专利名称：显像管栅极脉冲发生器的制作方法
专利说明
一.技术领域本实用新型显像管栅极脉冲发生器是一种用于测试彩色显像管分辨率和会聚时给彩色显像管栅极提供驱动信号的装置，属于显像管测试仪器的技术领域。
二.
背景技术：
显像管栅极脉冲发生器应能为彩色显像管栅极提供一种零电平以下的正向高压脉冲，脉冲幅度≥250V、脉冲上升/下降沿＜10ns、脉冲顶部波动＜5V。
尽管国内外(东南大学、Philips公司)已研发出同类产品，但它们在电路结构或技术指标方面却有下列不足(1)视频信号放大电路的部分电路应用TTL电路或全部电路采用分立元件，导致无法处理高重复率视频输入脉冲或安装调试不便及性价比低。
(2)驱动电路采用变压器驱动方式或光电耦合器驱动方式，导致必须采用较复杂且具有一定功率输出的预驱动电路或因采用光电耦合器及DC/DC电源而构成的悬浮电路影响高压输出脉冲的质量。
三.
发明内容
1.发明目的本实用新型发明的目的是当测试显像管的分辨率和会聚时，给显像管栅极提供一种能输出高压驱动脉冲、以在显示屏上显示单光点或同时显示红(R)/绿(G)/蓝(B)三色光点或显示测试图形的优化显像管栅极脉冲发生器。2.技术方案本发生器主要由视频信号放大电路、驱动电路、脉冲输出电路、脉冲位移电路按顺序串行连接而成，视频信号放大电路的输入端为该发生器的输入端，该发生器的输入信号来自可编程脉冲信号发生器，脉冲位移电路的输出端为该发生器的输出端，输出脉冲驱动显像管栅极。
驱动电路的两个输入端即A3的“10、12”脚分别与视频信号放大电路中的A1、A2的输出端即“6”脚相接，驱动电路的两个输出端即A3的“1、7”脚分别与脉冲输出电路的输入端即Q1、Q2的栅极相连接。3.发明效果本发生器的优点在于克服了其它同类产品的基础上，使电路设计优化，性价比提高(1)在视频信号放大电路中，采用两个高速运算放大器不失真将输入信号放大为两路零电平以上的正/负向5V脉冲，这个正/负向脉冲可直接输出至驱动电路，而在视频信号放大电路和驱动电路之间无需任何过渡性电路，同时处理高频(高重复率)视频信号的能力大为提高。
(2)驱动电路直接采用集成高/低端驱动器同时产生输出电路所需的两路正/负向12V驱动脉冲，而不再采用光电耦合器、DC/DC电源以及其它元件构成的两路驱动电路，这不仅优化了电路设计，而且因此改进提高了高压输出脉冲的质量。
(3)冲输出电路和脉冲位移电路设计为基于测试系统地的高压电路，而没有设计成悬浮电路，因此位移后的高压脉冲仍具有高技术指标。
本发生器能为显像管栅极输出高技术指标的高压驱动脉冲，并在屏上显示高质量的高斯光点，以满足测试显像管分辨率和会聚的需要。
四.
图1是本发生器的总体结构框图，它包括视频信号放大电路1、驱动电路2、脉冲输出电路3、脉冲位移电路4。
图2是本发生器的电原理图，该图中用虚线划分出组成它的四个部分，即视频信号放大电路1，驱动电路2，脉冲输出电路3，脉冲位移电路4。
五.具体实施方式
本发生器的实施方案主要分为低压电路(视频信号放大电路、驱动电路)和高压电路(脉冲输出电路、脉冲平移电路)，其具体内容如下低压电路全部采用高速集成电路放大视频输入脉冲，并产生高压电路所需的驱动脉冲(高速运算放大器A1、A2为AD811，高速高/低端驱动器A3为IR2110)；高压电路采用分立高压开关元器件构成的电路来获得高质量的高压输出脉冲(N沟道增强型场效应管Q1、Q2为2SK1198)。
视频信号放大电路1的输入信号来自可编程脉冲信号发生器，A1、A2分别将1V的输入脉冲信号不失真地同相和反向放大为零电平以上的5V脉冲。为与75Ω视频电缆匹配，输入端并接匹配电阻R1，此外Z1、R2、D1和Z2、R3、D2构成的输入保护电路将防止过大的输入信号损坏A1、A2。
驱动电路2中A3的输入脉冲幅度为5V，而所需的输出脉冲幅度为12V，因此A3输入端的VDD电源采用+5V，输出端的VCC电源采用+12V。A3在输入端具有高端逻辑输入HIN和低端逻辑输入LIN，在输出端具有高端驱动输出HO和低端驱动输出LO，此外A3的VB、VS、VCC、COM分别定义为高端悬浮电源、高端悬浮电源回路、低端电源、低端电源回路，其中VCC直接由外部+12V电源提供，而VB却由外部的+12V电源和D3、C6构成的自举电路提供。因此A3的内部电路不仅能将输入输出脉冲进行电平转换，而且能通过外部的自举电路且只依靠一个外部电源获得高/低端供电电源。当LO端输出12V驱动脉冲时Q2导通，这时VCC通过D3向C6经Q2充电，当LO端12V驱动脉冲消失时，储存在C6中的电荷因Q2截止已没有放电回路，故在它两端仍维持原有电压，这个电压恰好作为HO输出12V驱动脉冲时的供电电源，因此在一个周期后A3的HO、LO端已能正常输出相同时序的正/负向12V驱动脉冲。
脉冲输出电路3仍是一个典型的双场效应管高压开关电路。Q1、Q2及R12、R13、R14、R15、C8组成输出级电路，其中R12、R13、R14、R15为限流电阻，以调整改善高压脉冲的上升/下降沿及顶部，C8是高压电源去偶电容，虑除电源中的高频干扰信号。
在脉冲位移电路中，C9是一个数值较大的隔直电容，在输出高压脉冲的过程中，它的两端基本保持250V电压，因此当它的左边产生零电平以上的正向250V脉冲时，在它的右边高压脉冲就向下位移250V，从而获得零电平以下的正向250V脉冲；-325V、-250V、R16、R17、R18、R19、R21、R22将决定输出端的直流电位，调整-325V电压可使输出端的脉冲位移发生改变。
本发生器已在视频信号放大电路和驱动电路的设计中全部采用集成电路，同时应用脉冲位移电路获得零电平以下的高质量高压输出脉冲，其具体连接方式如下视频信号放大电路的信号输入端并接R1至地，并接D1、R2、Z1至+5V，并接D2、R3、Z2至-5V，再同时连接A1的3端和R7的一端。A1的6端并接R5、R6的一端，R5的另一端并接R4的一端和A1的2端，R4的另一端接地，A1的7端至+15V且并接C1至地，A1的4端至-15V且并接C2至地。A2的6端并接R8、R9的一端，R8另一端并接R7的另一端和A2的2端，A1的3端接地，A2的7端至+15V且并接C3至地，A2的4端至-15V且并接C4至地。R6、R9的另一端作为视频信号放大电路输出端。
在驱动电路中，A3的10端、12端分别接视频信号放大电路的两个输出端，9端接+5V且并接C5至地，11、13端接地，3端并接+12V、D3的一端、再并接C7的一端至2端，6端并接D3的另一端、C6的一端至5端，7端接R10的一端，1端接R11的一端，R10的另一端与5端、R11另一端与2端分别构成驱动电路的两路输出端。
在脉冲输出电路中，Q1、Q2的G、S端分别接驱动电路的两路输出端，它们的S端接R13的一端和R15的一端，Q1的D端接R12的一端，R12的另一端并接+250V和C8的一端，R15的另一端并接地和C8的另一端，Q2的D端接R14的一端，R13、R14的另一端相接并成为输出电路的输出端。
脉冲位移电路中的C9一端接输出电路的输出端，C9的另一端并接R20的一端、R16一端、D4一端，R16、D4的另一端和R17、D5的一端并接，R17、D5的另一端和R18、D6的一端并接，R18、D6的另一端和R19、D7的一端并接，R19、D7的另一端并接C10和-250V，C10的另一端接地，R20的另一端作为脉冲位移电路的输出端且并接R21、R22至-325V。
权利要求1.一种显像管栅极脉冲发生器是由脉冲放大电路和脉冲位移电路组成，其特征在于该发生器由视频信号放大电路(1)、驱动电路(2)、脉冲输出电路(3)和脉冲位移电路(4)按顺序串行连接而组成，视频信号放大电路(1)的输入端为该脉冲发生器的输入端，输入信号来自可编程脉冲信号发生器，脉冲位移电路(4)的输出端为该脉冲发生器的输出端，输出脉冲驱动显像管栅极。
2.根据权利要求1所述的显像管栅极脉冲发生器，其特征在于驱动电路(2)的两个输入端即A3的“10、12”脚分别与视频信号放大电路(1)中的A1、A2的输出端即“6”脚相接，驱动电路(2)的两个输出端即A3的“1、7”脚分别与脉冲输出电路(3)的输入端即Q1、Q2的栅极相连接。
专利摘要显像管栅极脉冲发生器是一种用于测量彩色显像管分辨率和会聚时给显像管栅极提供驱动信号的装置。该显像管栅极脉冲发生器由视频信号放大电路、驱动电路、脉冲输出电路和脉冲位移电路依次串行连接而组成。视频信号放大电路的输入端为该发生器的输入端,其输入信号来自可编程脉冲信号发生器,脉冲位移电路的输出端为该发生器的输出端,其输出的高压脉冲驱动显像管栅极。
文档编号G01R31/24GK2498737SQ0126244
公开日2002年7月3日 申请日期2001年8月29日 优先权日2001年8月29日
发明者杨晓伟, 陈福朝, 李晓华 申请人:东南大学