偏转装置的 有干扰信号抑制功能的锯齿波发生器 本发明涉及视频设备中的偏转装置的锯齿波发生器。
通常，电视接收机中，垂直偏转电路内的垂直锯齿波发生器使用由直流电流源充电的电流积分电容器来产生斜坡，即与垂直同步信号同步的输出锯齿波信号的扫描部分。锯齿波信号的扫描部分控制垂直偏转电流的扫描部分，该垂直偏转电流在阴级射线管(CRT)内产生垂直偏转。
署名Rodriguez-Cavazos的题为《用于偏转装置中的具有可选回扫斜坡的锯齿波发生器》的5,216,336号美国专利描述了一种锯齿波发生器，其内垂直锯齿波信号地回扫部分的开始时间由垂直同步信号控制，回扫部分的结束时间由比较器的输出信号控制。在回扫部分期间，比较器具有响应参考电压的第一个输入端子和响应锯齿波信号的第二个输入端子。当锯齿波信号等于参考电压时，在比较器内探测到垂直回扫的结束时间。比较器控制回扫部分结束而扫描部分开始的时间。
不需要的干扰信号成分可能寄生隐藏在参考电压之中。这种干扰信号成分可以因为行频信号的寄生耦合而产生。因为隔行扫描，在视频信号的交替场的垂直回扫的结束时间附近，在参考电压中产生干扰信号成分的行频信号的幅度和相位是不同的。这种包含在参考电压中的干扰信号成分导致斜坡开始时的电压被与干扰信号成分的振幅相等的错误电压改变，结果整个锯齿波信号的扫描部分被干扰信号成分抵消。即使干扰信号成分的振幅只有锯齿波信号的1/525，也足以完全消除各显示场(displayed field)的所需隔行特性。为了保持所需的隔行特性，可能需要防止干扰信号成分改变斜坡开始电压。
根据发明特征，参考电压耦合于产生锯齿波信号的积分电路的放大器的一个输入端子。因此，参考电压中的干扰信号成分叠加在锯齿波信号上。所以，锯齿波信号包含具有与参考电压中的信号干扰成分的幅度和相位相同的信号干扰成分。如前所述，比较器探测到锯齿波等于参考电压的时间。因为相同的干扰信号成分在比较器的两个输入端子上同时产生，所以很有利地提供了关于干扰信号成分的高质量的共模抑制。
实施本发明的一个方面的视频显示设备包括电容器和与电容器相耦合并响应第一控制信号的开关。锯齿波信号在电容器中产生，其频率与偏转频率相关。发生锯齿波信号的斜坡的第一次变化的时刻决定于第一控制信号。比较器根据锯齿波信号与参考信号的差异产生第一控制信号。锯齿波信号与比较器的第一输入端耦合。参考信号与比较器的第二输入端耦合，也与比较器的第一输入端耦合。参考信号的变化在所述比较器的第一和第二输入端产生相互补偿的对应的变化。
图1a和1b说明实施本发明的一个方面的垂直锯齿波发生器。
图1a说明实施本发明的一个方面的垂直锯齿波发生器100，该锯齿波发生器100与图1b所示垂直偏转电路101耦合。垂直同步信号SYNC，比如由电视接收机的视频检波器产生，耦合到垂直计时发生器10，该电视接收机未示出，它处理符合比如NTSC标准的电视视频信号。发生器10产生垂直频率脉冲信号VRESET。脉冲信号VRESET耦合到置位-复位触发器12的“置位”输入端，使触发器12改变状态。因此，触发器12的输出端Q产生输出控制信号112a的前沿LE。信号VRESET和112a的前沿产生于给定垂直扫描周期的结尾处，并开始垂直回扫。信号112a耦合到电流开关13的控制端子13a。前沿LE之后，信号112a立即使开关13将直流电流IDRAMP耦合到积分电容器14的节点端子18a，该积分电容器14是用集成电路(IC)制造工艺制造的。
电流IDRAMP产生于电压电流(V/I)转换器15中，该电压电流转换器15由数模(D/A)转换器16产生的电压VRSLOPE控制。输入D/A转换器16的数字数据由微处理器17通过总线BUS提供。
积分电容器14的第二个端子18b耦合到晶体管Q5的集电极，构成放大器18的输出端子，锯齿波信号VRAMP在此产生。电流IDRAMP产生锯齿波信号VRAMP的回扫部分RETRACE。电容器14的端子18a耦合到晶体管Q6的基极，并且构成放大器18的反向输入端子(-)。放大器18和电容器14构成电流积分器。
信号VRAMP也耦合到比较器19的正向输入端子，该比较器19检测信号VRAMP在RETRACE部分时的电平，以决定信号VRAMP的RETRACE部分的结束时间TEND。比较器19的反向输入端子耦合到图1b的直流参考电压VLOW的电源101，该直流参考电压VLOW以随后讨论的方式产生。比较器19的输出端子19a耦合到触发器12的“复位”输入端R。
在时间TEND时，信号VRAMP因电流IDRAMP下斜，达到与电压VLOW相等的水平。比较器19产生输出信号，使触发器12改变状态，并在输出端Q产生信号112a的下降边TE。然后，电流IDRAMP被开关13从电容器14断开。电流IDRAMP的幅度可以根据输入到D/A转换器16的数字数据值编程，以提供所需的信号VRAMP的RETRACE部分的回扫斜度或长度。
显著地小于电流IDRAMP的直流电流IURAMP在V/I转换器21中产生。在信号112a的下降边TE之后，耦合到电容器14的端子18a上的电流IURAMP对电容器14充电，产生图1b的锯齿波信号VRAMP的斜坡扫描部分TRACE。图1a的V/I转换器21的电流IURAMP的幅度被通过电容器22产生的电压VAGC在自动增益控制(AGC)反馈环内所控制。电压VAGC控制转换器21，以便电压VAGC越大时，电流IURAMP越小。AGC选通脉冲信号AGCSTR耦合到开关24的控制端子24a。
信号AGCSTR在垂直计时发生器10内以类似于前述Rodriguez-Cavazos专利中描述的方式，产生于垂直扫描的结束处附近。信号AGCSTR具有与比如水平图像行的长度或64微秒相等的脉宽。在产生信号AGCSTR的脉冲时，产生于V/I转换器23的电流IOUT通过开关24耦合到电容器22。除了产生信号AGCSTR的脉冲之外，电容器22保持大约恒定的电压水平，以便进行抽样保持操作。在转换器23内控制的电流IOUT的幅度与信号VRAMP和参考电压VHIGH的差值成正比，该参考电压VHIGH以随后描述的方式产生。
在给定扫描周期内，如果信号VRAMP的幅度在选通脉冲信号AGCSTR产生是，比如，小于电压VHIGH，电流IOUT将是正的，其幅度与电压VHIGH和信号VRAMP的差值成正比。正向电流IOUT导致电容器22内的电压VAGC减少。因此，在后继的垂直扫描周期内，电流IURAMP会更大，信号VRAMP的增长率比以前更高，以这种方式补偿前述信号VRAMP比所需要小的倾向。所以，当选通脉冲信号AGCSTR产生时，AGC反馈环使信号VRAMP的幅度与电压VHIGH的电平相同。
信号VRAMP的波形被以未示出的方式修正，以形成S形，并且直流耦合到，比如，直流耦合线性垂直偏转电路11，以在垂直偏转线圈Ly内产生垂直偏转电流iy。
图1b说明前面提到的产生图1a中的电压VHIGH和VLOW的装置101。装置101包括电阻R9，它的-端耦合到7.7伏的电压源VCC。电阻R9的另一端101a耦合到电阻R8。电阻R8的端子101c耦合到电阻R7和R6的串联结构。电阻R7和R6的串联结构耦合于端子101c和端子101b之间。电阻R5耦合于端子101b和地之间。另一个电阻R11A和R10A的串联结构耦合于端子101b和101c之间，与电阻R7和R6的串联结构并联。如前述Rodriguez-Cavazos专利中所述，电压VLOW产生于端子101b，电压VHIGH产生于端子101c。
被通过来自图1a的微处理器17的总线BUS和图1b的D/A转换器51接收的输入数据控制的图1b的V/I转换器50产生图1b中的直流电流IHEIGHT，该电流耦合到接成二极管形式的晶体管Q1的基极和集电极。晶体管Q1的基极和集电极耦合到晶体管Q3的基极，以控制晶体管Q3的与电流IHEIGHT相等的集电极电流。晶体管Q3的集电极耦合到介于电阻R5和R6之间的端子101b。晶体管Q4的集电极和基极连接在一起，构成二极管结构，也耦合到晶体管Q3的发射极，用来提供晶体管Q3的电流。晶体管Q4的发射极通过电阻R3耦合到端子101a。晶体管Q2的基极耦合到晶体管Q4的基极和集电极。晶体管Q2的发射极通过电阻R1耦合到端子101a。晶体管Q2的集电极耦合到晶体管Q1的发射极，以提供晶体管Q1的集电极电流。
晶体管Q1、Q2、Q3和Q4构成温度补偿电流反射镜电路。晶体管Q2和Q4的分别流入电阻R1和R2中的发射极电流之和由端子101a提供并且等于电流IHEIGHT的值的两倍。而耦合到端子101b的晶体管Q3的集电极电流却等于电流IHEIGHT。
通过产生电压VHIGH和VLOW的电平来控制电流IHEIGHT的电平以便产生图1a的信号VRAMP的所需峰对峰振幅。电流IHEIGHT的调节导致电压VHIGH和VLOW朝相反方向变化，如同前述Rodriguez-Cavazos专利中解释的。
V/I转换器52受经由来自图1a的微处理器17的总线BUS接收到的输入数据的控制，并且借助于D/A转换器53产生图1b中的直流电流ICENTER。电流ICENTER耦合于电阻R6和R7之间。电流ICENTER通过调节电压VLOW和VHIGH而提供对信号VRAMP的平均值的调节，从而调节垂直对中。
电压VLOW耦合到图1a的放大器18的晶体管Q8的基极。晶体管Q8的基极构成放大器18的正向输入端子。晶体管Q8的集电极连接到其基极，构成二极管结构。晶体管Q8的发射极耦合到放大器18的晶体管Q7的基极。晶体管Q7和Q5的发射极互相耦合，并耦合到公共发射极电阻R18。因此，晶体管Q5、Q6、Q7和Q8构成温度补偿差分放大器。
假定干扰信号成分在信号VRAMP的时间TEND附近含于电压VLOW中。这种干扰信号成分可能因为行频信号从未示出的视频设备的其它部分寄生耦合到电源电压VCC而产生。由于隔行扫描，所以在电压VLOW中产生干扰信号成分的行频信号的幅度和相位在视频信号(未示出)的各交替场的信号VRAMP的时间TEND附近是不同的。
根据本发明的特征，因为电压VLOW耦合到放大器18的正向输入端子，电压VLOW中的干扰信号成分也叠加在信号VRAMP上。所以，信号VRAMP包含着幅度和相位与电压VLOW中的干扰信号成分相同的干扰信号成分。如前所述，比较器19在RETRACE部分时读出或探测到信号VRAMP的电平，以确定当信号VRAMP和电压VLOW相等时信号VRAMP的RETRACE部分的结束时间TEND。
因为比较器19的反向和正向输入端子上的干扰信号成分具有相同的幅度和相位，对于电压VLOW中的干扰信号成分很有利地提供了高质量的共模抑制。因此，触发器12的输出信号112a的下降边TE的时间不受干扰信号成分影响。于是，很有利地，信号VRAMP的结束时间TEND也不受影响。如果结束时间TEND受到电压VLOW中的干扰信号成分的影响，信号VRAMP的扫描部分TRACE可能受到不希望有的相位调制。