COMPENSACIÓN DE DEFLEXIÓN VERTICAL
CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con circuito de deflexión vertical para despliegue en trama y en particular a la corrección de la interacción no deseada entre las señales de deflexión vertical y horizontal.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En los sistemas de deflexión para televisión, monitores de computadora y otros dispositivo de despliegue por tubo de rayos catódicos, las bobina de deflexión están provistas en los ejes horizontal y vertical para explorar el rayo de electrones a diferentes frecuencias a lo largo de las líneas horizontales que están separadas sucesivamente en forma vertical para definir una trama. Las bobinas o yugos respectivos de deflexión horizontal y vertical están orientados en ejes perpendiculares ortogonales entre sí. Sin embargo, es común que ocurra cierto acoplamiento entre los yugos vertical y horizontal. Aunque la frecuencia de exploración horizontal es esencialmente más alta que la frecuencia vertical, el acoplamiento entre los sistemas de deflexión vertical y horizontal puede provocar problemas que requieren considerar el acoplamiento no deseado en el diseño del sistema de deflexión. En una unidad de yugo de deflexión que tiene una bobina horizontal saliente y una construcción toroide vertical, el trayecto de flujo horizontal fluye desde el centro de la mitad superior de una bobina vertical hasta la de sus extremos respectivos de esa bobina. Sin embargo, el flujo horizontal fluye en la dirección opuesta en la mitad inferior de la bobina vertical. De esta manera, si el cambio en el flujo horizontal induce un voltaje en la bobina vertical, por ejemplo que tiene una polaridad mayor a menor desde el centro hacia los extremos de la mitad superior de la bobina vertical, el voltaje inducido en la mitad inferior de la bobina vertical está en la dirección opuesta. La capacitancia de dispersión de las bobinas verticales cuando se combina con la inductancia de la bobina vertical, da como resultado un circuito Q resonante que puede generar un voltaje importante, que cuando excitado en la frecuencia horizontal, cuando resuena en el centro de la capa de la bobina vertical. De este modo, cuando la bobina vertical es excitada por una energía de retraza horizontal, puede dar como la oscilación, la cual se extiende dentro del tiempo activo del video. La perturbación en la proporción horizontal resultante de la exploración vertical puede provocar cambios en la brillantez aparente de la trama en forma de barras verticales. Los efectos de resonancia de las bobinas verticales se modifican mediante una red de amortiguamiento que está conectada entre las tomas centrales de las capas en cada mitad de bobina que están sujetas a la resonancia no deseada. La red de amortiguamiento provoca una corriente para fluir a través de la red de amortiguamiento que carga la bobina Q vertical resonante. De esta manera, la excitación por la energía de retraza horizontal se reduce mucho y las barras de brillantez de trama se eliminan. Sin embargo, una corriente de frecuencia horizontal no deseada está acoplada a través de la bobina vertical y del resistor sensor de corriente de exploración vertical. Esta excitación de frecuencia horizontal de las bobinas verticales es esencialmente independiente de la ortogonalidad de las bobinas. Una bobina de deflexión vertical ejemplificativa es accionada por un amplificador de deflexión que responde a la señal de rampa vertical y forma parte de un circuito de retroalimentación negativa que responde al voltaje desarrollado a través del resistor sensor de corriente conectado en serie con la bobina de deflexión vertical. La red de amortiguamiento de frecuencia horizontal forma una corriente de frecuencia horizontal que también se acopla al través del resistor sensor de corriente. De este modo, el amplificador de deflexión vertical recibe las señales de retroalimentación que tienen los componentes, gracias a la corriente de exploración vertical y a la corriente de deflexión horizontal no deseada, acopladas a través de la red de amortiguamiento y representan, por ejemplo un segundo derivado de la corriente horizontal. Como un resultado de esta mezcla de componentes de señal de retroalimentación, el amplificador de deflexión vertical se requiere para poseer suficiente intervalo dinámico para generar una señal de salida que responde a la mezcla de señal de retroalimentación sin el recorte de señal, limitación asimétrica, distorsión de respuesta transiente o limitación de proporción de exploración rápida. Se requieren la red de amortiguamiento y la corriente de proporción horizontal resultante, pero pueden provocar una disipación adicional en la potencia del amplificador de deflexión y distorsión en la señal de deflexión vertical. De este modo, sería ventajoso utilizar una red de amortiguamiento pero eliminando el componente de corriente de proporción horizontal desde la señal de retroalimentación de deflexión vertical que controla el amplificador vertical.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De conformidad con un aspecto de esta invención, se proporciona una red de amortiguamiento como se describió, pero la señal de corriente de amortiguamiento en el resistor sensor de corriente en el circuito de control de retroalimentación del amplificador de deflexión vertical está ventajosamente compensada, lo cual permite que el circuito de control de retroalimentación responda esencialmente a la señal de deflexión vertical y a los componentes de señal de comunicación cruzada de la frecuencia horizontal. De este modo el amortiguamiento ventajoso de la excitación de frecuencia horizontal no deseada, elimina la variación en la brillantez de la trama y la compensación de frecuencia horizontal inventiva elimina esencialmente los componentes de señal de frecuencia horizontal desde el circuito de control de retroalimentación de deflexión vertical. Esto se logra de conformidad con la invención al filtrar una señal derivada desde un impulso de retorno horizontal y acoplar la señal filtrada con el resistor sensor de corriente en el circuito de control de retroalimentación del amplificador de deflexión vertical.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama parcial esquemático que ilustra la compensación de la deflexión vertical de conformidad con la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia a la Figura 1, un amplificador ICI de deflexión vertical directamente acciona un yugo Video y de deflexión vertical de un tubo de despliegue de rayos catódicos con rayo de exploración (no mostrado). El yugo Vdy de deflexión, como se muestra, comprende dos secciones de bobina acopladas en serie. Las dos secciones de bobina están montadas en forma simétrica en los lados laterales opuestos en el cuello del tubo de rayos catódicos y produce un campo magnético que desvía el rayo en forma vertical como una función del flujo de corriente en el yugo. El yugo de deflexión vertical Vdy es accionado a una velocidad de exploración vertical relativamente menor, junto con el yugo Hdy de deflexión horizontal, operado a una proporción horizontal más alta. El yugo horizontal Hdy también tiene dos secciones simétricas de bobina. Las secciones de bobina horizontal están separadas en forma vertical en ángulos rectos en las secciones de bobina del yugo vertical Vdy. Los yugos horizontal y vertical son accionados con señales de deflexión que ¡ncluyen una señal de forma de onda de corrección para compensar para la geometría del tubo de rayos catódicos. Una señal Isaw de corriente de deflexión vertical, nominalmente acoplada con el accionamiento del yugo vertical Vdy, esencialmente rastrea la señal Vsaw de entrada de voltaje. Una señal de retroalimentación negativa Ifb se suma en una entrada del amplificador ICI ya que es necesaria para producir una corriente Isaw de yugo que sigue a la señal Vsaw de entrada. El yugo de deflexión horizontal es accionado por impulsos aplicados en la base de un transistor HOT de salida horizontal, acopiado con un transformador Hfbt de retorno, el cual a su vez está acoplado con el voltaje de suministro de potencia B + - El yugo Vdy vertical es accionado por el amplificador ICi, que es un amplificador de potencia que responde a la señal de diente de sierra vertical Vsaw, generado en sincronía con una señal de sincronización vertical asociada con la señal de mg a ser desplegada. El amplificador ICI de deflexión vertical como se muestra, acciona directamente las dos secciones de bobina acopladas en serie del yugo Vdy vertical. Un amplificador adecuado es por ejemplo, un tipo ST TDA8172, el cual contiene un generador de retorno asociado con un diodo D1 de refrenamiento y el condensador C1 acoplado con el voltaje de suministro vertical. El amplificador IC1 es accionado en un modo de control de retroalimentación de corriente y generalmente produce una corriente Iv en la bobina Vdy de deflexión vertical que sigue el nivel de voltaje de la señal Vsaw de entrada, acoplada con la entrada invertida del amplificador IC1 a través de un resistor R1 en serie. La señal de retroalimentación Ifb para el amplificador Id representa la corriente en el yugo de deflexión vertical. La salida del yugo Vdy vertical del amplificador IC1 está acoplada a tierra a través del resistor R6 sensor de corriente, por ejemplo a un resistor de 1 ohm. El voltaje desarrollado a través del resistor R6 es esencialmente proporcional a la corriente en el yugo Vdy vertical y está acoplado a través de un trayecto de retroalimentación formado en el resistor R2 en serie con la entrada invertida del amplificador IC1. La entrada no invertida del amplificador IC1 está acoplada con un potencial de referencia, por ejemplo a tierra. Una señal Xtk de comunicación cruzada e la proporción de exploración horizontal está acoplada desde el yugo Hdy de deflexión horizontal con el yugo Vdy de deflexión vertical, debido a que, por ejemplo, el traslape o interacción de sus respectivos campos magnéticos y el cercano acoplamiento de capacitancia. De este modo, la corriente en el yugo de deflexión Vdy vertical en realidad comprende la corriente Isaw de accionamiento de diente de sierra, más una corriente de excitación o inducida Ixtk que se presenta en la proporción horizontal. Como resultado, la señal de retroalimentación de voltaje producida por el resistor R6 sensor de corriente contiene estos dos componentes, mostrados como Vsaw + Vxtk. La salida del amplificador Id está acoplada con el yugo Vdy vertical a través de una red de compensación de salida definida por el resistor R3 en serie, que tiene una resistencia relativamente pequeña y el condensador C2 que está conectado a tierra. El resistor R3 y el condensador C2 forman un filtro de paso bajo. Adicionalmente, un resistor R4 está acoplado esencialmente paralelo a la salida del amplificador IC1, y proporciona una resistencia de amortiguamiento del yugo. Estos componentes operan con el amplificador IC1 para producir una corriente de accionamiento de diente de sierra. Una red de amortiguamiento de frecuencia horizontal que comprende el resistor R5, por ejemplo con un valor de 1500 ohms, y el condensador C3 por ejemplo con un valor de 220 pico Farads, está acoplado en paralelo con una porción del yugo Vdy de deflexión vertical, para amortiguar las señales de frecuencia horizontal inducidas en la bobina Vdy de deflexión vertical que ocurren debido al acoplamiento inevitable entre los yugos horizontal y vertical. Específicamente, el resistor R5 y el condensador C3 están acoplados en serie entre sí y en paralelo con una porción del yugo Vdy de deflexión vertical, de preferencia entre las tomas centrales de las dos secciones de bobina que están montadas en los lados opuestos del tubo de rayos catódicos. La red de amortiguamiento horizontal del resistor R5 y del condensador C3 tiene el efecto deseado de tender a amortiguar las señales de proporción horizontal inducidas en el yugo Vdy vertical. Parte de la energía inducida en el yugo vertical es divergida y disipada en la red de amortiguamiento, lo cual provoca que los elementos parásitos en la proporción horizontal sean atenuados a un nivel suficiente, tal que la velocidad de exploración vertical no sea notablemente perturbada en la región activa de video. Sin embargo, la corriente de la red de amortiguamiento horizontal también reside en la carga acoplada con el amplificador IC1 y esta solución no elimina la corriente de proporción horizontal en el resistor R6 sensor de corriente debido a la excitación por el yugo Hdy de deflexión horizontal. Como resultado, la corriente Isaw + Ixtk en el resistor R6 produce una señal de retroalimentación de voltaje Vsaw + Vxtk que contiene un componente del componente de comunicación cruzada de la proporción horizontal. El objetivo principal del amplificador IC1 es producir una señal Isaw de corriente que rastree la señal Vsaw de entrada, lo cual representa la rampa de exploración vertical deseada. La influencia adicional de la señal Vxtk de retroalimentación de proporción horizontal añade el requerimiento de accionamiento de salida al amplificador IC1 y puede provocar un sobreaccionamiento del amplificador IC1, o por lo menos necesitar un intervalo de suministro de potencia ("espacio de cabezal") para evitar el recorte de señal o la limitación asimétrica y la capacidad dinámica más allá de la requerida para producir la rampa de salida de proporción vertical necesaria en el yugo Vdy de deflexión vertical para explorar el rayo de electrones. De conformidad con un aspecto de la invención, el espacio de cabezal asociado con el amplificador IC1 de deflexión vertical, para acomodar el componente de comunicación cruzada horizontal acoplado con la señal de retroalimentación Vsaw + Vxtk, está ventajosamente eliminado al añadir un componente de señal correctiva en el resistor R6 de retroalimentación, para reducir o eliminar esencialmente el componente Vxtk de comunicación cruzada sin de otra forma alterar la operación de la red de amortiguamiento formada por el Resistor R5 y el condensador C3 o el amplificador IC1 de deflexión vertical que produce la señal de accionamiento de rampa de corriente vertical en la bobina Vdy de deflexión vertical. Un componente de corriente correctiva se forma por la red de compensación CN y está acoplado con un resistor R6 sensor de corriente en la unión del resistor R6 y el yugo Vdy de deflexión vertical. La señal de corriente Ixtk en el yugo de deflexión vertical es una diferencia de tiempo de la señal de retraza de deflexión horizontal. La red de compensación CN de la invención produce una corriente correctiva que es inversa a la señal de corriente de comunicación cruzada Ixtk. La red de compensación CN está acoplada con una bobina secundaria del transformador de retorno Hfbt, lo cual produce una señal Fbp de voltaje de impulso de retorno. Ei resistor R7 y el condensador C4 de la red de compensación CN diferencian el impulso de retorno y proporcionan una señal de corriente icomp, que está acoplada con el resistor R6 sensor de corriente vertical para cancelar el componente Ixtk de corriente de comunicación cruzada desde el yugo Vdy de deflexión vertical. El valor de resistencia del resistor R6 sensor de corriente es muy bajo, por ejemplo un ohm, y como resultado de la corriente Icomp de compensación tiene muy poca o casi no tiene efecto en el circuito de deflexión vertical o en la señal de corriente de deflexión vertical, para esencialmente eliminar el componente de comunicación cruzada de frecuencia horizontal desde la señal de retroalimentación acoplada con el amplificador Id de accionamiento vertical. Esta señal de compensación ventajosa elimina las preocupaciones relacionadas con el procesamiento dinámico de señal que de otra forma sería requerido por el amplificador IC1, mientras que conserva las capacidades operativas del amplificador de accionamiento vertical para producir la rampa Isaw de corriente vertical, y las propiedades de amortiguamiento horizontal de la red Hdp para eliminar esencialmente la perturbación en la proporción horizontal de la exploración vertical. La constante de tiempo de la red CN de compensación se determina por la constante de tiempo del resistor R7 y del condensador C4. La constante de tiempo y la amplitud de la señal correctiva Icomp se puede ajustar al ajustar los valores del resistor R7 y del condensador C4, por ejemplo, al cambiar el valor del resistor R7. La amplitud y la forma de la forma de onda de la señal de compensación debería ser esencialmente igual y opuesta a la señal Ixtk de comunicación cruzada no deseada, para producir una cancelación completa del componente horizontal desde la señal de retroalimentación negativa. Sin embargo, debido a que el componente de proporción horizontal se aplica como una señal de retroalimentación negativa, la compensación o eliminación total de la señal de proporción horizontal no se requiere con el fin de reducir significativamente los requerimientos para el manejo de la señal dinámica del amplificador de deflexión vertical. De conformidad con esto, el circuito de la invención tiene un amplificador de deflexión vertical que genera una señal de accionamiento de corriente en una bobina de deflexión vertical acoplada con el amplificador de deflexión, con un sensor de corriente que proporciona una señal de retroalimentación al amplificador de deflexión vertical como una función de la corriente en la bobina de deflexión vertical, en donde ña bobina de deflexión vertical está sujeta a la comunicación cruzada o la excitación por un componente de exploración horizontal. De conformidad con un aspecto inventivo, una red se acopla para recibir una señal desde un transformador de deflexión horizontal, y para formar un componente de compensación que está acoplado con el sensor de corriente para la combinación con la señal de retroalimentación relacionada con la corriente en la bobina de deflexión vertical. De este modo, el componente de comunicación cruzada horizontal de la señal de control de retroalimentación suministrada al amplificador de deflexión vertical es esencialmente eliminado, aunque la comunicación cruzada del yugo continúa ocurriendo, pero el efecto se produce esencialmente invisible por la red Hdp de amortiguamiento. La señal Icomp de compensación inventiva está acoplada con el sensor de corriente y por lo tanto la entrada de retroalimentación del amplificador de deflexión vertical, está provista al generar el diferencial requerido en el tiempo de la señal de frecuencia horizontal y se puede derivar de una bobina secundaria del transformador de retorno horizontal. De preferencia, el componente de compensación es esencialmente igual en amplitud y opuesto en polaridad a la señal de comunicación cruzada de frecuencia horizontal que se presente en el resistor sensor de corriente acoplado con el yugo de deflexión.