專利名稱：顯像管老化效應(yīng)的補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯像管的驅(qū)動(dòng)，尤其是涉及電視接收機(jī)或監(jiān)視器中使用的彩色顯像管的驅(qū)動(dòng)。
現(xiàn)代彩色電視接收機(jī)中使用的彩色顯像管主要是通過(guò)相應(yīng)束流系統(tǒng)的陰極控制的，最大可能的發(fā)光效率是由相應(yīng)的有效調(diào)制范圍決定的。被設(shè)計(jì)為Wehnelt(維納爾)電極的控制電極通常連接至基準(zhǔn)地電位(地)。為了獲得高的發(fā)光效率，限制調(diào)制范圍的變量，諸如RGB輸出級(jí)的最大電源電壓、RGB輸出級(jí)的飽和、截止調(diào)整范圍，在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中必須予以仔細(xì)考慮。
對(duì)于黑白圖像的無(wú)色重放，在現(xiàn)代的彩色電視接收機(jī)中通常是為每個(gè)彩色通道提供截止調(diào)整。在這種情況中，一條所謂的截止測(cè)量線被相應(yīng)地插入垂直消隱期間，一個(gè)例如10μA的基準(zhǔn)陰極電流IK1與這條線相對(duì)應(yīng)。這種類型的截止調(diào)整例如可以從Valvo的視頻處理電路TDA4580中得知。
在其老化過(guò)程中，顯像管要經(jīng)歷幾個(gè)階段。在開始時(shí)，常常發(fā)生陰極表面的粗糙化和起霜(blooming)。這些效應(yīng)減小了陰極和Wehnelt電極之間的間距。如果工作電壓保持不變，電極之間的場(chǎng)強(qiáng)會(huì)增大，相應(yīng)地陰極電流就會(huì)減小。隨著增加老化時(shí)間，越來(lái)越多的陰極材料被侵蝕，結(jié)果，產(chǎn)生了相反的效應(yīng)。截止調(diào)整首先以如此的方式對(duì)所述的場(chǎng)強(qiáng)的增大產(chǎn)生反應(yīng)，即，為了能夠激勵(lì)相同的基準(zhǔn)陰極電流IK1，相應(yīng)地降低作用于陰極和Wehnelt電極之間的電壓。不過(guò)，在電路設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮截止調(diào)整的反作用，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致調(diào)制范圍的減小，這種減小又會(huì)對(duì)可以實(shí)現(xiàn)的最大發(fā)光效率具有不利的影響。
因此，本發(fā)明的目的是要通過(guò)截止調(diào)整消除顯像管的尤其是與老化相關(guān)的損害以及可能減小調(diào)制范圍的其它變化。
本發(fā)明的目的是通過(guò)下述本發(fā)明的電路裝置實(shí)現(xiàn)的。一種用于處理彩色顯像管或投影管的視頻信號(hào)的電路裝置，該電路裝置具有一個(gè)截止調(diào)整裝置，用于借助于一個(gè)基準(zhǔn)陰極電流進(jìn)行彩色顯像管的相應(yīng)管系統(tǒng)的截止調(diào)整，一個(gè)模擬黑值與此基準(zhǔn)陰極電流相對(duì)應(yīng)，并且此基準(zhǔn)陰極電流是由一個(gè)測(cè)量脈沖引生的，此測(cè)量脈沖是在每種情況中垂直消隱期間，通過(guò)一個(gè)視頻信號(hào)處理器在每個(gè)RGB彩色通道中插入彩色顯像管或投影管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的，相應(yīng)測(cè)量脈沖的截止點(diǎn)是采用基于截止調(diào)整產(chǎn)生的調(diào)整電壓調(diào)整的，它是借助于一個(gè)DC電壓補(bǔ)償如此進(jìn)行調(diào)整，即在每種情況中均能產(chǎn)生基準(zhǔn)束流，其特征在于設(shè)有一個(gè)調(diào)整裝置，它防止陰極上設(shè)定的最小準(zhǔn)截止低于額定值。
本發(fā)明是基于按以下方式改進(jìn)截止調(diào)整的構(gòu)思彩色顯像管的相應(yīng)束系統(tǒng)的陰極和Wehnelt電極之間的場(chǎng)強(qiáng)的與老化相關(guān)的變化被自動(dòng)地補(bǔ)償。根據(jù)本發(fā)明，陰極降低至規(guī)定的電位之下是通過(guò)使Wehnelt電極的電位相對(duì)于陰極反向變化來(lái)防止的，這是通過(guò)借助于DC電壓補(bǔ)償進(jìn)行調(diào)整而實(shí)現(xiàn)的。因此，保證了準(zhǔn)截止不被彩色顯像管中存在的三個(gè)束系統(tǒng)的任何一個(gè)下沖，準(zhǔn)截止是在“最高”陰極的測(cè)量線的電位，這個(gè)電位是借助于屏柵極校準(zhǔn)至在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中規(guī)定的一個(gè)電壓而被校準(zhǔn)的，它通常是在設(shè)備制造過(guò)程中被校準(zhǔn)的。系統(tǒng)之間的差異仍然借助于陰極校正，這是必需的。
根據(jù)本發(fā)明的相同原理可以適用于防止陰極高于規(guī)定的電位。
由于與老化相關(guān)的容差不再僅僅借助于顯像管陰極校正，這些陰極是由具有有限的調(diào)制范圍(介于基準(zhǔn)地電位和正的工作電壓VCC之間)的放大級(jí)驅(qū)動(dòng)的，因此本發(fā)明具有這樣的優(yōu)點(diǎn)有用的信號(hào)的相應(yīng)有效調(diào)制范圍變大或者維持不變并且可以由此更好地被利用。
另外，本發(fā)明具有這樣的優(yōu)點(diǎn)即使在可能影響截止環(huán)(例如顯像管、視頻處理器、μP或存儲(chǔ)器)的修理的情況下，該設(shè)備也可以按常規(guī)的方式通過(guò)簡(jiǎn)單接地的Wehnelt電極校正，并且在正確校正之后，測(cè)量環(huán)可以重新初始化。
下面采用一個(gè)示范性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
在這個(gè)實(shí)施例中，單一的附圖
采用方框圖形式顯示出用于處理RGB彩色信號(hào)的電路的(多個(gè))相似彩色通道之一，它具有彩色顯像管1的相應(yīng)管系統(tǒng)的截止調(diào)整和根據(jù)本發(fā)明的調(diào)整(功能)，這種調(diào)整防止陰極降低至規(guī)定的值以下，以便維持一個(gè)較大的調(diào)制窗口。
用于暗電流測(cè)量的測(cè)量晶體管3設(shè)置在相應(yīng)彩色通道中彩色顯像管1的管系統(tǒng)的陰極K和視頻輸出放大級(jí)2之間。為此，被設(shè)計(jì)為npn晶體管的測(cè)量晶體管3的集電極通過(guò)一個(gè)所謂的測(cè)量電阻器4連接至基準(zhǔn)地電位。測(cè)量晶體管3的發(fā)射極連接至彩色顯像管1的陰極K，而基極連接至視頻輸出放大級(jí)2的輸出端，因此，彩色顯像管1通過(guò)相應(yīng)的測(cè)量晶體管3驅(qū)動(dòng)。對(duì)于暗電流的測(cè)量，在垂直消隱期間，借助于一個(gè)消隱和測(cè)量脈沖發(fā)生器電路5，一條截止測(cè)量線(cut-offmeasurement line)被插入相應(yīng)的彩色通道中，電路5設(shè)置在加法級(jí)6上游的RGB彩色信號(hào)路徑中。
在相應(yīng)的彩色通道中，加法級(jí)6采用一個(gè)累加信號(hào)，通過(guò)一個(gè)輸出級(jí)7控制視頻輸出放大級(jí)2。在視頻信號(hào)處理過(guò)程中，累加信號(hào)是由一個(gè)RGB信號(hào)的信號(hào)電壓和另一電壓構(gòu)成的，這另一電壓是例如在每種情況中按逐場(chǎng)方式更新的，并且被存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)電容器CR中(以及對(duì)于彩色通道“綠”和“藍(lán)”分別存儲(chǔ)在CG和CB中)，作為用于RGB信號(hào)的截止調(diào)整的調(diào)整電壓。另一方面，在確定調(diào)整電壓(以下稱為截止調(diào)整電壓)的過(guò)程中，累加信號(hào)是由插入的截止測(cè)量線的脈沖電壓和截止調(diào)整電壓形成的，在這種情況中，截止調(diào)整電壓是根據(jù)在測(cè)量電阻器4上測(cè)量出的電壓Um和一個(gè)基準(zhǔn)電壓Uref的比較產(chǎn)生的。
在確定截止調(diào)整電壓的過(guò)程中，在測(cè)量電阻器4上測(cè)量出的電壓Um通過(guò)一個(gè)串聯(lián)電路被饋入一個(gè)運(yùn)算放大器9的反相輸入端，運(yùn)算放大器9被設(shè)計(jì)用作一個(gè)比較器，所述串聯(lián)電路是由一個(gè)緩沖器級(jí)8和一個(gè)電壓源組成的，此電壓源用于產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)電壓Uref，這個(gè)運(yùn)算放大器的正相輸入端通過(guò)一個(gè)存儲(chǔ)電容器CLR連接至基準(zhǔn)地電位，存儲(chǔ)電容器CLR用于存儲(chǔ)一個(gè)與漏電流成比例的電壓。一個(gè)采樣開關(guān)SLR被設(shè)置用于例如這個(gè)電壓的逐場(chǎng)更新，它補(bǔ)償漏電流的影響。采樣開關(guān)SLR與所示的存儲(chǔ)電容器CLR相同被配置給彩色通道“紅”，借助于它，基準(zhǔn)電壓源Uref可以按這樣的方式連接至運(yùn)算放大器9的正相輸入端，即，在與漏電流成比例的電壓的測(cè)量和存儲(chǔ)的過(guò)程中，它與運(yùn)算放大器9的兩個(gè)輸入端橋接在一起。圖示的開關(guān)位置是假設(shè)處在確定截止調(diào)整電壓的過(guò)程中。
截止調(diào)整電壓是由設(shè)計(jì)用作比較器的運(yùn)算放大器9產(chǎn)生的，并且按照相應(yīng)的測(cè)量循環(huán)周期更新，在這種情況中，截止調(diào)整電壓通過(guò)一個(gè)采樣開關(guān)SR被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電容器CR中(并且對(duì)應(yīng)于彩色通道“綠”和“藍(lán)”分別存儲(chǔ)在CG和CB中)，用于截止調(diào)整。開關(guān)位置對(duì)應(yīng)于RGB信號(hào)處理。
到此為止描述的電路部分本身是公知的，根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)調(diào)整裝置(device)10已加至此電路部分上，此調(diào)整裝置自動(dòng)補(bǔ)償彩色顯像管1的相應(yīng)管系統(tǒng)的陰極和Wehnelt電極G1之間的場(chǎng)強(qiáng)度的(尤其是)與老化相關(guān)的變化，這種變化會(huì)導(dǎo)致有效調(diào)制窗口的減小。在這種情況中，調(diào)整裝置10有益地利用相應(yīng)的截止調(diào)整電壓作為受控變量，它主要包括一個(gè)運(yùn)算放大器11，它被設(shè)計(jì)用作一個(gè)調(diào)整器；一個(gè)非易失性讀/寫存儲(chǔ)器12，用于存儲(chǔ)用作基準(zhǔn)變量的一個(gè)基準(zhǔn)值；第一可控開關(guān)13；第二可控開關(guān)14；以及一個(gè)測(cè)量電路，此電路可被用于確定前述的與老化相關(guān)的場(chǎng)強(qiáng)變化。
測(cè)量電路優(yōu)選由三個(gè)測(cè)量晶體管15、16和17形成，這些晶體管分別被配置給一個(gè)RGB彩色通道，它們被連接成射極跟隨器并且具有一個(gè)共用的射極電阻器18，因此形成一個(gè)OR電路。測(cè)量晶體管15、16、17為例如npn晶體管，各自存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電容器CR、CG和CB中的截止調(diào)整電壓分別通過(guò)連接線20、21和22饋入這些測(cè)量晶體管的基極。測(cè)量晶體管15、16、17的集電極連接至一個(gè)工作電壓源(未示出)的正電位。作為射極跟隨器的三個(gè)測(cè)量晶體管15、16、17的電路結(jié)構(gòu)，保證了由測(cè)量晶體管15、16和17的輸入電阻分別與存儲(chǔ)電容器CR、CG和CB形成的各時(shí)間常數(shù)對(duì)截止調(diào)整電壓的存儲(chǔ)特性沒(méi)有實(shí)際影響，并且由此對(duì)實(shí)際的截止調(diào)整沒(méi)有實(shí)際影響。
三個(gè)測(cè)量晶體管15、16、17的共用的射極電阻器18起到測(cè)量電阻器的作用。根據(jù)本發(fā)明，在每種情況下產(chǎn)生的最大截止調(diào)整電壓均可在這個(gè)電阻器18上測(cè)量。在屏柵極的制造(過(guò)程中的)校準(zhǔn)之后，這個(gè)電壓通過(guò)開關(guān)13被讀入存儲(chǔ)器12，并且隨后被用作一個(gè)基準(zhǔn)值。
在射極電阻器18上拾取的截止調(diào)整電壓作為受控的變量，通過(guò)一個(gè)電阻器19被饋入運(yùn)算放大器11的正相輸入端，在此它與饋入反相輸入端的讀/寫存儲(chǔ)器12的基準(zhǔn)值相比較，以便獲得一個(gè)調(diào)整電壓URG1，此電壓從運(yùn)算放大器11的信號(hào)輸出端饋入到Wehnelt電極G1的公共連接點(diǎn)，以作為截止調(diào)整對(duì)與老化相關(guān)的效應(yīng)的反應(yīng)，對(duì)陰極電位降低至一個(gè)規(guī)定的水平之下的情況進(jìn)行補(bǔ)償，這在相應(yīng)RGB彩色通道的電路設(shè)計(jì)過(guò)程中必須予以考慮。例如，根據(jù)本發(fā)明，場(chǎng)強(qiáng)的與老化相關(guān)的增大可以采用Wehnelt電極G1上的調(diào)整電壓URG1補(bǔ)償，調(diào)整電壓URG1相對(duì)于基準(zhǔn)地電位(地)是正的。結(jié)果，運(yùn)算放大器11的信號(hào)輸出可以有益地由一個(gè)射極跟隨器實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榇诵盘?hào)輸出可以由此具有如此低的阻抗，以致于可以免除Wehnelt電極G1上的接地電容器。
為了獲得基準(zhǔn)值并將其存儲(chǔ)在讀/寫存儲(chǔ)器12中，最好設(shè)置一個(gè)設(shè)備(apparatus)的初始化模式，并且可以例如在工廠中(或者即使在修理時(shí))借助于設(shè)備遙控器(未示出)開始此模式。為此，對(duì)于G2和截止的設(shè)備校準(zhǔn)是在開關(guān)14閉合的情況下進(jìn)行的。
隨后，開關(guān)13瞬間閉合，以便在共用的射極電阻器18上拾取的截止調(diào)整電壓被饋入讀/寫存儲(chǔ)器12的寫輸入端并且被存儲(chǔ)為調(diào)整裝置10的一個(gè)基準(zhǔn)值或基準(zhǔn)變量。
當(dāng)初始化模式結(jié)束時(shí)，兩個(gè)開關(guān)13、14被如此控制，即它們采取圖示的位置(即打開位置)。這個(gè)位置對(duì)應(yīng)于設(shè)備的正常工作。
雖然已經(jīng)采用常規(guī)的元器件對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但這些元器件還可以集成于被設(shè)計(jì)為一個(gè)集成電路的視頻處理器中。這種原理同樣可以適用于這樣的設(shè)計(jì)，其中Cr、Cg和Cb上的調(diào)整電壓以數(shù)字化形式存在于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中。
權(quán)利要求
1.一種用于處理彩色顯像管(1)或投影管的視頻信號(hào)的電路裝置，該電路裝置具有一個(gè)截止調(diào)整裝置，用于借助于一個(gè)基準(zhǔn)陰極電流進(jìn)行彩色顯像管(1)的相應(yīng)管系統(tǒng)的截止調(diào)整，一個(gè)模擬黑值與此基準(zhǔn)陰極電流相對(duì)應(yīng)，并且此基準(zhǔn)陰極電流是由一個(gè)測(cè)量脈沖引生的，此測(cè)量脈沖是在每種情況中垂直消隱期間，通過(guò)一個(gè)視頻信號(hào)處理器在每個(gè)RGB彩色通道中插入彩色顯像管(1)或投影管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的，相應(yīng)測(cè)量脈沖的截止點(diǎn)是采用基于截止調(diào)整產(chǎn)生的調(diào)整電壓調(diào)整的，它是借助于一個(gè)DC電壓補(bǔ)償如此進(jìn)行調(diào)整，即在每種情況中均能產(chǎn)生基準(zhǔn)束流，其特征在于設(shè)有一個(gè)調(diào)整裝置(10)，它防止陰極(K)上設(shè)定的最小準(zhǔn)截止低于額定值。
2.一種用于處理彩色顯像管(1)或投影管的視頻信號(hào)的電路裝置，該電路裝置具有一個(gè)截止調(diào)整裝置，用于借助于一個(gè)基準(zhǔn)陰極電流進(jìn)行彩色顯像管(1)的相應(yīng)管系統(tǒng)的截止調(diào)整，一個(gè)模擬黑值與此基準(zhǔn)陰極電流相對(duì)應(yīng)，并且此基準(zhǔn)陰極電流是由一個(gè)測(cè)量脈沖引生的，此測(cè)量脈沖是在每種情況中垂直消隱期間，通過(guò)一個(gè)視頻信號(hào)處理器在每個(gè)RGB彩色通道中插入彩色顯像管(1)或投影管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的，相應(yīng)測(cè)量脈沖的截止點(diǎn)是采用基于截止調(diào)整產(chǎn)生的調(diào)整電壓調(diào)整的，它是借助于一個(gè)DC電壓補(bǔ)償如此進(jìn)行調(diào)整，即在每種情況中均能產(chǎn)生基準(zhǔn)束流，其特征在于設(shè)有一個(gè)調(diào)整裝置(10)，它防止陰極(K)上設(shè)定的最大準(zhǔn)截止高于額定值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的用于處理視頻信號(hào)的電路裝置，其特征在于基于截止調(diào)整而在相應(yīng)的RGB彩色通道中產(chǎn)生的截止調(diào)整電壓被用作調(diào)整裝置(10)的受控變量。
4.根據(jù)前述的一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求的用于處理視頻信號(hào)的電路裝置，其特征在于調(diào)整裝置(10)具有一個(gè)測(cè)量電路，用于測(cè)量基于截止調(diào)整而在相應(yīng)的RGB彩色通道中產(chǎn)生的截止調(diào)整電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的用于處理視頻信號(hào)的電路裝置，其特征在于測(cè)量電路優(yōu)選由分別配置給一個(gè)RGB彩色通道的三個(gè)測(cè)量晶體管(15、16、17)形成，這些晶體管被連接成射極跟隨器并且具有一個(gè)共用的射極電阻器(18)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4和/或5的用于處理視頻信號(hào)的電路裝置，其特征在于測(cè)量電路是部分地或完全地以數(shù)字形式在一個(gè)處理器中實(shí)現(xiàn)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5和/或6的用于處理視頻信號(hào)的電路裝置，其特征在于為獲得一個(gè)要饋入彩色顯像管(1)的Wehnelt電極(G1)的調(diào)整電壓(URG1)，在射極電阻器(18)上拾取的截止調(diào)整電壓要與存儲(chǔ)在一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器(12)中的一個(gè)基準(zhǔn)值相比較。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的用于處理視頻信號(hào)的電路裝置，其特征在于提供可控的開關(guān)(13、14)，用于該設(shè)備的初始化模式，這種初始化模式可以在工廠中或者即使在修理時(shí)開始，并且借助于這種初始化模式，在這種模式中在共用射極電阻器(18)上拾取的截止調(diào)整電壓可以被饋入讀/寫存儲(chǔ)器(12)的寫輸入端，并且可以被存儲(chǔ)為調(diào)整裝置(10)的基準(zhǔn)值或基準(zhǔn)變量。
全文摘要
一種處理彩色顯像管(1)或投影管的視頻信號(hào)的電路裝置。在老化開始或其未來(lái)使用壽命中,彩色顯像管常常呈現(xiàn)出相應(yīng)束系統(tǒng)的陰極(K)和Wehnelt電極(G
文檔編號(hào)H04N5/57GK1241090SQ9911010
公開日2000年1月12日 申請(qǐng)日期1999年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月30日
發(fā)明者赫爾穆特·索維格 申請(qǐng)人:德國(guó)湯姆遜-布朗特公司