专利名称：垂直基准斜坡的线性化的制作方法
技术领域：
本发明涉及可产生用于驱动垂直偏转线圈的线性化的基准斜坡偏转信号的偏转电路。
垂直比率基准斜坡可通过在垂直扫描期间将电流源耦连到一电容器来产生。该电流源对该电容充电的同时，便产生一斜坡或锯齿波电压。垂直同步脉冲确定垂直回扫的起始并用于电容器两端所产生电压的放电。在垂直同步脉冲的末端，电流源重新开始对电容器充电，以产生与所述垂直同步脉冲同步的重复锯齿波形。
垂直比率基准斜坡还可通过在垂直回扫间隔期间将一电压源耦合到电容器来产生。电压源使该电容充电至基准斜坡的最大电压，然后在垂直扫描期间，将电容器同电压源去耦合并使电容器能过过一电阻放电。电容器两端的电压减小，从而限定了一斜坡。这个过程以垂直扫描频率重复，并同垂直同步脉冲同步。
该重复的斜坡或称锯齿波基准信号被耦合到垂直输出放大器，以激励垂直偏转线圈。在垂直偏转线圈中产生了锯齿波电流并由此而产生的磁场使电子束在阴极射线管内偏转。
由电容器通过电阻放电而产生的基准斜坡并不是线性的。电容器两端的电压是按照相应的RC放电时间常数而呈指数衰减的，也就是说，该电压波形的斜率是随时间逐渐变缓(减小角度)的。尽管为削弱基准斜坡的这种非线性效应，可调整偏转电路的诸参数，但基准斜坡的这种呈指数式平滑段是不理想的，因为它会使所显示图象在垂直方向上产生非线性。
来自斜坡发生器的基准斜坡信号通过一差分放大器耦合到一垂直输出放大器。一个隔DC电容器可同偏转线圈及垂直输出级的输出端串联连接，以在该绕组中产生一AC偏转电流。该垂直输出放大器基本上是一电压-电流变换器。基准斜坡信号被耦连到差分放大器的一个输入端。反馈通路将输出放大器的输出耦合差分放大器的两个输入端，以便设定输出激励级的增益和对输出信号进行整形。一DC负反馈通路确定了输出的DC电平，而从与偏转线圈串联之电流采样电阻两端电压所获得的AC负反馈信号提供了输出电平的控制。
输出放大器的输出电压有一斜坡电压和一抛物线状电压的分量。其斜坡分量是由流过所述线圈电阻和与串联连接电流采样电阻上的偏转电流所产生的。抛物线状分量则是借助隔直流电容器对偏转电流的积分而产生的。
为产生S形偏转电流，对输出电压进行积分，从而导致该抛物线状分量是形成三级校正波形的二次积分。积分后的输出电压被加到用于激励输出放大器的差动放大器的正向输入端，以便产生S形偏转电流。
利用电阻对一斜坡产生电容器进行充或放电的基准斜坡发生器固然必定产生指数形的斜坡，然而，本发明申请的应用反馈，却可产生线性的斜坡。
在一偏转电路中，电阻和电容器斜坡发生器耦合到一放大装置，其输出又连到一偏转线圈，以产生偏转电流。该偏转线圈同一电流传感器呈交流串联耦合，该传感器产生与线圈电流成正比的信号。来自偏转输出的反馈信号耦合到所述电阻，以对由电阻电容结合所产生的固有指数斜坡进行线性化。
在本发明另一实施例中，设置了两条反馈回路，第一条取自放大器输出端，第二条取自偏转线圈电流传感器。
第二条反馈通路连自同偏转电流传感电阻并联连接的一个电位器之滑臂。
这个第二反馈信号还被耦合到放大器，以在电位器提供高度调整的情况下产生对偏转电流幅度的可变负反馈控制。
图1是表示本发明的带有线性化斜坡发生器的一个垂直偏转电路的示意图。
图2至5示出了图1中不同点的波形。
在图1的垂直偏转电路中，由同步分离器(图中表示)产生的VSYNC脉冲被加到开关22。开关22由VSYNC信号激励动作而使电容器C1由恒定电压源20充电至正峰值电压VR。在扫描期间，电容器以一种(待进一描述的)方式放电，以产生信号VR的向下倾斜的斜坡部分。
斜坡信号VR通过一正向缓冲器32耦合到差分放大器34的一反向输入端。放大器34的正向输入端耦合到将在后面详细讨论某种反馈路径。电压源20，开关装置22，缓冲器32和差分放大器34可为诸如型号为M52043SP，M51407SP，或M51408SP之类的单片集成电路之元件，这些元件的相应引线号示于图1中。
差分放大器34在IC1的引线18处的输出通过由串联电阻R1和电容C2所形成的高频衰减网络接地，该衰减网络减小来自被连到一垂直输出放大器42的不希望有的噪音或较高频信号。垂直放大器42可看作电压到电流的变换器，以提供用于激励垂直偏转线圈Y1的输出电流。波形VSYNC确定垂直回扫的开始，垂直回扫要求偏转电子束的快速回扫，垂直回扫要求偏转线圈中的偏转电流反向，从负峰值转为正峰值。为获得快速回扫，在回扫周期期间，将输出级的供电电压提高到由一升压(Pump-up)电路44所产生较高或称提升供电电压。所产生的提升电压连同电容器C6和二极管D1，提供了加到供电电压的正向电压脉冲，使加到输出级的电压实际增大一倍。图5示出了供电电压的这种提升对放大器42的输出波形的影响。该输出放大器和提升电路可设置在诸如LA7830型之类的普通电路IC2上，图中示出了IC2中输出放大器及提升电路的引线号。
放大器42的输出信号激励垂直偏转线圈Y1，而线圈Y1又同一隔直流电容器C3和一电流传感电阻R4串联耦合。图2描绘出电流传感电阻R4两端通过偏转线圈Y1中的偏转电流IY而产生的电压VS。通过从一最大负值快速升至一最大正值形式示出了快速回扫周期。图5表示放大器42输出端的电压VY。电压VY表现出回扫时刻出现的一正脉冲，该脉冲实现了对偏转线圈电流的快速反向。电压VY也指给出由线圈Y1和电阻R4的阻性元件中的偏转电流所产生的斜坡分量和通过对隔直流电容C3的偏转电流进行积分所产生的抛物线状分量。
输出放大器42之输出端的电压信号VY经由一直流反馈通路被反馈至差分放大器34的正向输入端。放大器42的输出被耦合到由电阻R2和R3形成的分压器，该两电阻的接点通过串连电阻R7设定了回到差分放大器34之正向输入端的反馈信号的DC电平。从激励级和放大级的增益来看，差分放大器34势必要通过输出放大器42去激励输出信号，以保持一个等于差分放大器的基准斜坡输入端所建立起之DC电平的DC电压电平。电流传感信号VS也从包含电位器R5和电阻R6的分压器，经由串联连接的电容C4和电阻R7，反馈到差分放大器34的正向输入端。电位器R5调整垂直偏转幅度，即，光栅高度。电流传感信号与在反向输入端上的基准斜坡相似，这是因为负反馈回路的作用导致偏转线圈中流过反向电流，而将垂直扫描波形线性化为基准斜坡波形。
为提供S形或第三级校正，偏转线圈电流信号VS要经由电容C4积分。由于电压信号VS包含了由电容C3引起的抛物线状波形分量，故由电容C4追加的积分形成了所需的第三级校正信号。电容C4经电阻R7连到差分放大器34的正向输入端。因此，在将一个第三级校正波形导入反馈通路时，差分放大器便会设法去消除这第三级分量，由此引起一个第三级校正电流的反向电流流过偏转线圈Y1，从而获得所需S校正。
为产生基准斜坡电压VR，斜坡电容C1通过串联连接的电阻R8和R9以及串并联组合的R4，R5和R6放电。然而，斜坡电容C1通过电阻的对地放电会产生一指数状斜坡电压，并由此导致显示图象的垂直非线性。为避免垂直非线性，便需要一种线性斜坡，而线性斜坡的获得又要求电容C1的线性放电。为使指数形放电斜坡能线性化，输出放大器42的输出电压信号VY是经由电容C5和电阻R10交流耦连到串联电阻R8和R9之接点的电阻R10同电阻R9，R4，R5和R6的组合构成一分压器。
由于放大器42的输出有一斜坡分量和一抛物线分量，并被AC耦合到斜坡电容器，故由图5所示的向下弯的输出电压必然会部分地偏离RC放电的指数曲线，从而使斜坡更为线性。
然而，按照这种对总的斜坡波形进行校正的方法存在若干缺点。对校正波形产生影响的输出电压VY的抛物线分量的幅度必须相对于电压VY的斜坡分量加以优化以提供S形校正。对基准斜坡波形校正来说，这种优化未必最好。
此外，输出电压VY的斜坡分量的幅度在电视接收机整个开机时期是递增的。这种变化是由于垂直偏转线圈的发热同时引起线圈导线电阻的增大。再者，不同偏转组件的绕组间的制造公差的变化可能引起随输出电压VY的变化的进一步的阻抗复化。因此，完全依赖输出电压(VY)的反馈而提供基准斜坡波形校正会导致校正误差。
根据本发明一个特点，一个第二向下斜坡电压源被耦合到放电电阻R8，以补偿基准斜坡VR对一线性斜坡的偏离。这个电压源取自采样电阻R4两端所产生的电流传感电压是方便的。
在实施本发明时，电阻R9之远离放电电阻R8的端A，经由电位器R5的滑臂耦合到电流传感电压VS。因此使A端的电压在扫描期间较低。于是通过叠加来自电流传感电阻R4的斜坡信号克服了斜坡电容器的电压VR在扫描结束时被拉平倾向。这导致电阻R8两端电压保持得相当恒定，甚至在接近扫描末端处也如此。因此，加在电阻R8两端的恒定电压将导致来自电容器C1的恒定电流，从而产生线性的基准斜坡波形。各电阻R8-R10是均衡的，以便用多个反馈通路和多个反馈信号源来调整基准斜坡的线性。
图3示出线性校正程度的对照，其中实线波形是可通过将电流检测信号VS耦合到电阻R9的端A获得的，而虚线波形是与将该端接地时得到的。从质量方面来看，这可通过观察图4加以理解，该图是将电容器C1上的电压VR同电位器R5之滑臂处的电压VA作了对照。这两个电压之差Vdiff是相当恒定的，从而产生流过电阻R8和R9的比较恒定的理想电流。对于这种质量上的认识而言，还未计及输出电压经电阻R10的反馈作用。
换言之，由于将向下斜坡电流传感电压VS耦合到差分放大器34的与耦连向下倾斜之基准斜坡电压VR的同一输入端，因而引入了有助于加速电容C1放电的正反馈。这就补偿了电容C1在垂直扫描末端附近放电较慢的倾向。
在本发明一个实施例中，放电电阻R9被连到高度调节电位器R5的滑臂，从而导致加到电阻R8上一个更恒定幅度的信号。高度调节的功能是为补偿不同偏转线圈之间在偏转灵敏度上的差异。于是，对高度电位计的调节结果产生-滑臂电压VA，由于经由电阻R7的负反馈作用该电压将在与电流传感电压VS变化相反的方向上变化。这就有利于减小通过电阻R9加到基准斜坡电容器C1的校正量的净偏差。
权利要求
1.一种偏转电路，包括偏转线圈(Y1)；放大器(32，34，42)，其有一个输出(VY)耦合到所述偏转线圈(Y1)用以在偏转线圈内产生电流(IY)，并有一耦合到所述输出的输入，以构成负反馈；耦连到所述放大器之一个输入端的斜波发生器，其包括通过重复充电和放电产生斜坡电压(VR)的电容器(C1)；连到所述电容器(C1)的电阻(R8)，用以提供使所述斜坡电压按指数规律变化的电荷传导；可为提供电容器充电而工作的电流源(20)；连到所述电容器(C1)的开关装置(22)，用以产生所述电容器的所述重复的充，放电；耦合到所述偏转线圈(Y1)的电流传感装置(R4)，用以根据所述偏转线圈电流(IY)产生电流传感信号(VS)；本发明的特征在于还包括耦合所述放大器(42)之输出至所述电阻(R8)的第一线性化装置，用以对按指数规律变化的斜坡电压进行线性化；和耦连到所述电阻(R8)和响应所述电流感测信号(VS)的第二线性化装置(R5，R9)，用以对所述斜坡电压进行进一步线性化。
2.根据权利要求1所述的偏转电路，其特征在于所述放大器(42)的输出是一个其极性和幅度均为AC耦合的电压信号(VY)，该信号势必在所述电阻(R8)上产生一个恒定电压。
3.根据权利要求1所述的偏转电路，其特征在于所述电流传感信号(VS)是一个用于形成所述电阻(R8)上恒定附加电压而被耦合的AC电压。
4.根据权利要求1的所述偏转电路，其特征在于所述开关装置(22)是为响应与其相耦合垂直同步信号(VSYNC)而对所述电容(C1)产生所述重复性充放电而动作的。
5.根据权利要求1所述的偏转电路，其特征在于所述放大器(34)包括一差分放大器，该差分放大器的一输入端与斜坡电压(VR)耦合，其为形成所述负反馈而耦合连接第二输入端。
6.根据权利要求5所述的偏转电路，其特征在于所述负反馈包括一取自所述输出的直流耦合的第一部件(R2，R7)和取自所述电流传感装置(R4)的交流耦合的第二部件(R5，C4，R7)。
7.根据权利要求6所述的偏转电路，其特征在于所述第二部件(R5，C4，R7)包括一连到所述电流感测信号(VS)的电位器(R5)，以提供对偏转电流幅度(IY)的控制。
8.根据权利要求6所述的偏转电路，其特征在于所述第二部件(R5，C4，R7)包括一积分电容器(C4)，以便为提供一个第三级校正信号对所述电流传感信号(VS)进行积分而工作。
9.根据权利要求1所述的偏转电路，其特征在于所述放大器(42)的输出被耦合到所述偏转线圈(Y2)，一隔直电容器(C3)和一传感电阻(R4)的串联组合，所述传感电阻(R4)提供与所述偏转线圈电流(IY)成比例的所述电流传感信号(VS)。
10.根据权利要求9所述的偏转电路，其特征在于所述放大器(42)还包括一个与其耦合的提升电路(44)，以便在回扫期间使所述放大器(42)的输出信号(VY)增大至最大值。
11.一种偏转电路，包括偏转线圈(Y1);放大器(32，34，42)，其有一个输出同电容器(C3)，电流传感电阻(R4)和所述偏转线圈(Y1)的串联组合呈AC耦合，以便在偏转线圈内产生扫描电流(IY);耦合到所述放大器(32)的一输入端的斜坡电容器(C1)用以通过重复充、放电而产生一偏坡电压(VR);耦合到所述斜坡电容器(C1)的斜坡电阻(R8)，用以提供使所述斜坡电压按指数规律变化的电荷传导;为提供斜坡电容器(C1)充电而工作的电流源(20);连到所述斜坡电容器(C1)的开关装置(22)，用以产生所述斜坡电容器(C1)的所述重复性充电和放电;本发明的特征在于还包括与所述传感电阻(R4)并联耦合的一可变电阻(R5)，该可变电阻(R5)有一个连到所述斜坡电阻(R8)的滑臂，以便使所述斜坡电容器(C1)的斜坡电压(VR)线性化，所述滑臂还被耦合至所述放大器(32)的一个输入端，以对偏转幅度进行可变的负反馈控制。
12.根据权利要求11所述的偏转电路，其特征在于用以将所述放大器输出AC耦合至斜坡电阻(R8)的装置(C5，R10)，以使斜坡电压(VR)线性化。
13.根据权利要求11所述的偏转电路，其特征在于所述放大器输出直流耦合(R2，R3，R7)至放大器(32)输入端，以在所述放大器(42)输出端形成对一DC电压的负反馈控制。
14.根据权利要求11所述的偏转电路，其特征在于所述放大器(42)还包括一与其耦合的提升电路和(44)，用以在回扫期间将该放大器的输出信号(VY)增大到一个最大值。
15.根据权利要求11的所述偏转电路，其特征在于所述开关装置(22)被耦合至一垂直同步信号(VSYNC)，用于使其与所述斜坡电容器(C1)的所述重复性充放电同步。
全文摘要
一种垂直基准斜坡的线性化电路。垂直偏转斜坡电压(VR)由电容(C1)通过电阻(R8)的充放电而产生。该电压(VR)连至放大器(32，34，42)，以驱动通过偏转线圈(Y1)的电流(IY)，从而产生偏转磁场。为消除偏转电子束中的垂向线性误差，有必要使呈固有指数状的电压VR线性化。该目的是通过多个反馈回路将放大器输出电压(VY)和偏转电流(IY)的采样电压(VS)连到斜坡形成电阻(R8)而达到的。
文档编号H04N3/23GK1067999SQ9210520
公开日1993年1月13日 申请日期1992年6月26日 优先权日1991年6月27日
发明者吴俊兴 申请人:汤姆森消费电子(法国)有限公司