JP4100716B2 - 電力検出回路 - Google Patents
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Description
本発明は、電力検出回路に係わり、特に、陰極線管と共に使用されるデジタルコンバージェンス(集中)システムと共に使用するための電力検出回路に関する。
集積回路(IC)及び増幅器のような電気部品は、一般的に、種々の電源電圧を部品に供給する電源装置に接続される。電源装置が何かの理由で故障したとき、電源から電源電圧を供給される電気部品は、電気部品の性質に応じて望ましくない結果を生ずる影響を常に受ける。
例えば、投写型テレビジョン陰極線管(CRT)システムのようなテレビジョンシステムの場合には、典型的に、赤、緑、及び、青の各色毎に一つずつの三つのCRTユニットが存在する。垂直ピンクッション歪みとして知られている表示アーティファクトを補正するため、コンバージェンスシステムはコンバージェンス補正波形又は信号を赤、青及び緑の各色用のCRTユニットに供給するため利用される。これらのコンバージェンス補正信号は、垂直ピンクッション歪みの影響及び他の歪みを補正するので、線形な無歪み表示を維持するために有効である。典型的に、コンバージェンスシステムは、デジタルコンバージェンスICと、前置増幅器(プリアンプ)と、電力増幅器(パワーアンプ)とを含む。デジタルコンバージェンスICは、典型的には電流である補正信号を発生させ、この補正信号は信号の条件付けと差動増幅用のプリアンプに供給される。プレアンプは、コンバージェンスヨークコイルに結合される前に電力を増幅するパワーアンプに供給される出力電圧を発生する。プリアンプは、典型的に、1個以上の演算増幅器(オペアンプ)を含む。
デジタルコンバージェンスICは、プリアンプ及びパワーアンプと共に、適切に機能するために複数の電源電圧を必要とする。例えば、デジタルコンバージェンスICは、+5V入力電圧を必要とし、プリアンプ及びパワーアンプは、+15V及び−15Vの両方の電源電圧を必要とする。デジタルコンバージェンスICが補正信号をプリアンプに供給している間に、ある種の理由からデジタルコンバージェンスICへの+5V入力が妨げられたとき、望ましくない影響が生じる。例えば、デジタルコンバージェンスICは不適当な波形を発生し、これにより、パワーアンプは不適当な信号(例えば、直流成分を含む信号)によって誘導的に負荷が加えられ、過剰な熱を生成するので、パワーアンプを損傷若しくは破壊する可能性がある。
また、デジタルコンバージェンスICが+5V入力によって給電され、補正信号をプリアンプに供給している間に、+15V若しくは−15Vのいずれか一方の電源電圧が妨げられたとき、望ましくない影響によって、プリアンプ又はパワーアンプは不適当な増幅信号を発生し、このため、コンバージェンスシステムのパワーアンプ又はそれ以外の部品が損傷若しくは破壊される。
発明の概要
コンバージェンス補正信号を発生させるコンバージェンス回路を含むコンバージェンスシステムにおいて使用するための電力検出回路が開示される。電力検出回路は、少なくとも一つの電源電圧を受け、その少なくとも一つの電源電圧が第1の閾値を上回るかどうかに従って選択された大きさを有する出力信号を発生させる。この出力信号はコンバージェンス回路に供給され、これにより、出力信号の大きさに応じてコンバージェンス補正信号は動作許可若しくは動作禁止状態にされる。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明による電力検出回路を含むコンバージェンスシステムのブロック図である。
図2は、図1のコンバージェンスシステムの電力検出回路の略構成図である。
好ましい実施例の詳細な説明
図1を参照するに、本発明による電力検出回路150を含むコンバージェンスシステム100のブロック図が示されている。コンバージェンスシステム100は、電源105と、電圧レギュレータ108と、電力検出回路150と、デジタルコンバージェンスIC 110と、プリアンプ121と、パワーアンプ122とを含む。本発明において、電力検出回路150は、関連した電源電圧が適切なレベルで供給されるときに限り、デジタルコンバージェンスIC 110を動作許可状態にさせるため利用される。
デジタルコンバージェンスIC 110は、上記の如く、垂直ピンクッション歪み及びその他の歪みを補正するため使用される補正信号を発生させる。補正信号は、フィルタ若しくは処理された補正信号を供給するためプリアンプ121によって条件付けられ、次に、増幅された出力補正信号電圧を出力ピンOUTに与えるため、パワーアンプ122によって増幅される。この増幅された出力電圧波形は、(図示しない)CRTユニットのコンバージェンスヨークコイルに印加される。
電源105は、正常動作時に、+15V及び−15Vの定格値をそれぞれに有する電源電圧V1及びV2を供給する。当業者は、回路、信号、及び、負荷条件に依存して電源電圧V1及びV2に対し異なる値を選択できる。電圧V1及びV2は、プリアンプ121及びパワーアンプ122に給電するためこれらの装置に供給される。電圧V1及びV2は、電力検出回路150への入力として供給される。電圧V1は、電圧レギュレータ107への入力電圧としても供給され、電圧レギュレータ107は約+5Vの大きさを有する出力電圧V3を得るため電圧V1を使用する。電圧V3は、デジタルコンバージェンスIC 110を給電するためこのIC 110に供給され、また、電力検出回路150にも供給される。電力検出回路150の出力電圧Voutは、その出力端子がデジタルコンバージェンスIC 110のイネーブル入力端子に接続される。
正常動作時に、電圧V1は所定の閾値を上回り、電圧V2は所定の閾値を下回る。本発明の一実施例において、これらの閾値は、通常、+12V及び−12Vである。所定の閾値の実際の値は、回路、信号、及び、負荷条件に依存して変化する。本実施例において、電圧V1の正常な範囲は、約+12Vを上回り、典型的に、約+12Vと約+15Vの間に収まる。同様に、電圧V2の正常な範囲は、約−12Vを下回り(すなわち、大きさは上回り)、典型的に、約−12Vと約−15Vの間に収まる。上記の各電圧が正常な範囲内に収まるとき、電力検出回路150は、約+2.5Vの出力電圧VoutをデジタルコンバージェンスIC 110のイネーブル入力端子に供給する。本発明では、電圧V2が約−12Vの負側の閾値を超えるとき、説明の便宜上、閾値を下回ると表現する。上記の3種類の電圧の中の何れかの電圧の大きさが夫々の閾値を下回るとき、電力検出回路は、電圧Voutを約+2.5Vから略接地、すなわち、0Vまで変化させる。
デジタルコンバージェンスIC 110は、電力検出回路150からのVout信号を監視するためイネーブル入力端子に接続された(図示しない)比較器回路を用いて構成されているので、デジタルコンバージェンスIC 110は、電圧Voutが所定の最小電圧、例えば、約+1.5Vを下回るときに停止する。一実施例において、デジタルコンバージェンスIC 110は、電圧Voutが約2.5V±1Vの範囲内に収まる限りIC 110が動作許可状態(=イネーブル)にされるように構成される。そのため、電圧Voutが約+1.5Vから約+3.5Vの範囲内に収まる限り、デジタルコンバージェンスIC 110は、動作許可状態にされる。IC 110が動作許可状態にされたとき、IC 110は、電流形式の補正信号をプリアンプ121に供給する。プリアンプ121は、入力補正信号電流のローパスフィルタリング及び差動増幅を行い、出力電圧信号をパワーアンプ122に供給する。電圧V1及びV2のいずれか一方が閾値を下回るとき、電圧Voutは約+2.5Vから約0Vに変更され、これにより、電圧Voutが約1.5Vを下回ることが検出されたときに、IC 110が停止される。
一実施例において、IC 110は、例えば、高インピーダンスを維持したまま出力電流を零に切り換えることにより補正信号電流をプリアンプ121に供給するIC 110の電流源を動作禁止状態にさせることにより停止される。IC 110は、プリアンプの出力を接地に切り換えることによってプリアンプ121の出力を弱めることにより停止するので、プリアンプ121は出力電圧をパワーアンプ122に供給しない。これにより、パワーアンプ122が有害なタイプの信号、例えば、増幅された信号をヨークインダクタンスコイルに供給したときにパワーアンプ122を破壊する恐れのある直流成分を含む信号を増幅することは防止される。直流成分は、正常動作中にパワーアンプ122に供給された信号の一部として注意深く制限されるが、IC 110に供給される入力電源電圧V3がIC 110の動作許可状態中に妨げられた場合に、制限が無くなる。
例えば、正常動作中に、電圧V1が約+12Vの閾値を下回り、電圧Voutが約+2.5Vから約0Vまで降下し、IC 110が停止させられる場合を考える。この時点で、電圧V3は、短時間の間は約+5Vの大きさを保ち続ける。その理由は、電圧レギュレータ108は出力電圧V3が影響されるまで入力電圧のかなりの量の変化を許容するからである。例えば、電圧V3は、電圧V1が約+10Vを下回るまで、約+5Vで保持され続ける。本発明の場合に、IC 110は、電圧V3が降下し始める前に停止されるので、IC 110に印加された電圧V3が、IC 110が停止される前に上昇するという上記の問題点が回避される。
コンバージェンスシステム100の始動中に、電圧V1、V2及びV3は、初期的に約0Vであり、その結果として、電圧Voutは約0Vに一致する。電圧V1及びV2は、それぞれ、+15V及び−15Vに向かって大きさが立ち上がり始める。電圧V1が約+8Vに達するまで、電圧V3は0Vに一致する。電圧V1が約+8Vに達したとき、電圧レギュレータ108は出力を得るために十分な入力電圧に達し、電圧V3は約0Vから約+5Vまで増加する。電圧V1及びV2が、それぞれ、約+12V及び−12Vの閾値電圧に達したとき、約5ミリ秒の遅延が開始される。5msの遅延後、Voutは約0Vから約+2.5Vに切り替わる。このように、指導中に、或いは、IC 110が0Vに切り替わるVoutによって動作禁止状態にされた後、三つの電圧V1、V2及びV3がすべてそれぞれの閾値電圧に達してからIC 110が動作許可状態にされるまでの間に約5msの遅延が得られる。
この遅延は、コンバージェンスシステム100内のノイズによって各電圧V1、V2、V3がそれぞれの閾値を瞬時的に上回るときに、IC 110が誤って動作可能状態にされることを防止する。また、遅延は、電圧V1又はV2の中の少なくとも一方がそれぞれの閾値電圧の周辺に留まるときに、IC 110が連続的に動作許可状態と動作禁止状態にされることを防止する。
図2を参照するに、図1のコンバージェンスシステム100の電力検出回路150の略構成図が示されている。回路150は、電圧V1、V2及びV3を入力させるため、それぞれの入力端子151、152及び153に接続される。回路150は、出力端子155に出力イネーブル電圧Voutを発生し、この出力端子155はデジタルコンバージェンスIC 110のイネーブル入力に接続される。回路150の入力端子151は、抵抗R15を介して抵抗R13及び抵抗R16の端子に接続される。抵抗R13の他の端子は接地され、抵抗R16の他の端子は抵抗31の端子及びpnp型トランジスタQ18のベースに接続される。
入力端子152は抵抗R19を介して抵抗R18の端子及びnpn型トランジスタQ19のベースに接続される。トランジスタQ19のエミッタは接地され、トランジスタQ19のコレクタは抵抗R31を介してトランジスタQ18のベースに接続される。入力端子153は、抵抗R18を介してトランジスタQ19のベース及び抵抗R19の接合部と、トランジスタQ18のエミッタと、コンデンサC42の端子と、IC 110の部品である抵抗R11Cの端子とに接続される。
トランジスタQ18のコレクタは、抵抗R70を介してダイオードD3のカソードとコンデンサC42の接合部、及び、抵抗R75に接続される。ダイオードD3のアノードは接地され、抵抗R75の他の端子は、トランジスタQ5のベースとコンデンサC44の端子の接合部、並びに、抵抗R76に接続され、抵抗R76のもう一方の端子は接地される。トランジスタQ5のエミッタは接地され、トランジスタQ5のコレクタは出力端子155でデジタルコンバージェンスIC 110のイネーブル入力に接続されると共に、IC 110の抵抗R11C及びR21Cの接合部に接続される。抵抗R21Cのもう一方の端子は接地される。
一実施例において、電力検出回路150の構成部品及びパラメータの値は以下の通りである。
R18=5.1KΩ、R19=12KΩ、R15=7.5KΩ、
R16=10KΩ、R13=5.1KΩ、R31=10KΩ、
R70=100Ω、R76=39KΩ、R75=39KΩ、
C42=0.15μF、C44=0.15μF
トランジスタQ19は、好ましくは、MPSA20タイプであり、トランジスタQ5は、MPSA55タイプであり、トランジスタQ5はMPSA20タイプである。ダイオードD3はd1n4148タイプである。IC 110内の抵抗R11C、R21Cは、いずれも10KΩの値を有する。コンバージェンスシステム100の電圧レギュレータ108は、タイプ7805電圧レギュレータであり、電源105はスイッチモード電源である。
電力検出回路150は、上記の機能を実現するように構成されることがわかる。正常動作中に、電力検出回路150において、電圧V3は電圧レギュレータから取得されるので、電圧V1又は電圧V2が正常な範囲から外れ、それぞれの閾値に接近し始める間に、電圧V3は比較的一定した+5Vを保つ。電圧V3は、回路150によって基準として使用され、電圧V1及びV2はこの電圧V3に対して測定される。
電圧V1が約+12Vの閾値を下回るとき、抵抗R15及び抵抗R13から形成された分圧回路網によって生じる抵抗R15の両端の電圧は、約+5Vよりも下回り、これにより、トランジスタQ18にはバイアスが加えられると同時に、コンデンサC42を短絡させ、かつ、トランジスタQ5をターンオンさせる。トランジスタQ5がターンオンされたとき、電圧Voutはグランドまで引き下げられ、IC 110が動作禁止状態にされる。かくして、電圧V1が約+12Vの閾値を下回る場合に、IC 110は動作禁止状態にされる。
同様に、抵抗R18及びR19は、電圧V2を分割し、+5V基準電圧V3と比較する分圧回路網を形成する。電圧V2が約−12Vの閾値電圧に達することにより正常な範囲から外れたとき、トランジスタQ19のベースの電圧は、トランジスタQ19をターンオンさせ、これにより、トランジスタQ18がターンオンされる。上記の通り、トランジスタQ18をターンオンさせることは、最終的にIC 110を動作禁止状態にさせることである。電圧V2の降下が電圧V1の降下、従って、電圧V1から得られる電圧V3の降下を意味しない場合であっても、電圧V2が閾値を下回る場合には、パワーアンプ120若しくはコンバージェンスシステム100の他の構成部品に損傷が加わる恐れがあるので、IC 110を停止させることが有利である。
初期始動時に、コンデンサC42は上記の遅延機能を実行する。上述の通り、電圧V1及びV2は、それぞれ+15V及び−15Vに向かって大きさが立ち上がり始める。電圧V1が約+8Vに達するまで、電圧V3は約0Vに一致する。電圧V1が約+8Vに達したとき、電圧V3は約0Vから約+5Vまで急速に上昇する。そのため、この時点でコンデンサC42は充電されていないので、トランジスタQ5は瞬時にターンオンする。しかし、この時点で、電圧V1及びV2は、未だ約+12V及び約−12Vのそれぞれの閾値に達していないので、トランジスタQ18は依然としてオン状態のままである。したがって、トランジスタQ18は依然としてオン状態を保つので、コンデンサC42は短絡され続け、コンデンサC42は放電状態に保たれるので、トランジスタQ5はオン状態を維持する。電圧V1及びV2が約+12V及び約−12Vのそれぞれの閾値に到達したとき、トランジスタQ18及びQ19は共にターンオフする。この時点で、コンデンサC42は充電を開始し、ダイオードD3に接続されたコンデンサC42の端子における電位は、約+5Vからグランドに向かう。ダイオードD3のカソードに接続されたコンデンサC42の端子は、約+5Vから、トランジスタQ5がターンオフする約+1.2Vまで電位が降下するのに約5msを必要とする。したがって、約5msの遅延後に、電圧Voutは約0Vから約+2.5Vまで切り替わる。
Claims (20)
- テレビジョン受像機用のコンバージェンスシステムであって、
コンバージェンス補正信号を発生させるよう、電源電圧から得られる、該電源電圧とは異なる所与の電圧によって作動するコンバージェンス補正回路と、
上記電源電圧へ接続された入力及び上記コンバージェンス補正回路に接続された出力を有し、上記電源電圧が所定範囲内にあるかどうかを監視して、上記電源電圧が所定範囲内にある場合に上記コンバージェンス補正回路の動作を許可状態にする信号を供給する電力検出回路とを含む、コンバージェンスシステム。 - 上記電力検出回路は上記電源電圧の大きさが閾値電圧レベルを下回るとき上記コンバージェンス補正回路の動作を禁止する、請求項1記載のコンバージェンスシステム。
- 上記コンバージェンス補正信号を受信しフィルタリングする前置増幅器をさらに有し、
上記前置増幅器は、電力を上記前置増幅器に供給するよう上記電源電圧を受け取る手段を有する、請求項2記載のコンバージェンスシステム。 - 上記コンバージェンス回路は、上記電力検出回路から供給された上記信号の大きさに応じて上記前置増幅器の出力をグランドに切り換えることにより上記前置増幅器の出力を無効にする手段をさらに有する、請求項3記載のコンバージェンスシステム。
- 上記前置増幅器によって供給される上記フィルタリングされたコンバージェンス補正信号を受信し増幅する電力増幅器をさらに有し、
上記電力増幅器は、電力を上記電力増幅器に供給するよう上記電源電圧を受け取る手段を有する、請求項3記載のコンバージェンスシステム。 - 上記電源電圧から上記所与の電圧を獲得する手段をさらに有する、請求項1記載のコンバージェンスシステム。
- 上記電源電圧から上記所与の電圧を獲得する手段は電圧レギュレータを含み、
上記所与の電圧の大きさは上記電源電圧の大きさよりも小さい、請求項6記載のコンバージェンスシステム。 - テレビジョン受像機内のコンバージェンスシステム用の電力検出回路であって、
電源へ接続され、電源電圧を受け取る手段と、
上記電源電圧が閾値レベルを上回るかどうかに従って選択された大きさを有する出力信号を発生させる手段とを有し、
上記コンバージェンスシステムは、
コンバージェンス補正信号を発生させる手段と、
上記電力検出回路へ接続され、上記出力信号を受信する入力と、
上記出力信号の大きさに応じて、上記コンバージェンス補正信号を発生させる手段を動作許可状態若しくは動作禁止状態にさせる手段とを有する、電力検出回路。 - 上記出力信号は、上記電源電圧が対応した閾値を上回るときに第1の大きさを有し、それ以外の場合に第2の大きさを有する、請求項8記載の電力検出回路。
- 上記電源電圧が対応した閾値レベルを上回った後の所定の時間的遅延期間後に、上記出力信号の大きさを第2の大きさから第1の大きさに変更する手段をさらに有する請求項8記載の電力検出回路。
- 上記コンバージェンスシステムは上記コンバージェンス補正信号を受信しフィルタリングする前置増幅器をさらに有し、
上記前置増幅器は、電力を上記前置増幅器に供給するよう上記電源電圧を受け取る手段を有する、請求項10記載の電力検出回路。 - 上記コンバージェンス回路は、上記出力信号の大きさに応じて上記前置増幅器の出力をグランドに切り換えることにより上記前置増幅器の出力を無効にする手段をさらに有する、請求項11記載の電力検出回路。
- 上記コンバージェンスシステムは、上記前置増幅器によって供給される上記フィルタリングされたコンバージェンス補正信号を受信し増幅する電力増幅器をさらに有し、
上記電力増幅器は、電力を上記電力増幅器に供給するよう上記電源電圧を受け取る手段を有する、請求項11記載の電力検出回路。 - 上記コンバージェンスシステムは、上記電源電圧より低い所与の電圧を上記電源電圧から獲得する手段をさらに有する、請求項8記載の電力検出回路。
- 上記所与の電圧を獲得する手段は電圧レギュレータを含む、請求項14記載の電力検出回路。
- 上記所与の電圧は上記電力検出回路及び上記コンバージェンス補正回路に供給される、請求項15記載の電力検出回路。
- テレビジョン受像機内のコンバージェンスシステムに出力信号を供給する電力検出回路であって、
電源の正電位へ接続された電圧電位の入力ソースと、
上記電源の正電位から得られる電圧電位より低い基準電圧電位の基準ソースと、
上記入力ソースに接続された制御電極と、上記基準ソースに接続された入力電極と、出力電極とを有し、上記入力電極へ印加される上記基準電圧電位が上記出力電極で発生するように上記制御電極における上記入力ソースの電圧電位の大きさに応答して導通する第1のトランジスタと、
上記第1のトランジスタの導通状態に応答し、上記第1のトランジスタの導通状態の変化後の所定の時間後に上記出力信号をコンバージェンス回路に供給する遅延手段とを含む電力検出回路。 - 上記第1のトランジスタは、上記入力ソースの上記電圧電位が第1の所定の閾値レベルを上回るときに導通状態から非導通状態に変化する、請求項17記載の電力検出回路。
- 上記遅延手段は上記第1のトランジスタの上記出力電極及び上記入力電極に接続された第1及び第2の端子を有するコンデンサを含む、請求項18記載の電力検出回路。
- 上記出力信号は、上記コンデンサの上記第2の端子の電圧が第2の所定の閾値電圧を下回るときに動作許可状態にされる、請求項19記載の電力検出回路。
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