行輸出級電路

1、一CRT的基本知識顯象管是顯示器中最重要的部件，它的價(jià)格最貴，作用最大。通過顯象管的屏幕實(shí)時(shí)地將計(jì)算機(jī)的工作過程和結(jié)果顯示出來。一、 顯像管結(jié)構(gòu)顯像管是將電信號轉(zhuǎn)化為光信號的器件，它能實(shí)時(shí)地將計(jì)算機(jī)工作情況和結(jié)果以光的形式顯示在熒光屏上，具有監(jiān)視和顯示的作用，國外通常叫監(jiān)視器（即CRT）,國內(nèi)通常叫顯示器。顯像管由玻璃制成，它由電子槍、玻殼、熒光屏和管腳四部分組成。下面分別加以敘述。顯像管結(jié)構(gòu)見圖。1、 電子槍電子槍由燈絲、陰極、柵極、加速極、聚焦極和陽極組成。（1）燈絲：用HT表示, 彩色顯像管燈絲電壓為6.3V（有的顯示器加行頻脈沖電壓），電流約為0.33A。燈絲加電將陰極烘熱發(fā)射電子。（

2、2）陰極：用K表示，陰受熱后發(fā)射電子。單色顯像管陰極加電壓為2540V，彩色顯像管加電壓45180V，隨顯像尺寸大小而異。（3）柵極：又叫控制柵極，用G1表示。圓筒形套在陰極外面，頂部中心開孔。柵極加負(fù)電壓0-60V，用電位器（或電腦控制）調(diào)整負(fù)電壓來調(diào)制通過的電子數(shù)目，改變顯像管束電流的大小，從而控制熒光屏的亮度。（4）加速極；用G2表示，加數(shù)百伏的正電壓，彩色顯像管加230450V使電子束加速射向熒光屏，調(diào)整電位器可改變電壓大小，從而控制熒光屏的背景亮度。（5）焦極：單色顯像管加數(shù)百伏電壓，彩色顯像管加58kV電壓，使電子聚焦成很細(xì)的電子束。改變聚焦電壓的大小，可以改變熒光屏聚焦的好壞。（

3、6）陽極：又叫第二陽極，用A2表示。彩色顯像管加電壓2234K,隨顯像管尺寸大小而異。陽極高壓對電子束起最后加速的作用，使其有較大的能量轟擊熒光屏百激發(fā)出光點(diǎn)，電壓越高光點(diǎn)越亮。但由于電子束速度快，偏轉(zhuǎn)的角度就會減小，從而使行幅相對減??；陽極電壓偏低時(shí)，光柵亮度變暗，在同樣偏轉(zhuǎn)磁場作用下，電子偏轉(zhuǎn)角度加大，行幅加寬。2、 玻殼由顯像管的屏玻璃、錐體和管頸組成，里面抽成真空。錐體部分內(nèi)、外壁均涂了一層石墨導(dǎo)電層，內(nèi)壁涂層接陽極，外壁用彈簧接上金屬屏蔽導(dǎo)線接顯示器地線（底板），兩導(dǎo)電層之間構(gòu)成數(shù)百微法拉的大電容，作為陽極高壓過濾之用。3、 熒光屏顯像管熒光屏玻璃內(nèi)壁涂一層熒光膜，受電子轟擊而發(fā)光，

4、發(fā)光顏色與熒光粉顏色有關(guān)。屏上熒光粉里邊有一層很薄的鋁膜（十分之幾微米），與顯像管陽極相連，電子束很容易通過，加大了熒光粉的發(fā)射效率和熒光屏的亮度，還可遮擋后面的雜散光，增強(qiáng)了對比度。行輸出級電路CRT屏幕之所以發(fā)光，主要是由行管與偏轉(zhuǎn)線圈、FBT等共同提供的掃描大電流和陽極高壓實(shí)現(xiàn)的。行輸出級消耗的功率，約占整級50左右。主要包含以下三個(gè)部分：一、 行激勵與行輸出部分IC401之H-OUT信號經(jīng)Q429放大至10V左右，經(jīng)C416耦合加至Q402 G極，因MOS管輸入電阻很大，積累的電荷不易泄放，改需加一泄放電阻R455，而D409是對電容耦合之交流信號鉗位，使其最小不超過其壓降（0.7V）

5、，使其正常驅(qū)動Q402。T401是反極性激勵變壓器，它與Q402、Q403一起構(gòu)成反極性行驅(qū)動電路，即Q402導(dǎo)通進(jìn)，Q403截止；Q402截止Q403導(dǎo)通，兩者交替工作，使激勵級具有良好的隔離作用，因而輸出極的阻抗變化不會反射到振蕩級、并使變壓器T401的磁通緩慢變化，有利于抑制高頻寄生振蕩。R430、R428是匹配激勵電源電壓的電阻，同時(shí)也可防止啟動瞬間電流太大，C414是直流濾波電容；C415與R425是阻尼電路，防止T401初級電流（不能突變）與分布電容產(chǎn)生高頻振蕩而激起高壓損壞Q402，同時(shí)C415上電壓升高后，電流方向變化，感應(yīng)到次級后，使Q403正偏導(dǎo)通。D401、ZD401、C

6、467組成泄放回路。通常，偏轉(zhuǎn)線圈的設(shè)計(jì)取決于CRT的過掃描系數(shù)，以及與偏轉(zhuǎn)靈敏度有關(guān)的陽極高壓、行頻、掃描間隔、逆程變壓器的初級電感量和電源電壓。這就決定了所需要的峰值集電極電流Icp，Icp確定后，則基極電流IB確定T401次級電感確定，為了保證Q403充分截止，必須使加到VB之負(fù)電壓VB2-約為負(fù)12V（過小不能實(shí)現(xiàn)截止，過大增加損耗，且易造成擊穿損壞），因VB是初級感應(yīng)而來，故激勵變壓器電源電壓確定后，便能確定T401之匝數(shù)比確定T401初級感量。行管是高反壓晶體管，它與D408（逆程二極管），C408、C409逆程電容、行偏轉(zhuǎn)線圈等構(gòu)成行輸出回路。其中D408上面二極體為逆程二極管（

7、Damper）,下面二極體為調(diào)制管（Modulation），其主要作用是調(diào)節(jié)H-Size及幾何失真補(bǔ)償。R451、C417、D408是消除交越失真（即交描重合部分，畫面表現(xiàn)為白畫面中間一條亮豎線）。行管損耗主要含飽和損耗、存儲損耗、開關(guān)損耗，圖示如下：ICVcpIbO飽和損耗開關(guān)損耗（含拖尾損耗）飽和損耗此三種損耗是交替出現(xiàn)，不可能同時(shí)把三種損耗減到最小，如何使激勵最佳（即功耗PC最小），最重要的是基極電流IB，并同時(shí)考慮Q403之Hfe、Vce（Sat）參數(shù)不反復(fù)匹配（通常是Hfe上限與Vce（Sat）下限易產(chǎn)生拖尾損耗，Hfe下限和Vce（Sat）上限易產(chǎn)生存儲損耗），有興趣之同仁可查相關(guān)

8、資料，這里不再贅述。 過激勵與欠激勵：欠激勵過激勵Power LossIB 欠激勵：主要表現(xiàn)為IB過小，VCE（SAT）太大，造成H-Size變大后，IB無法提供合適的電流，造成Failure。 即H-Size大時(shí)，Q403溫度高 過激勵：主要表現(xiàn)為IB過大，tf（開關(guān)）損耗過大，造成H-Size變小時(shí)，IB提供過大，造成Q403的功耗損失過大，造成Failure。 即H-Size小時(shí)，Q403溫度高。行輸出電路工作原理：要想在行偏轉(zhuǎn)線圈中得到一個(gè)線性的矩齒波電流，由公式Icp=TS·VCC/ZLY，（TS：掃描時(shí)間，VCC：B+電壓，LY：回路電感量）。知；行頻TS減小，而LY、I

9、cp不變，故Vcc，所以B+電壓隨行頻而升高。也可理解為行頻升高，偏轉(zhuǎn)線圈感抗增大，故其需要的電壓也增大（XU=2FU）。行管內(nèi)阻很小，相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)，當(dāng)行管由導(dǎo)通變截止時(shí)，在電路內(nèi)會產(chǎn)生高頻自激振蕩，故必須加逆程二極管加以抑制，否則將破壞掃描。為了分析，給出如下等效電路：線路說明；忽略偏轉(zhuǎn)線圈直流銅阻，不計(jì)Q403飽各壓降及導(dǎo)通時(shí)內(nèi)阻。 L1LDY LY表DY（約0.14mh），線性線圈電感量之和，L1=LY/FBT初級（750UH） 因CS電容較大（2UF），當(dāng)B+經(jīng)FBTDYL401向CS充電，故可把CS等效為一個(gè)電源電壓Vcc。t0+t1（正程后半部）當(dāng)加到Q403 B極的開關(guān)脈沖為正

10、極性時(shí)，Q403導(dǎo)通，開關(guān)閉合，D408被短路截止，形成一個(gè)直流通路。偏轉(zhuǎn)線圈兩端加上一個(gè)恒定電壓VCC，使電感中電流線性增長，電源中電能轉(zhuǎn)化為線圈中磁能，它表現(xiàn)為線圈中電流的存在。直到t1時(shí)刻電流達(dá)到最大值，完成了正程后部分鋸齒波電流逐漸加大的第一個(gè)過程，實(shí)現(xiàn)了一次電磁變換。t1+t2（逆程前半部分）t1+時(shí)，Q403 B極為負(fù)極性，Q403截止，開關(guān)斷開，D408被反偏截止。此時(shí)線圈中電流方向不能突變，于是電流向逆程電容充電，使CY端電壓變?yōu)樯舷仑?fù)，隨充電電壓快速升高，充電電流迅速減小，磁能電能，表現(xiàn)為CY電壓急劇升高，在t2時(shí)刻，磁能全轉(zhuǎn)化為電能，完成一次磁電變換。t2+t3（逆程后半段

11、）t2+時(shí)，K仍斷開，阻尼管也反偏截止，CY上高壓（1200V）向電感線圈快速放電，形成放電電流，它與充電時(shí)方向相反，隨放電電流，CY電壓，電能磁能。t3+t4（正程前半部分）t3+時(shí)，CY電壓為0，線圈反向電流達(dá)到負(fù)最大值，因其不能突變，它繼續(xù)按反方向流動，開始向電容器反向充電，使逆程電容器電壓極性反了一個(gè)方向（下正上負(fù)）。此時(shí)行管等效開關(guān)仍斷開，如無D408而電壓如虛線所示加上D408后，逆程電容電壓被充到VCC后，D408導(dǎo)通，線圈中電流改為流經(jīng)阻尼二極管與電源構(gòu)成通路。在t3+t4階段，只有D408的導(dǎo)通電流經(jīng)DY，在t4+時(shí)，Q403導(dǎo)通，所以t4+t5期間偏轉(zhuǎn)電流由阻尼管導(dǎo)通電流與

12、Q403提前導(dǎo)通的反向電流共同組成。以上是行輸出電路未有Size調(diào)制管（Modulation）之傳統(tǒng)電路原理說明，以下再對S792X-3之原理作簡要補(bǔ)充說明：CS兩端電壓US，CM兩端電壓UM，B+電壓UB+=US+UMCS兩端電壓被調(diào)制為與UM極性互補(bǔ)的場頻拋物波電壓，因此行偏轉(zhuǎn)電流也將以相反極性被調(diào)制，行偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)得到被場頻拋物電流調(diào)制的行頻鋸齒電流。LY、C418、CS回路與LM、C419、CM回路的自由諧振頻率相等，即Tr*2=2=2工作過程 第一階段：是正程的后半段（t1t2），Q403飽和導(dǎo)通，CS·CM上已有充電電壓US、UM,作為等效電源，電流通路如圖：USUM D2

13、ON，D1OFFi1由CS正端LYQ403 C、E極D2、CMLMCS負(fù)端i1=t I1P=·LY中儲能：E1L=LY·I1P2=·i 2=t I2P=·LM中儲能：E2L=LM·I2P2=· 第二階段：逆程階段（t2t4）LY、C418、CS；LM、C419、CM諧振UC1P=··US+US UC2P=··UM+UM 第三階段：正程前半段（t4t5）D1、D2導(dǎo)通，LY、LM向CS、CM回授能量i1=tI1P I1P=· i 2=tI2P I2P=·二、 行Size部分（含

14、幾何調(diào)整）IC401輸出之EW波形，加至Q405 B極,Q404與Q406組成，甲類推挽差動放大，此種放大優(yōu)點(diǎn)是同型號之三極體可抑制溫飄。Q405（Size管）從Q406 C極取樣（約1.2V），經(jīng)過高倍放大（達(dá)林頓管放大倍數(shù)約1000倍以上）至30V左右（EW7V左右），再經(jīng)Size電感L402及逆程電容，作用于DY，從而通過調(diào)節(jié)Size（EM波形）作用于DY，使其電流大小發(fā)生變化，從而CRT顯示的尺寸變化。調(diào)SizeEW波形Q405 B極電位Q405導(dǎo)通程度Q405 C極電位DY電壓DY電流Size在差放Q406 B極，除EW外還有CPU之HS信號及P38，其作用是調(diào)節(jié)不同頻率的H-Siz

15、e之Range。R477、R432、R478、R434、R435皆為偏置電路，為三極體提襪靜態(tài)工作點(diǎn)或電源電壓，NR401為負(fù)溫度系數(shù)電阻，防止Size的溫飄，C451是防止某些Size管溫度特性不好，加溫會出現(xiàn)垂直線分叉。ZD407與D428為防止Arcing之保護(hù)回路，使Q405 C極電壓超過58V左右，便經(jīng)此二個(gè)二極管泄放到50V回路，C431與L402組成LC網(wǎng)絡(luò)，通低頻、阻高頻，使EW之場頻波形疊加至逆程電容（即Modulation管），而高壓之行頻脈沖不至直接作用于Q405 C極。RY401部分：Q428受CS1控制，進(jìn)一步控制Q427，在低頻時(shí)導(dǎo)通，RY401吸合，使逆程及CS電

16、容分別并聯(lián)一個(gè)電容C420。C438，加大其容量，減小低頻時(shí)Raster Size。由于熒光屏的球面中心與電子束的偏轉(zhuǎn)中心不在同一位置，因而易出現(xiàn)枕形失真。對一般CRT而言，光柵上下失真不明顯，不需要在電路上加動態(tài)校正，但對于光柵的左右枕形失真，需加以校正，P792X機(jī)種便是通過EW波形來校正。EW波形是以場頻為周期的拋物波，用它來調(diào)制行頻鋸齒波電流，便能達(dá)到補(bǔ)償枕形、桶形、梯形等幾何失真，具體圖示如下：三、 線性部分左右線性失真補(bǔ)償L401原理：因?qū)嶋H的行偏轉(zhuǎn)線圈（DY）存在內(nèi)阻，行管及Damper本身有一定內(nèi)阻，隨行掃描電流IY增大，行掃描電流就會逐漸偏離直線，即加到DY上電壓減小，掃描電

17、流增加的速度變慢，故光點(diǎn)掃至屏幕右側(cè)時(shí)速度變慢，圖像顯示為左邊方格大，右邊方格小。IY=·（1e） R為行輸出總電阻，=由上式知：趨于無窮大時(shí)，IY與t才有線性關(guān)系。如下圖：正程前半段理想掃描電流實(shí)際掃描電流正程后半段IYt因顯像管給定以后，其偏轉(zhuǎn)功率指數(shù)SH=LYIYPP2就確定了，IYPP=·TS若LY增大4倍，則IYPP下降為，即VCC上升2倍，即LYVCC為使掃描電流的變化率不變，就要求LY上電壓不變。如果VCC時(shí)，LY也，則不變，即IY不變。方法便是串線性電感LO，則總感量L=LY+LO。線性電感一般為一個(gè)工型的線圈，如圖：I（A）I（UH）其磁芯有一個(gè)固定的磁通量，當(dāng)一個(gè)正向或負(fù)向電流流經(jīng)線圈時(shí)，在磁芯會產(chǎn)生一個(gè)固定磁通量相加或相抵消的狀況，使電感量產(chǎn)生變化，一般特性為電流為正時(shí)，電感最小，電流愈負(fù)，電感愈大，所以當(dāng)左邊太大時(shí)，增加L401之電感量，當(dāng)左邊小時(shí)，則減小電感量，特性如下圖：線路說明：Bdrive信號經(jīng)C448與R447構(gòu)成之RC網(wǎng)絡(luò)加至Q407，因Bdrive之Duty不同，可控制L401初級之導(dǎo)通狀況，而進(jìn)一步影響流過次級的電流，從而改變電感量。C430、D404、R