本发明涉及为诸如电视接收机或视频监视器的电视系统所用的自动显象管偏置（AKB）装置。 AKB系统对由于温度例如在加热和老化期引起的显象管（或阴极射线管）的截止电压变化进行补偿。该补偿是通过将小的偏置电流插入每个彩色通道的显象管驱动电路从而有效改变各个阴极偏置电压来实现的。偏置电流的大小是根据每一场的垂直消隐期诸行期间所作的截止测量来改变。
最好提供一种可用一集成电路IC实现并能用于具有不同结构的各种电视系统中的AKB装置。而且，最好这种AKB IC能够作为可选性能附加到电视系统而无须对其基本结构作显著改动。更具体地说，最好提供一种AKBIC，能够用在包括偏置网络的电视系统，也可用在不包含这种偏置网络的电视系统中，所述偏置网络在作AKB测量的同时起到使显象管不被截止的作用。
本发明地一个方面涉及为电视系统所使用的AKB IC，该电视系统包括一个视频信号源，一个诸如显象管的显示装置，用于放大视频信号以产生该视频信号的放大后型式的装置，以及用于将该放大后视频信号耦合到显示装置的装置。该AKB IC包括用于在AKB测试期间产生一时序信号的装置，用于响应该时序信号产生一测试信号的装置，以及包含有用于将测试信号耦合到显示装置的输出端的装置。按照本发明的一个方面，该AKB IC也包括一个输入端以及耦合在输入端与输出端之间并响应时序信号有选择地将输入端与输出端隔离的开关元件。在包括耦合到视频信号源输出端并在AKB测试期间对显象管起偏置作用的偏置网络的电视系统中，AKB IC的输入端耦合到视频信号源的输出端。这允许偏置网络在AKB测试期间与显示装置隔离，从而防止偏置网络影响AKB操作。另一方面，在不包括在AKB测试期间影响显象管偏置的偏置网络的电视系统中，AKBIC的输出端直接耦合到视频信号源的输出端。
现参照附图所示的本发明的最佳实施例，说明本发明的这些和其它方面。
附图中：
图1是使用按本发明构造的AKB IC的电视系统一部分的原理图，以及
图2是使用和图1所示相同AKB IC但连接方式不同的另一种电视系统的部分原理图。
在两图中，相对应元件用相同或相似标号加以标识。
图1示出电视系统显象管驱动部分的框图和按照本发明构造的AKB IC的电路装置。为简单起见，只示出红（R）绿（G）和兰（B）彩色通道中的红（R）色通道。然而，对三色通道中每一通道使用的相同装置在图1中用标识“R、G、B”和各处的“3”导线指示来加以表示。因此，可以理解，绿和蓝通道中每一个包括类似于红色通道的包围在虚线内的AKB IC500部分的组成部分。首先假定AKB IC500不存在并且晶体管Q1的集电极直接连接到晶体管Q2的发射极，再来对该装置加以说明。
视频信号处理IC 100提供红（R）、绿（G）和蓝（B）彩色视频信号。红视频信号耦合到包含级联连接的晶体管Q1和Q2及“推挽”连接的晶体管Q3和Q4的显象管驱动级200。将由显象管驱动级200提供的放大后红色视频信号耦合到显象管300的“红”阴极。用于将偏置电压供给显象管300的偏置网络400耦合到晶体管Q1的集电极，并通过晶体管Q2和Q3连接到显象管300的“红色”阴极。偏置网络400的作用在于当红色视频信号置为0 IRE（黑色电平）时可通过控制晶体管Q1的集电极电流来调整低亮度色温（或色平衡）。就参考图1所述的电视系统构型而言，由于网络400的存在，显象管驱动级200在垂直消隐期间没有完全截止。由于典型的AKB装置的操作要求使显象管有截止或接近截止的能力，这使得AKB装置的附加更加困难。至此参照图1所述的构型已用在CTC-169机箱型的RCA商标名的电视接收机中，该电视接收机使用东芝（Toshiba）TA8680视频信号处理IC，该电视接收机由Indiana，Indianapolis的汤姆森消费电子公司制造。
AKB IC 500包括用于产生测试电流样本、将测试电流样本耦合到显象管驱动级200、对显象管300的“红”阴极的测试电流响应进行检测、以及在AKB期间产生一偏置校正电流的电路。按照本发明的一个方面，AKB IC 500还包括用于在AKB期间将偏置网络400与显象管300隔离以使偏置网络400不影响AKB操作的电路。结果，不需要在AKB期间将偏置网络400与显象管300断开或禁止其操作的复杂的外部电路。此外，如此布局AKB IC500以使其也可用于如图2所示的不包括影响AKB操作的偏置网络的电视系统中。
在实际如图1所示的结构中，AKB IC500的晶体管开关SW1分别通过视频输入端（VIDEO IN）和视频输出端（VIDEO OUT）连接在晶体管Q1的集电极和晶体管Q2的发射极之间。另一晶体管开关SW2连接在电流ISAMPLE（I取样）的源510和视频输出端之间。通常情况下，晶体管开关SW1导通（闭合）而晶体管开关SW2是非导通的（开路）。结果，晶体管Q1的集电极耦合（连接）到晶体管Q2的发射极，偏置网络400耦合到显象管300，而电流源510与显象管驱动级200被隔离。
由电视系统垂直偏转部分（未示出）导出的垂直消隐脉冲通过AKB IC500的输入端（触发器输入端）耦合到取样脉冲发生器520。在每个垂直消隐周期的最后部分期间，例如在行20期间由取样脉冲发生器520产生取样脉冲并通过射极跟随器结构的晶体管Q5和Q6分别耦合到晶体管开关SW1和SW2。结果，使晶体管开关SW1为不导通（断开）
而使晶体管开关SW2导通（闭合）。作为晶体管开关SW1非导通状态的结果，Q1的集电极和偏置网络400与晶体管Q2发射极及显象管300被隔离，使显象管驱动级200被截止。作为晶体管开关SW2导通状态的结果，电流取样ISAMPLE通过视频输出端耦合到显象管驱动级200，使对应于电流ISAMPLE的固定幅度的负脉冲加到显象管300的红阴极。
同样在该周期，其反相输入端通过输入端（SENSE IN）连接到显象管驱动级200之晶体管Q3集电极的检测电阻RSENSE的比较器A1响应取样脉冲而被启动。电阻器RSENSE将响应取样电流ISAMPLE而将所产生的显象管阴极电流变换为相应的电压VSENSE。通过输出端（FILTER）耦合到比较器A1输出端的外部滤波电容器CFlLTER将根据耦合到比较器A1反相输入端的检测电压VSENSE与耦合到比较器A1的正相输入端的基准电压VREF之间的关系进行充电或放电。基准电压VREF由基准电压发生器530产生。通过端FILTER耦合到比较器A1的输出端的滤波电容器（FILTER两端所产生的控制电压VCONTRa由电流源结构晶体管Q7变换为相应偏置校正电流ICORR。偏置校正电流ICORR通过视频输出端VIDEOOUT耦合到显象管驱动级200的晶体管Q2的发射极以校正显象管300的红色截止偏置电压。例如，若检测到的电压VSENSE低于基准电压VREF，则控制电压VCONTROL就增大。较高的控制电压VCONTROL会使校正电流ICORR增大。这降低了红阴极电压，并使红的束电流增大。该过程一直持续到检测电压VCONTROL保持不变。当显象管300的红截止电压由于例如加热或老化期间温度变化而发生变化时，偏置校正电流ICORR会为在AKB取样期间维持恒定的束电流而变化。
将包含晶体管的箝位装置耦合到AKB IC500的SENSE IN端，以将耦合到比较器A1的反相（-）输入端的电压VSENSE箝位到电压VCLAMP。该电压嵌位装置响应红视频信号防止图象扫描期间产生的电压VSENSE超过可能损环AKB IC500的电平。
如前所述，AKB IC500包括取样脉冲发生器520，它用于控制截止测量的时序，更确切地说，控制取样脉冲的产生。取样脉冲发生器520的操作涉及两个时间常数。第一个确定接收到垂直消稳脉冲触发信号之后取样脉冲的延迟。第二个确定取样脉冲的持续时间。包括电阻RTIMING和电容器CTlMlNG的外部时序网络通过端子TIME CONSTANT（时间常数）耦合到取样脉冲发生器520。电容器CTIMING影响脉冲延迟和持续时间两个方面，而电阻RTIMING主要影响脉冲宽度。
提供基准电压VREF的基准电压发生器530还产生与相应外部精密电阻RREF1和RREF2一起的基准电流IREF1和IREF2。这些精密电阻通过各自端子REF1和REF2耦合到基准电压发生器530。电流源510使用基准电流IREF1以产生取样电流ISAMPLE。基准电流IREF2为取样脉冲发生器520所使用以确定取样脉冲的宽度。
AKB装置最好还应包括用于显象管G2栅压的调整装置，因为AKB装置通过调整红、绿和蓝的阴极偏置状态将有助于补偿G2的变化，结果形成非最优驱动状态。考虑到这一点，AKBIC500包括用于提供AKB控制电压VCONTROL处于其工作范围内某标称电平的指示的电压比较器540。G2调整比较器540监控三个（红、绿和蓝）VCONTROL电压并在三者的最大值超过预定电压时产生输出电流。在输出端（COMP OUT）形成该输出电流的输出。如图1所示，比较器540的电流输出可耦合到外部发光二极管（LED）以对进行调整的人提供视觉反馈。比较器540的电流输出也可耦合到用于控制电视系统各种功能的微处理器，以提供“屏上”可见的反馈指示。通过改变由G2电压源600产生的G2栅压直至G2调整比较器540的输出正好改变状态来完成G2电压调整。另一方面，G2调整比较器540的输出可用在自动G2电压校正装置，从而摈弃了手动调整的必要性。
图2示出AKB IC 500应用于显象管驱动级200和显象管300在垂直消隐周期完全被截止的电视系统中。后者是通过响应例如通过数据总线传送到包括视频信号处理IC 101的偏置网络401的控制信号使每个彩色视频信号被驱动为地电平来实现。在图2所示的电视中，显象管驱动级200的晶体管Q1的集电极直接而不是通过AKB IC500的开关SW1，耦合到晶体管Q2的发射极。AKB IC 500的视频输出端（VIDEO OUT）直接连接到晶体管Q1的集电极与晶体管Q2发射极间的结点。开关SW1在AKB操作中不起任何作用。在所有别的方面，AKB装置及其操作和图1所示AKB装置的相应部分相同。
显象管驱动级200，或其主要部分，通常装在单块印刷电路板上，在电视领域通常称之为“显象管驱动板”。AKB IC 500好在可结合在显象管驱动板上，因为它只需与显象管驱动级200连接而无须连接到视频信号处理通道的任何其它部分上。