專利名稱：響應(yīng)差分鋸齒波信號的偏轉(zhuǎn)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻顯示器的偏轉(zhuǎn)電路。Wilber的題目為“具有垂直收縮方式的垂直偏轉(zhuǎn)”的5,359,267號美國專利中公布了一種響應(yīng)一對差分鋸齒波電壓的直流耦合垂直偏轉(zhuǎn)電路。通過一對分別具有低輸出阻抗的射極跟隨器輸出該鋸齒波電壓。電阻網(wǎng)絡(luò)中的一對電阻分別將該鋸齒波耦合到偏轉(zhuǎn)放大器的反相和同相輸入端，用來以差分的方式驅(qū)動該放大器。電阻網(wǎng)絡(luò)的反饋電阻用于將代表偏轉(zhuǎn)電流的反饋信號與由所述鋸齒波電壓之一所產(chǎn)生的電流組合。
差分驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是，它可以減小偏轉(zhuǎn)線圈中不希望有的直流電流漂移并可以增加有關(guān)噪聲信號元件的共模抑制度。為了實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)點(diǎn)，Wilber專利中的電阻網(wǎng)絡(luò)包括四個匹配電阻。為了減少電路的復(fù)雜性，最好是減少電阻網(wǎng)絡(luò)中電阻的數(shù)量，以減少匹配電阻的數(shù)目。
根據(jù)發(fā)明的特征，一對具有高輸出阻抗的差分鋸齒波電流由一對電流源所產(chǎn)生。該鋸齒波電流被耦合到一對電阻上，并且耦合到放大器的一對輸入端，用來提供差分驅(qū)動。該對電阻中的一個電阻將反饋信號耦合到該放大器的輸入端之一。有利的是，由于每一個電流源都具有高輸出阻抗，所以僅兩個電阻的匹配就足以實(shí)現(xiàn)上述差分驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)。
用來提供差分驅(qū)動的兩個相同的電阻還確定關(guān)于給定的鋸齒波電流幅度的偏轉(zhuǎn)電流的幅度。因此，以恒定幅度產(chǎn)生每一鋸齒波電流的同一類型的集成電路可以被用于必須產(chǎn)生不同幅度的偏轉(zhuǎn)電流的不同的垂直偏轉(zhuǎn)電路中。通過選擇所述電阻對的適當(dāng)?shù)闹担色@得每一個這種垂直偏轉(zhuǎn)電路的合乎要求的比例系數(shù)。有利是的，由于該電路輸出阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于網(wǎng)絡(luò)中每一電阻的輸出阻抗，所以，電流源不會降低該電阻網(wǎng)絡(luò)中電阻的匹配。
實(shí)施本發(fā)明的一個方面的視頻偏轉(zhuǎn)裝置包括陰極射線管和安裝在該陰極射線管管頸上的偏轉(zhuǎn)線圈。偏轉(zhuǎn)放大器與該偏轉(zhuǎn)線圈相連，該放大器具有用于在該偏轉(zhuǎn)線圈中產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)電流的第一和第二輸入端。電流采樣電阻與該偏轉(zhuǎn)線圈相連，以便產(chǎn)生耦合到第一和第二電阻之一的反饋信號。鋸齒波信號發(fā)生器產(chǎn)生一對差分的第一第二鋸齒波電流，該電流的頻率與耦合到第一和第二電阻的偏轉(zhuǎn)頻率相關(guān)。為了根據(jù)第一鋸齒波電流、第二鋸齒波電流和反饋信號中的每一個來控制偏轉(zhuǎn)電流，產(chǎn)生第一和第二電壓并分別把它們耦合第一和第二輸入端。所述鋸齒波發(fā)生器在包含第一和第二電阻之一的電流通路中具有比第一和第二電阻之一的阻抗要高得多的輸出阻抗。


圖1舉例說明本發(fā)明的垂直偏轉(zhuǎn)電路的實(shí)施例；圖2舉例說明描述圖1電路噪聲抑制程度的曲線圖；圖3舉例說明描述先有技術(shù)電路噪聲抑制程度的曲線圖；圖1中垂直偏轉(zhuǎn)電路300的鋸齒波電流發(fā)生器100產(chǎn)生一對差分或互補(bǔ)的垂直鋸齒波電流信號IRAMP1和IRAMP2。IRAMP1和IRAMP2信號分別產(chǎn)生于偏轉(zhuǎn)控制器IDA9151B的管腳10和11，該偏轉(zhuǎn)控制器是由Philips半導(dǎo)體公司制造，其中分別包括一對晶體管100a和100b。在垂直掃描間隔t0-t1期間，信號IRAMP1和IRAMP2以相反的方向變化。
信號IRAMP1和IRAMP2控制直流耦合偏轉(zhuǎn)電路輸出級11。在電路11中，偏轉(zhuǎn)線圈LY為陰極射線管(CRT)22，例如，為A89AFF10X01型陰極射線管提供垂直偏轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)線圈LY與偏轉(zhuǎn)電流采樣電阻R80相串聯(lián)。該偏轉(zhuǎn)線圈LY與電阻80所形成的串聯(lián)電路連接在偏轉(zhuǎn)放大器11a的輸出端11b和參考點(diǎn)或地端GRD之間。放大器11a可以是TDA8177或TDA8172。電源電壓V+，例如+13伏連接到升壓二極管DR的陽極11g。二極管DR的陰極連接到放大器11a的管腳6，即，正電源端子。負(fù)電源電壓V-，例如-13伏接到放大器11a的管腳4，即，負(fù)電源端子。偏轉(zhuǎn)線圈LY和電阻R80之間的連接端子11d經(jīng)過反饋電阻R60連接到放大器11a的反相輸入端。電阻R80的接地端子GRD經(jīng)過電阻R30連接到放大器11a的同相輸入端。代表偏轉(zhuǎn)線圈LY中的電流的電阻R80兩端的負(fù)反饋電壓，被加到放大器11a的反相輸入端。
放大器11a輸出產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)線圈電流iy所需的輸出電壓，以跟蹤差分電流信號IRAMP1和IRAMP2之間的差。為了控制偏轉(zhuǎn)電流iy，鋸齒波電流信號IRAMP1和IRAMP2分別連接到放大器11a的同相和反相輸入端。
信號VRAMP1和VRAMP2中的每一個在垂直掃描間隔的末端，即t1時刻切換方向。然后偏轉(zhuǎn)放大器11a在反饋方式下停止工作，并且放大器11a的電源管腳6的提升后的電壓VB經(jīng)過輸出端11b加到偏轉(zhuǎn)線圈LY上。在t1時刻之后，立即產(chǎn)生回掃電壓V11b，使得偏轉(zhuǎn)電流iy能夠在t0時刻，即掃描的起點(diǎn)完成回掃。提升級11f中的開關(guān)11f1使得一對并聯(lián)連接的去耦電容與提升電容11e相串聯(lián)。在垂直掃描期間，+13伏的電源電壓V+經(jīng)過開關(guān)11f2給電容11e充電?？缃釉跒V波電容Ca和Cb(應(yīng)為Cb1和Cb1)兩端的電源電壓與跨接在提升電容兩端的電壓相互迭加以便形成提升電壓VB。當(dāng)形成提升電壓VB后，電壓VB通過二極管DR與+13伏電源電壓V+隔離。結(jié)果，端子11B上的垂直回掃電壓V11B大于電壓V+，導(dǎo)致加速回掃。
當(dāng)偏轉(zhuǎn)電流iy已經(jīng)增加到允許放大器11a線性工作的水平時，來自采樣電阻R80的反饋使得偏轉(zhuǎn)電流能夠跟隨信號IRAMP1和IRAMP2。這時，運(yùn)行在線性反饋方式下的偏轉(zhuǎn)放大器11a產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)電流iy的鋸齒波部分。
在掃描間隔t0-t1期間，電流采樣電阻R80的端子11d的反饋電壓V11d等于信號IRAMP2在電阻R30上的壓降與信號IRAMP1在電阻R60上的壓降的差值。電阻R60和R30是具有相同阻值的匹配電阻，在生產(chǎn)公差方面以及當(dāng)溫度發(fā)生變化時，它們的阻值互相跟隨。偏差電流iy等于信號IRAMP1和IRAMP2與一個比例因子相乘后的差值，該比例因子是例如電阻R60或R30的值和R80的值之間的比值。
實(shí)際上，信號IRAMP1和IRAMP2可能包含不希望有的電流噪聲成分。由于有電磁場和沿接地線GRD的電壓差，因此可能產(chǎn)生電流噪聲成分。當(dāng)放大器11a的同相和反相輸入端的阻抗相等時，偏轉(zhuǎn)電流正比于電流信號IRAMP1和IRAMP2之間的差。因此，信號IRAMP1中的電流噪聲成分可以被IRAMP2中的電流噪聲成分所抵償，這樣不會影響電流iy。這種噪聲信號的降低被稱為共模抑制。
在構(gòu)成鋸齒波發(fā)生器的偏轉(zhuǎn)控制器TDA9159B的管腳10和11上，由晶體管100a和100b所產(chǎn)生的輸出阻抗很高。其輸出阻抗大于1兆歐姆。因?yàn)殡娏餍盘朓RAMP1和IRAMP2均產(chǎn)生于相應(yīng)的具有高輸出阻抗的電流通路中，所以電流信號IRAMP1和IRAMP2的值與偏轉(zhuǎn)控制器TDA9159BD外部的任何電阻無關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的特征，由于電流信號IRAMP1和IRAMP2的電流不依賴于外部電阻，所以只通過兩個電阻R30和R60的匹配即可確定共模抑制的程度。由于僅需要匹配兩個電阻R30和R60，所以對簡化電路是有利的。由于鋸齒波發(fā)生器100的管腳10和11處均具有高輸出阻抗的結(jié)果，使得鋸齒波發(fā)生器100免于降低電阻R60和R30的匹配程度。而且，可以顯著地減少從地線GRD，如經(jīng)過電阻R60或R30，可能耦合到鋸齒波發(fā)生器100的任何噪聲信號對電流信號IRAMP1和IRAMP2的影響。因此，有利于進(jìn)一步提高抗擾度。
現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)行過典型的噪聲信號N對偏轉(zhuǎn)電流iy的影響的模擬，該噪聲信號是在鋸齒波發(fā)生器100的接地端子，即，管腳4，和接地端子GRD之間，即，電阻R80與R30之間的接合點(diǎn)所產(chǎn)生的寬頻率范圍的50mV的噪聲信號N。為了進(jìn)行模擬，先建立兩個恒定且相等的電流信號IRAMP1和IRAMP2以代替鋸齒波電流。假設(shè)電阻R30和R60分別為1515歐姆和1485歐姆。電阻R30和R60的這種阻值表示了電阻R30和R60最壞的匹配情況，即每個電阻分別為具有±1％的精度范圍的1500歐姆電阻的上下限值。放大器11a的參數(shù)是近似值。
圖2說明當(dāng)引入50mV的噪聲信號N時，電阻R80上的噪聲電壓和噪聲信號N的幅度之間的比率NR1隨頻率變化的曲線圖。50mV噪聲信號產(chǎn)生電壓V11d的噪聲電壓成分。如圖2所示，例如，在1千赫茲處的比率NR1大約為-62分貝。
人們對與圖1中的垂直偏轉(zhuǎn)電流相似的垂直偏轉(zhuǎn)電流做過相似的模擬，該垂直偏轉(zhuǎn)電流所不同的是，它是由一對具有低輸出阻抗的相應(yīng)的電壓源所產(chǎn)生的差分電壓驅(qū)動的，該電壓源和差分電壓圖中均未畫出。這一對差分電壓分別經(jīng)過一對未畫出的，具有最壞情況的阻值1485歐姆和1515歐姆的電阻，與具有相同阻值的電阻R60和R30相連接。在這種電路中，該電阻網(wǎng)絡(luò)包括四個與Wilber專利中所描述的電阻相似的電阻，為了進(jìn)行模擬，假設(shè)每一個差分電壓都是恒定的電壓。在模擬中，50mV噪聲信號的引入方法與前面所述方法相似。
為了進(jìn)行比較，圖3例示了描述比率NR2作為頻率的函數(shù)的曲線圖，比率NR2是與相應(yīng)的電流采樣電阻兩端產(chǎn)生的噪聲電壓V11d類似的噪聲電壓和50mV噪聲信號之間的比。圖3中的曲線適用于前面所述的，與Wilber專利所述相似的垂直偏轉(zhuǎn)裝置，其中的鋸齒波發(fā)生器具有低輸入阻抗。
如圖3所示，在1千赫茲處，電流采樣電阻兩端產(chǎn)生的與噪聲電壓V11d類似的噪聲電壓分量和50mV噪聲信號之間的比率NR2約為-34分貝。比率NR2比比率NR1大的多。因此，圖1電路具有更高的共模抑制度。
權(quán)利要求
1.視頻偏轉(zhuǎn)裝置包括陰極射線管(22)；安裝在所述陰極射線管管頸上的偏轉(zhuǎn)線圈(LY)；與所述偏轉(zhuǎn)線圈連接的偏轉(zhuǎn)放大器(11a)，該放大器具有用于在所述偏轉(zhuǎn)線圈中產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)電流(iy)的第一(反相)和第二(同相)輸入端；具有第一電阻(R60)和第二電阻(R30)的電阻對；電流采樣電阻(R80)，該電阻與所述偏轉(zhuǎn)線圈連接，用來產(chǎn)生與所述第一和第二電阻中的一個電阻(R60)連接的反饋信號(V11d)；鋸齒波發(fā)生器(100)，該發(fā)生器產(chǎn)生具有與偏轉(zhuǎn)頻率相關(guān)的頻率的一對差分的鋸齒波電流，即，第一(IRAMP1)和第二(IRAMP2)鋸齒波電流，該鋸齒波電流耦合到所述第一電阻和所述第二電阻，以便根據(jù)所述第一鋸齒波電流，所述第二鋸齒波電流和所述反饋信號中的每一個，產(chǎn)生第一和第二電壓(分別在放大器11a的管腳1和管腳7)，該電壓分別加在所述第一和第二輸入端，以便控制所述偏轉(zhuǎn)電流。其特征在于，在含有所述第一和第二電阻之一的電流通路中，所述鋸齒波發(fā)生器的輸出阻抗(＞1兆歐母)遠(yuǎn)大于所述第一和第二電阻中的一個(R60或R30)的阻值(1.5千歐母)，這樣使得所述電流通路中的電流與包含在所述電流通路中的所述一個電阻(R60或R30)基本上無關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻偏轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，在含有所述第一(R60)和第二(R30)電阻中的另一電阻(R60或R30)的電流通路中，所述鋸齒波發(fā)生器(100)所呈現(xiàn)的輸出阻抗遠(yuǎn)大與另一電阻的阻值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻偏轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述第一(R60)和第二(R30)電阻是匹配的電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻偏轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述電流采樣電阻(R80)與所述第一電阻(R60)連接，并且所述第一鋸齒波電流(IRAMP1)連接到遠(yuǎn)離所述電流采樣電阻(遠(yuǎn)離11d)的所述第一電阻的一端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻偏轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，在垂直掃描期間，以及在掃描間隙，在反饋方式下，操作中止期間，所述偏轉(zhuǎn)電流(iy)以反饋方式跟蹤所述第一(IRAMP1)和第二(IRAMP2)電流之間的差。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻偏轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述第一(反相)和第二(同相)輸入端是所述偏轉(zhuǎn)放大器(11a)的差分輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻偏轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述第一鋸齒波電流(IRAMP1)不流經(jīng)所述第二電阻(R30)，所述第二鋸齒波電流(IRAMP2)不流經(jīng)所述第一電阻(R60)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻偏轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述第一鋸齒波電流(IRAMP1)和所述第二鋸齒波電流(IRAMP2)直流耦合到所述偏轉(zhuǎn)線圈(LY)。
全文摘要
分別具有高輸出阻抗(＞1兆歐母)的一對電流源(100a，100b)分別與垂直偏轉(zhuǎn)放大器(11a)的第一(反相)輸入端和第二(同相)輸入端相連接。該放大器的輸出(11b)與垂直偏轉(zhuǎn)線圈(LY)連接。電流采樣電阻(R80)經(jīng)過第一電阻(R60)與第一輸入端連接。第二輸入端經(jīng)過第二電阻(R30)與采樣電阻遠(yuǎn)離第一電阻(R60)的一端(R80a)相連。第一和第二電阻是用于提供差分驅(qū)動的匹配電阻。
文檔編號H03K4/69GK1169063SQ9711053
公開日1997年12月31日 申請日期1997年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月9日
發(fā)明者J·A·威爾伯 申請人:湯姆森消費(fèi)電子有限公司