信号发生电路1、延时电路2、偏转使能电路3、增益控制电路4、加法电路5、乘法电路6、采样/保持电路7、功率输出电路8。
图2是本实用新型的电原理图，该图中用虚线划分出组成它的八个部分，即：主频信号发生电路1、延时电路2、偏转使能电路3、增益控制电路4、加法电路5、乘法电路6、采样/保持电路7、功率输出电路8。
五.具体实施方式
本脉冲偏转发生器的实施方案主要分为脉冲信号发生电路和电压/电流转换电路，其具体内容如下：
在脉冲信号发生电路中，以主频信号为基准产生控制偏转电流输出时间的脉冲信号，电路元件主要采用TTL电路(施密特触发器U1：A为74LS14，单稳电路U2为74LS121，集电极开路高压输出反相器U3：A、U3：B为74LS06)、CMOS电路(双单稳态电路U4：A、U4：B为CD4538，异或门U5：A为CD4030，反相器U6：A、U6：B为CD4049)及其它元器件(光电耦合器P1为6N136)；在电压/电流转换电路中，以直流偏转电压和直流增益电压相乘去控制输出脉冲偏转电流的大小，电路元件主要采用模拟集成电路(精密运算放大器A1为OP177，精密乘法器A2为AD632，单片采样/保持器A3为SHC298，功率运算放大器A4为OPA501)和CMOS电路(多路转换器A5为CD4053)。
主频信号发生电路1的输入信号来自市网电源，经工频变压器T1得±5V正弦信号。P1的隔离输出和U1：A的整形使它成为主频宽脉冲信号，它进入U2后获延时处理得一主频且脉宽200μs的信号，然后U3：A将这一原为5V的脉冲信号变换为12V的脉冲信号。
延时电路2的输入信号为脉宽200μs、幅度12V的主频信号。它的脉冲前沿触发U4：A一输入端，经R6、C3调整产生4ms延时脉冲，其后延再触发U4：B一输入端，再经R8、C4调整产生2ms延时脉冲；2ms延时脉冲即为行偏转控制脉冲，而2ms延时脉冲和4ms延时脉冲又经U5：A处理得6ms延时脉冲，即帧偏转控制脉冲。
偏转使能电路3的输入端由PC机的一位数字I/O口控制。U3：B将+5V控制电平转换为+12V控制电平，U6：A反相+12V控制电平后分两路输出，一路经R11输出偏转使能信号至增益控制电路，一路再经U6：B反相后控制发光二极管B1的开启与否，以说明脉冲偏转放大器的开关状态。
在增益控制电路4中，偏转使能信号经限流电阻R12至A5以控制直流增益电压的输出与否，直流增益电压的幅度将由电位器W1在0～+10V调节而获得；这一调节电压经R13、C5构成的去耦电路进入A5的输入端。
加法电路5由A1及外围元件构成，A1及R14、R14、R16、R17构成反相加法器。由于R17与R14之比为1∶1，因此A1输出端反相跟随从W2调整端获得的-10～+10V的粗调整电压(Coarse Tuning)；而R17与R15之比为1∶59，故A1输出端反相输出从PC机一模拟I/O口获得的-10～+10V细调整电压(Fine Tuning)。
乘法电路6由A2及R18、C10组成。它的输入信号分别来自增益控制电路和加法电路的可变直流电压，其输出直流可变电压将由以上两个可变直流电压的乘积再除以10后再经R18、C10构成的去耦电路而获得。乘法电路的输出直流可变电压最大范围为-10～+10V。
采样/保持电路7由A3及R19、C11组成。A3的输入信号分别来自乘法电路的直流可变电压和延时电路的2ms的行偏转控制脉冲或6ms的帧偏转控制脉冲，A3的输出脉冲信号的幅度和脉宽分别取决于可变直流电压和偏转控制脉冲。当偏转控制脉冲在高电平时为采样，在低电平时为保持。采样时输出脉冲幅度与输入可变直流电压值一致，保持时C11上储存的电量通过R19泄放以使输出脉冲幅度回零。
在功率输出电路8中，A4的工作方式为同相放大器，其输入脉冲信号来自采样/保持电路输出脉冲经R20、R21的分压脉冲。D4、D5、D6、D7构成输入保护及钳位电路，D8、D9构成输出钳位电路；R23、R24为正向输出驱动限流电阻，R25、R26为反向输出驱动限流电阻，它们决定了A4的最大输出电流；R27为A4的闭环反馈电阻，R22为偏转回路的反馈电阻，R28为偏转回路的采样电阻。当输入脉冲到来时，输出端即刻输出高压脉冲，随后偏转线圈内的偏转电流在一定时间内上升至最大值(电感两端电流不能突变)，而高压脉冲却下降至最小值(其值取决于偏转线圈内阻)；当输入脉冲过后，偏转电流和高压脉冲即刻回零。在整个工作过程中，偏转线圈温升将导致其内阻变化，偏转电流也因此波动，而R28能及时采样这一波动电流，并以波动电压经R22馈送至A4反相输入端，从而使A4的功率输出保持稳定。
本发生器以市网电源取代可编程视频信号发生器作为信号源，同时以优化合理的电路设计使其既具可靠性又具实用性，其具体连接方式如下：
在主频信号发生电路中，信号输入端与T1初级相连，T1的次级经R1接入P1的输入端且并接D1，P1的输出端接至U1：A输入端，U1：A的输出端与U2的5端相连，U2的3、4端接地，U2的1端连接U3：A输入端，U3：A输出端至延时电路。
在延时电路中，主频信号发生器的输出端接U4：A的4端，U4：A的3、5端接+12V，U4：A的6端与U4：B的11端相连，U4：A的6端又与U5：A的一输入端相连，U4：B的13端接+12V、12端接地，U4：B的10端与U5：A的另一输入端连接；U5：A的输出端或U4：B的10端作为延时电路输出端与A3的8端相连。
在偏转使能电路中，U3：B的输入端与一位PC机的数字I/O口相接，U3：B的输出端接U6：A的输入端，U6：A的输出端并接D2至+12V和并接D3至地，再串接R11成为偏转使能电路的输出端，U6：A的输出端又与U6：B输入端相连，U6：B输出端与+12V之间串接有B1和R10。
在增益控制电路中，偏转使能电路的输出端串接R12再并接在A5的9、10、11端，A5的2、5、6、7、8、12端并接于地，A5的16端接+12V，W1的两固定端分别与+10V和地相接，W1的调整端与R13一端连接，R13另一端并接C5至地再接入A5的1、3、13端，A5的4、14、15端并接而作为增益控制电路的输出端与A2的13端连接。
在加法电路中，W2的两固定端分别与+10V和-10V相接，W2的调整端与R14一端相接，R14另一端并接于R15、R17的一端以及A1的2端，R15另一端接一PC机的模拟I/O口且并接R16至地，A1的7、4端分别与+15V、-15V相接，A1的6端并接R17另一端而作为加法电路的输出端。
在乘法电路中，加法电路的输出端接A2的7端，A2的9、10、12端并接于地，A2的14、3端分别与+15V、-15V相接，A2的1、2端并接且与R18一端相接，R18另一端并接C10至地且作为乘法电路的输出端。
在采样/保持电路中，A3的3端接乘法电路的输出端，A3的6端并接R19、C11一端，R19、C11的另一端接地，A3的1、4和7端分别接+15V、-15V和地，A3的5端为采样保持电路的输出端。
在功率输出电路中，R20的一端接采样/保持电路输出端，R20的另一端并接R21、D4、D5、D6的一端和A4的4端，D6的另一端接+15V，R21的另一端与R28的一端并接于地，A4的5端并接D4、D5的另一端和D7、R22、R27的一端，D7的另一端接-15V，R22的另一端与R28的另一端并接于偏转线圈的一端(deflectioncoil-)，R27的另一端并接R23、R24、R25、R26、D8、D9的一端以及A4的1端和偏转线圈的一端(defiection coil+)，R23、R24的另一端接A4的2端，R25、R26的另一端接A4的8端，A4的3端并接D8的另一端和+15V/10A(+30V/7A)，+15V/10A(+30V/7A)接C14、C15至地，A4的6端并接D9的另一端和-15V/10A(-30V/7A)，-15V/10A(-30V/7A)接C16、C17至地。
Claims (4)
1.一种显像管脉冲偏转发生器，由脉冲信号发生电路和电压/电流转换电路组成，其特征在于本发生器由主频信号发生电路(1)、延时电路(2)、偏转使能电路(3)、增益控制电路(4)、加法电路(5)、乘法电路(6)、采样保持电路(7)、功率输出电路(8)所组成，偏转使能电路(3)的输出端接增益控制电路(4)的输入端，增益控制电路(4)和加法电路(5)的输出端接乘法电路(6)的输入端，乘法电路(6)和延时电路(2)的输出端接采样/保持电路(7)的输入端，采样/保持电路(7)的输出端接功率输出电路(8)的输入端。主频信号发生电路(1)的输入端为该发生器的输入端，其输入信号来自市网电源，输出端接延时电路(2)，功率输出电路的输出端为该发生器的输出端，输出的偏转脉冲驱动偏转线圈。
2.根据权利要求1所述的显像管脉冲偏转发生器，其特征在于延时电路(2)的输入端即单稳电路U4：A的“4”脚与主频信号发生电路(1)的输出端即电平转换电路U3：A的输出端相接，延时电路(2)的输出端即异或门U5：A的输出端与采样/保持电路(7)的输入端即采样/保持器A3的“8”脚相接。
3.根据权利要求1所述的显像管脉冲偏转发生器，其特征在于乘法电路(6)的输入端即乘法器A2的“7、13”脚分别与加法电路(5)中的运算放大器A1的“6”脚及增益控制电路(4)中多路转换器A5的“4、14、15”脚相接，乘法器A2的输出端即“1、2”脚接采样/保持电路(7)中A3的“3”脚。
4.根据权利要求1所述的显像管脉冲偏转发生器，其特征在于功率输出电路(8)的输入端即运算放大器A4的“4”脚与采样/保持电路(7)的输出端即采样/保持器A3的“5”脚相接，运算放大器A4的“1”脚为输出端。
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Cited By (1)
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| CN102355236A (zh) * | 2011-07-05 | 2012-02-15 | 东南大学 | 高频高压脉冲发生器 |
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