ES2198008T3 - Circuito de voltaje de enfoque de haz de electrones. - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UN CIRCUITO Y A UN PROCEDIMIENTO PARA GENERAR UNA TENSION DE ENFOQUE QUE TIENE UN ELEMENTO SENOIDAL Y UNA FRECUENCIA PREDETERMINADOS PARA SU APLICACION AL MEDIO DE ENFOQUE DE HAZ DE ELECTRONES DE UN TUBO CATODICO QUE TIENE UNA SUPERFICIE DE VISUALIZACION. SE UTILIZA UNA CORRIENTE DE DESVIACION HORIZONTAL QUE TIENE UNA FORMA SENOIDAL PREDETERMINADA Y UNA FRECUENCIA QUE SE PUEDE SELECCIONAR EN UNA GAMA PREDETERMINADA DE FRECUENCIAS PARA GENERAR SUSTANCIALMENTE LINEAS DE LECTURA HORIZONTALES SOBRE LA SUPERFICIE DE VISUALIZACION DEL TUBO CATODICO HACIENDO, POR LO MENOS, QUE UN HAZ DE ELECTRONES EXPLORE LA SUPERFICIE DE VISUALIZACION. ESTE CIRCUITO TIENE UNA ENTRADA PARA RECIBIR UNA SEÑAL QUE TIENE UN ELEMENTO SENOIDAL CORRIENTE REPRESENTATIVO DE LA FORMA SENOIDAL Y LA FRECUENCIA DE LA CORRIENTE DE DESVIACION HORIZONTAL. COMO RESPUESTA A LA SEÑAL RECIBIDA, EL CIRCUITO PRODUCE UNA SALIDA DE TENSION DE ENFOQUE, CUYA FORMA SENOIDAL Y FRECUENCIA SE QUEDAN SUSTANCIALMENTE CONSTANTES EN LA GAMA DE FRECUENCIAS SELECCIONADAS DE LA CORRIENTE DE DESVIACION HORIZONTAL.

Description

Circuito de voltaje de enfoque de haz de electrones.

El presente invento se refiere a monitores de vídeo, y en particular a circuitos para generar una tensión de enfoque de haz de electrones.

Los tubos de rayos catódicos (CRTs) utilizan típicamente medios de enfoque de tubo de rayos catódicos para enfocar el haz de electrones para hacer mínima la distorsión y otras anomalías. Tales medios de enfoque ajustan el foco del haz de electrones con un campo eléctrico, de acuerdo con una tensión de control aplicada a los medios de enfoque por circuitos de enfoque. El haz de electrones es enfocado típicamente por los medios de enfoque antes de ser desviado por las bobinas de deflexión horizontal y vertical.

La distorsión con la que tratan los medios de enfoque tiene su origen, por ejemplo, en cambios en el ángulo de deflexión en el haz de electrones del tubo de rayos catódicos al producirse el barrido de las líneas de exploración horizontal a través de la cara o pantalla del tubo de rayos catódicos. De este modo, por ejemplo, los ángulos de deflexión en las cuatro esquinas de un monitor rectangular es diferente de los ángulos de deflexión en las líneas de exploración horizontal visualizadas en el centro del monitor. Tales ángulos de deflexión variables provocan variaciones en el enfoque del haz de electrones, en parte porque la pantalla del tubo de rayos catódicos es aproximadamente plana y rectangular, en vez de esférica.

Se han desarrollado diversas formas de circuitos de enfoque para ayudar a modificar el foco del haz de electrones en diferentes puntos horizontales y verticales durante la visualización de un cuadro o campo, para reducir los efectos de estas y otras variaciones en el foco del haz de electrones. Tales circuitos están optimizados típicamente para una frecuencia de exploración horizontal dada. Por ejemplo, en el sistema NTSC, un circuito de enfoque puede estar optimizado para la frecuencia de exploración ``1H'' de aproximadamente 15734 Hz. Otro circuito puede estar optimizado para la frecuencia de exploración ``2H'' de aproximadamente 31468 Hz. Sin embargo, puede ser deseable utilizar monitores de frecuencia variable, en los cuales la frecuencia de exploración horizontal del monitor es conmutada dinámicamente a una de una pluralidad de frecuencias de exploración horizontal opcionales. Puesto que los circuitos de enfoque de la técnica anterior están optimizados típicamente para ser utilizados a una frecuencia de exploración horizontal dada, la conmutación a otras frecuencias de exploración horizontal dará lugar a una degradación del foco del haz de electrones.

Una posible aproximación para implementar un circuito de enfoque adecuado para ser utilizado con frecuencias de exploración horizontal múltiples implica la utilización de capacidades múltiples que pueden ser conectadas y desconectadas del circuito de enfoque en función de la frecuencia de conmutación horizontal. Esta solución es indeseable en la práctica porque añade complejidad al circuito de enfoque. Adicionalmente, los condensadores en el circuito de enfoque pueden cargarse aproximadamente a tensiones de 1000 voltios. La conmutación de tensiones de esta magnitud para conexión y desconexión en el circuito de enfoque es también indeseable. Se describen circuitos para generar una tensión de enfoque dinámico que comprenden una capacidad variable, en el documento US-A-5,332,953, en el documento Patent Abstracts of Japan, vol. 12, nº 498, y en el documento JP-A-6 320 8371. La capacidad variable comprende condensadores que están conectados en paralelo y que pueden ser conectados y desconectados del circuito selectivamente por un dispositivo de conmutación correspondiente para variar en escalones discretos la frecuencia de deflexión horizontal.

Una corriente de deflexión horizontal que tiene una forma de onda predeterminada y una frecuencia que es seleccionable en una gama de frecuencias, es utilizada para generar líneas de exploración sustancialmente horizontales sobre la superficie de visualización del tubo de rayos catódicos haciendo que al menos un haz de electrones realice un barrido de un extremo a otro de la superficie de visualización. De acuerdo con las disposiciones del invento descritas en la presente memoria, un circuito para generar una tensión de enfoque para aplicación a medios de enfoque de haz de electrones de un tubo de rayos catódicos, tiene una entrada para recibir una señal que tiene una forma de onda de corriente representativa de la forma de onda y frecuencia de la corriente de deflexión horizontal, y genera una tensión de enfoque dinámico por medio de las características específicas expuestas en la reivindicación 1^{\b{a}}. El circuito conduce una parte de la corriente de señal en función de la frecuencia de la corriente de deflexión horizontal, manteniendo así ventajosamente constante la forma de onda y magnitud de la salida de tensión de enfoque en una gama de frecuencias seleccionadas de la corriente de deflexión horizontal, al tiempo que evita simultáneamente la complejidad y desventajas asociadas con la conmutación de capacidades para conexión y desconexión del circuito.

Tal circuito comprende: una entrada para recibir una señal que tiene una forma de onda de corriente representativa de la forma de onda y frecuencia de la corriente de deflexión horizontal; y medios, que responden a la señal recibida, para generar una salida de tensión de enfoque que tiene una forma de onda y magnitud que permanecen sustancialmente constantes en la gama de frecuencias de la corriente de deflexión horizontal.

Los medios para generar una salida de tensión de enfoque comprenden un circuito de impedancia variable que tiene una impedancia que es seleccionable de acuerdo con cada frecuencia seleccionada de la corriente de deflexión horizontal. El circuito de impedancia variable comprende: un primer y un segundo condensadores conectados en serie y acoplados a la entrada; y medios para derivar selectivamente al menos una porción de la corriente que fluye a través del primer condensador de modo que no pasa a través del segundo condensador.

Los medios para derivar selectivamente la corriente pueden funcionar en respuesta a una señal de selección de frecuencia aplicada, y pueden comprender un conmutador que funciona en respuesta a la señal de selección de frecuencia. Los medios para derivación selectiva de corriente pueden comprender adicionalmente una resistencia acoplada entre el punto de unión del primer y segundo condensadores y una vía de retorno de corriente a través del conmutador. Los medios para derivación selectiva de corriente pueden comprender también al menos una segunda resistencia acoplada entre el punto de unión del primer y segundo condensadores y la vía de retorno de corriente a través de al menos un segundo conmutador, funcionando los conmutadores en respuesta al menos a dos señales de selección de frecuencia.

Los medios para derivación selectiva de corriente pueden comprender medios para variar continuamente la magnitud de la corriente derivada del primer y segundo condensadores conectados en serie, en respuesta a la variación continua de la frecuencia de la corriente de deflexión horizontal. Los medios de variación continua de corriente pueden comprender: un circuito amplificador para proporcionar una tensión de control en respuesta a la tensión de enfoque a través de la capacidad; y un dispositivo activo que responde a la tensión de control para derivar la corriente de la capacidad de acuerdo con la variación continua de la frecuencia de la corriente de deflexión horizontal. El dispositivo activo puede comprender un transistor.

La figura 1 es un diagrama esquemático de un circuito de enfoque dinámico de acuerdo con el presente invento.

La figura 2 ilustra líneas de exploración seleccionadas en una pantalla de tubo de rayos catódicos.

La figura 3 ilustra formas de onda de tensión de enfoque parabólica para enfocar líneas de exploración seleccionadas en la pantalla de tubo de rayos catódicos ilustrada en la figura 2.

La figura 4 ilustra una componente continua parabólica con las formas de onda de tensión de enfoque parabólica de la figura 3 superpuestas en orden secuencial temporal.

La figura 5 es un diagrama esquemático de una porción de conmutación alternativa del circuito de enfoque dinámico de la figura 1.

La figura 6 es un diagrama esquemático de otra porción de conmutación alternativa del circuito de enfoque dinámico de la figura 1.

Con referencia ahora a la figura 1, se muestra un diagrama esquemático de un circuito de enfoque dinámico de acuerdo con el presente invento, indicado en general por el número 100. El circuito 100 incluye un transformador 102 de corriente que tiene un arrollamiento primario o bobina primaria L1 y un arrollamiento secundario o bobina secundaria L2. En una realización, las bobinas L1 y L2 tienen una relación de espiras de 3 a 640. El conjunto 140 de bobinas de deflexión horizontal (denominado usualmente yugo magnético) de un tubo de rayos catódicos (no representado), está acoplado en serie con la bobina primaria L1. El otro terminal de la bobina primaria L1 está acoplado a masa a través del condensador CS. Los condensadores C1 y C2, que se combinan para formar una capacidad equivalente CE, están acoplados en serie entre los extremos de la bobina secundaria L2. La bobina secundaria L2 está acoplada en un extremo, a través del condensador C3, al cursor del potenciómetro P1 y a un elemento dinámico de medios de enfoque (no representados) del tubo de rayos catódicos. El potenciómetro P1 está conectado en paralelo con un potenciómetro P2, y ambos están acoplados adicionalmente entre una fuente de tensión de 10 KV y masa. El cursor del potenciómetro P2 está acoplado a un elemento estático de los medios de enfoque.

Los medios de enfoque (no representados) consisten en un dispositivo que hace variar un campo eléctrico aplicado al haz de electrones de acuerdo con variaciones en las tensiones de enfoque aplicadas a los elementos estático y dinámico de los medios de enfoque. Este campo eléctrico variable ajusta el foco del haz de electrones a medida que el haz está siendo desviado por las bobinas de deflexión del tubo de rayos catódicos. La tensión VCE entre extremos del condensador CE es la tensión de enfoque aplicada al elemento dinámico de los medios de enfoque. A medida que varía la tensión VCE de enfoque, el campo eléctrico generado por el elemento dinámico de los medios de enfoque cambia, modificando así el foco del haz de electrones. Los potenciómetros P1 y P2 se utilizan para ajustar la tensión global aplicada al haz de electrones y la imagen resultante visualizada en la pantalla del tubo de rayos catódicos.

Una porción 120 de conmutación del circuito 100 incluye un conmutador 122. En la realización ilustrada en la figura 1, el conmutador es un transistor M1 de efecto de campo que tiene un terminal S de surtidor, un terminal D de drenador y un terminal G de puerta. El punto de unión de los condensadores C1 y C2 está acoplado al terminal D de drenador del transistor M1 de efecto de campo de la porción 120 de conmutación a través de una resistencia R1. El terminal D de drenador del transistor M1 está acoplado adicionalmente a una fuente de alimentación de 220 V a través de una resistencia R2. El terminal S de surtidor del transistor M1 de efecto de campo está acoplado a masa, y su terminal G de puerta está acoplado a masa a través de una resistencia R3. Está acoplada una señal FREQ_SELECT de selección de frecuencia al terminal G de puerta del transistor M1 a través de una resistencia R4. La señal FREQ_SELECT de selección de frecuencia puede ser generada de un modo convencional que no se describe en la presente memoria. El transistor M1 de la porción 120 de conmutación funciona como elemento de conmutación en la vía de corriente establecida desde el punto J1 de unión de los condensadores C1 y C2 hasta masa a través de la resistencia R1, bajo control de la señal de selección de frecuencia.

El circuito 100 comprende adicionalmente una porción 130 de componente vertical que genera una tensión continua cuya magnitud varía parabólicamente dependiendo de la posición vertical de la línea de exploración en curso. Esta tensión continua se suma a las formas de onda de tensión de enfoque parabólicas utilizadas para cada línea de exploración visualizada en la pantalla del tubo de rayos catódicos. Esto hace que varíe la magnitud de la forma de onda de la tensión de enfoque parabólica para cada línea de exploración de acuerdo con la distancia vertical de la línea de exploración desde el centro de la pantalla, como se describe posteriormente con referencia a la figura 4.

La porción 130 de componente vertical del circuito 100 comprende una resistencia R5 conectada en serie con un condensador C4. El otro terminal del condensador C4 está acoplado a masa. El punto de unión de la resistencia R5 y el condensador C4 en el nudo 131 está acoplado al punto de unión de la bobina L2 y el condensador C2 en el nudo 172, así como al colector de un transistor Q1. El otro terminal de la resistencia R5 está acoplado a la fuente de alimentación de 220 V y a uno de los terminales de una resistencia R6. Está acoplada una señal vertical VERT_SIG parabólica de entrada a la base del transistor Q1 a través de un condensador C5 y una resistencia R7. La señal vertical VERT_SIG parabólica puede ser generada de un modo convencional que no se describe en la presente memoria. El emisor del transistor Q1 está acoplado a masa a través de una resistencia R9. El otro terminal de la resistencia R6 está acoplado a la base del transistor Q1. Está acoplada una resistencia R8 entre la base del transistor Q1 y masa. La tensión continua de variación parabólica aplicada al terminal VERT_SIG de la porción 130 de componente vertical tiene un período igual al tiempo requerido para visualizar un campo completo de líneas de exploración, y tiene una tensión pico a pico de 5 V. La porción 130 de componente vertical amplifica esta tensión para proporcionar una tensión continua de variación parabólica correspondiente en el nudo 131, que tiene una tensión pico a pico de 200 V.

La porción 130 de componente vertical proporciona así medios para sumar una tensión continua a la forma de onda de tensión parabólica para cada línea de exploración, variando la magnitud de la tensión continua parabólicamente dependiendo de la posición vertical de cada línea de exploración en la superficie de visualización. Estos medios para sumar una tensión continua incluyen: (1) un terminal de entrada correspondiente a un terminal del condensador C5 para recibir una señal vertical VERT_SIG parabólica de entrada que tiene una tensión que varía parabólicamente y un periodo que es sustancialmente igual al tiempo requerido para visualizar un campo completo de líneas de exploración; (2) un terminal de salida en el nudo 131 acoplado a la entrada del circuito generador de tensión de enfoque en el nudo 172; y (3) un amplificador que tiene una entrada acoplada al terminal de entrada y una salida acoplada al terminal de salida, para amplificar la señal vertical VERT_SIG parabólica de entrada.

En una realización, los componentes del circuito 100 tienen los siguientes valores: L1 = 4,18 \muH (micro henrios), L2 = 190 mH; C1 = 560 pF; C2 = 560 pF; R1 = 2,4 K\Omega; R2 = 100 K\Omega; R3 = 22 K\Omega; y R4 = 2,2 K\Omega. El conjunto 140 de bobinas de deflexión tiene también una inductancia efectiva de aproximadamente 250-300 \muH. El transistor Q1 es un transistor npn del tipo MPSW42, y el transistor M1 es un transistor de efecto de campo del tipo IRF731. Los potenciómetros P1 y P2, en una realización, tienen cada uno una resistencia de aproximadamente 100 M\Omega.

El conjunto o yugo 140 de bobinas de deflexión horizontal comprende bobinas de deflexión horizontal que hacen que el haz de electrones se desplace horizontalmente a través de la pantalla del tubo de rayos catódicos durante la visualización de una línea de exploración. Las bobinas de deflexión horizontal funcionan modulando un campo magnético a través del cual pasa un haz de electrones para cambiar el ángulo Q de deflexión del haz. Las bobinas de deflexión horizontal del conjunto 140 de bobinas de deflexión horizontal reciben una corriente que aumenta más o menos linealmente, o en rampa, para cada línea de exploración, que hace que el haz de electrones barra la pantalla del tubo de rayos catódicos. De este modo, la forma de onda de la corriente tiene forma de diente de sierra. Para un sistema en el cual existen 525 líneas de exploración por campo, por ejemplo, la forma de onda de la corriente aplicada a las bobinas de deflexión horizontal del yugo magnético 140 incluye una rampa por línea de exploración, o 525 picos de diente de sierra por campo. El condensador CS, denominado algunas veces condensador de ``conformación en S'', está diseñado para modificar la forma de las rampas de corriente de la forma de onda de corriente de modo que tengan una ligera forma de ``S'' en vez de ser rampas que crecen de un modo puramente lineal.

La corriente IP1 de deflexión horizontal, que tiene una forma de onda de corriente en diente de sierra, se aplica a la bobina primaria L1 del transformador 102. En respuesta, la bobina secundaria L2 del transformador 102 genera una corriente IP2, que es una señal que tiene una forma de onda de corriente representativa de la forma de onda y frecuencia de la corriente IP1 de deflexión horizontal. La capacidad equivalente CE acoplada entre extremos de la bobina secundaria L2 integra las rampas de corriente de forma de onda en diente de sierra de la corriente IP1 para proporcionar una serie de parábolas de alta tensión, una para cada rampa de la corriente IP1, de acuerdo con la ecuación V = (1/C)\zetaI dt. Tal tensión de forma de onda parabólica es útil en el ajuste del foco del haz de electrones para abordar los problemas de enfoque descritos anteriormente originados por cambios en el ángulo de deflexión.

En el presente invento, la tensión VCE de enfoque aplicada a los medios de enfoque del tubo de rayos catódicos se hace variar parabólicamente dentro de cada línea de exploración para mantener enfocado el haz de electrones a medida que cambia el ángulo de deflexión. En una realización, la tensión pico a pico de la forma de onda de tensión parabólica aplicada a los medios de enfoque para cada línea de exploración no varía, y la componente continua de cada parábola de tensión varía para cada línea de exploración de acuerdo con la posición vertical de la línea de exploración en la pantalla del tubo de rayos catódicos. Esta componente continua varía ella misma parabólicamente a lo largo del eje vertical de la pantalla del tubo de rayos catódicos, y es suministrada por la porción 130 de componente vertical, como se ha descrito anteriormente. La razón de cambiar la parábola de tensión para cada línea de exploración es que las líneas de exploración descentradas verticalmente tienen diferentes ángulos de deflexión.

Con referencia ahora a la figura 2, se ilustran líneas de exploración seleccionadas sobre la pantalla 200 de tubo de rayos catódicos, que incluyen las líneas 221, 222 y 223 de exploración. Las líneas 221 y 223 de exploración son las líneas de exploración más alta y más baja, respectivamente, y son aproximadamente equidistantes de la línea central 222 de exploración. Debido a que los ángulos Q de deflexión para las líneas 221 y 223 de exploración son mayores que para la línea 222 de exploración, se requiere una tensión VCE de enfoque para enfocar las líneas 221 y 223 de exploración mayor que la requerida para la línea central 222 de exploración. Adicionalmente, para cada una de las líneas 221, 222 y 223 de exploración, los bordes izquierdo y derecho requieren una tensión VCE de enfoque mayor que la requerida en el centro horizontal de la respectiva línea de exploración, puesto que el ángulo Q de deflexión es mayor que el correspondiente a la desviación producida por el yugo magnético 140 en el haz de electrones con respecto al centro horizontal.

Con referencia ahora a las figuras 3(a)-(c), se ilustran formas de onda 321, 322 y 323 de tensión de enfoque parabólica que tienen componentes continuas V1, V2 y V3, respectivamente, para enfocar las líneas 221, 222 y 223 de exploración en la pantalla 200 de tubo de rayos catódicos de la figura 2. Estas formas de onda de tensión muestran cambios en la tensión VCE de enfoque durante un período de tiempo correspondiente a una sola línea de exploración, desde t = 0 hasta t = TP, donde TP es el período de una línea de exploración. Como se ilustra en la forma de onda 322 de tensión de enfoque, se aplica una tensión de enfoque a los medios de enfoque de valor más alto al comienzo y al final de la línea central 222 de exploración. Las formas de onda 321 y 323 de tensión de enfoque varían de un modo similar, pero tienen una componente continua más alta (suministrada por la porción 130 de componente vertical), puesto que las formas de onda 321 y 323 de tensión de enfoque requieren una mayor corrección de foco, debido al mayor ángulo Q de deflexión asociado con estas líneas de exploración. De este modo, las componentes continuas V1 y V3 de las tensiones 321 y 323 de enfoque, respectivamente, son aproximadamente iguales y son ambas mayores que la componente continua V2 de la tensión 322 de enfoque.

Con referencia ahora a la figura 4, se muestra una forma de onda parabólica de la componente continua 430 con las formas de onda 321, 322 y 323 de tensión de enfoque parabólica de la figura 3 superpuestas en orden de secuencia temporal. Se genera una forma de onda de tensión de enfoque parabólica para cada línea de exploración por campo visualizado en la pantalla del tubo de rayos catódicos. La propia componente continua de cada forma de onda de tensión varía parabólicamente, de acuerdo con la envolvente parabólica 430, que corresponde a la tensión continua generada por la porción 130 de componente vertical. Esto hace que la forma de onda de tensión parabólica para cada línea de exploración tenga una magnitud diferente de la componente continua de acuerdo con la distancia vertical de la línea de exploración a partir del centro.

Diferentes frecuencias de exploración horizontal pueden hacer que cambien las formas de onda de la tensión VCE de enfoque. Por ejemplo, supóngase que la frecuencia de exploración horizontal cambia de 2H, o aproximadamente 31468 Hz, a 2,4 H, o aproximadamente 37762 Hz. Con el fin de conservar la misma longitud de la línea de exploración, la corriente IP1 se mantiene en el mismo valor incluso cuando cambia la frecuencia de exploración horizontal. Esta amplitud pico a pico de la corriente IP1 de yugo, ilustrada fluyendo a través de la bobina primaria L1 en la figura 1, genera una corriente pico a pico IP2 inducida en la bobina secundaria L2. La corriente instantánea en la bobina secundaria L2, correspondiente a IP2, es igual [IP2t/(TP/2)] - IP2. De acuerdo con la ecuación V = (1/C)\zetaI dt, la tensión de enfoque correspondiente a la corriente instantánea en la bobina L2 es igual a (IP2/CE).(t2/TP-t), que tiene una forma de onda parabólica. De este modo, si la frecuencia de exploración horizontal cambia de 2H a 2,4H, por ejemplo, el período TP de exploración horizontal disminuye al igual que el parámetro temporal t (puesto que se emplea menos tiempo en visualizar una línea de exploración a frecuencias de exploración más altas), lo cual tiene el efecto neto de que disminuye también la tensión VCE de enfoque. Similarmente, si disminuye la frecuencia de exploración, aumenta la tensión VCE de enfoque.

Sin embargo, la configuración de forma de onda y amplitud pico a pico de la tensión VCE de enfoque aplicada a los medios de enfoque para una línea de exploración dada durante el período TP de exploración horizontal para esa línea de exploración, no deberá cambiar idealmente precisamente porque cambia la frecuencia de exploración, puesto que para una pantalla del tubo de rayos catódicos y para líneas de exploración de un tamaño dado, existen los mismos ángulos de deflexión y se requiere corrección de foco. Un modo de mantener la tensión pico a pico deseada de la tensión VCE de enfoque cuando aumenta o disminuye la frecuencia de exploración horizontal, sería conmutar un condensador que tuviese una capacidad menor o mayor, respectivamente. Sin embargo, pueden existir entre los terminales del condensador tensiones altas del orden de 1000 voltios, resultando indeseable conmutar condensadores en tal situación.

De acuerdo con el presente invento, la configuración de forma de onda y la tensión pico a pico de la tensión VCE de enfoque para una línea de exploración dada, se mantienen ventajosamente cuando la frecuencia de exploración horizontal aumenta o disminuye, aumentando o disminuyendo, respectivamente, la corriente efectiva IP2 que fluye a través de la capacidad equivalente CE. La corriente efectiva IP2 que fluye a través de la capacidad equivalente CE es disminuida en una cantidad predeterminada derivando una parte de la corriente IP2 de la capacidad equivalente CE cerrando el conmutador M1 de transistor a la frecuencia de exploración más baja, haciendo que una parte I2 de la corriente IP2 fluya a masa a través de la resistencia R1. Para la frecuencia de exploración horizontal más alta, el conmutador M1 de transistor se abre, de tal modo que no se deriva ninguna corriente IP2 de la capacidad equivalente CE. Por consiguiente, cuando el conmutador M1 de transistor está abierto, la corriente efectiva a través de la capacidad equivalente CE aumenta, produciendo un aumento en la tensión VCE de enfoque. De este modo, la utilización de los condensadores C1 y C2 para formar la capacidad equivalente CE, en combinación con la resistencia R1 y el conmutador M1 de transistor, permite modificar la cantidad de corriente integrada por la capacidad equivalente CE a fin de evitar que cambie la tensión VCE de enfoque debido a cambios en la frecuencia de exploración.

De acuerdo con tal descripción, el presente invento crea medios, que responden a la señal IP1, para generar una salida VCE de tensión de enfoque en un nudo 171 de salida, cuya forma de onda y amplitud pico a pico permanecen sustancialmente constantes en el rango de frecuencias seleccionadas de la corriente IP1 de deflexión horizontal. La corriente IP2, que tiene una forma de onda de corriente representativa de la forma de onda y frecuencia de la corriente IP1 de deflexión horizontal, se aplica a los nudos 171 y 172 de entrada del circuito de impedancia variable. La corriente IP2 de deflexión horizontal tiene una forma de onda y frecuencia predeterminadas seleccionables en una gama de frecuencias predeterminada.

Los medios para generar una tensión de enfoque incluyen condensadores C1 y C2, una resistencia R1 y un conmutador M1 de transistor de una porción 120 de conmutación, que forman un circuito de impedancia variable que tiene una impedancia seleccionable de acuerdo con cada frecuencia seleccionada de la corriente de deflexión horizontal. Los condensadores C1 y C2, la resistencia R1 y el conmutador M1 de transistor de la porción 120 de conmutación, se utilizan para cambiar eficazmente la impedancia vista por la corriente IP2. En particular, la impedancia se modifica de modo que la forma de onda y tensión pico a pico de la forma de onda de la tensión de enfoque parabólica no cambian cuando cambia la frecuencia de las líneas de exploración. El condensador C1 está acoplado en serie con el condensador C2 entre los nudos 171 y 172 de entrada. La resistencia R1 y el conmutador M1 de transistor de la porción 120 de conmutación forman medios para derivar selectivamente al menos una parte de la corriente que fluye a través del primer condensador C1 sin pasar por el segundo condensador C2. El conmutador M1 de transistor de los medios de derivación selectiva de corriente funciona en respuesta a una señal FREQ_SELECT de selección de frecuencia aplicada.

Como se observará, en realizaciones alternativas se utilizan de acuerdo con el presente invento otros mecanismos de conmutación y derivación de corriente. De este modo, en una realización de dos condensadores tal como la ilustrada en el circuito 100, puede utilizarse para acoplar selectivamente la resistencia R1 a masa un conmutador tal como el proporcionado por el transistor M1. Alternativamente, podrían utilizarse dos o más resistencias independientes R1A y R1B, cada una de las cuales es conmutable a masa y tienen valores diferentes, para soportar hasta cuatro frecuencias de exploración horizontal básicas. Con referencia ahora a la figura 5, se muestra un diagrama esquemático de una resistencia y una porción 500 de conmutación alternativas del circuito 100 de enfoque dinámico de la figura 1. La porción 500 de conmutación incluye resistencias R1A y R1B, cada una de las cuales está acoplada conjuntamente en un extremo al punto J1 de unión de los condensadores C1 y C2 del circuito 100. El otro extremo de la resistencia R1A está acoplado a masa a través de un conmutador 121, y el otro extremo de la resistencia R1B está acoplado a masa a través de un conmutador 122. Pueden soportarse cuatro frecuencias de exploración con las resistencias y conmutadores del circuito 500 en las siguientes configuraciones: (1) R1A abierta, R1B abierta (corriente máxima a través de la capacidad equivalente CE para la frecuencia de exploración más baja); (2) R1A abierta, R1B cerrada (para la frecuencia de exploración más baja en segundo lugar, suponiendo que R1B > R1A); (3) R1A cerrada, R1B abierta (para la frecuencia de exploración más alta en segundo lugar); y (4) R1A cerrada, R1B cerrada (para la frecuencia de exploración más alta). Cada frecuencia de exploración soportada por una permutación de las posiciones de apertura o cierre de la pluralidad de conmutadores puede seleccionarse mediante una pluralidad de señales de selección aplicadas a los conmutadores. Como se observará, pueden utilizarse diferentes números y combinaciones de resistencias conmutables y condensadores en serie para adaptar el circuito 100 a diferentes números de frecuencias de exploración variables. En la realización de la figura 5, los medios para la derivación selectiva de corriente descritos anteriormente incluyen adicionalmente una segunda resistencia R1B acoplada entre el punto J1 de unión del primer y segundo condensadores C1 y C2 y la vía de retorno de corriente a través de un segundo conmutador 122, en cuya disposición ambos conmutadores se activan en respuesta al menos a dos señales de selección de frecuencia.

Con referencia ahora a la figura 6, se muestra un diagrama esquemático de una porción 600 de conmutación del circuito 100 de enfoque dinámico de la figura 1, que sustituye a la porción 120 de conmutación de dicha figura. El nudo J1 está acoplado a masa a través de la resistencia R1, el transistor Q2 y la resistencia R25. El nudo J1 está acoplado también al terminal no inversor del amplificador operacional 610 a través de la resistencia R21. El nudo 172 está acoplado al terminal inversor del amplificador operacional 610 a través de la resistencia R23. Los terminales no inversor e inversor del amplificador operacional 610 están acoplados además a masa a través de las resistencias R22 y R24, respectivamente. El colector del transistor Q2 está acoplado a la resistencia R1 y también a una fuente de alimentación de 220 V a través de la resistencia R26. En esta realización alternativa, se utiliza el amplificador operacional 610 para controlar la corriente I1 extraída a través del transistor Q2, para permitir variaciones continuas en la frecuencia de exploración y ajuste dinámico de enfoque de acuerdo con dicha corriente.

Por ejemplo, para proporcionar corrección dinámica automática, la tensión entre extremos del condensador C2 puede ser detectada mediante entradas dobles con división de tensión de un amplificador operacional 610 para excitar el transistor Q2 de un modo lineal, para ayudar a soportar variaciones en el rango de tensiones pico a pico de la tensión VCE de enfoque que serían originadas de otro modo por variaciones en la frecuencia de exploración horizontal. El transistor Q2 funciona en modo lineal para conducir una cantidad de corriente I1 de acuerdo con la señal de error suministrada por el amplificador operacional 610. La combinación de la resistencia R1 y la resistencia variable del transistor Q2 forma así una impedancia resistiva variable, controlada por la señal de error procedente del amplificador operacional 610. El amplificador operacional 610 y las resistencias R21, R22, R23 y R24 constituyen medios para suministrar una señal de error al transistor Q2 de acuerdo con variaciones en la tensión VCE de enfoque, y por tanto medios para variar la impedancia resistiva variable formada por la resistencia R1 y el transistor Q2. Por ejemplo, el punto de polarización del amplificador operacional 610 y el transistor Q2 puede seleccionarse de modo que el transistor Q2 comience a corregir más corriente I1 cuando la tensión VCE de enfoque pico a pico comience a aumentar en respuesta a una disminución en la frecuencia de las líneas de exploración. Cuanta más corriente I1 sea conducida a través del transistor Q2 y la resistencia R25, menor será la tensión VCE de enfoque. En una realización, el transistor Q2 es un transistor npn de tipo MPSW42, y el amplificador operacional 610 es del tipo LF356. En la realización, los medios para derivación selectiva de corriente descritos anteriormente comprenden medios para variar continuamente la magnitud de la corriente derivada de la capacidad equivalente CE en respuesta a la variación continua de la frecuencia de la corriente IP1 de deflexión horizontal.

Claims (12)

1. Un circuito para generar una tensión de enfoque dinámico para aplicación a medios de enfoque de haz de electrones de un tubo de rayos catódicos, en el que una forma de onda (IP1) de corriente de deflexión horizontal tiene una frecuencia que es seleccionable dentro de una gama de frecuencias, comprendiendo el circuito una entrada (171) para recibir una señal (IP2) que tiene una forma de onda de corriente representativa de la forma de onda y frecuencia de la forma de onda (IP1) de corriente de deflexión horizontal, caracterizado por: un circuito (C1, C2, 120) de impedancia variable capaz de variar continuamente dicha impedancia en función de dicha corriente IP1 de deflexión horizontal, comprendiendo el circuito (C1, C2, 120) de impedancia variable un primer condensador (C1) y un segundo condensador (C2) conectados en serie acoplados a la entrada (171); y medios (120, 500, 600) acoplados a un punto (J1) de unión de dicho primer condensador (C1) y dicho segundo condensador (C2) para derivar al menos una parte de la corriente (I2) que fluye a través del primer condensador (C1) de modo que no circule por el segundo condensador (C2), siendo variable dicha parte de corriente en función de dicha frecuencia horizontal, de tal modo que la tensión de enfoque tiene una forma de onda y una magnitud que permanecen sustancialmente constantes dentro de la gama de frecuencias de la corriente de deflexión horizontal.

2. Un circuito de acuerdo con la reivindicación 1ª, en el que los medios (120, 500) de derivación de corriente funcionan en respuesta a una señal (FREQ_SELECT) de selección de frecuencia aplicada.

3. Un circuito de acuerdo con la reivindicación 2ª, en el que los medios (120, 500) de derivación de corriente comprenden un conmutador (122) que funciona en respuesta a la señal (FREQ_SELECT) de selección de frecuencia.

4. Un circuito de acuerdo con la reivindicación 3ª, en el que los medios (120, 500) de derivación de corriente comprenden adicionalmente una resistencia (R1) acoplada entre el punto (J1) de unión del primer condensador (C1) y el segundo condensador (C2) y una vía de retorno de corriente del conmutador (122).

5. Un circuito de acuerdo con la reivindicación 4ª, en el que los medios (120, 500) de derivación de corriente comprenden adicionalmente al menos una segunda resistencia acoplada entre el punto de unión del primer condensador (C1) y el segundo condensador (C2) y la vía de retorno de corriente establecida al menos a través de un segundo conmutador (121), que funciona en respuesta al menos a dos señales de selección de frecuencia.

6. Un circuito de acuerdo con la reivindicación 1ª, en el que los medios (600) de derivación de corriente comprenden medios para variar continuamente la magnitud de la corriente derivada del primer condensador (C1) y el segundo condensador (C2) conectados en serie, en respuesta a la variación continua de la frecuencia de la corriente (IP1) de deflexión horizontal.

7. Un circuito de acuerdo con la reivindicación 6ª, en el que los medios (600) para variar continuamente la corriente derivada de los condensadores conectados en serie comprenden: un circuito amplificador (610) para proporcionar una tensión de control representativa de la tensión de enfoque; y un dispositivo activo (Q2) que responde a la tensión de control para derivar la corriente de modo que no pase por la capacidad.

8. Un circuito de acuerdo con la reivindicación 7ª, en el que la tensión de enfoque aparece entre los extremos de la capacidad.

9. Un circuito de acuerdo con la reivindicación 1ª, en el que la forma de onda predeterminada de la tensión de enfoque es una forma de onda de tensión parabólica para cada línea de exploración.

10. Un circuito de acuerdo con la reivindicación 9ª, que comprende adicionalmente medios (130) para sumar una tensión continua a la forma de onda de tensión parabólica para cada línea de exploración, en el que la magnitud de la tensión continua varía parabólicamente dependiendo de la posición vertical de cada línea de exploración sobre la superficie de visualización.

11. Un circuito de acuerdo con la reivindicación 10ª, en el que los medios para sumar una tensión continua comprenden un circuito (130) de componente vertical que comprende: un terminal de entrada para recibir una señal vertical (VERT_SIG) de entrada que tiene una tensión que varía parabólicamente y un período que es sustancialmente igual al tiempo requerido para visualizar un campo completo de líneas de exploración; un terminal (131) de salida acoplado a la entrada (172) del circuito generador de tensión de enfoque; y un amplificador (Q1), que tiene una entrada acoplada a dicho terminal de entrada y una salida acoplada a dicho terminal de salida, para amplificar la señal vertical de entrada.

12. Un circuito de acuerdo con la reivindicación 1ª, que comprende: un transformador (102) que tiene un arrollamiento primario (L1) acoplado a un circuito de deflexión horizontal y un arrollamiento secundario (L2) para proporcionar una forma de onda de corriente representativa de la forma de onda y frecuencia de la corriente de deflexión horizontal; comprendiendo dicho circuito (C1, C2, 120) de impedancia variable un primer condensador (C1) y un segundo condensador (C2) conectados en serie y acoplados al arrollamiento secundario (L2) para generar la forma de onda de tensión de enfoque.