專利名稱：Crt束電流動(dòng)態(tài)限制的方法及電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)CRT顯像管的保護(hù)方法，特別是對(duì)顯像管束電流結(jié)合原有補(bǔ)償方法的進(jìn)行動(dòng)態(tài)限制的方法及其電路。
背景技術(shù)：
如圖1，傳統(tǒng)的自動(dòng)束電流限制(ABL)電路是將極高壓(EHT)發(fā)生器的電流作為參考信號(hào)。顯像管陰極發(fā)射的電子正是在極高壓(EHT)的驅(qū)動(dòng)下流動(dòng)的，因此EHT發(fā)生器的電流反映了束電流的大小，它流經(jīng)取樣電阻R形成了參考電壓信號(hào)。當(dāng)此參考電壓信號(hào)超過預(yù)設(shè)值時(shí)，則送入執(zhí)行電路(即BCL電路)去限制對(duì)比度和亮度的值，最終達(dá)到限制束電流的大小，保護(hù)顯像管的目的。
為了保證EHT電壓的穩(wěn)定度不至于因?yàn)槿与娮鑂的接入而受到影響，在參考信號(hào)的取樣電路中設(shè)置濾波電容C。但這樣一來，由于電路中存在RC構(gòu)成的時(shí)滯環(huán)節(jié)，其延遲作用使得參考電壓只能反映較低頻率的變化，而無法反映圖像中快速變化的部分。
另外，還由于EHT發(fā)生器自身存在寄生電容，以及因?yàn)镋HT的穩(wěn)定要求而外加的濾波電容，導(dǎo)致傳統(tǒng)ABL電路所取得的參考信號(hào)實(shí)際上已被電路中的儲(chǔ)能元件濾波，因而只能反映較慢速變化的圖像亮度，而無法反映局部出現(xiàn)的較亮畫面，也就是說，傳統(tǒng)的ABL電路只是在整幅圖像中出現(xiàn)較大面積都比較明亮的場(chǎng)景時(shí)，也就是只有當(dāng)束電流的平均值比較大的時(shí)候才起限制作用。
通過以上分析，說明上述取樣存在明顯的局限性，那樣取出來的參考電壓只能反映顯像管束電流的慢速變化而不能反映顯像管束電流的快速變化。
對(duì)于另外一種情況，當(dāng)圖像中出現(xiàn)局部亮度較高的場(chǎng)景時(shí)，此時(shí)顯像管束電流有可能出現(xiàn)瞬間過載，保護(hù)電路應(yīng)該起控制作用，但是由于此時(shí)束電流的平均值并不大，因而傳統(tǒng)的ABL電路并不對(duì)其加以限制，也就是說，在這種情況下傳統(tǒng)的ABL電路不能對(duì)顯像管提供有效的保護(hù)，那么，它的保護(hù)作用顯然是不完善的。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述的問題，本發(fā)明提出了一種CRT束電流動(dòng)態(tài)限制的方法及電路，該方法及電路結(jié)合原有自動(dòng)束電流限制(ABL)電路構(gòu)成一個(gè)新的解決方案，該方法及電路可準(zhǔn)確動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)對(duì)顯像管有效而完善的保護(hù)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種CRT束電流動(dòng)態(tài)限制的方法及電路，該方法及電路在保留傳統(tǒng)ABL電路中用來反映束電流平均值的參考信號(hào)的同時(shí)，另外再增加一路可以動(dòng)態(tài)反映圖像局部亮度瞬態(tài)變化的參考信號(hào)來改善傳統(tǒng)ABL電路的快速反應(yīng)能力，通過利用取出能無遲滯地反映顯像管束電流的陰極電流作為增加的參考信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)顯像管有效而完善的保護(hù)。
本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種CRT束電流動(dòng)態(tài)限制的方法及電路，該方法及電路檢測(cè)出新增參考信號(hào)中的過載部分，對(duì)顯像管束電流瞬間過載能夠及時(shí)加以限制；以和傳統(tǒng)ABL電路的協(xié)同作用，為CRT提供一種完善的保護(hù)方案。
一種CRT束電流動(dòng)態(tài)限制的方法，包括以下步驟步驟一，設(shè)定監(jiān)測(cè)電平，按照束電流的極限值設(shè)定監(jiān)測(cè)電平；步驟二，取樣，從視頻通道末級(jí)視頻放大器取出顯像管陰極電流作為ABL電路的參考信號(hào)1，從極高壓(EHT)發(fā)生器回路中取出極高壓(EHT)發(fā)生器的電流作為參考信號(hào)2；步驟三，對(duì)比，將參考信號(hào)1與監(jiān)測(cè)電平(預(yù)先設(shè)定的顯像管束電流極限值)進(jìn)行比較，取出過載部分；步驟四，疊加，將過載部分與參考信號(hào)2疊加，得到控制信號(hào)；步驟五，執(zhí)行，將經(jīng)過上述疊加后得到的控制信號(hào)交給執(zhí)行電路，由執(zhí)行電路隨時(shí)對(duì)顯像管束電流進(jìn)行過流限制。
設(shè)置兩路取樣信號(hào)，使得信息的取樣準(zhǔn)確及時(shí)，能夠準(zhǔn)確地反映CRT束電流的實(shí)時(shí)狀態(tài)，信號(hào)疊加的結(jié)果，所得到的控制信號(hào)既反映束電流的平均值又反映束電流的瞬時(shí)值，使得執(zhí)行電路能夠兼照顧到原有ABL電路和顯像管陰極電流兩個(gè)方面的補(bǔ)償，能夠一次性解決限制對(duì)比度和亮度的值以及束電流瞬間過載的問題。
上述參考信號(hào)的取得是通過在相應(yīng)的回路中接入取樣電阻來實(shí)現(xiàn)的。
上述顯像管束電流過載部分的取得是通過將參考信號(hào)1與預(yù)先設(shè)定的顯像管束電流極限值在比較放大器上實(shí)現(xiàn)的。參考信號(hào)1經(jīng)過緩沖器隔離之后輸入到比較放大器的反相輸入端，預(yù)設(shè)的監(jiān)測(cè)電平輸入到同相輸入端，比較放大器的輸出信號(hào)就是二者的比較結(jié)果，如果出現(xiàn)過載，該輸出信號(hào)就是過載部分。
預(yù)設(shè)的監(jiān)測(cè)電平可以根據(jù)不同顯像管的保護(hù)要求來設(shè)定，一般其值要小于其束電流的極限值，最高可為束電流的極限值。
上述比較放大器是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的。
上述的疊加是用加法器實(shí)現(xiàn)的。
上述加法器是由二極管和電阻構(gòu)成的最簡(jiǎn)單的加法運(yùn)算電路。
上述執(zhí)行限制的操作是由視頻處理芯片中相應(yīng)的功能電路來實(shí)現(xiàn)的，為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
一種CRT束電流動(dòng)態(tài)限制的電路，包括極高壓發(fā)生器、CRT、視頻處理電路以及末級(jí)視放電路，其特征在于該電路還包括，一個(gè)顯像管束電流取樣電路，接在顯像管陰極回路里，用于取得反映束電流瞬間變化的參考信號(hào)1，另一個(gè)顯像管束電流取樣電路接在極高壓發(fā)生器回路中，用于取得反映束電流平均值的參考信號(hào)2；一個(gè)比較放大器，用于參考信號(hào)1與顯像管束電流監(jiān)測(cè)電平的比較，以求得到顯像管束電流的過載部分；一個(gè)加法器，用于過載部分和參考信號(hào)2的疊加，以得出控制信號(hào)；將控制信號(hào)送到視頻處理電路的束電流限制輸入端，用于限制顯像管束電流過載。
上述參考信號(hào)的取樣電路由電阻構(gòu)成，其一端與顯像管的三個(gè)陰極并聯(lián)聯(lián)結(jié)，另一端接地。
上述比較放大器是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的，將參考信號(hào)1輸入到比較放大器的反相輸入端，監(jiān)測(cè)電平輸入到比較放大器的同相輸入端，比較放大器的輸出信號(hào)即為顯像管束電流的過載部分。
由一個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成比較放大器，用來進(jìn)行過載檢測(cè)，參考信號(hào)1經(jīng)過緩沖器隔離之后輸入到比較放大器的反相輸入端，預(yù)設(shè)的監(jiān)測(cè)電平輸入到同相輸入端，比較放大器的輸出信號(hào)就是二者的比較結(jié)果，如果出現(xiàn)過載，該輸出信號(hào)就是過載部分。
上述加法器是由二極管和電阻構(gòu)成的最簡(jiǎn)單的加法運(yùn)算電路，其中，兩個(gè)二極管的正極相聯(lián)結(jié)，求和電阻也接在該結(jié)點(diǎn)，兩個(gè)二極管的負(fù)極分別為兩個(gè)加數(shù)(欲疊加的兩個(gè)電壓信號(hào))的輸入端。加法器電路有多種形式，這里所用的是由二極管和電阻構(gòu)成的最簡(jiǎn)單的加法運(yùn)算電路，其中，兩個(gè)二極管的正極相聯(lián)結(jié)，求和電阻也接在該結(jié)點(diǎn)，兩個(gè)二極管的負(fù)極分別為兩個(gè)加數(shù)——欲疊加的兩個(gè)電壓信號(hào)的輸入端。通過疊加所得到的控制信號(hào)既反映束電流的平均值又反映束電流的瞬時(shí)值。
本方面的整個(gè)實(shí)現(xiàn)流程為取樣電阻R接在顯像管陰極回路里，顯像管陰極也是末級(jí)視頻放大器的驅(qū)動(dòng)對(duì)象，在末級(jí)視頻放大器的驅(qū)動(dòng)下，陰極電流流過取樣電阻R形成參考電壓。顯像管陰極電流就是顯像管束電流，由于取樣環(huán)節(jié)沒有儲(chǔ)能元件，所以這樣取得的參考電壓可以真實(shí)快速的反映對(duì)應(yīng)于圖像瞬間亮度的束電流。我們令它為參考信號(hào)1。反映顯像管束電流平均值的參考信號(hào)2從極高壓(EHT)發(fā)生器回路中取出極高壓(EHT)發(fā)生器的電流作為參考信號(hào)2取得；然后通過比較放大器對(duì)參考信號(hào)1與監(jiān)測(cè)電平進(jìn)行比較，取出過載部分；檢測(cè)出來的過載部分和參考信號(hào)2在加法器中疊加；檢測(cè)出來的過載部分和參考信號(hào)疊加，通過疊加所得到的控制信號(hào)既反映束電流的平均值又反映束電流的瞬時(shí)值；將疊加后所得到的信號(hào)作為控制信號(hào)送到視頻處理電路的BCL端(束電流限制端)去控制整機(jī)的亮度和對(duì)比度，從而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)的ABL控制。
如前所述，本發(fā)明與傳統(tǒng)的ABL電路相比，從兩點(diǎn)取樣、處理，最大的特點(diǎn)是加快了ABL的反應(yīng)速度，解決了圖像中因局部過亮而引發(fā)的束電流過載的限制問題，可在事發(fā)當(dāng)時(shí)瞬間起控，從而能夠及時(shí)地對(duì)顯像管給予充分的保護(hù)，無論陰極電流怎樣變化都不至于損傷顯像管。


圖1傳統(tǒng)ABL電路原理圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3本發(fā)明實(shí)施的電路圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2，取樣電阻R接在顯像管陰極回路里，顯像管陰極也是末級(jí)視頻放大器的驅(qū)動(dòng)對(duì)象，在末級(jí)視頻放大器的驅(qū)動(dòng)下，陰極電流流過取樣電阻R形成參考電壓。顯像管陰極電流就是顯像管束電流，由于取樣環(huán)節(jié)沒有儲(chǔ)能元件，所以這樣取得的參考電壓可以真實(shí)快速的反映對(duì)應(yīng)于圖像瞬間亮度的束電流。我們令它為參考信號(hào)1。反映顯像管束電流平均值的參考信號(hào)2的取得在本公司以前的專利文獻(xiàn)中已有說明。
由一個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成比較放大器，用來進(jìn)行過載檢測(cè)，參考信號(hào)1經(jīng)過緩沖器隔離之后輸入到比較放大器的反相輸入端，預(yù)設(shè)的監(jiān)測(cè)電平輸入到同相輸入端，比較放大器的輸出信號(hào)就是二者的比較結(jié)果，如果出現(xiàn)過載，該輸出信號(hào)就是過載部分。預(yù)設(shè)的監(jiān)測(cè)電平可以根據(jù)不同顯像管的保護(hù)要求來設(shè)定，它小于其束電流的極限值。
檢測(cè)出來的過載部分和參考信號(hào)2在加法器中疊加。加法器電路有多種形式，這里所用的是由二極管和電阻構(gòu)成的最簡(jiǎn)單的加法運(yùn)算電路，其中，兩個(gè)二極管的正極相聯(lián)結(jié)，求和電阻也接在該結(jié)點(diǎn)，兩個(gè)二極管的負(fù)極分別為兩個(gè)加數(shù)——欲疊加的兩個(gè)電壓信號(hào)——的輸入端。通過疊加所得到的控制信號(hào)既反映束電流的平均值又反映束電流的瞬時(shí)值。
將疊加后所得到的信號(hào)作為控制信號(hào)送到視頻處理電路的BCL端(束電流限制端)去控制整機(jī)的亮度和對(duì)比度，從而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)的ABL控制。
圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)際電路圖，在圖3中，取樣電阻R1接在三槍顯像管的陰極回路中，三路陰極電流Ikr/Ikg/Ikb疊加在取樣電阻R1上形成原始參考電壓信號(hào)1，經(jīng)過由晶體三極管Q4、電阻R2、電阻R3組成的緩沖器隔離后，送入比較放大器的反相輸入端，比較放大器的同相輸入端接入監(jiān)測(cè)電平。本實(shí)施例中的比較放大器是由一個(gè)集成的運(yùn)算放大器構(gòu)成。這樣，當(dāng)參考電壓信號(hào)1小于監(jiān)測(cè)電平時(shí)，即顯像管束電流沒有出現(xiàn)過載的情況下，比較放大器的輸出為正值，使二極管D5被反向偏置而不能導(dǎo)通，從而不影響B(tài)CL的工作，也就是說，此時(shí)限制與否僅取決于束電流的平均值是否過載；反之，當(dāng)參考電壓信號(hào)1大于監(jiān)測(cè)電平時(shí)，比較放大器輸出信號(hào)為負(fù)值，二極管D5導(dǎo)通，比較放大器輸出信號(hào)通過二極管D5，在電阻R17上形成疊加后的控制信號(hào)，此控制信號(hào)既反映束電流的平均值又反映束電流的瞬時(shí)值，將它送到視頻處理電路的束電流限制端BCL，由視頻處理芯片里面的功能電路實(shí)現(xiàn)ABL的快速控制。
傳統(tǒng)ABL電路部分的工作過程為EHT的電流由+7.5V輔助電源流由，流過取樣電阻R14、R12，再流過EHT發(fā)生器，流入顯像管陽(yáng)極。電容器C3、C5是濾波電容，用于去除取樣電阻對(duì)極高壓穩(wěn)定度的影響。
圖中A點(diǎn)電壓隨電流的變化而變化。EHT的電流越大，圖象越亮，則A點(diǎn)電壓越低；EHT的電流越小，圖像越暗，則A點(diǎn)電壓越高。如前所述，由R12、R14、C3、C5構(gòu)成的低通濾波器，其延遲作用使得A點(diǎn)電壓的變化只反映較低頻率的變化，而不反映圖像中亮度快速變化的部分。A點(diǎn)電壓通過R15、R21、R22、C8、Q5組成的緩沖器在通過二極管D4、R17送到BCL實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的ABL控制。
在本實(shí)施例中，由二極管D4、D5組成了最簡(jiǎn)單的模擬加法器。當(dāng)然也可以用更復(fù)雜的加法器來實(shí)現(xiàn)。
通過正確選擇取樣點(diǎn)，增加一路可以動(dòng)態(tài)反映顯像管局部亮度的參考信號(hào)，與傳統(tǒng)ABL電路協(xié)同工作，改善傳統(tǒng)ABL電路的快速反應(yīng)能力，解決了圖像中因局部過亮而引發(fā)的束電流過載的限制問題，可在事發(fā)當(dāng)時(shí)瞬間起控，從而能夠及時(shí)地對(duì)顯像管給予充分的保護(hù)，無論陰極電流怎樣變化都不至于損傷顯像管。
權(quán)利要求
1.一種CRT束電流動(dòng)態(tài)限制的方法，包括以下步驟步驟一，設(shè)定監(jiān)測(cè)電平，按照束電流的極限值設(shè)定監(jiān)測(cè)電平；步驟二，取樣，從視頻通道末級(jí)視頻放大器取出顯像管陰極電流作為ABL電路的參考信號(hào)1，從極高壓(EHT)發(fā)生器回路中取出極高壓(EHT)發(fā)生器的電流作為參考信號(hào)2；步驟三，對(duì)比，將參考信號(hào)1與監(jiān)測(cè)電平(預(yù)先設(shè)定的顯像管束電流極限值)進(jìn)行比較，取出過載部分；步驟四，疊加，將過載部分與參考信號(hào)2疊加，得到控制信號(hào)；步驟五，執(zhí)行，將經(jīng)過上述疊加后得到的控制信號(hào)交給執(zhí)行電路，由執(zhí)行電路隨時(shí)對(duì)顯像管束電流進(jìn)行過流限制。
2.如權(quán)利要求1所述的CRT束電流動(dòng)態(tài)限制的方法，其特征在于參考信號(hào)的取得是通過在相應(yīng)的回路中接入取樣電阻來實(shí)現(xiàn)的。
3.如權(quán)利要求1所述的CRT束電流動(dòng)態(tài)限制的方法，其特征在于監(jiān)測(cè)電平可以根據(jù)不同顯像管的保護(hù)要求來設(shè)定，其值要小于其束電流的極限值。
4.如權(quán)利要求1所述的CRT束電流動(dòng)態(tài)限制的方法，其特征在于上述顯像管束電流過載部分的取得是通過將參考信號(hào)1與預(yù)先設(shè)定的監(jiān)測(cè)電平的比較是在比較放大器上實(shí)現(xiàn)的，即參考信號(hào)1經(jīng)過緩沖器隔離之后輸入到比較放大器的反相輸入端，預(yù)設(shè)的監(jiān)測(cè)電平輸入到同相輸入端，比較放大器的輸出信號(hào)就是二者的比較結(jié)果，如果出現(xiàn)過載，該輸出信號(hào)就是過載部分。
5.如權(quán)利要求1所述的CRT束電流動(dòng)態(tài)限制的方法，其特征在于上述的疊加是用加法器實(shí)現(xiàn)的。
6.如權(quán)利要求5所述的CRT束電流動(dòng)態(tài)限制的方法，其特征在于上述加法器是由二極管和電阻構(gòu)成的加法運(yùn)算電路。
7.一種CRT束電流動(dòng)態(tài)自動(dòng)限制的電路，包括極高壓發(fā)生器、CRT、視頻處理電路以及末級(jí)視放電路，其特征在于該電路還包括一個(gè)顯像管束電流取樣電路，接在顯像管陰極回路里，用于取得反映束電流瞬間變化的參考信號(hào)1，另一個(gè)顯像管束電流取樣電路接在極高壓發(fā)生器回路中，用于取得反映束電流平均值的參考信號(hào)2；一個(gè)比較放大器，用于參考信號(hào)1與顯像管束電流監(jiān)測(cè)電平的比較，以求得到顯像管束電流的過載部分；一個(gè)加法器，用于過載部分和參考信號(hào)2的疊加，以得出控制信號(hào)；將控制信號(hào)送到視頻處理電路的束電流限制輸入端，用于限制顯像管束電流過載。
8.如權(quán)利要求7所述的CRT束電流動(dòng)態(tài)限制的方法，其特征在于上述參考信號(hào)的取樣電路由電阻構(gòu)成，其一端與顯像管的三個(gè)陰極并聯(lián)聯(lián)結(jié)，另一端接地。
9.如權(quán)利要求7所述的CRT束電流動(dòng)態(tài)限制的方法，其特征在于上述比較放大器是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的，將參考信號(hào)1輸入到比較放大器的反相輸入端，監(jiān)測(cè)電平輸入到比較放大器的同相輸入端，比較放大器的輸出信號(hào)即為顯像管束電流的過載部分。
10.如權(quán)利要求7所述的CRT束電流動(dòng)態(tài)限制的方法，其特征在于上述加法器是由二極管和電阻構(gòu)成的最簡(jiǎn)單的加法運(yùn)算電路，其中，兩個(gè)二極管的正極相聯(lián)結(jié)，求和電阻也接在該結(jié)點(diǎn)，兩個(gè)二極管的負(fù)極分別為兩個(gè)加數(shù)(欲疊加的兩個(gè)電壓信號(hào))的輸入端，其中，兩個(gè)二極管的正極相聯(lián)結(jié)，求和電阻也接在該結(jié)點(diǎn)，兩個(gè)二極管的負(fù)極分別為兩個(gè)加數(shù)——欲疊加的兩個(gè)電壓信號(hào)的輸入端。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種CRT束電流動(dòng)態(tài)限制的方法及電路，該電路包括極高壓發(fā)生器、CRT、視頻處理電路以及末級(jí)視放電路，取樣電路，比較放大器，加法器，其步驟有設(shè)定監(jiān)測(cè)電平、取樣、對(duì)比、疊加以及執(zhí)行，本發(fā)明從顯像管陰極電流和極高壓發(fā)生器回路取樣處理，加快了ABL的反應(yīng)速度，解決了圖像中因局部過亮而引發(fā)的束電流過載的限制問題，可在事發(fā)當(dāng)時(shí)瞬間起控，從而能夠及時(shí)地對(duì)顯像管給予充分的保護(hù)，該方法及電路可準(zhǔn)確動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)對(duì)顯像管有效而完善的保護(hù)。
文檔編號(hào)H04N5/59GK1845590SQ20051003394
公開日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2005年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月7日
發(fā)明者黃凱華, 樊偉齊 申請(qǐng)人:深圳Tcl新技術(shù)有限公司