KR20000011135U - 다중모드 모니터의 수평편향 선형성 보정회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 모니터의 편향 회로에 관한 것으로 n개의 제어신호를 출력하는 마이콤과, 상기 마이콤으로부터 n개의 제어신호가 각각 입력되는 n개의 스위칭부와, 상기 n개의 스위칭부와 각각 직렬 접속되는 동시에 보정커패시터와 병렬 접속되는 n개의 보조커패시터로 구성되어, 상기 마이콤이 로우레벨의 제어신호를 출력하면 스위칭부가 턴온되어 보정커패시터와 보조커패시터를 병렬 접속하고, 상기 마이콤이 하이레벨의 제어신호를 출력하면 스위칭부가 턴오프되어 보정커패시터와 보조커패시터의 접속을 차단하도록 하는 다중모드 모니터의 수평편향 선형성 보정회로에 있어서, 상기 n개의 스위칭부가, 상기 마이콤으로부터 n개의 제어신호가 각각 입력되는 n개의 노아게이트와 ; 상기 n개의 노아게이트의 출력신호에 의해 각각 턴온/오프되어 입력되어 보정커패시터에 n개의 보조커패시터를 각각 병렬 접속 또는 차단하는 n개의 전계효과트랜지스터로 구성되어 있어, 상기 n개의 노아게이트와 n개의 전계효과트랜지스터를 이용하여 보정커패시터에 n개의 보조커패시터를 병렬 접속 혹은 차단시키므로써, 회로 부품수를 감소시켜 제조 비용을 절감한다는 데 그 효과가 있다.

Description

다중모드 모니터의 수평편향 선형성 보정회로(A circuit for recompensing a horizon-deflection-linearity in a multi-mode monitor)

본 고안은 다중모드 모니터의 수평편향회로에 관한 것으로, 특히 다중모드 모니터에서 지원하는 비디오카드의 모드별 수평주파수 변동에 따라 커패시턴스를 변화시킴으로 화면 수평폭과 직선성을 개선할 수 있도록 한 다중모드 모니터의 수평편향 선형성 보정회로에 관한 것이다.

일반적으로, 모니터는 컴퓨터의 비디오카드로부터 수신된 영상신호와 동기신호를 입력받아 CRT 화면에 정보를 디스플레이하는 장치로서, 영상신호를 처리하기 위한 비디오 계통과, 수직 및 수평 편향을 위한 편향 계통 및 전원 계통 등으로 구성된다.

여기서, 상기 비디오카드는 여러가지 모드로 구별되는 바, 상기 비디오카드의 모드에 따른 모니터의 분류를 표1 을 통해 살펴보면 다음과 같다.

즉, 상기한 비디오 모드는 구현하려는 해상도에 따라 수평주파수와 수직주파수를 다르게 출력하는 바, 상기 수직주파수가 저주파에서 고주파로 증가할수록 화면 깜박거림이 방지됨으로 사용자들의 눈의 피로를 감소시킬 수 있게 된다.

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

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

상기한 다중 모드 모니터의 수평 편향 회로를 설명하기에 앞서, 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, 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 수평편향회로를 도시하고 있는 바, 비디오카드(미도시)에서 출력된 수평동기신호는 수평발진부(미도시)에서 수평구동신호(H.drive)로 적절하게 신호 변조되어 수평구동트랜지스터(TR1)로 공급된다.

수평구동신호(H.drive)는 수평구동트랜지스터(TR1)를 온 시키고, 구동전원(Vcc)과 수평구동트랜지스터(TR1)와 수평구동트랜스포머(HDT)를 도통시킴으로 수평출력트랜지스터(TR2)의 베이스단에 전류를 공급해준다.

이때, 수평출력트랜지스터(TR2)가 턴-온 되면 플라이백트랜스포머(미도시)의 B+ 전류가 수평편향코일(HD.Y)을 통해 수평출력트랜지스터(TR2)로 흐르게 된다. 이와 같이 수평출력트랜지스터(TR2)가 온 되는 동안에는 톱니파의 유효 주사기간의 후반부(즉, b점에서 c점 사이)에 해당되고, 수평구동신호(H.drive)에 따라 수평출력트랜지스터(TR2)가 급격하게 턴 오프되면 수평편향코일(HD.Y)에 축적된 전류가 귀선커패시터(RE.C)를 충전시킨다.

여기서, 귀선 커패시터(RE.C)가 완전히 충전되면 수평 편향 코일(HD.Y)로 다시 방전하고, 이에 따라 수평편향코일(HD.Y)에 전류가 다시 축적된다. 이때, 귀선커패시터(RE.C)의 충전 및 방전의 전기간이 귀선기간(즉, c점에서 a'점 사이)에 해당하는 기간이 된다.

또한, 상기와 같이 수평편향코일(HD.Y)에 에너지가 축적되어 수평편향코일 (HD.Y )전압이 댐퍼다이오드(D.D)에 순방향의 바이어스를 인가할 정도가 되면 댐퍼다이오드(D.D)가 도통되고 수평편향코일(HD.Y)에 흐르는 전류는 제로로 떨어지게 된다. 이와 같이 댐퍼다이오드(D.D)에 전류가 흐르는 기간이 톱니파의 유효 주사기간의 전반부(즉, a점에서 b점 사이)에 해당된다.

상기와 같이 수평편향 코일(HD.Y)에 흐르는 전류가 제로가 되는 시점에서 수평구동신호(H.drive)에 의해 다시 수평출력트랜지스터(TR2)가 턴-온 되면서 상기와 같은 과정을 반복하게 되는데, 수평편향코일(HD.Y)에 톱니파 전류가 흐르게 되어서 전자빔의 수평 편향이 이루어지게 된다.

그러나, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기한 수평 편향 코일(HD.Y)에 도 3a에 도시된 완전한 톱니파 전류가 흐르게 되면 화면 수평폭의 비선형 현상이 일어나게 되는 바, 모니터의 형광면과 수평편향코일(HD.Y)의 중심과의 거리가 형광면의 가장자리로 갈수록 길어지기 때문에 수평편향코일(HD.Y)의 수평 편향각의 변화량이 화면 천체에서 일정하면 화면의 가장자리 부분에서 화상의 늘어짐이 나타나게 된다 ( l₂>l₁<l₃ ).

따라서, 도 3d에 도시된 바와 같이 화면의 선형성을 향상시키기 위해서는 도 3c와 같은 S자형 톱니파를 수평편향코일(HD.Y)로 흘려주어야 하는 바, 완전한 톱니파 전류를 보정하여 S자형 톱니파 전류를 생성하는 수평편향 선형성 보정회로가 도 2에 도시된 바와 같이 상기 수평편향코일(HD.Y)과 직렬 접속되어 있다.

즉, 상기한 수평편향 선형성 보정회로는 상기 수평편향코일(HD.Y)에 직렬로 연결된 수평선형코일(Ls) 및 보정커패시터(Cs0)와, 상기 수평선형코일(Ls)에 병렬로 연결된 저항(R) 및 커패시터(C)로 구성되는 바, 상기와 같이 구성된 수평편향 선형성 보정회로는 귀선커패시터(RE.C)와 더불어 직렬 및 병렬 공진회로를 형성하여 발진하면서 적당한 S자형 톱니파 전류를 생성한다.

이때, 상기 수평선형코일(Ls)은 화면의 수평폭이 좌우 대칭을 이루도록 조절하고, 상기 보정커패시터(Cs0)는 수평 주사의 좌우 늘어짐을 방지하기 위하여 톱니파 전류를 S보정하며, 저항(R)과 커패시터(C)는 노이즈를 제거하는 바, 상기한 수평선형코일(Ls)의 인덕턴스와 보정커패시터(Cs0)의 커패시턴스가 톱니파 전류의 발진 주파수 및 크기를 결정하도록 되어 있다.

상기와 같이 결정된 S자형 톱니파 전류가 수평편향코일(HD.Y)로 흐르면, 상기 톱니파 전류의 크기에 비례하게 발생된 자력의 세기에 따라 전자빔이 편향함으로써 화면 수평폭과 선형성이 보정되어 지고 있다.

이때, 상기 보정커패시터(Cs0)의 커패시턴스는 모니터가 구동하는 모드별로 가변되어야 하는 바, 이를 위하여 상기 보정커패시터(Cs0)와 다수의 보조커패시터(Cs1,Cs2,Cs3,Cs4)가 병렬 접속되어 있고 상기 다수의 보조커패시터(Cs1,Cs2,Cs3,Cs4)가 스위칭부(20)에 의해 스위칭되면서 전체적인 커패시턴스가 가변되도록 되어 있다.

이를 상세하게 설명하면, 모니터는 모니터의 모드별로 즉, 모니터로 입력되는 수평주파수별로 제어신호(S1,S2,S3,S4)를 하이레벨 또는 로우레벨로 출력하도록 되어 있는 바, 이를 표 2를 통해 살펴보면 다음과 같다.

구 분	S1	S2	S3	S4	전체 커패시턴스
31∼33 KHz	L	L	L	L	Cs0+Cs1+Cs2+Cs3+Cs4
35∼42 KHz	H	L	L	L	Cs0+Cs2+Cs3+Cs4
47∼52 KHz	H	H	L	L	Cs0+Cs3+Cs4
56∼62 KHz	H	H	H	L	Cs0+Cs4
64 KHz	H	H	H	H	Cs0

즉, 마이콤(10)으로부터 출력되는 제어신호(S1,S2,S3,S4)가 로우레벨이면 스위칭부(20)가 도통되면서 보정커패시터에 보조커패시터를 병렬 접속하여 전체 커패시턴스를 증가시킨다.

이때 상기 스위칭부(20)는 일반적으로 바이폴라접합트랜지스터(Q1,Q2,Q3,Q4)와 전계효과트랜지스터(FET1,FET2,FET3,FET4)의 조합으로 구성되어 있다.

예컨대, 수평주파수가 56∼62KHz일 때 상기 마이콤(10)은 로우레벨의 제 4 제어신호(S4)를 출력하고, 이에 따라 상기 로우레벨의 제 4 제어신호(S4)는 제 4 트랜지스터(Q4)에 공급되어 상기 제 4 트랜지스터(Q4)를 턴오프시킨다. 상기 제 4 트랜지스터(Q4)가 턴오프됨에 따라 제 4 전계효과트랜지스터(FET4)가 턴온되어, 보정커패시터(Cs0)에 제 4 보조커패시터(Cs4)를 병렬로 접속시킨다.

그러나, 종래의 수평편향 선형성 보정회로는 보정 커패시터(Cs0)에 제 1,2,3,4 보조커패시터(Cs1,Cs2,Cs3,Cs4)를 접속 혹은 차단시키기 위해 바이폴라접합트랜지스터(Bipolar Junction Transistor)를 사용하고 있는 바, 일반적으로 바이폴라접합트랜지스터는 외부 노이즈에 민감하게 반응하여 오동작을 일으키기 쉬울 뿐만 아니라 바이폴라접합트랜지스터의 바이어스를 매칭시키기 위해 회로 부품수가 증가한다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다수개의 노아게이트와 전계효과트랜지스터를 이용하여 수평편향 선형성 보정커패시터에 다수개의 보조커패시터를 병렬 접속 혹은 차단시키므로써, 회로 부품수를 감소시켜 제조 비용을 절감하도록 되어진 다중모드 모니터의 수평편향 선형성 보정회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 다중모드 모니터의 수평편향 선형성 보정회로는,

n개의 제어신호를 출력하는 마이콤과, 상기 마이콤으로부터 n개의 제어신호가 각각 입력되는 n개의 스위칭부와, 상기 n개의 스위칭부와 각각 직렬 접속되는 동시에 보정커패시터와 병렬 접속되는 n개의 보조커패시터로 구성되어, 상기 마이콤이 로우레벨의 제어신호를 출력하면 스위칭부가 턴온되어 보정커패시터와 보조커패시터를 병렬 접속하고, 상기 마이콤이 하이레벨의 제어신호를 출력하면 스위칭부가 턴오프되어 보정커패시터와 보조커패시터의 접속을 차단하도록 하는 다중모드 모니터의 수평편향 선형성 보정회로에 있어서,

상기 n개의 스위칭부가,

상기 마이콤으로부터 n개의 제어신호가 각각 입력되는 n개의 노아게이트와 ;

상기 n개의 노아게이트의 출력신호에 의해 각각 턴온/오프되어 입력되어 보정커패시터에 n개의 보조커패시터를 각각 병렬 접속 또는 차단하는 n개의 전계효과트랜지스터로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 수평편향 원리를 설명하기 위한 그래프도,

도 2는 일반적인 수평편향 선형성 보정회로가 적용된 다중모드 모니터의 수평편향회로를 도시한 회로도,

도 3a는 완전한 톱니파 전류의 그래프도,

도 3b는 완전한 톱니파 전류가 수평편향코일로 흐를 경우 화면 수평폭의 비선형 상태를 도시한 평면도,

도 3c는 S자형 톱니파 전류의 그래프도,

도 3d는 S자형 톱니파 전류가 수평편향코일로 흐를 경우 화면 수평폭의 선형 상태를 도시한 평면도,

도 4는 본 고안에 따른 수평편향 선형성 보정회로가 적용된 다중모드 모니터의 수평편향회로가 도시된 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 마이콤 20 : 스위칭부

TR1 : 수평구동트랜지스터 HDT : 수평구동트랜스포머

TR2 : 수평출력트랜지스터 HD.Y : 수평편향코일

D.D : 댐퍼 다이오드 RE.C : 귀선커패시터

Ls: 보정코일 Cs0 : 보정커패시터

Cs 1,2,3,4: 제 1,2,3 보조커패시터

NOR 1,2,3,4 : 제 1,2,3,4 노아게이트

FET 1,2,3,4 : 제 1,2,3,4 전계효과트랜지스터

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시 예를 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안에 따른 수평편향 선형성 보정회로가 적용된 모니터의 수평편향회로를 도시한 회로도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 회로는, n개의 제어신호(S1,S2,S3,S4)를 출력하는 마이콤(10)과, 상기 마이콤(19)으로부터 n개의 제어신호(S1,S2,S3,S4)가 각각 입력되는 n개의 스위칭부(20)와, 상기 n개의 스위칭부(20)와 각각 직렬 접속되는 동시에 보정커패시터(Cs0)와 병렬 접속되는 n개의 보조커패시터(Cs1,Cs2,Cs3,Cs4)로 구성되어, 상기 마이콤(10)이 로우레벨의 제어신호(S1,S2,S3,S4)를 출력하면 스위칭부(20)가 턴온되어 보정커패시터(Cs0)와 보조커패시터(Cs1,Cs2,Cs3,Cs4)를 병렬 접속하고, 상기 마이콤(10)이 하이레벨의 제어신호(S1,S2,S3,S4)를 출력하면 스위칭부(20)가 턴오프되어 보정커패시터(Cs0)와 보조커패시터(Cs1,Cs2,Cs3,Cs4)의 접속을 차단하도록 하는 다중모드 모니터의 수평편향 선형성 보정회로에 있어서, 상기 n개의 스위칭부(20)가, 상기 마이콤(10)으로부터 n개의 제어신호(S1,S2,S3,S4)가 각각 입력되는 n개의 노아게이트(NOR1,NOR2,NOR3,NOR4)와 ; 상기 n개의 노아게이트(NOR1,NOR2,NOR3,NOR4)의 출력신호에 의해 각각 턴온/오프되어 입력되어 보정커패시터(Cs0)에 n개의 보조커패시터(Cs1,Cs2,Cs3,Cs4)를 각각 병렬 접속 또는 차단하는 n개의 전계효과트랜지스터(FET1,FET2,FET3,FET4)로 구성되어 있다.

여기서 상기 n개의 노아게이트(NOR1,NOR2,NOR3,NOR4)는 TTL IC인 '74LS04'를 이용하여 간단하게 구현할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 회로의 동작 및 효과를 표 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 일반적인 수평편향원리는 종래 기술과 동일한 바, 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.

마이콤(20)은 모니터의 모드에 따라 하이 또는 로우 레벨의 제어신호를 출력하는 바, 상기 로우레벨의 제어신호가 스위칭부(20)로 인가되면 상기 스위칭부(20)가 턴 온되면서 보정커패시터(Cs0)에 다수개의 보조커패시터(Cs1,Cs2,Cs3,Cs4)를 병렬 접속한다.

예컨대, 수평주파수가 56∼62KHz일 때 상기 마이콤(10)은 하이레벨의 제 1,2,3 제어신호(S1,S2,S3)와 로우레벨의 제 4 제어신호(S4)를 출력한다.

이에 따라, 상기 하이레벨의 제 1,2,3 제어신호(S1,S2,S3)는 제 1,2,3 노아게이트(NOR1,NOR2,NOR3)에 입력되므로, 상기 제 1,2,3 노아게이트(NOR1,NOR2,NOR3)는 로우레벨의 출력신호를 출력한다. 상기 제 1,2,3 노아게이트(NOR1,NOR2,NOR3)로부터 출력되는 로우레벨의 출력신호에 의해 제 1,2,3 전계효과트랜지스터(FET1,FET2,FET3)가 턴오프되므로, 보정커패시터(Cs0)와 제 1,2,3 보조커패시터(Cs1,Cs2,Cs3)의 접속이 차단된다.

한편, 상기 로우레벨의 제 4 제어신호(S4)는 제 4 노아게이트(NOR4)에 입력되므로, 상기 제 4 노아게이트(NOR4)는 하이레벨의 출력신호를 출력한다. 상기 제 4 노아게이트(NOR4)로부터 출력되는 하이레벨의 출력신호에 의해 제 4 전계효과트랜지스터(FET4)가 턴오프되므로, 보정커패시터(Cs0)에 제 4 보조커패시터(Cs4)가 병렬 접속된다.

즉, 상기 수평주파수가 56∼62KHz일 때 상기 마이콤(10)으로부터 출력되는 제어신호에 의해 제 4 보조커패시터(Cs4)만이 보정커패시터(Cs0)에 병렬 접속된다.

이에 따라 상기 보정커패시터(Cs0)의 커패시턴스는 모니터가 구동하는 모드별로 가변되어야 하는 바, 이를 위하여 상기 보정커패시터(Cs0)와 다수의 보조커패시터(Cs1,Cs2,Cs3,Cs4)가 병렬 접속되고 상기 다수의 보조커패시터(Cs1,Cs2,Cs3,Cs4)가 스위칭부(20)에 의해 스위칭되면서 전체적인 커패시턴스가 가변된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 다수개의 노아게이트(NOR1,NOR2,NOR3,NOR4)와 전계효과트랜지스터(FET1,FET2,FET3,FET4)를 이용하여 수평편향 선형성 보정커패시터(Cs0)에 제 1,2,3,4 보조커패시터(Cs1,Cs2,Cs3,Cs4)를 병렬 접속 혹은 차단시키므로써, 회로 부품수를 감소시켜 제조 비용을 절감한다는 데 그 효과가 있다.

Claims (1)

1. n개의 제어신호를 출력하는 마이콤과, 상기 마이콤으로부터 n개의 제어신호가 각각 입력되는 n개의 스위칭부와, 상기 n개의 스위칭부와 각각 직렬 접속되는 동시에 보정커패시터와 병렬 접속되는 n개의 보조커패시터로 구성되어, 상기 마이콤이 로우레벨의 제어신호를 출력하면 스위칭부가 턴온되어 보정커패시터와 보조커패시터를 병렬 접속하고, 상기 마이콤이 하이레벨의 제어신호를 출력하면 스위칭부가 턴오프되어 보정커패시터와 보조커패시터의 접속을 차단하도록 하는 다중모드 모니터의 수평편향 선형성 보정회로에 있어서,

   상기 n개의 스위칭부가,

   상기 마이콤으로부터 n개의 제어신호가 각각 입력되는 n개의 노아게이트와 ;

   상기 n개의 노아게이트의 출력신호에 의해 각각 턴온/오프되어 입력되어 보정커패시터에 n개의 보조커패시터를 각각 병렬 접속 또는 차단하는 n개의 전계효과트랜지스터로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중모드 모니터의 수평편향 선형성보정회로.