知识普及：扫描电路（图） (扫描用法)
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§5.6扫描电路5.6.1概述一、作用与电路组成扫描电路的作用是给偏转线圈提供符合技术标准的行、场扫描电流，使显象管的电子束沿水平和垂直方向匀速运动，形成矩形光栅。同时还给显象管提供行、场消隐脉冲，使电子束在行、场逆程期间均截止。此外，行扫描电路要提供各种高、中、低压和各种控制脉冲。扫描电路的方框图如图5.6－1所示，一般由振荡级、激励级、输出级组成。二、性能要求1.扫描电路的同步性能要好，要求同步性能稳定、可靠，对干扰信号的抑制能力强。由于同步分离电路输出的场同步信号，不存在窄脉冲的干扰，故能直接控制场振荡，使
周期。随着IY从最大值迅速下降至零，扫描电子束从屏幕的最右边迅速地回扫至屏幕中点，完成逆程右半段也即前半段的扫描，如图5.6－（b）所示。3.逆程左半段（t3～t4）形成过程在t3时刻，ub仍为负脉冲，即ub＜0，uce＝ucmax＞0，BG和D都断开。LH、C形成的*振荡进入第二个1/4周期，逆程电容C将向LH放电，所以流过偏转线圈的电流IY方向相反，加图5.6－（a）所示。放电结果使uc变小，IY变大。到t=t4时，uc=0，IY达到反向最大值（－IYP）。也就是说，在t2～t3期间，偏转电流IY由最大值IYP变到零时，偏转线圈的磁能全部转变成电能，在t3～t4期间则相反，电能又全部转变成为磁能。如果不考虑逆程时间的损耗，则偏转电流的正向与负向峰值电流的幅度相等。在t3～t4期间，随着IY从零迅速地变到－IYP，电子束从顺扫至屏幕最左边，完成逆程左半段、也即后半段的扫描，如图5.6－（b）所示。4.正程左半段（t4～t6）形成过程在t=t4时，ub＜0，uce=0，BG和D仍然断开，LH中的电流将向C反向充电，如图5.6－（a）所示。若无阻尼二极管且ub＜0，则反向充电一直持续下去，进入*振荡的第三个1/4周期；但有阻尼二极管时，当逆程电容两端的电压反向充电到-0.7V（令此时刻为t5），则使阻尼二极管导通，偏转电流IV将经过D转向等效电源充电，如图5.6－（b）所示。偏转线圈的磁能变成S校正电容的电能。在此期间，，其中τ＝LH/RD，RD为阻尼二极管D的正向电阻，当τ较大时，IY近似为一线性变化的电流，并在t=t6时刻，IY=0。实际上，当t＞t5时，由于uce=-0.7V，由图5.6－（a）看出，不管ub＜0中ub＞0,uce经B1的次级加在BG的集电要结，产生反向电流Icbo，所以在t5～t6期间，是由LH、电源E及二极管D和输出管BG构成电流回路的。在t4～t6期间，随着IY由反向最大值－IYP近似线性地回升至零，电子束相应地从屏幕最左边均匀地扫到屏幕中心，完成正程左半段也即前半段的扫描，见图5.6－（c）所示。在t＞t6，ub已为正脉冲，当LH和IY一旦为零时，等效电源E就迅速给逆程电容正向充电，使其两端电压由－0.7V变成等于或大于零伏，即uce≥0。由于ub已为正脉冲，所以BG导通、D断开，将进入第二个行周期，重复上述的过程。二、关于行输出的几点说明1.行偏转电流IY由上述可知，行偏转电流IY是锯齿波，它的一个行周期可以分成三个阶段：即扫描正程前半段、后半段和扫描逆程。扫描正程的前半段主要由阻尼管D、LH和E构成的电路来完成，它使电流IY由－IYP逐渐上升到零，相当于图5.8－中t4～t6这段时间；扫描正程后半段是由行输出管BG、LH和电源怕电路来完成，它使IY由零增大到IYP，相当于图中t1～t2或t1′～t2′这一段。在正程期间，BG和阻尼管D都只起开关作用，线性电流的形成决定电源E和LH，线性好坏主要取决回路的时间常数（LH/R），时间常数越大，线性越好。所以，行偏转线圈的电阻RH，行输出管和阻尼管的导通电阻R0和RD要求尽量的小。扫描逆程是LH、C构成的振荡回路中产生*振荡而形成的。逆程时间决定于*振荡周期，并且等于振荡周期的一半，即大约为us。因此，行逆程时间并不等于行输出级激励脉冲负半周的时间。从能量循环过程来看，在正程后半段，电源E通过输出管向偏转线圈提供能量；在正程前半段，偏转线圈又通过阻尼管把能量归还给电源。它们的差值就是电路损耗的能量。损耗越大，电流正峰值[Page]IYP越大，电流的负峰值│－IYP│越小。因此行锯齿波正半周面积大于负半周面积，而平均直流成分不等于零，这会引起光栅偏在一边。为此，要用隔直电容和偏转线圈串联，这个电容就是S校正电容，其容量较大（1～2uF），在工作过程中C3上充得的电压基本上不变，可等效为电源E。2.行逆程电压扫描逆程期间，在逆程电容C上将产生一个很高的脉冲电压，它等于偏转线圈LH两端的电压和电源E相串联，即uc＝uLH+E，而式中，，根据式（5.6－4），式（5.6－5）变成晶体管集电极电压等于C两端的电压，即可见，正程时间Tt越长，逆程时间Tr越短，则uc电压越高。当Tr＝us，Tt＝μs时，；当不加外同步信号时，行周期可能比μs长，故us≈（8～）E。上述脉冲高压称为行逆程脉冲电压，它要求行输出管必须具有足够大的耐性能。但另一方面，可利用它产生显象管所需的高压和种中压。3.行输出级的激励问题①行输出基极输入脉冲的负半周宽度（即行振荡脉冲宽度）通常等于μs左右，这是因为：第一，如果激励脉冲负向宽度μs，则当ub变成正电压，使行输出管在逆程期间导通。此时，行输出管集电极电压很高，会产生很大的电流，导致管子烧毁。为了安全起见，激励脉冲负向宽度应大于μs。第二，在理论上，行输出管只需在正程后半段（μs内）导通，负向宽度最大可取为μs。但为了改善正程前半段。即阻尼管导通期间的行线性，应使行输出管提前μs导通（见5.6.5节）。所以励脉冲负向宽度取值为～μs，以μs时线性最好。②行激励级有两种工作方式：同相激励和反向激励。行激励管和行输出管同时导通、同时截止的方式称为同相激励。若两者总是一个导通，一个截止称为反相激励。通常都采用反相激励，因为它比同相激励优越：其一，不会在行推动变压器中，因而管同时截止而产生很高的电势，避免了行推动管ce结和行输出管be结遭到击穿。其二，由于行输出管导通时，行推动管截止，因此行推动管起着隔离和缓冲的作用，减少了行输出级对行振荡的影响，稳定了行振荡的频率。4.行输出级的功耗行输出级的功率消耗很大，约占整机功耗的～％。行输出级的功耗由正程损耗和逆程损耗两部分组成。正程损耗主要包括：扫描正程期间，偏转线圈的电阻损耗以及晶体管和阻尼二极管的内阻损耗。逆程损耗包括五项：①偏转线圈和电容的谐振损耗。因为偏转线圈存在电阻分量，逆程电容也存在一定漏电，所以在逆程期间，偏转线圈和逆程电容发生谐振时，要消耗掉一定的有功功率。②逆程变压器磁芯材料的铁耗：包括磁滞损耗和涡流损耗。③行输出级输出直流功率：行输出要向电视机其他部分提供不同的低、中、高压电源和各种行频控制信号，这些都需要消耗很大的功率。④高压线圈的介质损耗。⑤回扫期间行输出管的截止损耗。下面仅对行输出管的截止损耗进行分析。当激励电压从正向偏置变成负向偏置时，集电极电流实际上不能马上变为零，而要经过一段时间tco，它主要决定于晶体管的贮存时间和下降时间，如图5.6－所示。在这一期间，由于集电极电压上升很快，因而输出管的功耗很大。可见必须缩短tco，要求小于1μs。因为（f为晶体管的特征频率，Ib2为基极反向激励电流），故必须选择高频管，且基极反向激励电流要大，通常要求Ib2≥3IYP/β。5.高压、中压、低压的产生电路利用行输出变压器将行逆程脉冲进行变压、整流和滤波可以得到显象管所需的高压和中压，视放管所需的中压直流电源，以及其他部分所需要的低压直流电源。这种电路的优点是简单而实用，并且当扫描中断时，高压自动消失，从而保持了显象管。另外，由于是行频脉冲，比较容量滤波。但它也有缺点，即等效内阻较高，使得电压调整率变坏。当显象管亮度增加时，各极电压将有所下降，会产生电子束散焦和图象画面尺寸变大等现象，因而应注意将其控制在一定的范围之内。[Page]行逆程脉冲经变压器隔直作用成为双向波形，见图5.6－（a）所示，且正向电压数值u1约为负向电压数值u2的6～倍。如果将u1升压，经整流而取得直流电压，称为脉冲整流方式，如图（a）所示。它一般适用于需要高电压、小电流的负载。如果利用较低的负向峰值u2进行升压、整流，则称为扫描整流方式，如图（b）所示。它一般适用于低电压、大电流的负载。三、逆程供电式行输出电路逆程供电式行输出电路的设想非常简单，它产生锯齿波电流的电路和平常的一样。区别仅在于供电的方式：在一般的行输出电路中，需要有一个与行频振荡无关的稳压源E来供电，不论市电电压如何改变，只要这个E是稳定的，行输出（或整机）的就是稳定的；而在逆程供电式电路中不用传统的稳压源，而是直接把市电整流，然后利用行输出变压器加一只大功率开关管以产生行频的强振荡。这个开关管接成恒流装置，并在逆程期间以恒定的电流I向电解电容充电，从而产生供电恒压源E，这个E与I之间成正比关系。因此，不论市电电压如何改变，只要E是稳定不变的，E以及整机的工作就是稳定不变的。它的主要优点是取消了调整管和电源变压器，而同样具有稳压作用，且效率较高。逆程供电工行输出级原理如图5.6－（a）所示。BG1为行输出管，D1为阻尼管，LH是行偏转线圈，L′是逆程变压器初级，次级整流可获得各种电压。由此可见，与原来行输出电路的区别仅是原来接电源E处改为电容CE，加了一个脉冲恒流源。它在逆程期间向行输出电路提供恒流电流，使CE充电到E，而正程时恒流源处于断路状态，因此正程时电路工作情况和原电路完全相同。脉冲电流源通过互感引入，基本电路如图5.6－（b）所示。BG2为供电管，D2为稳压管，Ui为整流后的直流电压，通常由V市电直接整流，所以Ui约V。供电管工作于脉冲状态，由行输出逆程脉冲激励，逆程变压器L′耦合到L2，所以，在逆程时D2上出现恒定电压U2使BG2导通，基极电流Ib2＝（U2－Ubc）/R2为常数。因此，L1中矩形脉冲电流的幅度基本恒定，它耦合到L′使CE充电到恒定值。正程时BG2截止，CE上的电压相当于电源E，它向行输出电路提供能量，由于CE容量较大，又以Hz的重复频率不断充电，所以电压基本恒定，数值约为～V，大小由L1、L′的匝比及供电管BG2的电流决定。CE上电压还可以输出供给全机的需要，因而起到了稳压电源的作用。在分析上述电路原理时，存在一个很大的矛盾，即行输出级的能量由供电管提供，而供电管的工作要行输出逆程脉冲来激励，两者互为前提条件。当开机时，CE上没有电压，行输出级不能工作，逆程脉冲不出现，供电管也不能工作，能量不能输入，电路将始终处于完全截止的状态。因此，必须设置启动电路，给行输出级提供一定的能量，使行输出级首先工作起来，使它提供逆程脉冲推动供电管工作，然后行输出级再从供电管取得能量。电路进入平衡状态后，自动切断启动电路，完成启动过程。另外，逆程供电式行输出电路必须考虑与电网隔离，否则整机底板带电，十分危险。所以必须解决启动与隔离问题。启动与隔离的电路形式很多，下面举一例说明。图5.6－采用一只小型灯丝变压器作隔离启动，并供给显象管灯丝电压，同时，又解决了伴音输出级单独供电的问题。变压器可以装在印刷板上，接通电源后，灯丝变压器输出电压通过启动二极D3整流对CE充电，使输出级开始工作。电路稳定后，CE上有V电压使D3截止，V电压可以供给行、场扫描电路，供电管BG2部分电路浮置，行输出级接地，机器底盘不与电网连接，所以不会带电。5.6.5扫描非线性失真的校正一、场扫描非线性失真的校正产生场扫描电流非线性失真的原因：①场振荡器产生的锯齿波实际上是利用阻容充放电形成的指数形锯齿波，正极性锯齿波具有上凸特性，负极性锯齿波具有下凹特性。②场输出级晶体管的Ib－Ic特性曲线引起锯齿波电流的上凸失真。③场输出扼流圈的分流作用和耦合电容不够大均能引起正极性锯齿波的上凸失真。[Page]常用的校正措施有两种：①采用预失真的方法。对场输出级所输入的波形预先加以校正，以保证场输出级输出直线性的锯齿波电流。②利用反馈方法来改善输出级锯齿波电流的直线性。下面举例说明。1.预失真法。场扫描电路因上述各种原因使正极性锯齿波电流产生上凸失真，使电视图象的上部拉长而下部压缩。如果场输出级输入合适的下凹锯齿波，就能得到校正，而最终输出线性良好的锯齿波，如图5.6－所示。在锯齿波形成电路与场输出之间加入预失真网络，使上凸锯齿波变成略带抛物（即下凹）的锯齿波加入场输出级。2.反馈法。利用负反馈能改善电路的非线性失真和频率失真。场输出级是功率放大器，应用负反馈是很合适的。在图5.6－中，与偏转线圈串联的小电阻RF上，能准确地产生正比于偏转电流的压降。将此电压负反馈到前级，能使锯齿波电流的线性大为改善，并增加了电路的工作稳定性。在场扫描电路中，不仅利用负反馈，还可以利用正反馈来改善锯齿波的直线性。二、行扫描非线性失真的校正行扫描电流非线性失真的原因，是由于行偏转线圈的电阻RH、行输出管导通内阻R0和阻尼二极管导通内阻RD均不为零。所以，电源E对行偏转线圈电感充电不能得到理想的线性锯齿波。由于场输出级工作于放大状态，因而可以利用输入波形的预失真和反馈方法来校正输出锯齿波电流的非直线性失真，而行输出级工作在开关状态，它不能采用预失真法和反馈法，只能直接对输出级的锯齿波电流进行加工，才能校正其线性。1.正程后半段失真的校正正程后半段的失真是由偏转线圈的内阻RH和行输出管导通内阻R0所引起的，如图5.6－（a）所示。，当Ic很小时，IY≈EH/LH，IY为近似线性波形；当Ic较大时，在（Rb+RH）上产生的压降越大，使Ic的增大速度变慢，产生如图（b）所示波形。因此，图象右半段后部被压缩，如图（c）所示。采用行线性校正器LT可以校正这种失真，见图5.6－。LH是一只可饱和的电抗器，串接在偏转线圈的支路中。当扫描电流IY较小时，它的电抗值较大并保持恒定，故其两端有较大压降。当偏转电流增大到某一值时，磁芯开始饱和，电抗值减少，其两端的压降也减少，以此来补偿电阻（RH＋R0）上的压降增加，使LH两端的电压保持基本不变，因此，IY能保持线性增长。2.正程前半段失真的校正行扫描正程前半段偏转电流的非线性，主要是阻尼管的正向内阻所造成的。当扫描电流逐渐减少时，阻尼管内阻RD增大，因此，电流IY变化率减少，形成弯曲的电流波形，使光栅中心偏左区域的图象受到压缩，如图5.6－（b）所示。校正这种失真的方法有二种。①提前导通行输出管。行输出管比理论导通时间提前μs导通，使在阻尼管导通的后偏转线圈的电流线性化，如图5.6－（a）所示。行输出管大致在阻尼管导通8μs后就导通，输出管的导通与截止时间分别为μs和μs。②阻尼管接升压圈。如图5.6－所示，把阻尼二极管D接在行输出变压器圈数较多的*上。由于阻抗变换作用，使折合到偏转线圈两端的等效二极管内减小，从而减少其对偏转电流线性的*影响。三、延伸性失真的校正虽然锯齿波电流可以使偏转线圈产生均匀直线性变化的磁场，继而电子束获得均匀的偏转角速度，但是由于显象管屏幕曲率半径大于电子束的偏转半径，即使在相同角速度下，偏转角越大，电子束在屏幕上的线速度也越大。即电子束在屏幕中间扫描速度慢。四周的扫描速度快，造成图象从中间向四边逐渐变宽的现象，称为延伸性失真，如图5.6－所示。为了克服这种失真，应该把线性的锯齿波电流修正成具有“S”形的波形，从而延缓图象边缘的扫描速度，这种方法称为“S校正”，如图5.6－所示。在行输出偏转线圈支路串入电容Cs，就能获得S形行扫描电流，故Cs称为S校正电容。行偏转线圈电感LH和Cs产生串联谐振，谐振电流为正弦波，它与行锯齿波迭加成S形电流波形。LH和Cs[Page]的串联谐振周期越长，校正作用越弱；T2越短，校正作用越强，甚至出现过校正。通常T2＝3THT为宜，其中THT＝μs。若LH＝μH，可算出Cs＝1.μF，所以通常Cs取1～2μF。同理，在场输出级中，与场偏转线圈串联的耦合电容也具有S校正的作用。5.6.6行、场扫描集成电路一、行、场扫描集成电路的特点：集成化行、场扫描电路除了输出级外，都可以实现集成化。中小屏幕黑白及彩色电视机中的场扫描输出级也可以实现集成化，但大屏幕黑白和彩色电视机中，考虑到功耗和耐压等因素，行扫描电路的输出级尚不能实现集成化，一般还是由分立元器件组成。集成化行、场扫描电路的主要优点是：1.行、场振荡电路多采用定时电容和施密特触发器构成。频率稳定度高，省去了体积较大和重量较重的行、场振荡变压器和场阻流圈，体积小、重量轻，省铁、省铜，因此，经济技术效果好。2.行AFPC电路的鉴相器多采用模拟乘法器，鉴相灵敏度高。加入抗干扰电路和时间常数转换电路，在行频张过程中，时间常数小，保证鉴相灵敏高，有比较宽的张范围；行振荡电路一旦被引入到同步状态，抗干扰问题就成为主要矛盾，这时时间常数变大，鉴相器灵敏度降低，但是干扰能力增强，因此，干扰信号不会使电路失去同步。3.场扫描电路中的场频、场幅和场线性调整电路之间的隔离较好。调整时，相互之间的牵引现象小，组装、高度简单，使用方便。二、行、场扫描集成电路举例行、场扫描集成电路可分为三类：一类是场扫描集成电路，常见型号有KC，μPCHz，TA，IXTA等，它们通常包括内部稳压电源，场同步电路，场振荡器，锯齿波电压形成电路，线性校正电路，场输出电路以及回扫脉冲钳位电路等。总之，它只需要配接较少的外部元件，就能完成分立元件场扫描电路的所有功能。第二类是行扫描集成电路，常见的型号有HAZ，它包括行振荡电路，行推动电路，AFPC电路及内部稳压电源等。主要用在中、小屏幕黑白电视机中，完成除行输出级之外的全部行扫描电路功能。另外，由两块集成块7CD9和7CD组成的行扫描电路，它包括同步分离，抗干扰电路，时间常数转换电路，消二倍行频电路，鉴相器，行振荡和内部稳压电路。它能完成除行推动和行输出以外的行扫描电路的功能。第三类是行、场扫描集成电路，常见的型号有AN，TAP，AN，HA等，它们能够完成行、场扫描电路所有小功率电路的功能，但都不包括行推动和行输出；TAP和AN还不包括场输出，HA还不包括场输出和场推动。现以使用最多的TAP为例作一简介。TAP可以完成同步分离，行AFPC，二倍行频振荡，双稳态触发器（用作二分频），X射线保护，行前置推动，场同步放大，场振荡，场锯齿波电压形成，场前置推动等功能。TAP集成电路具有下列特点：①场、行扫描电路分别使用各自的*电源，互相之间隔离较好。②采用二倍行频振荡器，提高了同步稳定性，可保证隔行扫描准确性。③内部不带功放电路，可以灵活地运用于各种不同屏幕的彩色和黑白，特别适用于中、大屏幕的彩色和黑白电视机。④正是由于采用二倍行频振荡器和2∶1分频电路，⑤脚输出的行频开关脉冲前沿陡峭，高次谐波十分丰富，容易对光栅造成竖条干扰。因此，应注意线路的设计，加以接滤波、阻尼元件，才能减少行频干扰。TAP内部电路方框图及典型应用电路如图5.6－所示。场输出、行推动以及行输出电路均由外接元件组成，其中场扫描输出电路为泵电源供电的OTL输出。TAP的工作原理如下：负极性全电视信号自（）脚进入同步分离电路，它一方面从（）脚输出正极性复合同步信号，供给*等电路使用，另一方面在内部将负极性复合同步信号送到AFPC鉴相电路，作为行扫描基准信号。鉴相器的另一输入来自行输出级，经外接积分电路，把行逆程脉冲变成锯齿波，自（1）脚馈入，并与行同步信号进行相位比较。在同步信号持续期，（[Page]1）脚电压产生与误差相关的变化，经外电路积分，加到（2）脚的外接行振荡定时元件，使定时电容器的充电延缓或加速，达到频率、相位同步的目的。TAP的行、场扫描电路集成在同一基片上，由（）、（）脚分别供电。为了使行扫描脉冲对场扫描电路的干扰在奇、偶场情况相同，采用二倍行频行扫描振荡器。为了获得行频方波输出（（4）脚），设有2∶1分频电路。当行输出过大、显象管高压过高时，行逆程脉冲经外接整流电路，从（3）脚加至过压保护电路，进而使（4）脚变为低电位，导致行输出级的工作停止，起到过压保护作用。分离出的复合同步信号经外接积分电路，取出正极性场同步脉冲加至（）脚，经放大，使外接于（）、（）脚的场振荡定时电路中的电容器的充电过程提前完结，强迫场振荡器按场同步信号提前转换工作状态，达到同步的目的。场扫描振荡器产生的方波加到场锯齿波形成电路，控制（9）脚外接电容器的充放电，从而形成锯齿波。再经放大后，在（7）脚得到正向场激励输出。为了校正锯齿波的非线性，由（8）、（9）脚分别引入取自场输出级的负、正反馈，为了消除反馈信号造成的相位偏离，在（6）脚外接电容器，以获得相位补偿。本章节完结...请继续浏览下一篇
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场扫描同步；而在分离出的行同步信号中，还夹杂着窄脉冲干扰，故需采用行自动频率相位（AFPC）电路，消除窄脉冲的干扰，保证行同步的稳定性（见5.6.2节）。2.由于偏转电流所需功率较大，故要求扫描电路的效率高，损耗小。扫描电路的效率主要取决于行、场输出电路。因此，扫描电路的变革都是围绕着提高电路效率进行的（见5.6.3和5.6.4节）。3.光栅的非线性失真和几何失真要小。普通电视机规定：行扫描的非线性失真小于％，由于人眼对垂直方向失真比较敏感，场扫描非线性失真要小于8％。为了达到上述指标，应正确地设计扫描电路，采取线性校正和补偿措施（见5.6.5节）。光栅的几何失真一般要求小于1.5%，它主要由偏转线圈的绕制模具和绕制工艺水平来决定。几何失真也可以通过校正电路加以校正（5.6.5节）。4.行、场振荡要稳定，对坏境温度、电源电压变化的依赖性要小。有关振荡电路及其稳频措施，读者可以参考普通电子线路课本。三、行、场扫描电路的异同点由于行、场扫描电路的功能相同：①给偏转线圈提供与发端同步的锯齿波电流；②提供消隐脉冲，所以电路的基本组成也相同。由于行、场扫描频率相差很多，故两者有很大差异：①场偏转线圈的阻抗以电阻分量为主，而行偏转则以电感分量为主。为了获得锯齿波电流，场偏转线圈两端应加脉冲锯齿波电压，而行偏转应加方波脉冲电压。所以，通常场输出电路工作在甲、乙类状态，而行输出则工作在丁类（开关）状态。②同步方式不同。场扫描采用直接同步方式，行扫描采用间接同步方式-----加行自动频率相位控制电路。③行输出还要为整机提供各种高、中、低压电源和各种行频控制脉冲。由于行、场输出电路工作在高反压、大电流状态，因此输出电路通常不容易集成。除扫描输出级外，其余同步与扫描电路均可集成在一起，例如TAP。5.6.2扫描电路的同步方式一、场扫描采用直接同步方式由于场偏转线圈的阻抗在场频条件下以电阻分量为主，偏转线圈两端应加锯齿波电压，所以场振荡级必须输出锯齿波电压，经过场激励和输出级放大，再供给场偏转线圈。为了获得锯齿波电压，场振荡级应由电子开关和RC锯齿波形成电路组成，如图5.6－2所示。这个电子开关是歇振荡器、多谐振荡器以及可控硅（SCS）或其他变形的振荡器组成。当不接收电视信号时，电子开关根据振荡器自身场频进行通断，从而产生接近场频的锯齿波。当接收电视信号时，由于场同步信号的控制作用，迫使电子开关按发送端的场频节奏通断，电路输出与发端同频同相的场频锯齿波，从而实现场扫描同步。这种方式称为直接同步方式。为了使场同步信号有同步作用，必须满足下列条件：1.场振荡电子开关的*振荡周期应大于场同步信号周期。图5.6－3表示振荡管基极电压波形和场同步信号的关系。由图可见：场同步脉冲只能使振荡器提前变换工作状态（由截止到导通），而不能推迟。所以，我国电视机本身场周期通常调在～ms。2.同步信号的极性必须适应振荡管的类型。由于场同步到来时，振荡器是由截止到导通，故当采用PNP管时，加入基极的同步信号应为负极性；当用NPN管时，应为正极性。3.场同步信号的幅度要足够大，前沿应陡峭，且波形没有锯齿起伏，即要求把行同步信号抑制很小的程度。[Page]二、行扫描的间接同步方式由于行偏转线圈的阻抗在行频条件下，以电感分量为主，行偏转线圈两端应加方波脉冲电压，因此行振荡，激励和输出级均工作在开关状态。普通行振荡级可直接由具有电子开关特性的振荡器组成，而无需增加锯齿波形成电路。由于行扫描采用间接同步方式，所以行振荡电路应具有压控特性。一般多谐振荡器和间歇振荡及其变形电路均具有压控特性，因此都能作为行振荡电路。行扫描电路如果采用直接同步方式，将存在以下两个缺点：①行同步和干扰脉冲均属窄脉冲，两者很难区分，窄的干扰脉冲将会*行同步。②由于行扫描各极均工作在开关状态，从饱和到截止状态会有贮存时间。若以同步头前沿为基准进行直接同步，行扫描输出的锯齿电流波形的逆程起点就会延时几个微秒，这将导致图象偏离光栅几何中心稍向左的位置。为了克服上述缺点，行扫描普通采用间接同步方式，即在行振荡前面增加自动频率相位控制（AFPC）电路。尽管行同步和干扰脉冲均属窄脉冲，但是，前者是具有一定规律的周期性脉冲，而后者则是一些杂乱不规则的信号。具有锁相功能的AFPC电路能够识别这种差异，它能准确地控制行振荡级的频率，使其只受行同步的控制，而不受干扰脉冲的影响。AFPC电路可分为平衡式和不平衡式两种。平衡式AFPC电路的方框图如5.6－4所示。不平衡式AFPC电路的方图也同平衡式的相似，仅无分相电路，输入鉴相电路的同步脉冲为单脉冲。AFPC电路实质实际上是一个锁相电路。它主要由鉴相器、低通滤波器和压控振荡器构成。鉴相器是一个相位检波器，它把行同步的相位，和来自行输出级、经积分电路形成的锯齿形脉冲的相位加以比较，产生相应于两者相位差大小的输出电压，经低通滤波器加到行振荡级（压控振荡器），以改变振荡频率和相位，达到与行同步频率和相位同步的目的。对于晶体管式行输出级，为了补偿工作于开关状态的行激励管和输出管所产生的时延，锯齿波比较信号必须取自输出级的输出端，以保证行同步时间和准确性。低通滤波器的作用是对来自鉴相器的输出电压起平滑作用，使之成为直流电压，抑制短暂的干扰脉冲通过。AFPC电路原理与5.4.4节中的“副载波恢复电路”原理相同，所以其基本组成也相同，只是鉴相级的两个输入信号不同正弦波而已。平衡式AFPC电路的电原理图及其等效电路如图5.6－5（a）、（b）所示。BG1为分相器，当正极性同步信号输入时，其集电极与发射极分别输出幅度相同的负向和正向脉冲。同时，正向行逆程中经过积分电路（R7C5）变成负向锯齿波加到二极D1和D2的接点M处。由于逆程脉冲经过隔直电容（C6）后送给积分电路，因此，锯齿波中点为零电平。当同步头到来时，BG1的c极和e极分别输出幅度相等的负向和正向脉冲。由于它们幅度远大于M点锯齿波的幅度，所以D1和D2导通，C1和C2充电；当同步头过去后，C1和C2的电压使D1和D2截止，C1和C2的电压分别沿图5.6－（b）所示路线放电。在等效负载电阻R上得到uAFP控制电压。若设同步头到来时刻，M点的电位um，则C1和C2分别充到uc1和uc2由于放电时间常数〔＝C1（R1＋R）〕远大于充电时间常数（≈CRiD），所以uc1和uc2基本保持不变，故设*行振荡*振荡频率为f，标准行频为fH，下面分三种情况进行讨论。①当f＝fH（即同频同相）时，在同步头到来时刻，则刚好对准负向锯齿波逆程的中点，如图5.6－6（b）所示。于是，uM＝0，uAFPC＝0。*的行振荡器按固有频率振荡。②当f＞fH时，在同步头到来时，刚对准锯齿波逆程的后半段，如图（c）所示。于是，uM＞0，uAFPC＞0。此时，压控振荡管应选为PNP型，它将使行频f下降到fH,从而达到行同步。③当f＜fH时，同步头到来时刻，则对准锯齿波逆程的前半段，如图（d）所示。于是，uM＜0，uAFPC＜0。它将使PNP型行振荡管的f上升至fH，从而达到行同步。如果行逆程脉冲是负向脉冲，则行振荡管应选用[Page]NPN型与之相配合。鉴相器的输出端接有低通滤波器R3、C3、R8、C4，它们能将行频脉冲成分和窄脉冲干扰滤除掉，从而避免了它们对行同步的干扰。5.6.3场输出电路的演变场输出级的作用是给场偏转线圈提供额定幅度的场频锯齿波电流。对场偏转线圈而言，将以电阻分量为主，所以场输出级实质上是一个低频功率放大器。由于偏转线圈的电感分量仍然存在，故场输出级又具有自己的特点。另外，由于场频低，带来放大器的低频失真，影响锯齿波的线性。对场输出电路的基本要求是：①电路效率要高，锯齿波线性要好。②电路简单，易于集成化。根据上述要求，场输出电路经历了三个发展阶段，对应有三种类型的电路，它们分别是：①单管甲类功放输出电路；②OTL电路与低损耗输出电路；③开关式场输出电路。下面分别加以介绍。一、单管甲类功放场输出电路在单管输出电路中，功放管与偏转线圈的耦合方式有三种：直接耦合、扼流圈耦合和输出变压器耦合。它们的电路形式分别如图5.6－7（a）、（b）、（c）所示。1.直接耦合：由于功放管的输出阻抗与偏转线圈的阻抗大体相当，原则上，无需输出变压器匹配，可以采用直接耦合方式。但是，场输出工作于甲类放大，存在较大的平均直流成分，它流过偏转线圈将产生一个恒定的磁场，使光栅偏在一边。其次偏转线圈的电阻比较大，通过直流电流将引起较大的功率损耗，降低了功率放大器的效率。第三，还可能引起磁芯饱和，所以一般都不采用。2.扼流圈耦合：它是由扼流圈并联馈电电容耦合的场输出电路。它克服了直接耦合的缺点，电路简单可靠，调试方便。缺点是效率低（在.7％～％之间），要求功放管耐压高，扼流圈电感不可能做得很大，它与偏转线圈的电感并联，旁路了部分低频分量，从而引起偏转电流的非线性失真。3.输出变压器耦合：它克服了直接耦合的缺点；它与扼流圈耦合相比，其优点是可以选择输出变压器的变化，使场输出电路与负载（场偏转线圈）阻抗匹配。提高了输出电路的效率。可以省掉扼流圈耦合时所需要的大电容，这种电路常见于电子管电视机，小型黑白电视机则常采用扼流圈耦合的电路。这三种电路的等效电路相同，如图5.6－7（d）所示。场输出级各主要元件的电流、电压波形如图5.6－8所示。二、无变压器场输出电路（OTL）这种电路结构简单，无变压器耦合，锯齿波线性好，容易集成，效率较高。其缺点是为了不使逆程时间过长，必须采用高压电源，这样又降低了放大器的效率，在理想情况下，其效率只能达％。电视机常用的OTL场输出电路分为三类：第一类是用两个导电类型相同的管子作推挽管，如图5.6－9所示。为了使两管推挽工作，必须采用裂相管推挽方式（如图（a））或者自倒相推挽方式（如图（b））。在图（b）中，输入信号推动BG2工作，BG2倒相输出并且推动BG1工作，这种电路也称为分流调整OTL电路。第二类互补对称型OTL电路，如图5.6－所示，因为采用互补管作推挽管，故只采用一个信号源激励即可完成乙类推挽工作，它又称为辅助对称式OTL电路。第三类是复合互补对称OTL电路。将复合管代替第一类和第二类OTL电路中的一支或两支推挽管，将组成各种各样的电路。三、低功耗场扫描输出电路（逆程泵电源电路）假如场偏转线圈是纯电阻负载，则OTL场输出电路是比较理想的电路。它具有效率高，线性好，能省掉变压器，电路简单，易于集成化等等优点。但是，场偏转线圈存在电感分量。在逆程期间，必须加上高电压，才能保证逆程时间不致于过长，否则就会使得扫描正程时间缩短。因此，OTL电路必须按照逆程期间所需的高电压采用高电压供电，这必须导致正程期间场输出管功耗的增加。图5.6－是OTL电路及其电压、电流波形图。由图（b）和（c）可见在扫描的前半段，推挽管BG2导通，其功耗等于IC2乘Ec－uE之差，功耗较大；在扫描的后半段BG3导通，由于BG2截止，其功耗等于[Page]Ic3乘以uE，它与电源电压Ec关系不大。为了提高电路效率，必须在扫描前半段，即BG2导通期间，采用低电压供电，如图5.6－所示，这就是低功耗场扫描输出电路的基本出发点。低功耗场扫描输出电路的电原理图及其电压、电流波形分别如图5.6－（a）和（b）所示。它与OTL电路的主要区别是增加了高压变换电路，在扫描正程前半段（即BG2导通期间），使电源电压降低一半，以便以BG2导通期间，减小c极和e极之间的管压降，从而减少功耗，提高效率。1.场扫描正程的前半段（t1－t2）当t＝t1扫描正程开始时，BG2导通，伏电源使D1和D2迅速导通。D1导通，使BG1截止，伏电源通过D2，伏电源对C2迅速充电至伏，使F点电压保持伏加至BG2的集电极，保证了在扫描前半段时OTL电路使用低压伏电源。2.场扫描正程后半段和逆程期间t2是扫描后半段开始时刻。此时，BG2截止，D1也跟着截止。C2两端的伏电压通过R1使BG1导通，C2通过R2、BG1放电，F点电位跟着升高，使D2截止。到t3时刻，C2两端电压接近零伏，使F点电位上升到伏。此时逆程开始，BG2饱和导通，D1跟着迅速导通。伏电压通过D1和BG2加到偏转线圈两端，从而保证了逆程期间，OTL电路使用伏的高压电源。D1导通使BG1截止，伏电源通过D1、BG2和偏转线圈支路对C2充电，使F点的电位迅速下降，到t1′时刻，即扫描正程前半段开始时，F点的电位又下降到伏，D2导通，低压伏电源又加到OTL电路上，开始了下一个场周期。由此可见，低功耗场扫描电路必须由高、低两种电源供电，低电压电源用在扫描正程前半段，而高电压电源用在扫描正程后半段和逆程期间起作用，交替使用高低两种电源，使输出电路的功耗减至最小，从而电路效率得到提高。四、开关式场扫描电路对于大屏幕的电视机，即使场输出采用乙类推挽电路，其功耗也高达W，这不利于电路的集成化。为此，必须打破场输出级工作在放大状态的传统概念，使场输出级也和行输出一样工作在丁类状态。这就是开关式场扫描电路的基本出发点。如果工作在开关状态的输出级能输出如图5.6－的宽度不同的高频方波脉冲，再经过低通滤波器加以平滑，就能得到场偏转线圈所需要的线性锯齿波。因此开关式场输出级的输入信号不再是锯齿波，而是如图5.6－所示的高频方波脉冲。脉宽调制器就能得到这种波形，将场振荡级输出的场锯齿波和三角波发生器输出的高频（kHz）三角波加入比较器，就得到场输出级所需的高频方波脉冲，如图5.6－所示。所以，开关式场扫描的方框图如图5.6－所示。5.6.4行输出电路与逆程供电一、电路基本原理图5.6－是行输出级的原理图和等效电路图。在图（a）中，B1是行推动变压器，BG是行输出管，D是阻尼二极管，Cs为S形校正电容，LH是行偏转线圈，LT是行偏转线圈，LT为行线性调节器，C是逆程电容，B2为行输出变压器。图（b）为其等效电路，与LH并联的B2初级电感L′>>L1H，可忽略L′的分流作用而视为开路；LT和Cs都与LH相串联，由于LT>>LH，Cs较大，均视为短路；Cs两端的电压等于电源电压；在工作过程中基本不变，可等效为直流电源；行输出管和阻尼管均中视为开关。下面分析行输出级的工作过程，有关电流与电压波形，如图5.6－所示。1.正程右半段（t1～t2）形成过程在t1时刻之前，行输出管BG基极无冲输入，ub=0，BG截止断开。逆程电容C上充得电压等于E，uce=E，D反向偏置也断开。在t1时刻，ub为正脉冲，即ub＞0，uce=E＞0，BG导通。逆程电容C通过BG迅速放电，使uce=uces（uces为BG的饱和压降），D仍然断开。在t1～t2期间，等效直流电源E通过BG给LH充磁，在LH中产生近似于线性增长的电流IY，如图5.6－（a）和5.6－（b）所示。在t＝t2时达到最大值。在t1～t2时期，IY从零线性增长至IYP，电子束也相应地从屏幕中心均匀扫描至屏幕的最右边，从而完成正程右半段的扫描[Page][如图5.6－（b）]。此间，电源给LH充磁，贮存起磁能。2.逆程右半段（t2～t2）形成过程在t2时刻，ub变为负脉冲，即ub＜0，uce=uces，BG和D均断开。偏转线圈中的电流（IYP）不能突变，转向逆程电容C充电，如图5.6－（a）所示。其结果使uc上升，IY减少，给C充电一直持续到t3，IY减少至零，逆程电容C的电压达到最大值，偏转线圈中的磁能全部转变成电容的电能。实际上，LH和C组成了谐振回路，逆程偏转电流在其中形成*振荡，其周期，t2至t3期间只是*振荡的第一个周期。随着IY从最大值迅速下降至零，扫描电子束从屏幕的最右边迅速地回扫至屏幕中点，完成逆程右半段也即前半段的扫描，如图5.6－（b）所示。3.逆程左半段（t3～t4）形成过程在t3时刻，ub仍为负脉冲，即ub＜0，uce＝ucmax＞0，BG和D都断开。LH、C形成的*振荡进入第二个1/4周期，逆程电容C将向LH放电，所以流过偏转线圈的电流IY方向相反，加图5.6－（a）所示。放电结果使uc变小，IY变大。到t=t4时，uc=0，IY达到反向最大值（－IYP）。也就是说，在t2～t3期间，偏转电流IY由最大值IYP变到零时，偏转线圈的磁能全部转变成电能，在t3～t4期间则相反，电能又全部转变成为磁能。如果不考虑逆程时间的损耗，则偏转电流的正向与负向峰值电流的幅度相等。在t3～t4期间，随着IY从零迅速地变到－IYP，电子束从顺扫至屏幕最左边，完成逆程左半段、也即后半段的扫描，如图5.6－（b）所示。4.正程左半段（t4～t6）形成过程在t=t4时，ub＜0，uce=0，BG和D仍然断开，LH中的电流将向C反向充电，如图5.6－（a）所示。若无阻尼二极管且ub＜0，则反向充电一直持续下去，进入*振荡的第三个1/4周期；但有阻尼二极管时，当逆程电容两端的电压反向充电到-0.7V（令此时刻为t5），则使阻尼二极管导通，偏转电流IV将经过D转向等效电源充电，如图5.6－（b）所示。偏转线圈的磁能变成S校正电容的电能。在此期间，，其中τ＝LH/RD，RD为阻尼二极管D的正向电阻，当τ较大时，IY近似为一线性变化的电流，并在t=t6时刻，IY=0。实际上，当t＞t5时，由于uce=-0.7V，由图5.6－（a）看出，不管ub＜0中ub＞0,uce经B1的次级加在BG的集电要结，产生反向电流Icbo，所以在t5～t6期间，是由LH、电源E及二极管D和输出管BG构成电流回路的。在t4～t6期间，随着IY由反向最大值－IYP近似线性地回升至零，电子束相应地从屏幕最左边均匀地扫到屏幕中心，完成正程左半段也即前半段的扫描，见图5.6－（c）所示。在t＞t6，ub已为正脉冲，当LH和IY一旦为零时，等效电源E就迅速给逆程电容正向充电，使其两端电压由－0.7V变成等于或大于零伏，即uce≥0。由于ub已为正脉冲，所以BG导通、D断开，将进入第二个行周期，重复上述的过程。二、关于行输出的几点说明1.行偏转电流IY由上述可知，行偏转电流IY是锯齿波，它的一个行周期可以分成三个阶段：即扫描正程前半段、后半段和扫描逆程。扫描正程的前半段主要由阻尼管D、LH和E构成的电路来完成，它使电流IY由－IYP逐渐上升到零，相当于图5.8－中t4～t6这段时间；扫描正程后半段是由行输出管BG、LH和电源怕电路来完成，它使IY由零增大到IYP，相当于图中t1～t2或t1′～t2′这一段。在正程期间，BG和阻尼管D都只起开关作用，线性电流的形成决定电源E和LH，线性好坏主要取决回路的时间常数（LH/R），时间常数越大，线性越好。所以，行偏转线圈的电阻RH，行输出管和阻尼管的导通电阻R0和RD要求尽量的小。扫描逆程是LH、C构成的振荡回路中产生*振荡而形成的。逆程时间决定于*振荡周期，并且等于振荡周期的一半，即大约为us。因此，行逆程时间并不等于行输出级激励脉冲负半周的时间。从能量循环过程来看，在正程后半段，电源E通过输出管向偏转线圈提供能量；在正程前半段，偏转线圈又通过阻尼管把能量归还给电源。它们的差值就是电路损耗的能量。损耗越大，电流正峰值[Page]IYP越大，电流的负峰值│－IYP│越小。因此行锯齿波正半周面积大于负半周面积，而平均直流成分不等于零，这会引起光栅偏在一边。为此，要用隔直电容和偏转线圈串联，这个电容就是S校正电容，其容量较大（1～2uF），在工作过程中C3上充得的电压基本上不变，可等效为电源E。2.行逆程电压扫描逆程期间，在逆程电容C上将产生一个很高的脉冲电压，它等于偏转线圈LH两端的电压和电源E相串联，即uc＝uLH+E，而式中，，根据式（5.6－4），式（5.6－5）变成晶体管集电极电压等于C两端的电压，即可见，正程时间Tt越长，逆程时间Tr越短，则uc电压越高。当Tr＝us，Tt＝μs时，；当不加外同步信号时，行周期可能比μs长，故us≈（8～）E。上述脉冲高压称为行逆程脉冲电压，它要求行输出管必须具有足够大的耐性能。但另一方面，可利用它产生显象管所需的高压和种中压。3.行输出级的激励问题①行输出基极输入脉冲的负半周宽度（即行振荡脉冲宽度）通常等于μs左右，这是因为：第一，如果激励脉冲负向宽度μs，则当ub变成正电压，使行输出管在逆程期间导通。此时，行输出管集电极电压很高，会产生很大的电流，导致管子烧毁。为了安全起见，激励脉冲负向宽度应大于μs。第二，在理论上，行输出管只需在正程后半段（μs内）导通，负向宽度最大可取为μs。但为了改善正程前半段。即阻尼管导通期间的行线性，应使行输出管提前μs导通（见5.6.5节）。所以励脉冲负向宽度取值为～μs，以μs时线性最好。②行激励级有两种工作方式：同相激励和反向激励。行激励管和行输出管同时导通、同时截止的方式称为同相激励。若两者总是一个导通，一个截止称为反相激励。通常都采用反相激励，因为它比同相激励优越：其一，不会在行推动变压器中，因而管同时截止而产生很高的电势，避免了行推动管ce结和行输出管be结遭到击穿。其二，由于行输出管导通时，行推动管截止，因此行推动管起着隔离和缓冲的作用，减少了行输出级对行振荡的影响，稳定了行振荡的频率。4.行输出级的功耗行输出级的功率消耗很大，约占整机功耗的～％。行输出级的功耗由正程损耗和逆程损耗两部分组成。正程损耗主要包括：扫描正程期间，偏转线圈的电阻损耗以及晶体管和阻尼二极管的内阻损耗。逆程损耗包括五项：①偏转线圈和电容的谐振损耗。因为偏转线圈存在电阻分量，逆程电容也存在一定漏电，所以在逆程期间，偏转线圈和逆程电容发生谐振时，要消耗掉一定的有功功率。②逆程变压器磁芯材料的铁耗：包括磁滞损耗和涡流损耗。③行输出级输出直流功率：行输出要向电视机其他部分提供不同的低、中、高压电源和各种行频控制信号，这些都需要消耗很大的功率。④高压线圈的介质损耗。⑤回扫期间行输出管的截止损耗。下面仅对行输出管的截止损耗进行分析。当激励电压从正向偏置变成负向偏置时，集电极电流实际上不能马上变为零，而要经过一段时间tco，它主要决定于晶体管的贮存时间和下降时间，如图5.6－所示。在这一期间，由于集电极电压上升很快，因而输出管的功耗很大。可见必须缩短tco，要求小于1μs。因为（f为晶体管的特征频率，Ib2为基极反向激励电流），故必须选择高频管，且基极反向激励电流要大，通常要求Ib2≥3IYP/β。5.高压、中压、低压的产生电路利用行输出变压器将行逆程脉冲进行变压、整流和滤波可以得到显象管所需的高压和中压，视放管所需的中压直流电源，以及其他部分所需要的低压直流电源。这种电路的优点是简单而实用，并且当扫描中断时，高压自动消失，从而保持了显象管。另外，由于是行频脉冲，比较容量滤波。但它也有缺点，即等效内阻较高，使得电压调整率变坏。当显象管亮度增加时，各极电压将有所下降，会产生电子束散焦和图象画面尺寸变大等现象，因而应注意将其控制在一定的范围之内。[Page]行逆程脉冲经变压器隔直作用成为双向波形，见图5.6－（a）所示，且正向电压数值u1约为负向电压数值u2的6～倍。如果将u1升压，经整流而取得直流电压，称为脉冲整流方式，如图（a）所示。它一般适用于需要高电压、小电流的负载。如果利用较低的负向峰值u2进行升压、整流，则称为扫描整流方式，如图（b）所示。它一般适用于低电压、大电流的负载。三、逆程供电式行输出电路逆程供电式行输出电路的设想非常简单，它产生锯齿波电流的电路和平常的一样。区别仅在于供电的方式：在一般的行输出电路中，需要有一个与行频振荡无关的稳压源E来供电，不论市电电压如何改变，只要这个E是稳定的，行输出（或整机）的就是稳定的；而在逆程供电式电路中不用传统的稳压源，而是直接把市电整流，然后利用行输出变压器加一只大功率开关管以产生行频的强振荡。这个开关管接成恒流装置，并在逆程期间以恒定的电流I向电解电容充电，从而产生供电恒压源E，这个E与I之间成正比关系。因此，不论市电电压如何改变，只要E是稳定不变的，E以及整机的工作就是稳定不变的。它的主要优点是取消了调整管和电源变压器，而同样具有稳压作用，且效率较高。逆程供电工行输出级原理如图5.6－（a）所示。BG1为行输出管，D1为阻尼管，LH是行偏转线圈，L′是逆程变压器初级，次级整流可获得各种电压。由此可见，与原来行输出电路的区别仅是原来接电源E处改为电容CE，加了一个脉冲恒流源。它在逆程期间向行输出电路提供恒流电流，使CE充电到E，而正程时恒流源处于断路状态，因此正程时电路工作情况和原电路完全相同。脉冲电流源通过互感引入，基本电路如图5.6－（b）所示。BG2为供电管，D2为稳压管，Ui为整流后的直流电压，通常由V市电直接整流，所以Ui约V。供电管工作于脉冲状态，由行输出逆程脉冲激励，逆程变压器L′耦合到L2，所以，在逆程时D2上出现恒定电压U2使BG2导通，基极电流Ib2＝（U2－Ubc）/R2为常数。因此，L1中矩形脉冲电流的幅度基本恒定，它耦合到L′使CE充电到恒定值。正程时BG2截止，CE上的电压相当于电源E，它向行输出电路提供能量，由于CE容量较大，又以Hz的重复频率不断充电，所以电压基本恒定，数值约为～V，大小由L1、L′的匝比及供电管BG2的电流决定。CE上电压还可以输出供给全机的需要，因而起到了稳压电源的作用。在分析上述电路原理时，存在一个很大的矛盾，即行输出级的能量由供电管提供，而供电管的工作要行输出逆程脉冲来激励，两者互为前提条件。当开机时，CE上没有电压，行输出级不能工作，逆程脉冲不出现，供电管也不能工作，能量不能输入，电路将始终处于完全截止的状态。因此，必须设置启动电路，给行输出级提供一定的能量，使行输出级首先工作起来，使它提供逆程脉冲推动供电管工作，然后行输出级再从供电管取得能量。电路进入平衡状态后，自动切断启动电路，完成启动过程。另外，逆程供电式行输出电路必须考虑与电网隔离，否则整机底板带电，十分危险。所以必须解决启动与隔离问题。启动与隔离的电路形式很多，下面举一例说明。图5.6－采用一只小型灯丝变压器作隔离启动，并供给显象管灯丝电压，同时，又解决了伴音输出级单独供电的问题。变压器可以装在印刷板上，接通电源后，灯丝变压器输出电压通过启动二极D3整流对CE充电，使输出级开始工作。电路稳定后，CE上有V电压使D3截止，V电压可以供给行、场扫描电路，供电管BG2部分电路浮置，行输出级接地，机器底盘不与电网连接，所以不会带电。5.6.5扫描非线性失真的校正一、场扫描非线性失真的校正产生场扫描电流非线性失真的原因：①场振荡器产生的锯齿波实际上是利用阻容充放电形成的指数形锯齿波，正极性锯齿波具有上凸特性，负极性锯齿波具有下凹特性。②场输出级晶体管的Ib－Ic特性曲线引起锯齿波电流的上凸失真。③场输出扼流圈的分流作用和耦合电容不够大均能引起正极性锯齿波的上凸失真。[Page]常用的校正措施有两种：①采用预失真的方法。对场输出级所输入的波形预先加以校正，以保证场输出级输出直线性的锯齿波电流。②利用反馈方法来改善输出级锯齿波电流的直线性。下面举例说明。1.预失真法。场扫描电路因上述各种原因使正极性锯齿波电流产生上凸失真，使电视图象的上部拉长而下部压缩。如果场输出级输入合适的下凹锯齿波，就能得到校正，而最终输出线性良好的锯齿波，如图5.6－所示。在锯齿波形成电路与场输出之间加入预失真网络，使上凸锯齿波变成略带抛物（即下凹）的锯齿波加入场输出级。2.反馈法。利用负反馈能改善电路的非线性失真和频率失真。场输出级是功率放大器，应用负反馈是很合适的。在图5.6－中，与偏转线圈串联的小电阻RF上，能准确地产生正比于偏转电流的压降。将此电压负反馈到前级，能使锯齿波电流的线性大为改善，并增加了电路的工作稳定性。在场扫描电路中，不仅利用负反馈，还可以利用正反馈来改善锯齿波的直线性。二、行扫描非线性失真的校正行扫描电流非线性失真的原因，是由于行偏转线圈的电阻RH、行输出管导通内阻R0和阻尼二极管导通内阻RD均不为零。所以，电源E对行偏转线圈电感充电不能得到理想的线性锯齿波。由于场输出级工作于放大状态，因而可以利用输入波形的预失真和反馈方法来校正输出锯齿波电流的非直线性失真，而行输出级工作在开关状态，它不能采用预失真法和反馈法，只能直接对输出级的锯齿波电流进行加工，才能校正其线性。1.正程后半段失真的校正正程后半段的失真是由偏转线圈的内阻RH和行输出管导通内阻R0所引起的，如图5.6－（a）所示。，当Ic很小时，IY≈EH/LH，IY为近似线性波形；当Ic较大时，在（Rb+RH）上产生的压降越大，使Ic的增大速度变慢，产生如图（b）所示波形。因此，图象右半段后部被压缩，如图（c）所示。采用行线性校正器LT可以校正这种失真，见图5.6－。LH是一只可饱和的电抗器，串接在偏转线圈的支路中。当扫描电流IY较小时，它的电抗值较大并保持恒定，故其两端有较大压降。当偏转电流增大到某一值时，磁芯开始饱和，电抗值减少，其两端的压降也减少，以此来补偿电阻（RH＋R0）上的压降增加，使LH两端的电压保持基本不变，因此，IY能保持线性增长。2.正程前半段失真的校正行扫描正程前半段偏转电流的非线性，主要是阻尼管的正向内阻所造成的。当扫描电流逐渐减少时，阻尼管内阻RD增大，因此，电流IY变化率减少，形成弯曲的电流波形，使光栅中心偏左区域的图象受到压缩，如图5.6－（b）所示。校正这种失真的方法有二种。①提前导通行输出管。行输出管比理论导通时间提前μs导通，使在阻尼管导通的后偏转线圈的电流线性化，如图5.6－（a）所示。行输出管大致在阻尼管导通8μs后就导通，输出管的导通与截止时间分别为μs和μs。②阻尼管接升压圈。如图5.6－所示，把阻尼二极管D接在行输出变压器圈数较多的*上。由于阻抗变换作用，使折合到偏转线圈两端的等效二极管内减小，从而减少其对偏转电流线性的*影响。三、延伸性失真的校正虽然锯齿波电流可以使偏转线圈产生均匀直线性变化的磁场，继而电子束获得均匀的偏转角速度，但是由于显象管屏幕曲率半径大于电子束的偏转半径，即使在相同角速度下，偏转角越大，电子束在屏幕上的线速度也越大。即电子束在屏幕中间扫描速度慢。四周的扫描速度快，造成图象从中间向四边逐渐变宽的现象，称为延伸性失真，如图5.6－所示。为了克服这种失真，应该把线性的锯齿波电流修正成具有“S”形的波形，从而延缓图象边缘的扫描速度，这种方法称为“S校正”，如图5.6－所示。在行输出偏转线圈支路串入电容Cs，就能获得S形行扫描电流，故Cs称为S校正电容。行偏转线圈电感LH和Cs产生串联谐振，谐振电流为正弦波，它与行锯齿波迭加成S形电流波形。LH和Cs[Page]的串联谐振周期越长，校正作用越弱；T2越短，校正作用越强，甚至出现过校正。通常T2＝3THT为宜，其中THT＝μs。若LH＝μH，可算出Cs＝1.μF，所以通常Cs取1～2μF。同理，在场输出级中，与场偏转线圈串联的耦合电容也具有S校正的作用。5.6.6行、场扫描集成电路一、行、场扫描集成电路的特点：集成化行、场扫描电路除了输出级外，都可以实现集成化。中小屏幕黑白及彩色电视机中的场扫描输出级也可以实现集成化，但大屏幕黑白和彩色电视机中，考虑到功耗和耐压等因素，行扫描电路的输出级尚不能实现集成化，一般还是由分立元器件组成。集成化行、场扫描电路的主要优点是：1.行、场振荡电路多采用定时电容和施密特触发器构成。频率稳定度高，省去了体积较大和重量较重的行、场振荡变压器和场阻流圈，体积小、重量轻，省铁、省铜，因此，经济技术效果好。2.行AFPC电路的鉴相器多采用模拟乘法器，鉴相灵敏度高。加入抗干扰电路和时间常数转换电路，在行频张过程中，时间常数小，保证鉴相灵敏高，有比较宽的张范围；行振荡电路一旦被引入到同步状态，抗干扰问题就成为主要矛盾，这时时间常数变大，鉴相器灵敏度降低，但是干扰能力增强，因此，干扰信号不会使电路失去同步。3.场扫描电路中的场频、场幅和场线性调整电路之间的隔离较好。调整时，相互之间的牵引现象小，组装、高度简单，使用方便。二、行、场扫描集成电路举例行、场扫描集成电路可分为三类：一类是场扫描集成电路，常见型号有KC，μPCHz，TA，IXTA等，它们通常包括内部稳压电源，场同步电路，场振荡器，锯齿波电压形成电路，线性校正电路，场输出电路以及回扫脉冲钳位电路等。总之，它只需要配接较少的外部元件，就能完成分立元件场扫描电路的所有功能。第二类是行扫描集成电路，常见的型号有HAZ，它包括行振荡电路，行推动电路，AFPC电路及内部稳压电源等。主要用在中、小屏幕黑白电视机中，完成除行输出级之外的全部行扫描电路功能。另外，由两块集成块7CD9和7CD组成的行扫描电路，它包括同步分离，抗干扰电路，时间常数转换电路，消二倍行频电路，鉴相器，行振荡和内部稳压电路。它能完成除行推动和行输出以外的行扫描电路的功能。第三类是行、场扫描集成电路，常见的型号有AN，TAP，AN，HA等，它们能够完成行、场扫描电路所有小功率电路的功能，但都不包括行推动和行输出；TAP和AN还不包括场输出，HA还不包括场输出和场推动。现以使用最多的TAP为例作一简介。TAP可以完成同步分离，行AFPC，二倍行频振荡，双稳态触发器（用作二分频），X射线保护，行前置推动，场同步放大，场振荡，场锯齿波电压形成，场前置推动等功能。TAP集成电路具有下列特点：①场、行扫描电路分别使用各自的*电源，互相之间隔离较好。②采用二倍行频振荡器，提高了同步稳定性，可保证隔行扫描准确性。③内部不带功放电路，可以灵活地运用于各种不同屏幕的彩色和黑白，特别适用于中、大屏幕的彩色和黑白电视机。④正是由于采用二倍行频振荡器和2∶1分频电路，⑤脚输出的行频开关脉冲前沿陡峭，高次谐波十分丰富，容易对光栅造成竖条干扰。因此，应注意线路的设计，加以接滤波、阻尼元件，才能减少行频干扰。TAP内部电路方框图及典型应用电路如图5.6－所示。场输出、行推动以及行输出电路均由外接元件组成，其中场扫描输出电路为泵电源供电的OTL输出。TAP的工作原理如下：负极性全电视信号自（）脚进入同步分离电路，它一方面从（）脚输出正极性复合同步信号，供给*等电路使用，另一方面在内部将负极性复合同步信号送到AFPC鉴相电路，作为行扫描基准信号。鉴相器的另一输入来自行输出级，经外接积分电路，把行逆程脉冲变成锯齿波，自（1）脚馈入，并与行同步信号进行相位比较。在同步信号持续期，（[Page]1）脚电压产生与误差相关的变化，经外电路积分，加到（2）脚的外接行振荡定时元件，使定时电容器的充电延缓或加速，达到频率、相位同步的目的。TAP的行、场扫描电路集成在同一基片上，由（）、（）脚分别供电。为了使行扫描脉冲对场扫描电路的干扰在奇、偶场情况相同，采用二倍行频行扫描振荡器。为了获得行频方波输出（（4）脚），设有2∶1分频电路。当行输出过大、显象管高压过高时，行逆程脉冲经外接整流电路，从（3）脚加至过压保护电路，进而使（4）脚变为低电位，导致行输出级的工作停止，起到过压保护作用。分离出的复合同步信号经外接积分电路，取出正极性场同步脉冲加至（）脚，经放大，使外接于（）、（）脚的场振荡定时电路中的电容器的充电过程提前完结，强迫场振荡器按场同步信号提前转换工作状态，达到同步的目的。场扫描振荡器产生的方波加到场锯齿波形成电路，控制（9）脚外接电容器的充放电，从而形成锯齿波。再经放大后，在（7）脚得到正向场激励输出。为了校正锯齿波的非线性，由（8）、（9）脚分别引入取自场输出级的负、正反馈，为了消除反馈信号造成的相位偏离，在（6）脚外接电容器，以获得相位补偿。本章节完结...请继续浏览下一篇 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