KR20000015604A - 다중모드 모니터의 수평 선형성 보정회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중모드 모니터의 수평 선형성 보정회로에 관한 것으로서, 본 발명의 회로는, 비디오 카드에서 출력되는 수평 동기신호를 입력받아 수평 주파수에 따라 로우 또는 하이 레벨를 갖는 N개의 제어신호(S1,S2,S3)를 출력하는 마이콤(10)과 ; 상기 N개의 제어신호(S1,S2,S3)에 의해 각각 스위칭 온되어 보정전류( ILS )를 공급하는 N개의 스위칭수단(20) ; 및 수평 편향 코일(HD.Y)과 보정 캐패시터(Cs) 사이에 직렬 접속되고, 톱니파전류( IDY )가 흐르는 1차측 코일(L1)과 보정전류( ILS )가 흐르는 N개의 2차측 코일(L2-1,2,3)로 구성되는 가변 인덕터(30)로 구성되어 있어, 다중 모드 모니터에서 구현하고자 하는 비디오 모드에 따라 수평 주파수가 31∼75KHz로 변화하면 화면의 수평 선형성을 조정하기 위한 가변 인덕터(30)의 인덕턴스가 보정전류( ILS )의 크기에 의해 가변되므로써, 수상관 화면 수평폭의 좌우 대칭성을 정확하게 맞춘다는 데 그 효과가 있다.

Description

다중모드 모니터의 수평 선형성 보정회로 (A circuit of compensating a horizontal-linearity in a multi-mode monitor)
본 발명은 모니터의 수평 편향 회로에 관한 것으로, 특히 비디오 모드별 수평 주파수에 따라 가변 인덕터의 인덕턴스를 가변시켜 수상관 화면 수평폭의 좌우 대칭성을 정확하게 맞추도록 한 다중모드 모니터의 수평 선형성 보정회로에 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.
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 50 ~ 90 1024*7681280*1024
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.
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 모니터의 수평 편향회로를 도시하고 있는 바, 비디오 카드(미도시)에서 출력된 수평 동기신호는 수평 발진부(미도시)에서 수평 구동신호(H.drive)로 적절하게 신호 변조되어 수평 구동 트랜지스터(TR1)로 공급된다. 수평 구동신호(H.drive)는 수평 구동 트랜지스터(TR1)를 온 시키고, 구동 전원(Vcc)과 수평 구동 트랜지스터(TR1)와 수평 구동 트랜스포머(HDT)를 도통시킴으로 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 단자에 전류를 공급해준다.
이때, 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 턴-온 되면 플라이백 트랜스포머(미도시)의 B+ 전원 전류가 수평 편향 코일(HD.Y)을 통해 수평 출력 트랜지스터(TR2)로 흐르게 된다. 이와 같이 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 온 되는 동안에는 톱니파의 유효 주사기간의 후반부(즉, b점에서 c점 사이)에 해당되고, 수평 구동신호(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, 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, 귀선 캐패시터(RE.C)의 충전 및 방전의 전기간이 귀선 기간(즉, c점에서 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. 이와 같이 댐퍼 다이오드(D.D)에 전류가 흐르는 기간이 톱니파의 유효 주사기간의 전반부(즉, a점에서 b점 사이)에 해당된다.
상기와 같이 수평 편향 코일(HD.Y)에 흐르는 전류가 제로가 되는 시점에서 수평 구동신호(H.drive)에 의해 다시 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 턴-온 되면서 상기와 같은 과정을 반복하게 되는데, 수평 편향 코일(HD.Y)에 톱니파 전류가 흐르게 되어서 전자빔의 수평 편향이 이루어지게 된다.
그러나, 수평 편향 코일(HD.Y)에 도 3a에 도시된 완전한 톱니파 전류가 흐르게 되면 도 3b에 도시된 바와 같이 화면 수평폭의 비선형 현상이 일어나게 되는데, 이는 모니터의 형광면과 수평 편향 코일(HD.Y)의 중심과의 거리가 형광면의 가장자리로 갈수록 길어지기 때문에 수평 편향 코일(HD.Y)의 수평 편향각의 변화량이 화면 전체에서 일정하면 화면의 가장자리 부분에서 화상의 늘어짐이 나타나게 된다. ( l2>l1<l3 )
따라서, 도 3d에 도시된 바와 같이 화면의 선형성을 향상시키기 위하여는 도 3c와 같은 S자형 톱니파를 수평 편향 코일(HD.Y)로 흘려주어야 한다.
이와 같이 완전한 톱니파 전류를 S보정하여 S자형 톱니파 전류를 생성하기 위해 수평 편향 선형성 보정회로가 수평 편향 코일(HD.Y)에 직렬 접속되어 있다.
즉, 상기한 수평 편향 선형성 보정회로는 상기 수평 편향 코일(HD.Y)에 직렬로 연결된 수평 선형 코일(LS) 및 보정 캐패시터(CS)와, 상기 수평 선형 코일(LS)에 병렬로 연결된 저항(R3) 및 캐패시터(C3)로 구성되는 바, 귀선 캐패시터(RE.C)와 더불어 직렬 및 병렬 공진회로를 형성하여 발진하면서 적당한 S자형 톱니파 전류를 생성한다.
이때, 상기 수평 선형 코일(LS)은 화면의 수평폭이 좌우 대칭을 이루도록 조절하고, 상기 보정 캐패시터(CS)는 수평 주사의 좌우 늘어짐을 방지하기 위하여 톱니파 전류를 S보정하며, 저항(R)과 캐패시터(C)는 노이즈를 제거하는 바, 상기한 수평 선형 코일(LS)의 인덕턴스와 보정 캐패시터(CS)의 캐패시턴스가 톱니파 전류의 발진 주파수 및 크기를 결정하도록 되어 있다.
상기와 같이 결정된 S자형 톱니파 전류가 수평 편향 코일(HD.Y)로 흐르면, 상기 톱니파 전류의 크기에 비례하게 발생된 자력의 세기에 따라 전자빔이 편향함으로써 화면 수평폭과 선형성이 보정되어 지고 있다.
여기서, 화면 수평폭을 결정짓는 인자인 상기한 수평 선형 코일(LS)은 영구자석에 도선을 감음으로 얻을 수 있으며 도 4와 같은 특성을 가지고 있는 바, 톱니파 전류가 흐르지 않을 때의 인덕턴스는 일정값으로 고정되고, 톱니파 전류가 (+) 주기인 동안에는 인덕턴스가 급격하게 증가하며, 톱니파 전류가 (-) 주기인 동안에는 완만하게 감소하도록 되어 있다. 상기와 같이 S자 형으로 인덕턴스가 변화하는 동안 모니터의 화면 중심으로부터 화면 좌, 우의 거리가 동일한 화면의 균형이 이루어지도록 되어 있다.
그러나, 상기한 수평 선형 코일(LS)은 톱니파 전류가 흐르지 않을 때의 인덕턴스가 일정하게 고정되어 있기 때문에 단일 모드 모니터에는 적절하게 적용할 수 있으나, 다양한 모드를 구현할 수 있도록 설계된 다중 모드 모니터에는 적용할 수 없게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 비디오 모드별 수평 주파수에 따라 가변 인덕터의 인덕턴스를 가변시켜 수상관 화면 수평폭의 좌우 대칭성을 정확하게 맞추도록 한 다중모드 모니터의 수평 선형성 보정회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다중 모드 모니터의 수평 선형성 보정 회로는,
비디오 카드에서 출력되는 수평 동기신호를 입력받아 수평 주파수에 따라 로우 또는 하이 레벨를 갖는 N개의 제어신호를 출력하는 마이콤과 ;
상기 N개의 제어신호에 의해 각각 스위칭 온되어 보정전류를 공급하는 N개의 스위칭수단 ; 및
수평 편향 코일과 보정 캐패시터 사이에 직렬 접속되고, 톱니파전류가 흐르는 1차측 코일과 보정전류가 흐르는 N개의 2차측 코일로 구성되어, 상기 톱니파전류와 보정전류의 크기에 따라 인덕턴스가 가변되는 가변 인덕터로 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 톱니파 전류에 대한 그래프도,
도 2는 종래의 수평 선형성 보정회로가 적용된 단일모드 모니터의 수평 편향회로를 도시한 회로도,
도 3은 모니터의 수평 선형성 보정회로의 필요성을 도시한 도면으로서,
도 3a는 완전한 톱니파 전류의 그래프도,
도 3b는 완전한 톱니파 전류가 편향 코일로 흐를 경우 화면 수평폭의 비선형 상태를 도시한 평면도,
도 3c는 S자형 톱니파 전류의 그래프도,
도 3d는 S자형 톱니파 전류가 편향 코일로 흐를 경우 화면 수평폭의 선형 상태를 도시한 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 다중모드 모니터의 수평 선형성 보정회로를 도시한 회로도,
도 5는 도 4에 도시된 가변 인덕터의 외관도를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 마이콤 20 : 스위칭 수단
30 : 가변 인덕터 HD.Y : 수평 편향 코일
L1 : 1차측 코일 L2-1,2,3 : 2차측 제1,2,3코일
Cs : 보정 콘덴서 Q 11,12,13: 제 1,2,3 트랜지스터
R 11,12,13,14,15,16,17,18,19 : 저항
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 다중 모드 모니터의 수평 선형성 보정회로가 도시한 회로도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 회로는, 비디오 카드에서 출력되는 수평 동기신호를 입력받아 수평 주파수에 따라 로우 또는 하이 레벨를 갖는 N개의 제어신호(S1,S2,S3)를 출력하는 마이콤(10)과 ; 상기 N개의 제어신호(S1,S2,S3)에 의해 각각 스위칭 온되어 보정전류( ILS )를 공급하는 N개의 스위칭수단(20) ; 및 수평 편향 코일(HD.Y)과 보정 캐패시터(Cs) 사이에 직렬 접속되고, 톱니파전류( IDY )가 흐르는 1차측 코일(L1)과 보정전류( ILS )가 흐르는 N개의 2차측 코일(L2-1,2,3)로 구성되어, 상기 톱니파전류( IDY )와 보정전류( ILS )의 크기에 따라 인덕턴스가 가변되는 가변 인덕터(30)로 구성되어 있다.
여기서 상기 스위칭수단(20)은, 베이스단이 저항(R11,12)을 통해 마이콤(10)으로부터 제 1 제어신호(S1)를 입력받고 콜렉터단이 저항(R13)을 통해 소정 전압(12V)을 공급받고, 에미터단이 상기 가변 인덕터(30)의 2차측 제1코일(L2-1)과 연결되는 제 1 트랜지스터(Q11)와 ; 베이스단이 저항(R14,15)을 통해 마이콤(10)으로부터 제 2 제어신호(S2)를 입력받고 콜렉터단이 저항(R16)을 통해 소정 전압(12V)을 공급받고, 에미터단이 상기 가변 인덕터(30)의 2차측 제1코일(L2-2)과 연결되는 제 2 트랜지스터(Q12) ; 및 베이스단이 저항(R17,18)을 통해 마이콤(10)으로부터 제 3 제어신호(S3)를 입력받고 콜렉터단이 저항(R19)을 통해 소정 전압(12V)을 공급받고, 에미터단이 상기 가변 인덕터(30)의 2차측 제1코일(L2-3)과 연결되는 제 3 트랜지스터(Q13)로 구성되어 있다.
도 5는 본 발명에 따른 가변 인덕터의 외관도를 도시한 도면으로, 도 5에 도시된 바와 같이 가변 인덕터(30)는, 기판(P)과 ; 상기 기판(P) 상에 설치되어 톱니파 전류( IDY )를 인가받아 자계를 형성하는 1차측 코일(L1) ; 및 N개의 코일을 상기 기판(P)상에 수직하게 적층하고 각 코일에 감겨진 권선이 직렬로 연결되는 한편 각 코일별로 분지된 입력단을 통해 보정전류( ILS )를 인가받아 자계를 형성하는 2차측 코일(L2-1,2,3)로 이루어져, 상기 1차측 코일(L1)과 2차측 코일(L2-1,2,3)의 상호 간섭에 의한 자계 중첩으로 인덕턴스를 가변시킬 수 있다.
이때 상기 기판(P)의 1핀을 통해 1차측 코일(L1)의 일단이 톱니파전류( IDY )를 인가받고, 2핀을 통해 1차측 코일(L1)의 타단이 접지되며, 4,8,9핀을 통해 2차측 제1,2,3코일(L2-1,2,3)이 일단이 각각 보정전류( ILS )를 인가받고, 10핀을 통해 2차측 제1,2,3코일(L2-1,2,3)의 타단이 접지된다.
상기 가변 인덕터(30)의 1차측 코일(L1)은 50∼90mH의 초크코일을 사용하고 다수개의 2차측 코일(L2-1,2,3)은 7∼9μH의 초크 코일을 사용한다.
이어서 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 회로의 동작 및 효과를 자세히 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 마이콤(10)은 비디오 카드로부터 수평 동기신호를 입력받아 이에 따른 제 1 2,3 제어신호(S1,2,3)을 출력한다. 즉, 수평 동기신호의 주파수가 낮으면 제 1,2,3, 제어전압(S1,2,3)을 모두 로우 레벨로 출력하고, 수평 동기신호의 주파수가 높아질수록 차례로 제 1 2,3 제어신호(S1,2,3)를 하이 레벨로 출력한다.
(1) 하이 레벨의 제 1 제어신호가 출력될 경우
상기 마이콤(10)으로부터 하이 레벨의 제 1 제어신호(S1)와 로우 레벨의 제 2,3 제어신호(S2,3)가 출력되면, 상기 하이 레벨의 제 1 제어신호(S1)가 저항(R11,12)을 통해 제 1 트랜지스터(Q11)의 베이스단에 입력되어 상기 제 1 트랜지스터(Q11)가 스위칭 온되고, 상기 제 1 트랜지스터(Q11)가 스위칭 온됨에 따라 보정전류( ILS )가 상기 제 1 트랜지스터(Q11)를 통해 가변 인덕터(30)의 2차측 제1코일(L2-1)에 공급된다. 이에 따라 보정전류( ILS )에 의해 상기 가변 인덕터(30)의 인덕턴스가 증가한다.
(2) 하이 레벨의 제 1,2 제어신호가 출력될 경우
한편, 상기 마이콤(10)으로부터 하이 레벨의 제 1,2 제어신호(S1,2)와 로우 레벨의 제 3 제어신호(S3)가 출력되면, 상기 제 1,2 트랜지스터(Q11,12)가 스위칭 온됨에 따라 보정전류( ILS )가 상기 가변 인덕터(20)의 2차측 제1코일(L2-1)과 제2코일(L2-2)에 공급되어, 보정전류( ILS )에 의해 상기 가변 인덕터(30)의 인덕턴스가 (1)의 경우보다 상대적으로 증가한다.
(2) 하이 레벨의 제 1,2,3 제어신호가 출력될 경우
한편, 상기 마이콤(10)으로부터 하이 레벨의 제 1,2,3 제어신호(S1,2,3)가 출력되면, 상기 제 1,2,3 트랜지스터(Q11,12,13)가 스위칭 온됨에 따라 보정전류( ILS )가 상기 가변 인덕터(20)의 2차측 제1코일(L2-1)과 제2코일(L2-2)과 제3코일(L2-3)에 모두 공급되어, 보정전류( ILS )에 의해 상기 가변 인덕터(30)의 인덕턴스가 (2)의 경우보다 상대적으로 증가한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 장치는, 다중 모드 모니터에서 구현하고자 하는 비디오 모드에 따라 수평 주파수가 31∼75KHz로 변화하면 화면의 수평 선형성을 조정하기 위한 가변 인덕터(30)의 인덕턴스가 보정전류( ILS )의 크기에 의해 가변되므로써, 수상관 화면 수평폭의 좌우 대칭성을 정확하게 맞춘다는 데 그 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 비디오 카드에서 출력되는 수평 동기신호를 입력받아 수평 주파수에 따라 로우 또는 하이 레벨를 갖는 N개의 제어신호(S1,S2,S3)를 출력하는 마이콤(10)과 ;
    상기 N개의 제어신호(S1,S2,S3)에 의해 각각 스위칭 온되어 보정전류( ILS )를 공급하는 N개의 스위칭수단(20) ; 및
    수평 편향 코일(HD.Y)과 보정 캐패시터(Cs) 사이에 직렬 접속되고, 톱니파전류( IDY )가 흐르는 1차측 코일(L1)과 보정전류( ILS )가 흐르는 N개의 2차측 코일(L2-1,2,3)로 구성되어, 상기 톱니파전류( IDY )와 보정전류( ILS )의 크기에 따라 인덕턴스가 가변되는 가변 인덕터(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 다중모드 모니터의 수평 선형성 보정회로.
  2. 제 1 항에 있어서 상기 스위칭수단(20)은,
    베이스단이 저항(R11,12)을 통해 마이콤(10)으로부터 제 1 제어신호(S1)를 입력받고 콜렉터단이 저항(R13)을 통해 소정 전압(12V)을 공급받고, 에미터단이 상기 가변 인덕터(20)의 2차측 제1코일(L2-1)과 연결되는 제 1 트랜지스터(Q11)와 ;
    베이스단이 저항(R14,15)을 통해 마이콤(10)으로부터 제 2 제어신호(S2)를 입력받고 콜렉터단이 저항(R16)을 통해 소정 전압(12V)을 공급받고, 에미터단이 상기 가변 인덕터(20)의 2차측 제1코일(L2-2)과 연결되는 제 2 트랜지스터(Q12) ; 및
    베이스단이 저항(R17,18)을 통해 마이콤(10)으로부터 제 3 제어신호(S3)를 입력받고 콜렉터단이 저항(R19)을 통해 소정 전압(12V)을 공급받고, 에미터단이 상기 가변 인덕터(20)의 2차측 제1코일(L2-3)과 연결되는 제 3 트랜지스터(Q13)로 구성된 것을 특징으로 하는 다중모드 모니터의 수평 선형성 보정회로.
  3. 제 1 항에 있어서 상기 가변 인덕터(30)는,
    기판(P)과 ;
    상기 기판(P) 상에 설치되어 톱니파 전류( IDY )를 인가받아 자계를 형성하는 1차측 코일(L1) ; 및
    N개의 코일을 상기 기판(P)상에 수직하게 적층하고 각 코일에 감겨진 권선이 직렬로 연결되는 한편 각 코일별로 분지된 입력단을 통해 보정전류( ILS )를 인가받아 자계를 형성하는 2차측 코일(L2-1,2,3)로 이루어져, 상기 1차측 코일(L1)과 2차측 코일(L2-1,2,3)의 상호 간섭에 의한 자계 중첩으로 인덕턴스를 가변시킬 수 있게 된 것을 특징으로 하는 다중모드 모니터의 수평 선형성 보정회로.
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