CN1018134B - 视频显示驱动器装置 - Google Patents

Abstract

一种视频信号处理装置。视频信号从一显示驱动器放大器(20)经由一耦合网络(26)耦合到图象显示器(35)，该网络(26)包括二个相反导电型的级联的射极跟随器晶体管(41，42)第一(43)和第二(44)二极管分别跨接在各晶体管的基-射结上，并以与相应基-射结方向相反的方向作正向导电的极性连接、该耦合网络显著地减小了呈现在驱动器放大器输出处的显示器的电容值，从而改善了正向和负向视频信号的瞬变响应。

Description

本发明涉及用于向一图象显示器提供一高电平的视频输出信号的显示驱动器放大器和输出信号耦合网络。更具体地说，本发明涉及这类具有提升了的高频响应的装置。

在一台电视接收机中，一视频输出显示驱动器放大器将一个高电平视频输出信号提供给诸如电视显象管之类的图象显示装置。该视频输出信号经由一输出信号耦合通路而传送到该电视显象管的信号输入电极（例如，阴极）。该显象管的信号输入电极可能呈现出一个大到足以削弱在驱动器放大器输出端产生的视频信号的高频响应的电容。因此，人们期望降低该驱动器放大器输出信号出现时的显象管的电容效应，从而避免视频信号高频响应和图象分辨率的变坏。

利用根据本发明原理的视频输出信号耦合通路便可达到这一目标。在本发明一个图示的最佳实施例中，该视频输出信号耦合通路借助相反导电型的第一和第二级联射极跟随器晶体管，将视频信号从显示驱动器放大器的输出端传送到显象管的输入端。这二个跟随器晶体管在存在正和负视频信号振幅偏移的情况下，分别将显示驱动器输出与显象管电容隔离。第一和第二单向电流导通器件（如二极管）分别跨接在各晶体管的基-发射结上，并以与相联的基-射极结的方向相反的方向正向传导电流的极性接线。

本申请唯一的附图示出了电视接收机的一部分，该电视接收机包括了根据本发明原理的一个视频输出信号耦合网络。

来自源10的低电平视频信号加到显象管驱动器级20，该驱动器级包 括一个输入低压共射放大器晶体管22，该晶体管22同一输出高压共基放大器晶体管24构成一级联视频放大器结构。一个放大后其幅度适于驱动显象管35的信号输入阴极30的高电平放大视频信号产生于晶体管24的一个集电极输出电路中，该输出电路包括一连接到高工作电压B+（例如，+230V）的负载电阻25。电阻25两端产生的放大的视频输出信号经由网络26、按本发明原理的一个频率补偿驱动电平补偿网络27、和一个与网络27工作相联的显象管电弧电流限制电阻28-通常称之为“跳火（flashover）”电阻被耦合至阴极电极30。驱动器级20的信号增益和直流偏压分别通过晶体管22的发射极电路中的可变电阻38和电位器39来调整。显象管35的工作电压由源36提供。

电容C3代表与显象管阴极30相关的显象管寄生和接线电容。该电容值大约为9微微法，若任其影响产生于晶体管24输出电路中电阻25两端上的视频信号，则可导致显著的高频损害。网络26就是为将这种电容与晶体管24的集电极输出电路相隔绝，从而减小或消除这种高频损害而设置的。

耦合网络26包括一具有低阻抗射极输出电极的NPN射极跟随器晶体管41，和一具有低阻抗射极输出电极的PNP射极跟随器晶体管42，这两晶体管以级联方式配置在从晶体管24的集电极输出电路至显象管阴极30的输出信号通路上。集-基寄生电容C1和C2（例如2微微法）分别由晶体管41和42伴生，并包含杂散的接线和分布电容。二极管43和44分别跨接在晶体管41和42的基-射结上，并以使其正向电流导通方向相反于相联的基-射结的正向导电方向的极性连接。

一个包含有效的高频图象细节信息的快速正向幅度跃变经由导通晶体管41和导通二极管44传送到显象管35。二极管43和晶体管42此时则被反向偏置（不导通）。

在晶体管24的集电极输出发生快速的正向视频信号幅度跃变的情况 下，晶体管24的集电极输出所显示的电容值大致等于：

C1+C2/β41+C3/β41    （1）

式中电容C1，C2和C3为如上所述，而β41是晶体管41的正向电流增益（β），一般最小为100。这样，在驱动器晶体管的集电极处显象管电容C3的值就会大大减小到晶体管41的β分之一，而相对较小的电容C2的值也进一步减小到晶体管41的β分之一。电阻28有助于将显象管电容与驱动器晶体管24的输出电路隔离，但这种作用的效果远远小于由网络26所产生的效果。

同样包含有效的高频图象细节信息的快速负向幅度跃变，是经由导通的二极管43和晶体管42传送到显象管35的。晶体管41和二极管44此时则被反向偏置。对于晶体管24的集电极输出处的快速负向视频信号幅度的跃变来说，晶体管24的集电极输出所呈现的电容大致等于：

C1+C2+C3/β42    （2）

式中β42为晶体管42的正向电流增益，一般最小为100。这样，这个相当大的显象管电容C3值在驱动器晶体管24的集电极被大大减少到晶体管42的β分之一。

正如下面将要讨论的，与网络27中电阻52并联的较大的旁路电容器54，由于晶体管42的发射极所呈现的电容值受电容C3支配，对由上述表达式（1）和（2）给定的电容值的影响可忽略不计。

注意：晶体管41和42的基-射结是不为这些电容器所旁路的。在存在信号幅度正向和/或负向跃变的情况下，这些晶体管中的一个或两个的这种旁路会使将晶体管24的输出电路与诸如本例中的显象管电容C3和电容器54之类的电容隔离的目的受挫。

现已发现，包含耦合网络26的显示驱动器级，由于将显象管电容C3与晶体管24的输出电路相隔离而在高频响应方面表现出极大改善同时获得了基本上对称的正向和负向瞬变响应。就正、负向瞬态响应方面而言， 要注意，上述表达式（1）和（2）对正和负向幅度跃变包含不同的电容值。然而这一差别很小，而且当响应负信号幅度偏移而呈现导电性增大和相应集电极阻抗减小时，与当响应正幅度偏移而呈现导电性减小和集电极阻抗增大时相比，晶体管24可更容易地驱动电容负载。

网络26可采取不同于附图所示的结构。例如，当采用一PNP晶体管作为驱动管24时，则晶体管41和42连同相应的二极管43和44应互换位置。

对本案所揭示装置来说，可将集电极负载电阻25的值降低，因为显象管并未直接负荷晶体管24的集电极电路，即，该集电极电路通过跟随器晶体管41和42而被缓冲。由于较小的阻值和集电极电路的寄生电容一起产生的低通滤波效应较小，因而较低的集电极负载电阻值有利地增强高频响应。

网络27包括一串联连接的电阻器52和与其并联设置的频率补偿电容器54（如图所示），连同一个跳火电阻28。电阻器56连接在工作电压（B+）和连接电容器54的信号通路上的一点之间。

当诸如显象管35之类的图象显示器由来自（诸如PNP跟随器晶体管42的射极输出之类的）低阻抗源的大幅度视频信号驱动时，网络27用于对其的“图象模糊”倾向或过电流进行补偿。为此，电阻28和电阻52对于响应低到中等幅度视频信号的显象管导通电流不会产生显著的压降。然而，电阻52和28对于响应大幅度视频信号（例如代表一幅明亮图象）的显象管导通电流会产生显著的压降。该压降减弱了至显象管阴极30的信号，从而降低或消除在大信号情况下显象管会“图象模糊”的可能现象。特别是在低到中等视频信号驱动电平（这些电平决定了图象的亮度和强度）下，要选择电阻52和28和电容54的值，使其能产生理想的显示驱动阻抗以便按已知的伽吗（r）校正函数维持显象管导通电流。电阻52和28的值可加以调整，以便根据显象管型号及其电导率特性提供理想的伽吗校正量。

电容器54是一种高频旁路元件，以对与由显象管电容C3和电阻器28和52的共同作用所产生的低通滤波效应相关联的高频损耗进行补偿。网络27所提供的高频补偿在约500KHz开始，这很好地处于按NTSC制标准的直流至4.2MHz视频信号频带范围内，包括高频提升的高频补偿量是电容器54，电阻器52和28，电容C3和显象管阴极30的阻抗的值的一个函数。阴极30的阻抗是阴极30的电流导通大小的一个函数。在本例中，更多的高频的补偿是在更高的阴极电流电平下形成的。

电容器54可跨接在电阻器28的两端，而不象附图所示那样跨接在电阻器52上。然而，为了将由于显象管电弧所造成的对电路板和相关电路元件的损害降至最小，最好将旁通电阻设置在尽可能接近显象管的地方。将旁路电容器54跨接在二电阻52和28的两端会使设计的电弧电流保护失去作用，因在此情况下这样一种电容器的连接会形成一个破坏电阻28的限流作用的电弧电流通路。

电阻56为显象管阴极30提供一偏压，以确保回扫间隔期间显象管的消隐。电阻器56还对电容器54在不同信号驱动电平下提供理想的高频补偿方面起到辅助作用。更确切地说，在由于驱动信号电平变化，引起显象管电流导通大小变化的同时存在相关的显象管阻抗变化的情况下，电阻56有助于稳定包含了电阻器52和电容器54的网络的有效阻抗。

Claims (5)

1、视频显示驱动器装置，它包括：

具有一有相关电容(C3)的信号输入电极的图象显示器(35)；

显示驱动器放大器(20)，该放大器有一用于接收含有待显示信息的视频信号的信号输入端，和一输出电路，用以产生视频输出信号，该信号的幅度适于驱动所述图象显示器；和

一个信号耦合通路，用以将所述视频输出信号从所述输出电路传送至所述图象显示器的所述信号输入电极；

其特征在于：为了减小所述相关电容对所述显示驱动器放大器的所述输出电路的效应，所述信号耦合通路包括：

一个第一射极跟随器晶体管(41)，该晶体管具有连接到所述驱动器放大器的所述输出电路的输入基极，以及一集电极和一输出射极，用以在存在某种极性的视频信号幅度跃变时将所述驱动器放大器的所述输出电路与所述相关电容隔离开来；

一个第二射极跟随器晶体管(42)，它同所述第一晶体管级联，并有一连接到所述第一晶体管的所述输出射极的输入基极、以及一个集电极和一耦合到所述显示器的所述信号输入电极的输出射极，用以在存在另一极性的视频信号幅度跃变时将所述驱动器放大器的所述输出电路与所述电容相隔离；

一个第一单向电流导通的半导体器件(43)，它跨接在所述第一晶体管的基-射结上，并以与所述第一晶体管的所述基-射结方向相反的方向作正向电流导通的极性连接；和

一个第二单向电流导通的半导体器件(44)，它跨接在所述第二晶体管的基-射结上，并以与所述第二晶体管的所述基-射结的方向相反的方向作正向电流导通的极性连接。

2、根据权利要求1的装置，其特征在于：所述显示驱动器放大器（20）包括一个与所述第一晶体管有相同导电类型的晶体管（24）。

3、根据权利要求1的装置，其特征在于所述第一（41）和第二（42）晶体管分别为NPN和PNP晶体管。

4、根据权利要求1的装置，其特征在于所述信号耦合通路包括：

第一（52）和第二（28）电阻器，它们以指定的次序，从所述第二晶体管的所述发射极输出至所述图象显示器的所述信号输入电极串联连接;以及

一个跨接在所述第一电阻器上的电容器（54）。

5、根据权利要求4的装置，其进一步的特征在于还包括：

一个从一电压源连接到所述第一和第二电阻器之间某点的一第三电阻器（56）。

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