KR19990003853A - 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모니터의 편향 회로에 관한 것으로, 일반적인 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로에 수평 출력 트랜지스터의 에미터단의 전위를 분압하는 분압부(11)와, 상기 분압부에 의해 분압된 전위를 정류하는 정류부(12)와, 상기 정류부에서 출력되는 직류 전압을 증폭하는 증폭부(13)와, 상기 증폭부에서 출력되는 증폭 전압이 증가하면 낮은 전위의 제어 전압을 수평 구동 트랜스포머로 인가하고 상기 증폭부에서 출력되는 증폭 전압이 감소하면 높은 전위의 제어 전압을 상기 수평 구동 트랜스포머로 인가하는 제어부(14)가 더 구비된 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로를 제공함으로써, 모니터의 모드에 관계없이 항상 최적량의 베이스 전류를 상기 수평 출력 트랜지스터로 공급할 수 있는 효과가 있다.

Description

다중 모드 모니터의 수평 편향 회로( A circuit for controling base-current of a horizontal-output-transistor in a multi-mode monitor )

본 발명은 모니터의 수평 편향 회로에 관한 것으로, 특히 다중 모드 모니터에서 모드별로 수평 출력 트랜지스터의 베이스 전류가 제어되도록 하는 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로에 관한 것이다.

일반적으로, 모니터는 컴퓨터의 비디오 카드로부터 수신된 영상 신호와 동기 신호를 입력받아 CRT 화면에 정보를 디스플레이하는 장치로서, 영상 신호를 처리하기 위한 비디오 계통과, 수직 및 수평 편향을 위한 편향 계통 및 전원 계통 등으로 구성된다.

여기서, 상기 비디오 카드는 여러 가지 모드로 구별되는 바, 상기 비디오 카드의 모드에 따른 모니터의 분류를 표 1 을 통해 살펴보면 다음과 같다.

즉, 상기한 비디오 모드는 구현하려는 해상도에 따라 수평 주파수와 수직 주파수를 다르게 출력하는 바, 상기 수직 주파수가 저주파에서 고주파로 증가할수록 화면 깜박거림이 방지됨으로 사용자들의 눈의 피로를 감소시킬 수 있게 된다.

여기서, 다중 모드 모니터란, 적어도 2개 이상의 비디오 모드와 호환할 수 있는 모니터로서, 비디오 카드에서 출력되는 다양한 수평 주파수(약 30∼75 KHz)에 따라 화상의 크기 및 위치의 변경, 수평 수직 동기화 및 편향부의 최적화, 그리고 각종 편향 보정 회로의 조정이 가능한 모니터를 의미한다.

비디오 모드에 따른 분류

비디오 모드	수평주파수(KHz)	수직주파수(Hz)	해상도(H*V)
CGA	15.75	60	640*200
EGA	21.8	60	640*350
VGA	31.5	60/70	720*350640*480
SVGA	35 ~ 37	INTERLACE	1024*768
고해상도모드	64 ~ 75	60 ~ 70	1024*7681280*1024

또한, 상기한 편향 계통은 수상관(CRT)에 래스터(raster)를 만들어 내는 회로로서, 일반적인 모니터의 편향 원리를 살펴보면 다음과 같다. 모니터의 캐소드로부터 방출된 전자빔은 그리드를 통과하면서 가속되어지고, 편향 코일의 자계에 의한 전자기 작용으로 진로를 바꿈으로써 형광면의 광점을 이동시키게 된다.

이때, 상기 전자빔의 편향 거리는 자계의 세기에 비례하고 자계는 편향 코일의 전류에 비례하는 전자 편향의 원리를 이용하는 바, 모니터에서는 좌측에서 우측으로 일정 속도로 주사를 하고 우측에서 좌측으로는 매우 빠른 속도로 되돌아가도록 하기 위해서 광점을 수평 방향(좌우)으로 이동시키는 수평 편향 코일과 광점을 수직 방향(상하)으로 이동시키는 수직 편향 코일을 사용하고 있다.

즉, 수평 편향 코일에 도 1에 도시된 바와 같은 톱니파 전류가 흐르도록 하는 바, 상기한 톱니파 전류의 a 점에서는 전자빔을 가장 크게 왼쪽 방향으로 편향하는 힘이 상기 전자빔에 작용하고, b 점에서는 전류가 흐르지 않으므로 전자빔은 직진한다.

또한, b 점에서 c 점으로는 전자빔을 오른쪽으로 구부러지도록 하는 전류가 점차로 크게 흘러 c 점에서는 전자빔이 가장 오른쪽으로 편향되고 그 후 전류가 급격히 감소하여 a' 점부터 상기의 과정을 반복하게 된다.

도 2는 상기와 같은 톱니파 전류를 발생하는 모니터의 수평 편향 회로를 도시하고 있는 바, 비디오 카드(미도시)에서 출력된 수평 동기 신호는 수평 발진부(미도시)에서 수평 구동 신호(H.drive)로 적절하게 신호 변조되어 수평 구동 트랜지스터(TR1)로 공급된다.

상기 수평 구동 신호(H.drive)는 수평 구동 트랜지스터(TR1)를 온 시키고 전압 안정화 회로(예를 들면, IC7812)(50)에서 출력되는 구동 전원(V_CC)과 상기 수평 구동 트랜지스터(TR1)와 수평 구동 트랜스포머(HDT)를 도통시킴으로 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 단자에 전류를 공급해준다.

이때, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 턴 온되면 플라이백 트랜스포머(FBT)의 B+ 전압이 수평 출력 트랜지스터(TR2)로 흐르게 된다.

상기와 같이 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 온 되는 동안에는 톱니파의 유효 주사기간의 후반부(즉, b 점에서 c 점 사이)에 해당되고, 수평 구동 신호(H.drive)에 따라 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 급격하게 턴 오프되면 수평 편향 코일(HD.Y)에 축적된 전류가 귀선 캐패시터(RE.C)를 충전시킨다.

여기서, 상기 귀선 캐패시터(RE.C)가 완전히 충전되면 수평 편향 코일(HD.Y)로 다시 방전하고, 이에 따라 수평 편향 코일(HD.Y)에 전류가 다시 축적된다.

이때, 상기 귀선 캐패시터(RE.C)의 충전 및 방전의 전기간이 귀선 기간(즉, c 점에서 a' 점 사이)에 해당하는 기간이 된다.

또한, 상기와 같이 수평 편향 코일(HD.Y)에 에너지가 축적되어 편향 코일 전압이 댐퍼 다이오드(D.D)에 순방향의 바이어스를 인가할 정도가 되면 댐퍼 다이오드(D.D)가 도통되고 수평 편향 코일(HD.Y)에 흐르는 전류는 제로로 떨어지게 된다.

이때, 상기와 같이 댐퍼 다이오드(D.D)에 전류가 흐르는 기간이 톱니파의 유효 주사기간의 전반부(즉, a 점에서 b 점 사이)에 해당된다.

상기와 같이 수평 편향 코일(HD.Y)에 흐르는 전류가 제로가 되는 시점에서 수평 구동 신호(H.drive)에 의해 다시 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 턴 온되면서 상기와 같은 과정을 반복하게 되는 바, 상기 수평 편향 코일(HD.Y)에 톱니파 전류가 흐르게 되어서 전자빔의 수평 편향이 이루어지게 된다.

여기서, 상기한 플라이백 트랜스포머(FBT)의 B+ 전압은 통상 SMPS로부터 입력되는 직류 전압을 쵸퍼 회로에서 스위칭함으로 발생되는 바, 상기 쵸퍼 회로로는 직류 전압을 스위칭하기 위한 스위칭 소자와 PWM 제어회로가 필수적으로 요구된다. 예컨대 IC3842(51)와 같은 전원제어용 전용칩셋등이 여기에 이용되기도 한다.

즉, 상기 IC3842(51)는 SMPS로부터 입력되는 직류 전압을 수평 주파수에 부합되도록 스위칭함으로 PWM 신호를 출력하고, 상기 PWM 신호가 직류-직류 컨버터(52)에서 안정화됨으로 B+ 전압이 출력된다.

다중 모드 모니터에서 구현하고자 하는 모드에 따라 수평 주파수가 가변된다는 것은 전술한 바가 있는 바, 기본 모드보다 수평 주파수가 높은 고해상도 모드에서 전압 안정화 회로(50)는 높은 전위의 구동 전원(Vcc)을 출력하게 된다.

즉, 수평 구동 트랜스포머(HDT)의 일차측에 인가되는 구동 전원(Vcc)의 전위가 상승되면서 상기 수평 구동 트랜스포머(HDT)의 이차측에서 출력되는 전류의 크기가 커지는 바, 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류가 높아지게 된다.

따라서, 상기와 같이 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류가 높아지면 수평 편향 코일(HD.Y)로 흐르는 전류의 세기가 커지면서 화면의 사이즈가 작아지게 되는 문제점이 발생된다.

즉, 상기 수평 편향 코일(HD.Y)에 흐르는 전류의 크기를 일정하게 제어하기 위하여 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류를 일정하게 조정할 필요가 있는 바, 도 2에 종래의 수평 출력 트랜지스터의 베이스 전류 제어 회로가 도시되어 있다.

즉, 일반적으로 마이컴은 모니터가 기본 모드보다 저해상도 모드일 때 하이 레벨의 C/S 신호를 출력하고, 고해상도 모드일 때 로우 레벨의 C/S 신호를 출력한다.

상기 C/S 신호는 제3트랜지스터(TR3)로 인가되는 바, 상기 C/S 신호가 하이 레벨이면 제3트랜지스터(TR3)는 턴 온되고 상기 C/S 신호가 로우 레벨이면 상기 제3트랜지스터(TR3)는 턴 오프된다.

이때, 상기와 같이 제3트랜지스터(TR3)가 턴 온되면 릴레이(55)가 구동되어 제1저항(R1)과 제2저항(R2)이 병렬 접속되는 바, 전체적인 저항치가 감소하여 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류가 증가하게 된다.

물론, 상기 제3트랜지스터(TR3)가 턴 오프되면 릴레이(55)가 구동되지 않는 바, 전체적인 저항치가 증가하여 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류는 감소하게 된다.

따라서, 모니터가 기본 모드보다 저해상도 모드일 경우에는 구동 전원(Vcc)의 전위가 낮고, 릴레이(55)가 구동되어 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스단에 걸리는 저항치가 감소하게 되기 때문에 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류는 일정 상태를 유지할 수 있게 된다.

아울러, 모니터가 기본 모드보다 고해상도 모드일 경우에는 구동 전원(Vcc)의 전위가 높아지고, 릴레이(55)가 구동을 정지하여 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스단에 걸리는 저항치가 증가하게 되기 때문에 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류는 상기와 같이 일정한 상태를 유지할 수 있게 된다.

그러나, 수평 출력 트랜지스터의 베이스 전류를 상기와 같은 기계적인 제어에 의해 조정하면 모든 모드에서 가장 이상적인 베이스 전류를 상기 수평 출력 트랜지스터로 제공할 수 없기 때문에 이상 응답과 열손실을 초래함과 아울러 과도한 전력 손실이 발생하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 수평 출력 트랜지스터의 에미터 전위를 감지하여 수평 구동 트랜스포머로 인가함으로 수평 출력 트랜지스터의 베이스 전류를 항상 일정하게 되도록 조정하는 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로는 수평 구동 트랜스포머가 전압 안정화 회로에서 출력되는 구동 전원을 구동 전류로 변환하고, 수평 출력 트랜지스터가 상기 구동 전류에 의해 턴 온/턴 오프되면서 플라이백 트랜스포머의 B+ 전압을 스위칭하여 톱니파 전류를 발생시키는 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로에 있어서,

상기 수평 출력 트랜지스터의 에미터단의 전위를 분압하는 분압부와,

상기 분압부에 의해 분압된 전위를 정류하는 정류부와,

상기 정류부에서 출력되는 직류 전압을 증폭하는 증폭부와,

상기 증폭부에서 출력되는 증폭 전압이 증가하면 낮은 전위의 제어 전압을 수평 구동 트랜스포머로 인가하고 상기 증폭부에서 출력되는 증폭 전압이 감소하면 높은 전위의 제어 전압을 상기 수평 구동 트랜스포머로 인가하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 톱니파 전류를 도시한 그래프도,

도 2는 종래의 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로를 도시한 회로도,

도 3은 본 발명에 따른 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로를 도시한 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 분압부 12 : 정류부

13 : 증폭부 14 : 제어부

C11,C12,C13 : 캐패시터 OP : 오피앰프

R11∼R17 : 저항 Q11,Q12 : 트랜지스터

TR1 : 수평 구동 트랜지스터 HDT : 수평 구동 트랜스포머

TR2 : 수평 출력 트랜지스터

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 장치의 실시 예에 대하여 살펴보도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로를 도시한 회로도인 바, 모드에 따른 구동 전원(Vcc)을 출력하는 전압 안정화 회로(50)와, 수평 구동 신호(H.drive)에 의해 스위칭되는 수평 구동 트랜지스터(TR1)와, 상기 수평 구동 트랜지스터(TR1)의 스위칭에 따라 전압 안정화 회로(50)에서 출력되는 구동 전원(Vcc)을 구동 전류로 변환하여 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스단으로 인가하는 수평 구동 트랜스포머(HDT)로 구성된다.

또한, 상기한 수평 편향 회로는 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류를 제어하는 회로를 포함하고 있는 바, 이는 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 에미터단의 전위를 분압하는 분압부(11)와, 상기 분압부(11)에 의해 분압된 전위를 정류하는 정류부(12)와, 상기 정류부(12)에서 출력되는 직류 전압을 증폭하는 증폭부(13)와, 상기 증폭부(13)에서 출력되는 증폭 전압이 증가하면 낮은 전위의 제어 전압을 수평 구동 트랜스포머(HDT)로 인가하고 상기 증폭부(13)에서 출력되는 증폭 전압이 감소하면 높은 전위의 제어 전압을 상기 수평 구동 트랜스포머(HDT)로 인가하는 제어부(14)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 분압부(11)는 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 에미터단과 접지단 사이에 직렬 접속된 제11캐패시터(C11) 및 제12캐패시터(C12)로 구성되고, 상기 정류부(12)는 상기 제12캐패시터(C12)에 축적된 전위가 인가되는 통로가 되는 제11저항(R11) 및 제11다이오드(D11)와, 이를 평활하는 제13캐패시터(C13)와, 이를 증폭부(13)로 인가하는 제12저항(R12)으로 구성된다.

또한, 상기 증폭부(13)는 정류부(12)에서 출력되는 직류 전압을 정입력 단자로 입력받고 부궤환 증폭되는 오피앰프(OP)로 구현되는 바, 이는 상기 오피앰프(OP)의 출력단과 접지단 사이에는 제13저항(R13)과 제14저항(R14)이 직렬 접속되고, {상기 제13저항(R13)과 제14저항(R14)의 공통접점}이 상기 오피앰프(OP)의 부입력 단자로 입력됨으로 부궤환 증폭될 수 있다.

상기 제어부(14)는 상기 증폭부(13)에서 출력되는 증폭 전압이 증가하면 베이스 전류가 증가하면서 에미터 전류가 증가하도록 바이어스된 제11트랜지스터(Q11)와, 상기 제11트랜지스터(Q11)의 에미터 전류가 증가하면 베이스 전류가 감소하면서 에미터 전류가 감소하도록 바이어스된 제12트랜지스터(Q12)로 구성되는 바, 상기 제12트랜지스터(Q12)의 에미터 전류가 감소하면 수평 구동 트랜스포머(HDT)의 일차측으로 인가되는 전위가 전압 안정화 회로(50)에서 출력되는 구동 전원(Vcc)보다 감소하도록 한다.

이어서, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 장치의 동작 및 효과를 살펴보면 다음과 같다.

모니터의 전원이 온되면 전압 안정화 회로(50)에서 출력되는 구동 전원(Vcc)이 제15저항(R15)을 통해 제12트랜지스터(Q12)의 베이스단으로 인가되는 바, 상기 구동 전원(Vcc)이 제12트랜지스터(Q12)의 콜렉터단과 에미터단을 통해 수평 구동 트랜스포머(HDT)로 인가된다.

즉, 상기 수평 구동 트랜스포머(HDT)의 일차측으로 구동 전원(Vcc)이 인가되어 상기 수평 구동 트랜스포머(HDT)의 이차측으로 구동 전류가 출력되고, 상기 구동 전류에 의해 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 턴 온되어 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 에미터 전류가 흐르게 된다.

이때, 모니터가 고해상도 모드로 구동하여 구동 전원(Vcc)이 기본값보다 높음으로 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 에미터 전류가 일정치보다 높으면 제12캐패시터(C12)에 축적되는 전위가 높아지게 되는 바, 상기 제12캐패시터(C12)에 축적된 전위는 정류부(12)에서 직류 전압으로 변환되고, 오피앰프(OP)에서 증폭된 후 제어부(14)로 출력된다.

이때, 상기 제어부(14)로 높은 전압의 증폭 전압이 입력되기 때문에 제11트랜지스터(Q11)의 베이스 전류 및 에미터 전류는 증가하고, 제12트랜지스터(Q12)의 베이스 전류 및 에미터 전류는 감소하게 되는 바, 전압 안정화 회로(50)에서 출력되는 구동 전원(Vcc)이 감소된 후 수평 구동 트랜스포머(HDT)의 일차측으로 인가된다.

상기와 같이 고해상도 모드에서 구동 전원(Vcc)보다 낮은 전압이 수평 구동 트랜스포머(HDT)의 일차측으로 인가된다는 것은 기본 모드의 구동 전원이 상기 수평 구동 트랜스포머(HDT)로 인가되는 의미와 동일한 바, 상기 수평 구동 트랜스포머(HDT)의 이차측에서 출력되는 구동 전류의 세기가 낮아지면서 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류는 기본 모드에서의 베이스 전류와 동일한 양이 흐르게 된다.

또한, 상기와 같이 모니터가 고해상도 모드로 구동하다가 저해상도 모드로 구동하면 전압 안정화 회로(50)에서 출력되는 구동 전원(Vcc)의 세기가 낮아지는 바, 수평 구동 트랜스포머(HDT)의 일차측으로 상기 구동 전원(Vcc)보다 낮은 전압이 인가되기 때문에 상기 수평 구동 트랜스포머(HDT)의 이차측으로 출력되는 전류의 세기가 낮아지고 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류 및 에미터 전류가 기준값보다 낮아지게 된다.

따라서, 제12캐패시터(C12)에 축적되는 전압이 감소하게 되어 분압부(11)는 낮은 분압 전압을 출력하고 정류부(12)는 낮은 정류 전압을 출력하며, 증폭부(13)는 낮은 증폭 전압을 출력한다.

즉, 제어부(14)로 낮은 증폭 전압이 인가되는 바, 상기 제어부(14)의 제11트랜지스터(Q11)의 베이스 전류와 에미터 전류는 감소하고 제12트랜지스터(Q12)의 베이스 전류와 에미터 전류는 증가하면서 전압 안정화 회로(50)에서 출력되는 구동 전원(Vcc)이 모두 수평 구동 트랜스포머(HDT)의 일차측으로 인가된다.

상기와 같이 수평 구동 트랜스포머(HDT)로 구동 전원(Vcc)이 모두 인가되면 상기 수평 구동 트랜스포머(HDT)의 이차측으로는 고해상도 모드일 때와 동일한 크기의 구동 전류가 흐르게 되고, 수평 출력 트랜지스터(TR2)로 일정한 크기의 베이스 전류가 입력되어 일정한 에미터 전류를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 장치는, 모니터가 고해상도 모드로 구동하여 전압 안정화 회로에서 출력되는 구동 전원이 증가하고 수평 출력 트랜지스터의 에미터 전류의 증가하면 이를 수평 구동 트랜스포머로 궤환시킴으로 상기 구동 전원이 감소되도록 하고, 모니터가 저해상도 모드로 구동하여 상기 구동 전원이 감소하고 수평 출력 트랜지스터의 에미터 전류가 감소하면 상기 구동 전원이 증가하도록 함으로써, 모니터의 모드에 관계없이 항상 최적량의 베이스 전류를 상기 수평 출력 트랜지스터로 공급할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 수평 구동 트랜스포머(HDT)가 전압 안정화 회로(50)에서 출력되는 구동 전원(Vcc)을 구동 전류로 변환하고, 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 상기 구동 전류에 의해 턴 온/턴 오프되면서 플라이백 트랜스포머(FBT)의 B+ 전압을 스위칭하여 톱니파 전류를 발생시키는 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로에 있어서, 상기 수평 출력 트랜지스터의 에미터단의 전위를 분압하는 분압부(11)와, 상기 분압부에 의해 분압된 전위를 정류하는 정류부(12)와, 상기 정류부에서 출력되는 직류 전압을 증폭하는 증폭부(13)와, 상기 증폭부에서 출력되는 증폭 전압이 증가하면 낮은 전위의 제어 전압을 수평 구동 트랜스포머로 인가하고 상기 증폭부에서 출력되는 증폭 전압이 감소하면 높은 전위의 제어 전압을 상기 수평 구동 트랜스포머로 인가하는 제어부(14)로 구성된 것을 특징으로 하는 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 분압부(11)는 상기 수평 출력 트랜지스터의 에미터단과 접지단 사이에 직렬 접속된 제11캐패시터(C11) 및 제12캐패시터(C12)로 구성된 것을 특징으로 하는 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 증폭부(13)는 부궤환 증폭되는 오피앰프(OP)로 구현되는 것을 특징으로 하는 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어부(14)는 상기 증폭 전압이 증가하면 베이스 전류가 증가하면서 에미터 전류가 증가하도록 바이어스된 제11트랜지스터(Q11)와, 상기 제11트랜지스터의 에미터 전류가 증가하면 베이스 전류가 감소하면서 에미터 전류가 감소하도록 바이어스된 제12트랜지스터(Q12)로 구성되어, 상기 제12트랜지스터의 에미터 전류가 감소하면 수평 구동 트랜스포머의 일차측으로 인가되는 전위가 구동 전원보다 감소하도록 된 것을 특징으로 하는 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로.