KR100223379B1 - 수직 편향 회로 - Google Patents

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KR100223379B1
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제임스알버트윌버
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크리트먼 어윈 엠
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Abstract

수직 편향 회로(100)의 수직 증폭기(53)는 수직 리트레이스 동안 부스트전원 전압을 수직 편향 권선(Lv)에 결합한(단자3에서)전도 스위치로서 동작하는 출력 트랜지스터(Q1)를 갖는다. 편향 권선을 바이패스하는 피드백 네트워크(R7,R8,C4)는 위상 선행을 제공하도록 증폭기의 입력 단자(핀1) 및 출력단자(핀5)간에 결합된다. 수직 리트레이스 동안 클램핑 다이오드 출력 트랜지스터가 증폭단으로 동작하기 시작할때의 순간을 지연시키는 방식으로 피드백신호의 크기를 감소시킨다. 그에 따라 상기 피드백 신호에 의한 수직 리트레이스 구간의 연장은 감소된다.

Description

수직 편향 회로
제1도는 본 발명을 구체화한 수직 편향 회로를 나타낸 도면
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
50 : 톱니파 전압 53 : 편향 증폭기
57 : 전원전압 100 : 수직 편향 회로
101 : 피드백 네트워크 102 : 음극선관
106 : 수직 톱니파 발생기 LH : 수직 편향 권선
LV : 수직 편향 권선
본 발명은 비디오 장치의 편향 회로에 관한 것이다.
통상적인 텔레비젼 수상기의 수직 편향 회로는 푸시풀 출력단을 갖는 수직 증폭기로 지칭되는 증폭기를 포함한다. 푸시풀 출력단의 출력 단자는 수직 편향권선, DC블로킹 커패시터 및 편향 전류 샘플링 저항기의 직렬 배열에 접속되며, 이 직렬 배열 구조에 수직 편향 전류를 발생시킨다. 샘플링 저항기에서 발생되는 톱니파 피드백 전압과 톱니파 입력 전압은 수직 트레이스 동안 폐루프 피드백 동작모드를 형성하기 위해 증폭기의 입력에 접속된다.
수직 트레이스 동안, 푸시풀 출력단의 트랜지스터중 하나는 편향 전류의 극성을 반전시키는 평향 권선에 상승된 전원 전압을 접속시키기 위한 스위치로서 동작한다. 편향 전류가 극성을 반전하고 피크치에 도달한 후 트랜지스터는 증폭단으로서의 동작을 개시하고 수직 증폭기는 폐루프 피드백 동작 모드로 다시 동작하게 된다. 이에 따라, 수직 트레이스가 재개된다.
본 발명의 특징을 구체화하는 수직 편향 회로에 있어서, 주파수 안정을 위해 요구되는 폐루프 동작 모드에서의 위상 선행(lead)보상을 제공하고 수평 편향 권선의 누화 효과를 감소시키기 위해 피드백 네트워크가 수직 증폭기의 입력과 출력간에 접속된다. 그러나, 이러한 피드백 네트워크는 수직 리트레이스 구간을 연장시킨다는 단점을 갖고 있다. 그 이유는 피드백 네트워크가 전술한 트랜지스터의 동작을 스위치로서의 동작에서 증폭단으로서의 동작으로 변경시키는 피드백 신호를 발생하여 그 시각에 평향 전류 레벨에 의해 보장되는 것보다 더 일찍 수직 리트레이스 구간이 발생하기 때문이다. 따라서, 수직 리트레이스 구간의 길이에 대한 피드백 네트워크의 영향을 감소시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 특징을 구체화하는 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로는 편향 권선과, 편향 주파수에 관계된 주파수의 톱니파 입력 신호 소스를 포함한다. 편향 증폭기는 톱니파 입력신호, 피드백 네트워크에 발생되는 피드백 신호 및 제3신호에 응답하고 편향 권선에 접속되어 편향 전류를 생성하는 출력 단자의 출력 전압을 발생한다. 폐루프 피드백 모드의 증폭기 동작은 소정 편향 사이클의 리트레이스 부분에서는 디스에이블된다. 폐루프 피드백 모드의 증폭기 동작은 편향 사이클의 리트레이스 부분이 경과한 후에 재개되며 그 시각은 톱니파 입력신호, 피드백 신호 및 제3신호에 따라 결정된다. 스위칭장치는 편향 사이클내에서 폐루프 피드백 모드의 증폭기 동작이 재개되는 시각을 변화시키는 제3신호를 발생하기 위해 편향 사이클의 트레이스 구간 동안에는 제1스위칭 상태를 갖고 편향 사이클의 리트레이스 구간 동안에는 제2스위칭 상태를 갖는다.
제1도는 본 발명의 특징을 구체화시킨 텔레비젼 수상기의 수직 편향 회로(100)를 예시하고 있다. 수직 편향 회로(100)는 수직 편향 권선(Lv)에 수직 편향전류(iv)를 발생시키며, 이 권선은 음극선관(102)내의 수직 편향을 제공하도록 DC블로킹 커패시터(C1) 및 편향 전류 샘플링 저항기(R3)와 직렬로 접속되어 있다. 편향 전류 샘플링 저항기(R3) 양단에서는 피드백 톱니파 전압(52)이 발생된다. 수직 동기 신호(VS)는 공지된 방식으로 단자(51)에 톱니파 전압(50)을 공급하도록 단(105)의 톱니파 발생기(106)에 접속되어 있다. 전압(50,52)은 각각 저항기(R1,R2)를 통해 수직 편향 증폭기(53)의 반전 입력 단자에 접속되어 전압(VSUM)을 전개시킨다. 전압(VSUM)과 증폭기(53)의 비반전 입력 단자에서 전개된 일정 DC전압(VREF)간의 전압차에 따라 증폭기(53)는 푸시풀 구조로 접속된 NPN출력 트랜지스터(Q1,Q2)의 베이스 전극에 제어 신호를 발생시킨다. 트랜지스터(Q1)의 에미터 및 트랜지스터(Q2)의 콜렉터는 증폭기(53)의 출력 단자(54)에 함께 접속되어 있다. 수직 편향 권선(LV), DC블록킹 커패시터(C1) 및 편향 전류 샘플링 저항기(R3)의 직렬 배열은 출력 단자(54) 및 접지에 접속되어 있다. 톱니파 전압(52)은 커패시터(C1)와 저항기(R3)사이의 단자(59)에서 발생된다.
거의 모든 수직 트레이스에서 편향 전류(iv)는 톱니파 전압(50)의 변화에 비례하여 변한다. 이에따라 어떤 시각에 전류(iv)레벨이 소정 레벨의 전압(50)에 대응하게 된다.
각각의 수직 트레이스 구간의 후반부 동안, 트랜지스터(Q1)는 비전도 상태가 되고 트랜지스터(Q2)는 화살표 반대 방향으로 수직 편향 권선(Lv)에 흐르는 수직 편향 전류(iv)를 전도한다. 수직 트레이스 종료시에 톱니파 입력 전압(50)에서는 부(-)의 전이(50a)가 발생된다. 그 결과 트랜지스터(Q2)느 턴오프되고 트랜지스터(Q1)는 턴온되어 포화 상태가 되고 전도 스위치로서 동작한다. 수직 리트레이스의 전반부 동안, 전류(iv)는 단자(54)에서부터 증폭기(53)의 전원 전압 수신단자(53a)까지 트랜지스터(Q1)의 에미터와 콜렉터간에 역병렬(anti-parallel)방식으로 접속되어 있는 다이오드(D53)를 통해 흐른다. 수직 리트레이스의 후반부동안 전류(iv)는 수직 리트레이스의 최초의 후반부이외에서는 단자(53a)에 대해 반대 방향으로 트랜지스터(Q1)를 통해 흐른다.
단자(151)의 전원 전압(57)은 공지된 방식으로 수평 플라이백 변압기(T)의 제3권선(T1)에 전개되는 전압 정류함으로써 생성되며 이 전원 전압(57)이 증폭기(53)에 에너지를 가한다. 수직 트레이스 동안 전원 전압(57)은 순바이어스된 다이오드(D2)를 통해 단자(53a)에 접속된다. 수직 리트레이스 동안, 단자(54)에서 전개된 증폭기(53)의 출력 전압(V0)의 출력 전압(V0)의 리트레이스 부분은 전압(57)보다 크게 되며, 이로 인해 통상의 리트레이스 부스트 스위치(53B)로 하여금 커패시터(58) 양단 전압을 전압(57)과 직렬 접속시키도록 하여 단자(53a)에서 부스트된 전원 전압이 생성된다. 커패시터(58)는 공지된 방식으로 부스트 스위치(53b)의 동작을 통해 전압(57)과 동일한 전압을 이 커패시터 단자 양단에 발생시킨다. 부스트 스위치(53b)의 동작 결과, 단자(54)의 전압이 전압(57)보다 클 경우 단자(53a)의 전원 전압은 전압(57)값의 2배와 동일하게 된다. 수직 리트레이스 동안, 증폭기(53)의 단자(54)의 출력 전압(v0)은 단자(53a)의 부스트된 전원 전압과 거의 동일하게 된다. 수직 리트레이스 동안, 피드백이 트랜지스터(Q1)에 대한 구동력을 크게 만들고 그 결과 트랜지스터(Q1)가 예를들어 포화 전도와 같이 전도성 스위치로서 동작하게 되므로, 증폭기(53)의 폐루프 피드백 모드는 디스에이블된다.
수직 리트레이스 동안 단자(54)의 전압(V0)은 램핑(ramping)방식으로 편향 전류(iv)를 리트레이스 개시시의 부(-)의 피크에서 리트레이스 종료시의 정(+)의 피크로 변화시킨다. 권선(LV) 및 저항기(R3)를 통해 제공된 피드백은 수직 리트레이스의 종료무렵에 전압(VSUM)을 정(+)으로 증가시킨다. 리트레이스의 종료에 즈음하여 증폭기(53)의 반전 입력 단자의 전압(VSUM)이 예컨대, 전압(VREF)보다 더 정(+)의 값이 됨으로써 증폭기(53)의 임계 레벨과 동일하게 될때, 트랜지스터(Q1)는 스위치로서가 아닌 증폭단으로서 동작을 개시한다. 이후 전압(V0)이 전압(57)보다 작게 될때, 부스트 스위치(53b)는 단자(53a)의 전원 전압을 전압(57)과 거의 동일하게 되도록 한다.
증폭기(53)의 주 피드백 경로는 권선(LV) 및 저항기(R3)를 통하여 제공된다. 안정한 폐루프 동작 및 예컨대 임계 댐핑의 제공을 위해 요구되는 증폭기(53)의 위상 선행 보상은 증폭기(53)의 내부 보상 네트워크 권선(LV)양단에 접속된 저항기(R6) 및 권선(LV)을 바이패스하는 피드백 네트워크(101)에 의해 제공된다. 피드백 네트워크(101)는 증폭기(53)의 단자(54)와 증폭기(53)의 반전 입력 단자간에 직렬 접속된 저항기(R7,R8)를 포함한다. 접합 단자(101a)는 저항기(R7, R8)간에 접속된다. 위상 선행을 제공하는 커패시터(C4)는 파선으로 도시된 바와같이 증폭기(53)의 반전 입력 단자와 단자(101a)사이의 저항기(R8)양단에 접속될 수 있다.
수평 편향 권선(LH)에서 수직 편향 권선(LV)으로의 전압 결합(coupling)즉 누화가 발생될 수 있다. 전류 피드백으로 인해, 권선(LH)으로부터 결합되는 고주파 전압에서의 폐루프 동작시의 증폭기(53)의 출력 임피던스는 높게 된다. 따라서, 네트워크(101) 및 저항기(R6)가 사용되지 않을 경우 권선(LH)으로부터 결합되는 전압은 증폭기(53)로 하여금 바람직하지 않은 중대한 크기의 전압(V0)을 발생시키도록 한다. 권선(LH)으로부터 결합되는 고주파 전압에서 이러한 중대한 크기의 전압(V0)은 음극선관(102)의 정상 인터레이스 특징을 저하시킬 수 있는 바람직하지 않는 전류(iv)변화를 발생시킬 수 있다. 저항기(R6) 및 네트워크(101)를 통해 권선(LH)으로 부터 결합되는 전압에 대한 추가의 피드백 경로를 제공함으로서 권선(LH)으로 부터 결합되는 고주파 전압에 대해 증폭기(53)의 전압 이득이 감소될 수 있다는 장점이 있다.
수직 리트레이스의 거리를 짧게 유지하기 위해서 수직 트레이스의 개시시에 전류(iv)가 예를들어 톱니파 전압(50)의 레벨에 대응하는 정(+)의 피크 전압에 도달하지 않는 한, 수직 리트레이스의 후반부 동안 트랜지스터(Q1)의 동작을 포화 상태로 유지하는 것이 바람직 할 것이다.
네트워크(101) 또는 저항기(R6)의 전류로 인해 전압(VSUM)이 임계 레벨에 도달하게 되며 이에 따라 전류(iv)가 톱니파 전압(50)의 레벨에 대응하는 정(+)의 피크 레벨에 도달하기 전에 트랜지스터(Q1)로 하여금 전도단으로서의 동작을 중단하고 증폭단으로서의 동작을 재개하도록 한다. 전류(iv)가 정(+)의 피크 레벨에 도달하기 전에 트랜지스터(Q1)가 포화 상태 스위치로서의 동작을 중단하게 되는 경우 전압(V0)은 이 시각 이전의 부스트된 전원 전압보다 작게 될 것이다. 그 결과, 전류(iv)가 정(+)의 피크 레벨에 도달하지 않는 한 출력 전압(V0)이 부스트된 전원 전압과 동일하게 되는 바람직한 상황과 관련하여 전류(iv)가 증가하는 비율은 감소될 것이다. 따라서 전류(iv)가 정(+)의 피크 레벨에 도달할시에 종료하는 수직 리트레이스의 길이는 증가될 것이라는 단점이 있다.
본 발명의 특징에 따라 스위치로서 동작하는 클램핑 다이오드(D1)는 전압 (57)이 전개되는 단자(151)와 단자(101a)간에 접속된다. 수직 트레이스 동안 다이오드(D1)는 디스에이블된 비전도 상태가 되고 수직 편향 회로(100)의 동작에 영향을 미치지 않는다. 수직 리트레이스 다이오드(D1)는 전도 상태이고 단자(101a)의 전압을 대략 전압(57)의 레벨로 클램핑한다. 이에따라, 다이오드(D1)에 의해 발생되고 증폭기(53)의 반전 입력 단자에 접속되는 단자(101a)전압은 다이오드(D1)의 클램핑 동작이 없는 경우보다 훨씬 감소된다. 그 이유는 다이오드(D1)가 없는 경우의 단자(101a)전압이 전압(57)레벨의 약 2배가 될 것이기 때문이다. 다이오드(D1)의 전압 클램핑 동작으로 인해 전압(VSUM)이 임계 레벨에 도달하게 되고 이 전압(VSUM)은 다이오드(D1)가 존재하지 않는 경우보다 수직 리트레이스 구간에서 트랜지스터(Q1)로 하여금 전도 스위치로서의 동작을 중단하는 시각을 더 지연시킨다는 장점이 있다. 따라서, 다이오드(D1)는 증폭기(53)의 폐루프 동작 모드가 재개되는 순간의 시간 시프팅을 발생시킨다. 그러므로 전압(V0)은 다이오드(D1)가 존재하지 않는 경우보다 더 오랜 기간동안 부스트된 전압레벨로 유지된다. 그 결과, 전류(iv)는 다이오드(D1)가 존재하지 않는 경우보다 편향 사이클에서 더빨리 정(+)의 피크치에 도달하게 된다. 결국 리트레이스 구간의 길이는 다이오드(D1)가 사용되지 않는 상황에 비해 감소된다는 장점이 있다.

Claims (15)

  1. 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로에 있어서, 편향 전류(iv)를 전도하는 편향 권선(LV)과, 편향 주파수에 관계되는 주파수의 톱니파 입력 신호(50)의 소스와, 상기 톱니파 입력 신호, 피드백 네트워크(C1,R2,R3,R8,C4)에서 발생되는 상기 편향 전류의 크기를 나타내는 피드백 신호(52) 및 제3신호에 응답하고 상기 편향 권선에서 편향 전류(iv)를 발생하기 위해 상기 편향 권선에 접속되는 출력 단자의 출력 전압(V0)을 발생시키는 편향 증폭기(53)를 구비하며 폐루프 피드백 모드에서의 상기 증폭기의 동작은 소정 편향 사이클의 리트레이스 부분동안 디스에이블되고, 각각 상기 증폭기의 대응 입력에 인가되는 상기 톱니파 입력 신호, 상기 피드백 신호 및 상기 제3신호에 따라 결정되는 시각에 상기 소정 편향 사이클의 리트레이스 부분에 후속하여 재개되며, 상기 폐루프 피드백 모드의 상기 증폭기의 동작이 재개될 때 상기 편향 사이클 이내에서 상기 시각을 변화시키는 상기 제3신호를 발생시키기 위해 상기 편향 사이클의 상기 트레이스 부분 동안에는 제1스위칭 상태를 갖고 상기 편향 사이클의 상기 리트레이스 부분 동안에는 제2스위칭 상태를 갖는 스위칭 수단(D1)을 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로
  2. 제1항에 있어서, 상기 제3신호가 상기 편향 전류(iv)에 영향을 미치지 않도록 상기 트레이스 부분 동안에는 상기 제3신호의 발생이 디스에이블되는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로
  3. 제1항에 있어서, 상기 제3신호는 상기 피드백 네트워크(101,R3)를 통하여 상기 증폭기의 입력 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치의 편향회로
  4. 제1항에 있어서 상기 제3신호는 상기 폐루프 피드백 모드의 동작이 상기 소정 사이클에서 재개되는 상기 시간을 지연시키는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로
  5. 제1항에 있어서, 상기 리트레이스 부분의 종료시에 상기 편향 전류(iv)크기는 상기 입력 신호(50)의 개시 트레이스 레벨에 대응하는 크기에 도달하고, 상기 피드백 신호는 상기 편향 전류가 상기 크기에 도달할때까지 상기 폐루프 피드백 모드동작의 재개를 지연시키는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로
  6. 제1항에 있어서 상기 피드백 네트워크(C1,R2,R3,R8,C4)는 상기 수직 편향 권선(LV)을 포함하는 제1신호 경로(R3) 및 상기 수직 편향 권선을 바이패스하는 제2신호 경로(R8,C4)를 포함하며 상기 제3신호는 상기 제2신호 경로를 통하여 상기 증폭기의 입력 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로
  7. 제6항에 있어서 상기 피드백 네트워크(C1,R2,R3,R8,C4)의 상기 제2신호 경로(R8)는 상기 증폭기(53)에 위상 보상을 제공하는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로
  8. 제6항에 있어서 상기 피드백 네트워크의 제2신호 경로(R8,C4)를 통해 접속되는 상기 피드백 신호의 일부는 수평 편향 권선(LH)에서 수직 편향 권선으로 결합하는 신호의 수직 편향 전류(iv)에 대한 영향을 감소시키는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로
  9. 제1항에 있어서, 상기 증폭기(53)는 상기 리트레이스 부분 동안 상기 편향 전류의 변화 속도를 가속화하도록 전도 스위칭 상태에서 전원 전압을 상기 편향 권선(LV)에 접속시키는 출력 트랜지스터(Q1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로
  10. 제1항에 있어서, 제1 및 제2저항기(R7,R8)는 상기 증폭기(53)의 입력 단자와 출력 단자간에 직렬 접속되며 상기 스위칭 수단(D1)은 상기 저항기간에 접속되는 제1단자 및 전원 전압에 접속되는 제2단자를 갖는 전압 클램핑 다이오드를 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로
  11. 제1항에 있어서, 상기 편향 권선은 수직 편향 권선(LV)인 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로
  12. 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로에 있어서, 편향 전류(iv)를 전도하는 편향 권선(LV)과, 편향 주파수에 관계되는 주파수의 톱니파 입력 신호(50)의 소스와, 상기 톱니파 입력 신호에 응답하고 상기 편향 권선에서 편향 전류를 발생하도록 상기 편향 권선에 접속된 출력 단자의 출력 전압(V0)을 발생하는 편향 증폭기(53)와, 상기 편향 전류를 나타내는 상기 입력 단자의 피드백 신호를 발생하기 위해 상기 증폭기의 입력 단자 및 상기 편향 권선에 접속되는 피드백 네트워크(C1,R2,R3,R8,C4)와, 상기 증폭기의 대응 입력에서 전개되는 제3신호를 발생시키기 위해 상기 편향 사이클의 트레이스 부분 동안에는 제1스위칭 상태를 갖고 상기 편향 사이클의 리트레이스 부분 동안에는 제2스위칭 상태를 갖는 스위칭 수단(D1)을 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로.
  13. 제12항에 있어서 상기 스위칭 수단(D1)은 DC전압 소스에 클랩핑 동작을 제공하는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로.
  14. 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로에 있어서, 편향 전류(iv)를 전도하는 편향 권선(LV)과; 편향 주파수에 관계되는 주파수의 톱니파 입력신호(50)소스와; 상기 입력 신호에 응답하며, 상기 편향 권선에서 상기 편향 전류를 발생하도록 상기 편향 권선에 접속되는 출력 단자를 갖는 편향 증폭기(53)와; 소정 편향 사이클의 트레이스 부분 동안 피드백 신호를 발생하기 위해 상기 증폭기의 입력 단자에 접속된 피드백 네트워크(C1,R2,R3,R8,C4)와; 상기 편향 사이클의 리트레이스 부분 동안 상기 피드백 신호를 변화시키기 위해 상기 증폭기의 출력 단자를 바이패스하는 신호 경로(R7,R8)를 통해 상기 피드백 네트워크에 접속되고, 이로써 상기 트레이스 부분 동안에는 상기 스위칭 수단이 상기 피드백 신호를 변화시키기 못하도록 비활성 상태가 되는 스위칭 수단(D1)을 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이장치의 편향 회로.
  15. 비디오 디스플레이 장치의 편향 회로에 있어서, 편향 전류(iv)를 전도하는 편향 권선(LV)과; 편향 주파수에 관계되는 주파수의 톱니파 입력 신호(50)의 소스와; 상기 톱니파 입력 신호(50) 상기 편향 전류의 크기를 나타내는 피드백 신호(52,59) 및 위상 출력 신호에 응답하고, 상기 편향 권선에서 상기 편향 전류를 발생하도록 상기 편향 권선에 접속되는 출력 단자의 출력 전압을 발생시키는 편향 증폭기(53)와; 상기 증폭기에 위상 보상을 제공하는 상기 위상 보상 출력 신호를 발생하기 위해 상기 증폭기(53)의 입력 단자에 접속된 위상 보상 네트워크(C1,R2,R3,R8,C4)와; 각 편향 사이클의 일부분에서만 동작하며, 상기 위상 보상 네트워크의 상기 위상 보상 출력 신호의 크기를 제어하기 위해 상기 보상 네트워크에 접속된 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 디스플레이 장치의 편향회로.
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