KR100326994B1

KR100326994B1 - 샘플홀드커패시터용의전압변화보상장치

Info

Publication number: KR100326994B1
Application number: KR1019950006512A
Authority: KR
Inventors: 존바레트죠지
Original assignee: 톰슨 콘슈머 일렉트로닉스, 인코포레이티드
Priority date: 1994-03-28
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 2002-08-14
Also published as: JP3636499B2; JPH07281625A; US5414329A; KR950034372A; CN1066896C; MY113782A; GB2288092A; GB2288092B; CN1122088A; GB9506204D0

Abstract

아날로그 승산기(110)는 투사형 텔레비전의 수렴 권선(RH)에 결합되는 출력신호(OUT)를 발생시킨다. 이 아날로그 승산기는 수직 레이트 포물선 신호와 수평 레이트 톱니형 신호(HSAW)를 승산한다. 승산기 DC 동작 지점은 각각 수직 귀선 소거 기간동안 샘플 홀드 장치의 홀드 커패시터(C11)에서 DC전압(VCAL)을 발생시킴으로써 조절된다. 수직 트레이스 동안 커패시터 전압의 변화를 방지하기 위해 수직 레이트 톱니파형 신호(VSAW)는 제2 커패시터(CCOM)를 통해 홀드 커패시터에 접속된다.

Description

샘플 홀드 커패시터용 전압 변화 보상 장치

본 발명은 편향 주파수에 관련한 주파수로 동작하는 비디오 디스플레이의 샘플 홀드 장치에 관한 것이다.

예컨대 투사형 텔레비전 수상기의 음극선관(CRT)에서 녹색 래스터(green raster)를 발생하는 전자빔에 관한 E-W 핀쿠션(pincushion) 왜곡을 보정하고, 청색및 적색 래스터를 발생하는 전자빔에 대해 수렴의 오차(misconvergence)를 보정하기 위해 수렴 권선(conergence winding)이 이용되고 있다. 이 수렴 권선은 수직 레이트 포물선형(vertical rate parabolic manner)으로 변화하는 진폭을 갖는 수평 레이트로 톱니파형 전류 성분에 의해 구동된다. 이 톱니파형 전류 성분의 파형은 4-쿼드런트(four-quadrant) 아날로그 승산기에서 발생된다. 이 숭산기는 제1 입력에 수직 레이트 포물선 신호와 제2 입력에 수평 레이트 톱니파형 신호를 수신한다.

수직 소거 구간 동안, 수직 레이트 포물선 신호는 승산 연산에 의해 발생시키고자 하는 레벨 즉, 승산기의 톱니파 출력 신호의 최소 피크-피크 직폭에 있다.

승산기는 예컨대, 허용차(tolerlances), 드리프트 및 부품 열화로 인해 제1 입력에서 DC 전압의 시프트 또는 오프셋이 존재하는 것과 등가인 불균형 조건에서 동작할 가능성이 있는 것이 단점이다. 따라서, 출력 신호의 피크-피크 진폭은 수직 소거 구간중에 최소값이 되지 않을 수 있다. 그러한 불균형 동작은 바람직하지 않다.

출원인 J.B.George에 의해 "Automatic Calibration in a waveform generator for deflection" 이라는 발명의 명칭으로 1993년 9월 3일 출원되어 1994년 9월 6일자로 미국특허 제 5,345,151호로 특허 허여된 미국 특허 출원 제 115,602호에는 수직편향 주파수의 변조 신호원 및 수평 편향 주파수의 제2 신호원을 포함하는 비디오 디스플레이 편향 장치가 개시되어 있다. 이러한 변조 신호 및 제2 신호에 응답하는 변조기는 승산 연산에 의해 출력 신호를 발생한다. 증폭기는 출력 신호에 응답하고 승산기 음극선관에서의 빔 도달 오차를 보정하는 자계를 발생하는 권선에접속된다. 변조기의 입력에 접속된 조절 신호는 각 수직 소거 구간 동안 샘플 홀드 커패시터에서 발생된다. 이 조절 신호는 수직 소거 구간 동안 부 피드백 방식으로 출력 신호의 진폭을 감소시킨다.

커패시터에 관련한 비용, 점유 공간 및 응답 시간에 고려해 볼때 대형 커패시터 보다는 소형 커패시터를 이용하는 것이 바람직할 수도 있다. 일정한 전압을 유지하기 위해 커패시터가 필요할 때, 커패시턴스가 작으면 작을수록 수직 소거 구간 사이에서 커패시터의 전압이 변화하는 경향이 더 커진다는 단점이 있다. 커패시터의 전압의 변화는 예컨대, 커패시터의 양단에 접속된 저항을 통해 발생하는 방전에 기인할 수도 있다. 대형 샘플 홀드 커패시터를 이용하지 않고, 커패시터 전압의 변화를 보상하는 것이 바람직하다.

본 발명을 구현한 비디오 장치의 샘플 홀드 장치는 편향 주파수와 관련한 주파수의 동기 신호원을 포함한다. 동기 신호 및 입력 신호에 응답하여 커패시턴스에 결합되는 스위칭 장치는 커패시턴스에 전압을 발생시킨다. 커패시턴스 전압은 소정의 샘플링 기간 동안 입력 신호의 크기를 나타낸다. 이 입력 신호는 홀드 기간동안 커패시턴스로부터 분리된다. 커패시턴스는 스위칭 수단의 배치를 바이패스하는 전류 경로에서 접속되고, 이것에 의해 홀드 기간 동안 커패시턴스에 축적된 전하가 변화하는 경향이 있다. 편향 주파수와 관련한 주파수의 보상 신호원이 제공된다. 홀드 기간동안 커패시턴스 전하를 변화하는 경향을 보상하는 보상 신호에 따라 커패시턴스에는 전류가 발생한다.

본 도면은 본 발명의 일 측면을 구현한 투사형 텔레비전 수상기의 수렴/E-W보정 회로(100)를 도시한 것이다. 도시되지 않은 종래 방식으로 발생된 수평 레이트 톱니파 신호 HSAW는 도시되지 않았지만, 핀 1과 핀 5 사이에서 AC 성분과 DC성분을 포함하는 톱니파 신호 V15를 형성하기 위한 아날로그 승산기(110)의 입력에 AC 결합된다.

종래 방식으로 발생된 수직 레이트 포물선 신호 VPAL1은 저항기 R19 및 R20에 의해 형성된 분압기를 통해 결합되고, AC 포물선 신호 성분 VPAL2를 형성하기 위해 전해 커패시터 C10을 통해 승산기(110)의 핀 3에 AC 결합EHLS다. 신호 성분 VPAL2는 승산기(110)의 트랜지스터Q9의 베이스 및 트랜지스터 Q11의 베이스에서 발생된다. 승산기(110)의 핀3에 결합되는 홀드 커패시터 C11은 핀 2를 포물선 신호 성분 VPAL2에 대해 일정 전압 또는 A/C 접지 전위에 유지한다. 따라서, AC 신호 성분 VPAL2는 승산기(110)의 핀 3과 핀 2사이에서 복합 AC/DC 신호 V23의 저항기 R21의 양단에서 발생된다.

DC 신호 성분 VDIFF는 승산기(110)의 핀 3과 핀 2사이의 저항기 R21의 양단에서 발생한다. DC 신호 성분 VDIFF은 저항기 R11과 저항기 R14간의 정전압 V119, 저항기 R21과 R11간의 비, 및 교정(calibration) 신호 VCAL 레벨에 의해 결정된다. 저항기 R21의 양단의 복합 AC/DC 신호 V23은 AC신호 성분 VPAL2와 DC 신호 성분 VDIFF의 합과 동일하다.

승산기(110)는 신호 V23 및 V15의 순간값의 승산 결과에 따라 변화하는 톱니파 출력 신호 OUT를 발생시킨다. DC 전압 성분을 갖는 신호 OUT는 종래 방식으로 포텐셔미터(potentiometer)(121)를 통해 전치 증폭기(120)에 AC 결합된다. 동일하게 종래 방식으로 전치 증폭기(120)에 결합된 수렴을 행하는 다른 파형은 도면을 간단화하기 위해 도시하지 않는다. 포텐셔미터(121)는 신호 OUT에 대해 증폭기 (120)의 출력 신호(122)의 위상, 즉 0° 또는 180° 및 진폭을 제어하도록 조절된다. 신호(122)는 코일에서 대응 수렴 전류 iCV를 발생하기 위해 전력 증폭기(123)를 통해 대응 수렴 코일인 수렴 코일 RH, RB또는 RG에 결합된다. 전류 iCV는 E/W 핀쿠션 보정을 제공한다. 전류 iCV가 녹색빔에 인가되면 지오메트리를 보정하고, 선택적으로가 청색빔 또는 적색빔에 인가되면 수렴을 제공된다.

신호 VCAL이 변화함에 따라 이에 대응하여 포물선 신호 VPAL2의 어느 부분에서 신호 OUT의 피크-피크 진폭이 최소에 있는 지를 결정하는 DC성분 신호 WDIFF가 변하게 된다. 승산기(110)는 교정된 경우, 수직 소거 구간 TVBLK 동안 신호 VPAL2에 따라 신호 OUT의 최소의 피크-피크 진폭을 소정의 위사에서 발생시킨다.

신호 VCAL는 피드백 제어 루프 동작 모드에서 자동으로 발생된다. 이 신호 VCAL을 발생시키기 위해 신호 OUT는 트랜지스터 20와 함께 차동 증폭기를 형성하는 트랜지스터 Q19의 베이스에 결합된다. 트랜지스터 Q20의 베이스 전압은 저항기 R23 및 커패시터 C12에 의해 형성된 로우 패스 필터를 통해 신호 OUT를 통과시킴으로써 발생된다. 그 결과, 트랜지스터 Q20의 베이스 전압은 AC 성분 신호를 포함하지 않으며, 트랜지스터 Q19의 베이스 전압의 평균값과 동일한 DC 크기를 갖는다.

한 쌍의 트랜지스터 스위치 Q21 및 Q22는 이 두개의 트랜지스터 스위치 Q21 및 Q22가 도통할때 트랜지스터 Q19 및 Q20의 한쪽 또는 양쪽에 저항기 R22를 통해 에미터 전류를 발생하기 위해 직렬로 접속된다. 트랜지스터 스위치 Q22는 수직 소거 구간 TVBLK 동안에만 수직 소거 신호 VRTPUL에 의해 턴온된다. 트랜지스터 스위치 Q21은 신호 HSAW의 대응 피크 부분에서 기간 THBLK 동안에만 수평 리트레이스 펄스 HRTPUL에 의해 턴온된다. 신호 HSAW의 피크 부분은 리트레이스 램프(ramp)부 HSAW1 및 트레이스 램프부 HSAW2 사이에서 발생한다. 트랜지스터 스위치 Q1은 거의 평탄하거나 일정한 신호 HSAW의 피크 동안에 턴온된다.

트랜지스터 Q20의 콜렉터는 트랜지스터 Q20이 도통되는 경우 트랜지스터 Q23를 턴온시키기 위해 트랜지스터 Q23의 베이스에 결합되지만 그렇지 않은 경우에는 트랜지스터 Q23은 비도통된다. 에미터 저항기 R24는 트랜지스터 Q23의 에미터에 결합된다. 트랜지스터 Q23의 에미터/콜렉터 전류는 트랜지스터 Q23이 트랜지스터 Q20에 의해 턴온될때 저항기 R24에 의해 결정된다. 트랜지스터 Q23의 콜렉터는 트랜지스터 Q20 및 Q23이 도통될 때 커패시터 C11에 접속되어 커패시터 C11을 충전한다. 저항기 R25 및 저항기 R26에 의해 형성된 분압기는 커페시터 C11에 소정 DC전압을 발생시킨다. 안정된 동작을 위해 트랜지스터 Q23은 저항기 R25 및 R26에 의해 발생된 전압 레벨 이상으로 신호 VCAL의 전압 레벨을 증가시키는 콜렉터 전류를 발생시킨다. 2개의 트랜지스터 스위치 Q21 및 Q22가 턴온될때, 트랜지스터 Q20의 콜렉터 전류는 구간 THBLK 동안 발생된 톱니파형 신호 OUT의 평탄 부분(도시 생략)의 레벨과, 전술한 트랜지스터 Q19의 베이스 전압으로 발생되는 신호 OUT의 평균값 간의 차이에 의해 결정된다. 트랜지스터 Q19와 Q20의 베이스 전압간의 전압차는 수직 소거 구간 THBLK 동안 신호 OUT의 피크-피크 진폭에 비례한다. 트랜지스터 Q19와 Q20의 베이스 전압간의 전압차는 트랜지스터 Q23의 도통을 제어하기 위해 샘플링 또는스위칭 트랜지스터 Q21 및 Q22의 동작에 의해 샘플링된다.

구간 TVBLK 동안 신호 OUT의 피크-피크 진폭이 증가한다면, 트랜지스터 Q23의 턴온 동작은 어려워지고, 비록 턴온 동작이 이루어진다 하더라도 DC신호 VCAL을 증가시키는 방식으로 오랜 시간에 걸쳐 턴온된다. 이와 같은 방식으로, 신호 OUT의 피크-피크 진폭은 구간 TVBLK 동안 자동으로 감소한다. 한편, 신호 VOUT가 수평 소거 구간 THBLK동안 요구된 극성과 반대인 극성에 있게되면, 트랜지스터 Q23는 턴온되지 않으며, 극성을 반전하기 위해 신호 VCAL이 충분히 작아질 때까지 신호 VCAL은 감소하게 된다. 따라서, 안정 상태 동작에서 구간 TVBLK 동안 신호 OUT의 위상은 소정 위상이 되며, 그 진폭은 피드백 루프 이득에 의해 제어되는 것과 같이 최소값이다.

수직 트레이스 동안, 커패시터 C11은 신호 VCAL의 저하(droop)를 야기하는 저항기 R11 및 R29, R25 및 R26을 포함하는 전류 경로를 통해 점진적으로 방전하는 경향이 있다. 커패시터 C11의 방전으로 인해 발생하는 신호 VCAL의 레벨 감소를 보상하는 것이 바람직하다. 소정 수직 트레이스 구간 동안 신호 VCAL의 감소는 예컨대 노화로 인해 커패시턴스의 값이 변함에 따라 변할 수도 있다. 커패시턴스의 변화를 고려한 방식으로 커패시터 C11의 방전 또는 저하를 보상하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일측면에 따라 보상 커패시터 CCOM은 수직 레이트에서 보상 톱니 파형 신호 VSAW의 종래 신호원(200)에 결합된다. 신호 VSAW는 수렴과 같은 다른 목적을 위해 텔레비전 수상기에서 이미 이용될 수도 있다. 수직 트레이스 동안 보상커패시터 CCOM의 전류 iccom는 커패시터 CCOM를 방전시킬 수도 있었을 전류를 공급한다. 그 결과, 커패시터 CCOM의 방전이 감소한다. 커패시터 CCOM는 노화 및 온도 변화에 따라 약간이라도 변화하지 않도록 금속화된 폴리에스테르 필름 갭 타입이다. 따라서 보상 전류는 변하지 않는다. 그러므로, 수직 트레이스동안 신호 VCAL를 일정하게 유지하기 위해 제공된 보상은 노화 및 온도 변화에 쉽게 좌우되지 않는 이점이 있다.

본 도면은 본 발명을 구현한 투사형 텔레비전 수상기의 보상 장치를 구비한 수렴/E-W 보정 회로의 일부분을 나타낸 블록도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110 : 변조기

120 : 증폭기

123 : 편향 회로

C11 : 샘플 홀드 커패시터

Q23 : 스위칭 수단

VSAW : 보상 신호

Claims

편향 주파수에 관련한 주파수의 동기 신호(VRTPUL)원과;

샘플 홀드 커패시턴스(C11)와;

입력 신호(수직 리트레이스 동안 신호 OUT의 피크-피크값)원과;

상기 동기 신호 및 입력 신호에 응답하고 상기 커패시턴스에 결합되며, 소정의 샘플링 구간(수직 리트레이스) 동안 상기 커패시턴스에 상기 입력 신호의 크기를 나타내는 전압(VCAL)을 발생하고, 홀드 구간(수직 트레이스) 동안 스위칭 수단을 바이패스하는 전류 경로(R25, R26)에 결합된 상기 커패시턴스로부터 상기 입력 신호를 분리하는 스위칭 수단(923)과;

편향 주파수에 관련한 주파수(수직)의 보상 신호(VSAW)원을 구비하는 비디오 장치의 샘플 홀드 장치에 있어서,

상기 커패시턴스 및 상기 보상 신호원에 결합되고, 상기 홀드 구간 동안 상기 전류 경로를 통해 상기 커패시턴스에 흐르는 전류가 상기 커패시턴스에 축적된 전하를 변화시키지 않도록 하는 상기 커패시턴스의 전류(iccom)을 발생하는 수단(CCOM)을 구비하는 것을 특징으로 하는 샘플 홀드 장치.
제1항에 있어서,

상기 커패시턴스 전압(VCAL)에 응답하고 음극선관에서 빔 도달 오차(수렴)를 보정하는 편향 회로(123)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 샘플 홀드 장치.
제1항에 있어서,

수직 편향 주파수에 관련한 주파수의 변조 신호(VPAU)원과, 수평 편향 주파수에 관련한 주파수의 제2 신호(HSAW)원과, 상기 변조 신호 및 제2 신호에 응답하고 상기 변조 신호에 따라 변조된 상기 수평 편향 주파수와 관련한 주파수의 출력 신호(OUT)를 발생하는 변조기(110)와, 상기 출력신호에 응답하고 음극선관에서 빔 도달 오차(수렴)를 보정하는 자계를 발생하는 증폭기(20)를 권선(RH)에 접속된 증폭기(120)를 더 구비하고,

상기 스위칭 수단(Q23)은 상기 변조기 출력 신호에 응답하고 상기 변조 신호 주기의 소정 구간(수직 리트레이스) 동안 부(-) 피드백 방식으로 상기 출력 신호의 진폭을 이 출력 신호의 피크 진폭으로부터 감소시키기 위해 상기 변조기의 입력에 결합된 상기 커패시터 전압(VCAL)을 발생하는 것을 특징으로 하는 샘플 홀드 장치.
제3항에 있어서,

상기 커패시턴스 전압(VCAL)은 수직 귀선 소거 구간 동안 상기 출력 신호(OUT)의 진폭을 최소로 유지하는 것을 특징으로 하는 샘플 홀드 장치.
제1항에 있어서,

상기 보상 신호(VSAW)는 톱니파 형상으로 변화하는 것을 특징으로 하는 샘플 홀드 장치.
제1항에 있어서,

상기 보상 전류(iCCOM) 발생 수단은 제2 커패시터(CCOM)를 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플 홀드 장치.
제6항에 있어서,

상기 제2 커패시터(CCOM)는 보상이 상기 커패시터의 노화 및 온도 변화에 의해 실질적으로 거의 영향받지 않도록 상기 커패시턴스(C11)와는 상이한 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 샘플 홀드 장치.
제6항에 있어서,

상기 커패시턴스(C11)와 상기 제2 커패시터(CCOM)는 직렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 샘플 홀드 장치.
편향 주파수에 관련한 주파수의 동기 신호(VRTPUL)원과;

샘플링 및 유지 커패시턴스(C11)와;

입력 신호(수직 리트레스 동안 신호 OUT의 피크-피크값)원과;

상기 동기 신호 및 입력 신호에 응답하고 상기 커패시턴스에 결합되며, 소정의 샘플링 구간(수직 리트레이스) 동안 상기 커패시턴스에 상기 입력 신호의 크기를 나타내는 전압(VCAL)을 발생하고, 홀드 기간(수직 트레이스) 동안 스위칭 소자를 바이패스하는 전류 경로(R25, R26)에 결합된 상기 커패시턴스로부터 상기 입력 신호를 분리하는 스위칭 소자(Q23)를 구비하는 비디오 디스플레이의 샘플 홀드 장치에 있어서,

상기 홀드 구간 동안 상기 전류 경로를 통해 상기 커패시턴스에 흐르는 전류가 상기 커패시턴스에 축적된 전하를 변화시키지 않도록 하기 위해 상기 커패시턴스에 결합된 편향 주파수에 관련한 주파수(수직)의 보상 전류(iCCOM)원을 구비하는 것을 특징으로 하는 샘플 홀드 장치.