專(zhuān)利名稱(chēng)：Crt電視機(jī)寬帶視頻放大電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電視機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路。
背景技術(shù)：
目前我們使用的CRT電視機(jī)在收看PAL制電視節(jié)目的時(shí)候，圖像清晰度大約只有300線，因?yàn)槲覈?guó)模擬電視制式的帶寬只有6兆，而現(xiàn)在越來(lái)越多的數(shù)字音視頻播放設(shè)備，如DVD、硬盤(pán)錄像機(jī)、PMP(便攜式媒體播放器)等，圖像的清晰度都在450線以上，因此，要求視頻帶寬必須高達(dá)9兆以上。
另外，我國(guó)的數(shù)字電視電視節(jié)目已經(jīng)開(kāi)始廣播，標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視要求圖像的清晰度為450線以上，而高清晰度數(shù)字電視要求圖像的清晰度為720線以上，因此，兩者都分別要求電視機(jī)視頻帶寬高達(dá)9兆和27兆以上，顯然目前CRT電視機(jī)中普遍使用的視頻放大電路一般都難以達(dá)到這個(gè)要求。
圖1是現(xiàn)有CRT電視機(jī)中使用的視頻放大電路。圖1中，V1是視頻放大管，其基極與視頻信號(hào)源Ui連接，其集電極通過(guò)電阻R1與電源Ec連接，其發(fā)射極電連接有電阻R2及電容C2，C0是顯像管陰極對(duì)地的分布電容，以及視頻放大管V1集電極對(duì)地的等效電容。顯像管陰極對(duì)地的電容一般為5-10pF(與顯像管型號(hào)和管座結(jié)構(gòu)及PCB布線有關(guān))，視頻放大管V1集電極對(duì)地的等效電容為2-10pF(與晶體管型號(hào)和集電極電流有關(guān))。當(dāng)顯像管陰極對(duì)地的分布電容和視頻放大管V1集電極對(duì)地的等效電容確定以后，決定視頻帶寬的關(guān)鍵就是視頻放大管V1負(fù)載第一電阻R1的阻值。
圖2是圖1所示電路工作時(shí)的輸出波形圖。通過(guò)給視頻放大管V1輸入一個(gè)幅度相同的正方波或負(fù)方波，然后檢測(cè)輸出波形，來(lái)觀察視頻放大管V1對(duì)方波的瞬間響應(yīng)。虛線表示理想輸出波形，實(shí)線表示實(shí)際輸出波形。τ為時(shí)間常數(shù)，τ＝R1×C0，當(dāng)輸入脈沖為負(fù)方波時(shí)，視頻放大管V1截止，電源Ec電壓通過(guò)R1向C0充電，輸出電壓就是C0兩端的電壓，其充電過(guò)程按指數(shù)規(guī)律變化，電壓上升率du/dt在電容充電起始階段近似與τ成反比。從圖2中可以看出，τ越小輸出波形的幅度失真就越小，或τ越小視頻放大管V1的頻帶就越寬。而當(dāng)輸入脈沖為正方波時(shí)，視頻放大管V1導(dǎo)通，由于視頻放大管V1導(dǎo)通的內(nèi)阻很小，因此電容C0兩端的電壓通過(guò)視頻放大管V1的集電極到發(fā)射極放電過(guò)程比充電過(guò)程快很多。
視頻放大管V1一般都按輸出電壓的半功率點(diǎn)(電壓幅度的0.707倍)來(lái)定義通頻帶，從圖2中還可以看出，輸出電壓從0上升到電壓最大值的半功率點(diǎn)大約需要1.2τ的時(shí)間，而輸出電壓由電壓最大值下降到10％時(shí)，需要的時(shí)間小于τ，由此通?？梢杂?τ時(shí)間作為脈沖信號(hào)的周期來(lái)定義視頻信號(hào)的最高頻率或最高工作截止頻率，即視頻放大器的最高工作頻率的周期約等于2τ，如果周期小于2τ，輸出信號(hào)的前一個(gè)脈沖的后沿和后一個(gè)脈沖的前沿將重疊在一起。由此可知，當(dāng)視頻信號(hào)的最高頻率高于1/2τ時(shí)，視頻放大器輸出信號(hào)的幅度將小于半功率點(diǎn)，并且兩個(gè)脈沖的前后沿將連在一起，即圖像清晰度將下降。
顯然電阻R1的阻值取得越小對(duì)提高視頻帶寬越有利，但電阻R1的阻值取得過(guò)小，視頻放大電路的工作電流和損耗功率將增大，由于受到視頻放大管V1損耗功率和耐壓以及開(kāi)關(guān)速度的限制，使得電阻R1的阻值又不能取得太小。
圖1中，電源Ec的電壓一般為200V，視頻放大電路輸出信號(hào)最大動(dòng)態(tài)范圍一般為150V，因此電阻R1兩端的平均電壓降應(yīng)為75V，視頻放大管V1集電極與發(fā)射極之間的平均電壓降為120V，而視頻放大管V1的集電極最大損耗一般只有2瓦(25℃時(shí))，當(dāng)在85℃情況下工作時(shí)，視頻放大管V1集電極最大損耗將下降到只有0.6瓦左右，由此可以求得視頻放大管V1最大集電極電流為5毫安(平均值)，即電阻R1的阻值最小只能取到15k。
如果電阻R1的阻值還需進(jìn)一步減小，視頻放大管V1必須帶散熱片，當(dāng)視頻放大管V1帶散熱片時(shí)，視頻放大管V1集電極最大損耗可取2瓦(85℃時(shí))，由此可取最大集電極電流為16毫安，電阻R1的阻值最小可取到4.7k。
假設(shè)C0為8pF，電阻R1為15k，根據(jù)前面分析，可以求得圖1中的視頻放大電路最大視頻帶寬為4.2兆，還不能滿(mǎn)足PAL制300線6兆帶寬的要求；當(dāng)電阻R1為4.7k，視頻放大管V1帶散熱片時(shí)，可以求得視頻放大電路最大視頻帶寬為13兆，可以滿(mǎn)足數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)清晰度450線的要求，但離逐行掃描CRT電視機(jī)450線(視頻帶寬18兆)標(biāo)準(zhǔn)圖像清晰度還有很大的距離，離HDTV高清晰度電視圖像清晰度為720線(27兆帶寬)的距離還要更遠(yuǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路，可滿(mǎn)足數(shù)字、高清CRT電視機(jī)的帶寬要求，從而提高CRT電視機(jī)的圖像清晰度。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案在于一種CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路，主要包括視頻放大管，其具有基極、發(fā)射極和集電極，其中，該視頻放大管的集電極電連接有晶體管，該晶體管具有基極、發(fā)射極和集電極，該晶體管的基極通過(guò)第一二極管與視頻放大管的集電極連接，該晶體管的發(fā)射極通過(guò)第二二極管與視頻放大管的集電極連接。
本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型一方面通過(guò)于視頻放大管V1集電極電連接一晶體管V2以提升分布電容C0的充電速度，減少充電時(shí)間，提高放大器的最高工作截止頻率；另一方面晶體管V2與電阻負(fù)載相比，其內(nèi)阻是動(dòng)態(tài)的，且動(dòng)態(tài)電阻很小，損耗很低，從而使本實(shí)用新型CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路可獲得一較小的τ值，即具有較大帶寬，進(jìn)而可滿(mǎn)足數(shù)字、高清CRT電視機(jī)的帶寬要求，提高CRT電視機(jī)的圖像清晰度。

圖1是現(xiàn)有CRT電視機(jī)視頻放大電路的電路圖圖2是圖1所示電路工作時(shí)的輸出波形圖。
圖3是本實(shí)用新型CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路第一實(shí)施例的電路原理圖。
圖4是圖3所示電路的工作示意圖。
圖5是圖3所示電路的另一工作示意圖。
圖6是本實(shí)用新型CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路第二實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
如圖3所示，本實(shí)用新型CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路第一實(shí)施例電路原理圖，主要包括視頻放大管V1，其具有基極、發(fā)射極和集電極，該視頻放大管V1的集電極電連接有晶體管V2，該晶體管V2具有基極、發(fā)射極和集電極，該晶體管V2的基極通過(guò)第一二極管D1與視頻放大管V1的集電極連接，該晶體管V2的發(fā)射極通過(guò)第二二極管D2與視頻放大管V1的集電極連接，該晶體管V2的基極通過(guò)第一電阻R1與晶體管V2的集電極連接，該晶體管V2的集電極與電源Ec連接。
該第一二極管D1的正極與晶體管V2的基極連接，所述第一二極管D1的負(fù)極與視頻放大管V1的集電極連接。
該第二二極管D2的正極與晶體管V2的發(fā)射極連接，所述第二二極管D2的負(fù)極與第一二極管D1的負(fù)極連接。
晶體管V2的作用主要是提高輸出電壓對(duì)分布電容C0充電時(shí)的電壓上升率，使分布電容C0充電的速度更快，從而提高放大器的最高工作截止頻率。同時(shí)由于晶體管V2是一個(gè)放大器，在電路中它相當(dāng)于作為視頻放大管V1的負(fù)載，與圖1中電阻負(fù)載相比，其優(yōu)點(diǎn)是，內(nèi)阻是動(dòng)態(tài)的，且動(dòng)態(tài)電阻很小，損耗很低。
當(dāng)輸入信號(hào)為高電平時(shí)，視頻放大管V1導(dǎo)通，第一二極管D1也導(dǎo)通，此時(shí)，由于V2的基極與發(fā)射極之間的電壓只有第一二極管D1兩端電壓的二分之一，而第一二極管D1導(dǎo)通時(shí)兩端電壓大約為0.7V，所以晶體管V2截止；當(dāng)視頻放大管V1輸入信號(hào)為低電平，或輸入一個(gè)方波信號(hào)的負(fù)半周時(shí)，視頻放大管V1由導(dǎo)通變成截止，此時(shí)第一二極管D1由導(dǎo)通變成截止，電源電壓Ec通過(guò)電阻R1，經(jīng)晶體管V2的基極和發(fā)射極，產(chǎn)生基極電流，向分布電容C0充電，同時(shí)晶體管V2的基極電流經(jīng)過(guò)放大又產(chǎn)生集電極電流，晶體管V2的集電極電流也向分布電容C0充電。由于晶體管V2的集電極電流比基極電流大β倍(β為晶體管的電流放大倍數(shù))，因此，分布電容C0充電的電壓上升得很快，即時(shí)間常數(shù)τ很小，或輸出脈沖的前沿很陡，分布電容C0的充電過(guò)程參看圖4。
當(dāng)分布電容C0充滿(mǎn)電后，視頻放大管V1的輸入信號(hào)由低電平轉(zhuǎn)為高電平，即視頻放大管V1導(dǎo)通，此時(shí)分布電容C0兩端的電壓經(jīng)過(guò)第二二極管D2和視頻放大管V1的集電極再到發(fā)射極進(jìn)行放電，分布電容C0的放電電流就是視頻放大管V1的集電極電流，分布電容C0的放電過(guò)程參看圖5。
由上述可知，由于晶體管V2的作用使輸出脈沖的前沿變陡，上升時(shí)間變短，從而可以提高視頻放大電路的最高工作截止頻率。顯然時(shí)間常數(shù)τ的大小與集電極電流Ic的大小有關(guān)，因此視頻放大管V1選取較大的工作電流對(duì)提高分布電容C0充電速度非常有利。
圖6本實(shí)用新型CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路第二實(shí)施例的電路原理圖，其與本實(shí)用新型第一實(shí)施例的不同之處在于該第二二極管D2的負(fù)極與晶體管V2的發(fā)射極連接，所述第二二極管D2的正極與第一二極管D1的負(fù)極連接。
該晶體管V2的發(fā)射極與所述第一二極管D1的正極間還電連接有第三二極管D3，該第三二極管D3的正極與晶體管V1的發(fā)射極連接，所述第三二極管D3的負(fù)極與第一二極管D1的正極連接。
該晶體管V2的發(fā)射極通過(guò)第二電阻R3接地。
該晶體管V2的集電極與所述電源Ec間還電連接有第三電阻R4。
可以理解，由于本實(shí)施例在晶體管V2的發(fā)射極與地之間進(jìn)一步接有一個(gè)第二電阻R3，使晶體管V2發(fā)射極的電位降低，從而可以使晶體管V2處于微導(dǎo)通狀態(tài)，即放大工作狀態(tài)，使晶體管V2對(duì)輸入信號(hào)的整個(gè)周期都起到放大作用。
同時(shí)，又因?yàn)榈诙O管D2的連接方向與圖3、圖4、圖5中第二二極管D2的連接方向相反，其可把視頻放大管V1輸出信號(hào)的正半周也通過(guò)第二二極管D2進(jìn)行輸出，而輸出信號(hào)的負(fù)半周則通過(guò)第三二極管D3輸出。因此相當(dāng)于沒(méi)有晶體管V2放大器，視頻放大管V1同樣可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和輸出信號(hào)，而晶體管V2只是起到對(duì)脈沖上升前沿進(jìn)行加速的作用，從而可以進(jìn)一步減小輸出信號(hào)失真。
第三電阻R4的主要作用是降低晶體管V2的功率損耗。為了保證能夠給晶體管V2提供足夠的驅(qū)動(dòng)電流，由于第一電阻R1的值不能取得太小，所以電源Ec的電壓相對(duì)要取得高一些，所以第一電阻R1兩端的電壓降相對(duì)也較高，即晶體管V2發(fā)射極與集電極之間的電壓同樣也很高，而晶體管V2工作電壓的動(dòng)態(tài)范圍必須小于第一電阻R1兩端的電壓降，因此，用第三電阻R4來(lái)降低V2的工作電壓。
第三電阻R4的另一個(gè)作用是保護(hù)視頻放大管V1和晶體管V2同時(shí)被擊穿時(shí)不會(huì)損壞。由于CRT顯像管的陽(yáng)極工作電壓非常高(約3萬(wàn)伏)，極間打火是經(jīng)常的事情，當(dāng)高壓陽(yáng)極與陰極打火的時(shí)候，視頻放大管V1和晶體管V2一般都會(huì)被擊穿，但擊穿時(shí)只要作用時(shí)間很短，并且擊穿功率損耗小于視頻放大管V1、晶體管V2的極限值，打火過(guò)后，電路一般還是能夠恢復(fù)正常工作。第三電阻R4的阻值一般不能取的太大，否則會(huì)降低晶體管V2的動(dòng)態(tài)范圍。
第一電阻R1的取值范圍主要由視頻放大管V1的最大功率損耗值(85℃時(shí))來(lái)決定，設(shè)計(jì)時(shí)要留有足夠的余量。
本實(shí)用新型一方面通過(guò)于視頻放大管V1集電極電連接一晶體管V2以提升分布電容C0的充電速度，減少充電時(shí)間，提高放大器的最高工作截止頻率；另一方面晶體管V2與電阻負(fù)載相比，其內(nèi)阻是動(dòng)態(tài)的，且動(dòng)態(tài)電阻很小，損耗很低，從而使本實(shí)用新型CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路可獲得一較小的τ值，即具有較大帶寬，進(jìn)而可滿(mǎn)足數(shù)字、高清CRT電視機(jī)的帶寬要求，提高CRT電視機(jī)的圖像清晰度。
權(quán)利要求1.一種CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路，包括視頻放大管(V1)，其具有基極、發(fā)射極和集電極，其特征在于該視頻放大管的集電極電連接有晶體管(V2)，該晶體管具有基極、發(fā)射極和集電極，該晶體管的基極通過(guò)第一二極管(D1)與視頻放大管的集電極連接，該晶體管的發(fā)射極通過(guò)第二二極管(D2)與視頻放大管的集電極連接。
2.如權(quán)利要求1所述的CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路，其特征在于該晶體管的基極通過(guò)第一電阻(R1)與晶體管的集電極連接，該晶體管的集電極與電源(Ec)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路，其特征在于該第一二極管的正極與晶體管的基極連接，所述第一二極管的負(fù)極與視頻放大管的集電極連接。
4.如權(quán)利要求3所述的CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路，其特征在于該第二二極管的正極與晶體管的發(fā)射極連接，所述第二二極管的負(fù)極與第一二極管的負(fù)極連接。
5.如權(quán)利要求3所述的CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路，其特征在于該第二二極管的負(fù)極與晶體管的發(fā)射極連接，所述第二二極管的正極與第一二極管的負(fù)極連接。
6.如權(quán)利要求5所述的CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路，其特征在于該晶體管的發(fā)射極與所述第一二極管的正極間還電連接有第三二極管(D3)，該第三二極管的正極與晶體管的發(fā)射極連接，所述第三二極管的負(fù)極與第一二極管的正極連接。
7.如權(quán)利要求5所述的CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路，其特征在于該晶體管的發(fā)射極通過(guò)第二電阻(R3)接地。
8.如權(quán)利要求5所述的CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路，其特征在于該晶體管的集電極與所述電源間還電連接有第三電阻(R4)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路，主要包括視頻放大管，其具有基極、發(fā)射極和集電極，其中，該視頻放大管的集電極電連接有晶體管，該晶體管具有基極、發(fā)射極和集電極，該晶體管的基極通過(guò)第一二極管與視頻放大管的集電極連接，該晶體管的發(fā)射極通過(guò)第二二極管與視頻放大管的集電極連接，該晶體管的基極通過(guò)第一電阻與晶體管的集電極連接，該晶體管的集電極與電源連接。本實(shí)用新型涉及一種CRT電視機(jī)寬帶視頻放大電路可滿(mǎn)足數(shù)字、高清CRT電視機(jī)的帶寬要求，從而提高CRT電視機(jī)的圖像清晰度。
文檔編號(hào)H04N5/52GK2857365SQ200520119928
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2005年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月1日
發(fā)明者陶顯芳 申請(qǐng)人:康佳集團(tuán)股份有限公司