JPS6017192B2 - 垂直偏向回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直線性に優れたテレビジョン受像機の垂直偏
向回路に関する。

テレビジョン受像機が半導体化されるにつれ、その垂直
偏向回路にもトランジスタなどにより半導体化されたも
のが要求され、しかも、それに伴なう性能面の品質低下
は少しでも許されないのが通例である。

垂直偏向回路においては偏向の直線性が特に間題となり
、トランジスタ回路化においてこれが最大のポイントと
されている。

このような要求に応じ、或る程度の満足を与える偏向回
路として、例えば第１図に示すような回路が提案されて
いる。

この第１図に示した垂直偏向回路は、出力トランジスタ
にコンブリメンタリトランジスタを用い、１電源型のシ
ングルエンドプッシュプル増中器として構成したもので
、５は入力増中トランジスタ、６は駆動用トランジスタ
、７はＮＰＮ型出力トランジスタ、８はＰＮＰ型出力ト
ランジスタ、１１はトランジスタ５のコレクタ負荷抵抗
、１２は直流帰還用の抵抗、１３，１４はトランジスタ
６のコレクタ負荷抵抗、１５はトランジスタ６の −バ
イアスおよび安定化用の抵抗、１６，１７は出力トラン
ジスタ７，８のバランス用抵抗、２０は帰還用の抵抗、
２９は帰還結合用コンデンサ、３０はブートストラツプ
コンデンサ、３１は出力結合用コンデンサ、３２はバイ
アス回路でダイオードなどの腰方向電圧降下を利用した
ものなどが用いられるもの、４０は垂直偏向コイル、６
０は垂直偏向信号発振器などの鏡歯状波電圧源、７０は
バイアス源、８０は直流電源である。

なお、１は入力端子、２は電圧帰還端子、３は偏向出力
端子、４は接地端子、１０は電源端子である。

その回路の動作は次のようである。

入力端子１に鏡歯状波信号が供Ｖ給されると、トランジ
スタ５，６で増中されく増中された信号が出力トランジ
スタ７，８によりプッシュプル増中されて、偏向コイル
４０に偏向電流を供野合し、垂直偏向動作が行なわれる
。

偏向コイル４０には帰還用の抵抗２０が直列に接続され
ているから、鰭圧帰途端子２には偏向電流と同相でしか
も波形が相似している電圧が現われ、この電圧がコンデ
ンサ２９を介してトランジスタ５のエミツタに加えられ
る。

この帰還結合用のコンデンサ２９には、端子２に現われ
る偏向電流と同相かつ相似した波形の信号に対してほと
んど歪を与えないような値の静電容量のものが選ばれて
いるから、トランジスタ５のェミッ外こは、そのベース
に端子１から供給されている鏡歯状波信号と同相の関係
で端子２からの偏向鰭流と同相かつ相似な波形の信号が
加えられ、ベースに端子１から供総合されている信号に
対して強度の負帰還となって作用し、このトランジスタ
５のコレクタにはベースに供給されている鋸歯状波信号
とェミッタに加えられた偏向鰭流と同相かつ相似な波形
の信号との差に応じた信号が増中これて発生することに
なる。

このトランジスタ５のコレクタに得られる信号は、上記
の如き負帰還作用の結果、華直帰線期間にパルス電圧分
を含んだ鋸歯状波信号となり、この信号が駆動用のトラ
ンジスタ６で増中されて出力トランジスタ７と８のベー
スに供給されることになる。

これらのトランジスタ７，８はＮＰＮとＰＮＰのコンブ
リメンタリとなっているから、プッシュプル型のェミッ
タホロワ回路として働き、垂直偏向コイル４０にトラン
ジスタ６のコレク外こ得られた信号の波形とほぼ等しい
パルス電圧分を含んだ鋸歯状波の偏向電圧を供輪溝する
。

垂直偏向コイルの等価回路は、抵抗分とインダクタンス
分の直列回路として表わされるからこれに鏡歯状波の偏
向電流を流すためには帰線期間にパルス分を含んだ鏡歯
状波電圧を印加しなければならないが、この回路におい
ては上述のように帰還端子２からの信号がトランジスタ
５のェミツタに加えられて負帰還作用を行なうため、出
力端子３に得られる出力電圧の波形は偏向コイル４０‘
こ対して入力端子１に供Ｖ給された鍵歯状波信号と同相
かつ相似な鏡歯状波電流を流すのに必要な波形のものと
なり、直線性の優れた偏向を行なうことができる。

このように、第１図に示した垂直偏向回路は垂直偏向コ
イル４０に流れる偏向電流と同相かつ相似な波形の電圧
を負帰還信号としているためトランジスタ５〜８からな
る部分の増中度を部品定数のバラッキや使用条件の変化
に対して安定なものとすることができる上、出力トラン
ジスタ７，８が共にェミッタホロワ回路として動作する
ために出力トランジスタ７の動作期間における増中度と
出力トランジスタ８の動作期間における増中度とを等し
いものとすることができ、偏向コイル４０に直線性の優
れた鏡歯状波電流を流すことができるため、テレビジョ
ン受像機に広く採用されてきた。

しかしながら、この反面、この第１図に示した垂直偏向
回路においては、その安定した性能を得るために多くの
トランジスタなどの素子を必要とし、さらに出力トラン
ジスタの一方にＰＮＰ型のものを必要とするからコスト
が大で、特に高い電源電圧で動作させるようにした場合
には個々のトランジスタとしてさらに高価なものが必要
となるため、ますますコストアップとなってしまうとい
う欠点があった。

そこで、上記した回路の欠点を補うものとして第２図に
示すような垂直偏向回路が提案された。

この第２図において、第１図の場合と同一もしくは同等
の部分には同じ番号を付してある。また、９はＮＰＮ型
の出力トランジスタ、１８，１９は出力トランジスタ９
のコレクタから出力信号の一部を取り出すための抵抗、
２１，２２は同じくトランジスタ９のバランス用および
バイアス用の抵抗、２６は垂直出力ダイオードである。
この第２図の回路が第１図の回路と異なっている点は、
駆動用のトランジスタ６を除き、その代りにＮＰＮ型出
力トランジスタ９のベースを直接入力増中トランジスタ
５のコレクタに接続し、出力トランジスタ７のベースに
対する入力を出力トランジスタ９のコレクタからバイア
ス回路３２を介して与えるように構成し、駆動用のトラ
ンジスタ６を不要にすると共に、出力トランジスタとし
ていずれもＮＰＮ型のものを使用し得るようにしたこと
である。この回路の動作は次の通りである。

鏡歯状波鰭圧源６０からの信号がトランジスタ５のベー
スに供給されると、そのコレクタから増中これた鋸歯状
波信号がＮＰＮ型出力トランジスタ９のベースに加えら
れ、コレクタに出力信号が現われる。この出力信号はコ
ンデンサ３１を介して垂直偏向コイル４０に供Ｖ給され
ると共に、バイイアス回路３２を経てＮＰＮ型出力トラ
ンジスタ７のベースに加えられ、出力トランジスタ７と
９はシングルエンドのプッシュプル増中動作を行なって
垂直偏向コイル４０に出力信号を供 ｖ給する。そして
、第１図の回路において説明したように、垂直偏向コイ
ル４０に流れる電流を帰還抵抗２０で電圧として取り出
し、コンデンサ２９を介してトランジスタ５のェミツ外
こ帰還し、この帰還作用により垂直偏向コイル４川こは
菱直帰線期間にパルス電圧分を含んだ鋸歯状波電圧が供
Ｖ給され、垂直偏向に必要な正しい波形の鋸歯状波電流
が流れるように動作することになる。

したがって、第２図に示した垂直偏向回路によれば、出
力トランジスタとしてＮＰＮ型のものだけで回路を構成
でき、しかも駆動用トランジスタ６を除くことができる
から、第１図に示した回路に比して大中にコストダウン
を図ることができる。

しかしながら、第２図に示した垂直偏向回路においては
第１図に説明した回路よりも垂直偏向の直線性が劣ると
いう欠点があり、そのためコストが低廉であるもかかわ
らず、高級なテレビジョン受像機の偏向回路として使用
するには難点があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、充分
な直線性を有しながら、しかもコストが低廉な垂直偏向
回路を提供するにある。

この目的を達成するため、本発明は、偏向電流による帰
還量を垂直偏向周期の間で変化させるようにしたことを
特徴とする。

以下、本発明について説明する前に、まず第２図に示し
た垂直偏向回路においては、何故鏡歯状波偏向電流の直
線性が充分に保たれないのかという点について説明する
。

第３図は第２図に示した回路の等価回路図で破線５０で
囲んだ部分が第２図の破線５０で囲んだ増中回路に相当
し、その他の部分も両者は同じ符号を付してある。

さて、この第３図の回路において、入力端子１と接地間
に供給される鋸歯状波電圧をｖ，、垂直偏向コイル４０
から帰還抵抗２０を経て出力端子３から接地点に流れる
偏向電流をｊ２、破線で囲んだ増中回路５０の端子１，
２から端子３，４までの間の増中度をＡとすると、次式
が成立する。

Ａ（ｖ，一ｉ２Ｒ２。）＝ｉ２（Ｒ４。十Ｒ６。）
…．・．○’ここにＲ２ｏ：帰還抵抗２０の抵抗
値Ｒ４ｏ：垂直偏向コイル４０の抵抗値 次に偏向電流ｉ２と鍵歯状波電圧ｖ，との比、すなわち
この回路の相互コンダクタンスｇｍｏを求める。

まず｛１）式をｉ２に関して整理すると、ｉ２（Ｒ三生
三と＋Ｒ弧）＝し ……‘２１この■式から剛式
から明らかなように、増中回路５０の増中度Ａが充分に
大きければ次式が成立し、ｇｍｏは帰還抵抗２０の抵抗
値Ｒ２ｏによってほぼ一義的に定められることが判る。

柳。

三意 ．・・．・・【４）しかしながら、第２
図に示した偏向回路においては、増中回路５０の増中度
Ａが偏向コイル４０の抵抗値Ｒ４ｏと帰還抵抗２０の抵
抗値Ｒ２ｏの和に比して充分に大きくならず、しかもこ
の増中度Ａが垂直偏向期間中一定に保たれないため、ｇ
ｍｏも垂直偏向期間中に変化し垂直偏向の直線性が悪く
なっていた。

すなわち、第２図の回路においては、垂直偏向期間の前
半部分の期間中は出力トランジスタ７がェミッタホロワ
回路として動作をするため、出力トランジスタ９の実質
的なコレクタ負荷はコレクタ回路に入る抵抗１８と１９
の直列回路となるのに対して、垂直偏向期間の後半部分
の期間中は出力トランジスタ７がカットオフされるので
、出力トランジスタ９のコレクタ負荷はほぼ垂直偏向コ
イル４０だけとなり１垂直走査期間の前半と後半とで増
中回路５０の増中度Ａが異なったものとなって垂直偏向
の直線性が保たれなくなる。そして、上記の説明から明
らかなように、垂直偏向電流の立ち上がりは垂直走査期
間の後半でゆるやかになり、画像面に再生されるラスタ
の走査線の間隔は上部で荒く下部は狭くなる、いわゆる
下部縮みのラスタとなり、直線性の劣った画像しか得ら
れないことになってしまう。

このことをさらに詳しく、定量的に説明すると、下記の
通りである。まず第２図、第３図の回路における増中回
路５０の増中度Ａを垂直偏向期間の前半と後半とで分け
て、前半部分での増中度をＡＴ、後半部分における増中
度をＡ８とする。

そうすると、増中度ＡＴ、ＡＢは Ｒ，． ＡＴ＝ｇｍ５・Ｒ，１十ｈｉｅ９十ｈナｅ９Ｒ２・ｈｒ
ｅ９・（Ｒ１８十ＲＩ９）ＡＴ＝辛ｉ害毒毒害羊器まき
芸事号黒髪 ……■Ａ８ｉ白亨
幕苧羊諸まき葦葦竿；‐毒害手
……■ここにｈナｅ５：トランジスタ５の電流増中率 ｈ〆ｅ９：トランジスタ９の電流増中率 ｈｉｅ５：トランジスタ５のェミッタ接地入力抵抗ｈｉ
ｅｇ：トランジスタ９のェミツタ接地入力抵抗Ｒ，．：
抵抗１１の抵抗値Ｒ，８：抵抗１８の抵抗値 Ｒ，９：抵抗１９の抵抗値 Ｒ２２：抵抗２２の抵抗値 ｇｍ５：トランジスタ５のェミツタ接地相互コンダクタ
ンスＲ４ｏ：垂直偏向コイル４０の抵抗値 Ｒ２ｏ：帰還抵抗２０の抵抗値 そこで増中度Ａ．とＡＢの比をとると、 ん−Ｒ４ｏ＋Ｒ２ｏ ……のん−Ｒ
，８十Ｒ，９となり、増中回路５０の１垂直走査期間の
前半部分と後半部分における増中度の比は、垂直偏向コ
イル４０の抵抗値と帰還抵抗２０の抵抗値の和と出力ト
ランジスタ９のコレクタに接続された１８，１９の抵抗
値の和の比で表わされ、この値は一般的には１とはなら
ず１／１０以下の値となってしまうため、‘３｝式で示
した垂直偏向回路の相互コンダクタンスｇｍｏの値が垂
直偏向期間中変化し、その前半における値に比し後半で
の値が数パーセントも小さくなって再生画像の下部が縮
むという直線性の思い偏向回路となってしまっていた。

次に、本発明の実施例に係る垂直偏向回路を図面につい
て説明する。第４図は本発明の−実施例を示すもので、
第２図の回路と同一もしくは同等の部分には同じ符号を
付し、その説明は第２図の説明を参照することとして詳
しい説明は省略する。この第４図の実施例が第２図の回
路と異なっている点は、帰還抵抗２０に帰還量補正用の
抵抗２３と逆流防止用のダイオード２７からなる直列回
路が並列に接続されていることである。

入力端子１に電圧源６０から鏡歯状波信号が供給される
と、トランジスタ５を介して出力トランジスタ９が駆動
され、そのコレクタに現われる出力によって出力トラン
ジスタ７が駆動されこれらの出力トランジスタ７と９は
シングルエンドのプッシュブル動作を行なって垂直偏向
コイル４川こ偏向電流を供給する。

そして、この偏向電流が帰還抵抗２０からコンデンサ２
９を介して入力増中トランジスタ５のェミツタに帰還さ
れ、垂直偏向コイル４０‘こ流れる電流の波形が鋸歯状
波となるように動作する点は第２図の回路で説明した場
合と全く同様で、このままでは１垂直走査期間の前半と
後半とで偏向の直線が保たれなくなる点も第２図の回路
の場合と同様である。

しかしながら、この第４図の実施例においては、帰還抵
抗２０に帰還量補正抵抗２３と逆流防止ダイオード２７
が設けられている。

そこで、垂直偏向期間の前半において出力トランジスタ
７が動作しているときには、偏向電流が直流電源８０か
ら出力トランジスタ７のコレクタェミッタ間を通り、抵
抗１６、結合コンデンサ３１を経て垂直偏向コイル４０
に向って流れるので、逆流防止ダイオード２７は遮断し
、偏向電流はすべて帰還抵抗２０を通って接地に流れる
ので第２図の回路の場合と同様にこの帰還抵抗２０の抵
抗値で定まる所定量の帰還が掛る。

しかし、垂直偏向期間の後半になって出力トランジスタ
７はカットオフし、偏光電流が結合コンデンサ３１から
抵抗２１、出力ダイオード２６、出力トランジスタ９の
コレクタ・ェミツタ間、抵抗２２、および帰還抵抗２０
を通って偏向コイル４０に流れるようになると、逆流防
止ダイオード２７は順方向にバイイアスされるから導通
し、帰還量補正抵抗２３を帰還抵抗２０‘こ並列接続し
て合成した抵抗値を所定値に下げるように動作する。し
たがって、垂直偏向期間の後半においては入力増中トラ
ンジスタ５のェミツタに対する帰還量を抵抗２３によっ
て減少させることができ、増中回路５０の増中度ＡがＡ
，とＡ８とで異なったものとなってしまうことによる、
増中回路５０を含めた総合的な相互コンダクタンスｇｍ
ｏの変化をこの帰還量の減少により相殺し、ｇｍｏを垂
直偏向期間中一定に保ち、偏向電流の直線性を良好に保
つことができる。

その結果、この第４図の実施例によれば、大中なコスト
ダウンが可能でしかも偏向の直線性の優れた垂直偏向回
路を構成することができる。

第５図は本発明の他の実施例を示すもので、第４図の実
施例と同じかもしくは同等の部分には同一符号を付して
ある。そして、第４図における帰還量補正抵抗２３と、
逆流防止ダイオード２７が帰還抵抗２０から除かれその
代りに帰還量補正用の抵抗２４と逆流防止用のダイオー
ド２８の直列回路が出力トランジスタ９のェミッタから
帰還抵抗２０と偏向コイル４．０の接続点に挿入されて
いる点で第４図の実施例とは異なっている。

垂直偏向期間の前半においては、第４図の実施例と同じ
であるが、後半において出力トランジスタ７がカットオ
フし、偏光電流が結合コンデンサ３１から出力トランジ
スタ９を通って流れるようになると、逆流防止ダイオー
ド２８は順方向にバイアスされて導適する。

そこで、出力トランジスタ９のェミツタから垂直偏向コ
イル４０‘こ流れる偏向電流の一部はダイオード２８か
ら抵抗２４を通って流れるようになり、帰還抵抗２０に
流れる偏光電流が減少するので、帰還量も減少し、増中
度Ａ’の減少分を相殺して相互コンダクタンスｇ恥を一
定に保ち、偏光電流の直線性を良好に保つ。

この動作を第６図の等価回路によってより詳しく定量的
に説明する。

まず、垂直偏向期間の前半における電圧帰還量ｖＴを求
めると、ＶＴニら・Ｒの ……【８
）同じく後半における電圧帰還量ｖＢは、Ｒ２４・Ｒ２
ｏ ．．．．．・【９１Ｖ８ニ１２
・Ｒ的＋Ｒ２２十Ｒ２４ここに Ｒ２。

：帰還抵抗２０の抵抗値Ｒ２２：抵抗２２の抵抗値 Ｒ２４：抵抗２４の抵抗値 ｉ２：偏光電流 したがって、垂直偏向期間の前半に対する後半における
電圧帰還量の比はは、Ｑ辛＝Ｒ２。

ボ誌Ｒ汝 ‐‐‐‐‐‐ｏＱとなる。この００式か
ら明らかなように、この第５図の実施例においては、第
４図の実施例における場合よりも帰還量補正抵抗の値を
大きくすることができる。換言すれば、同じ帰還補正量
を得るのに抵抗２４の抵抗値を抵抗２３のそれよりも大
きくできる。これによりどのような効果が得られるかと
いえば、第４図の回路においては、逆流防止ダイオード
２７として順方向抵抗の低い、すなわち導遠方向の立ち
上がり特性が良好で、かつ順方電圧の低いものを用いな
ければならなかったが、第５図の実施例では補正抵抗２
４の抵抗値が大きくできるので、ダイオード２８の導通
特性による影響が少なく、順方向電圧を無視して回路構
成が可能になることである。

又、そのため温度変化などにより特性が影響を受ける恐
れも少なくなり、ダイオードとしても安価なものが使用
でき、さらにコストダウンが可能になることも見逃がせ
ない。

第７図は本発明のさらに別の実施例を示したもので、第
５図に示した実施例における逆流防止ダイオード２８を
除去したものに相当し、その他の構成においては第５図
の実施例と全く同様である。

ただ帰還量補正用の抵抗の値が第５図の場合と異なるこ
とを考慮して符号２５と異ならしめてある。この第７図
の実施例において逆流防止ダイオードを除いても動作す
る理由を次に説明する。

垂直偏向期間の前半における偏向電流は、抵抗２５と２
２の直列回路と抵抗２０に分流する。そこで、この前半
に帰還抵抗２０に発生する帰還電圧ｖ２。Ｔは次式のよ
うになる。せ。

Ｔ＝ｉ２・違憲等Ｒ亀吉台要言 ……く１１）ここ
にＲ２ｏ：帰還抵抗２０の抵抗値 Ｒ２２：抵抗２２の抵抗値 Ｒ２５：帰還量補正抵抗２５抵抗値 ｉ２：偏向電流 次に偏向期間の後半においては、偏光電流が抵抗２２と
２０の直列回路と、抵抗２５とに分流するので、同じく
この期間の後半に抵抗２５に発生する帰還電圧ｖ２ｏＢ
を求めると、Ｒ２０，Ｒ医 ，．，，．，
（１２）ｖ２。

Ｂ＝ｉ２・Ｒ２。十Ｒ２２十Ｒ２５となる。

既に説明したところから明らかなように、垂直偏向の直
線性を良好にするためには、垂直偏向期間の後半におけ
る電圧帰還量を前半におけるよりも少なくしてやればよ
いので、この第７図の回路が効果的に動作するための条
件は次式で表わされる。

ｖ２ｏＴ＞ｖ２燈 ・・・・・・（１
３）したがって、（１１）、（１２）、（１３）式から
Ｒ２。

・Ｒ２２＞０ ・・・…（１４）が得られ
、この（１４）式が第７図の実施例において良好な結果
が得られるための条件となり、このような条件を満すよ
うに構成することにより逆流流防止ダイオードを用いな
くても第５図の実施例と同様な効果が得られることが判
る。第７図の回路から明らかなように、出力トランジス
タ９のェミツタに設けられた抵抗２２と帰還量補正抵抗
２５は必ず有限な抵抗値を有するから、（１４）式は常
に満足され、第７図の実施例は常に偏向の直線性を良好
に保つことができ、しかもそのために付加すべき構成は
最小限のもので済み、コストの面からみても性能の面か
らみても申し分のない効果が得られる。

なお、以上の実施例においては、出力トランジスタとし
てＮＰＮ型の同一導電型のものを用いているが、これに
限らず補正型のトランジスタを出力トランジスタに用い
て構成してもよく、いずれの場合においても偏向の直線
性を改善することができる。

以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で充
分な直線性を有する垂直偏向回路が得られ、テレビジョ
ン受像機として高性能かつローコストなものを提供する
ことができる。

また、帰還量補正抵抗として可変抵抗器を使用すること
により、垂直偏向直線性調整を行なわせるようにするこ
とができ、部品を兼用できるので、さらにコストを低減
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従釆におけるトランジスタ化され
た垂直偏向回路の各例を示す結線図、第３図は第２図の
等価回路図、第４図は本発明の−実施例に係る垂直偏向
回路の結線図、第５図は本発明の他の実施例に係る垂直
偏向回路の結線図、第６図は第５図の動作説明用等価回
路図、第７図は本発明のさらに他の実施例に係る垂直偏
向回路の結線図である。 ５・・・・・・入力増中トランジスタ、７，９・・・・
・二垂直出力トランジスタ、２０・・・・・・帰還抵抗
、２３，２４，２５・・・・・・帰還量補正抵抗、２６
・・・・・・出力ダイオード、２７，２８・・・・・・
逆流防止ダイオード、４０・・・・・・垂直偏向コイル
。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上段トランジスタとエミツタに第１の抵抗を接続さ
   れた下段トランジスタとからなるシングルエンドプツシ
   ユプル型増巾段と、この増幅段を駆動する入力トランジ
   スタと、増幅段の出力端子に接続された、垂直偏向コイ
   ルと第２の抵抗とからなる直列回路と、垂直偏向コイル
   と第２の抵抗との接続点と下段トランジスタのエミツタ
   との間に接続されたインピーダンス回路と、第２の抵抗
   に発生する電圧を入力トランジスタに帰還する帰還手段
   とからなることを特徴とする垂直偏向コイル。 ２ 上記インピーダンス回路は第３の抵抗からなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の垂直偏向回路
   。 ３ 上記インピーダンス回路は直列接続された第３の抵
   抗とダイオードとからなることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の垂直偏向回路。