JPH04225683A - 水平偏向回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＣＲＴモニタ装置等に組
込まれた水平偏向回路に係わり、特に、水平同期信号の
広範囲な周波数に対応可能な水平偏向回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＲＴを駆動するための水平偏
向回路は例えば図５に示すように構成されている。入力
端子１から入力される水平駆動信号ａは、図６に示す水
平同期信号ｂと同一周波数ｆＨ　を有し、この水平同期
信号ｂを例えば波形整形回路を用いて信号レベルを反転
し、Ｈレベルのパルス幅を所定のデューティ比になるよ
うに調整したＴＴＬレベルの信号である。

【０００３】そして、入力されたＴＴＬレベルの水平駆
動信号ａは増幅トランジスタ２のベースへ印加される。 この増幅トランジスタ２のエミッタは接地されており、
コレクタは抵抗３を介して例えば＋８Ｖの電源端子４に
接続されている。したがって、増幅トランジスタ２の出
力信号は電源電圧（＋８Ｖ）と０Ｖの接地電位間を往復
する信号波形となる。コレクタから取出された増幅後の
アナログの駆動信号ｃはコンデンサ５および抵抗６から
なるＡＣ結合回路を介して２個のトランジスタ７ａ，７
ｂをプッシュプル接続したバッファ回路７へ入力される
。

【０００４】バッファ回路７におけるｎｐｎ型とｐｎｐ
型の各トランジスタ７ａ，７ｂのコレクタにはそれぞれ
電源端子８ａ，８ｂから＋１２Ｖ，−１２Ｖ等の互いに
逆極性の電圧が印加されている。バッファ回路７および
ＡＣ結合回路は入力されたアナログの駆動信号ｃの信号
波形を接地レベルを中心に正極方向と負極方向に跨がる
信号波形に変換する。すなわち、バッファ回路７および
ＡＣ結合回路は入力された駆動信号のＰ−Ｐ値（８Ｖ）
を変化させずに、信号レベルのみを変化させる。例えば
ディーティ比が５０％であれば、＋４Ｖと−４Ｖの電位
を有する８ＶＰ−Ｐの駆動信号となる。

【０００５】バッファ回路７の出力信号は次の駆動回路
９へ入力される。駆動回路９は、図示するように、信号
路に直列介挿された抵抗１０と接地間に接続された抵抗
１１と、抵抗１０に並列接続されたスピードアップコン
デンサ１２とダイオード１３との直列回路とで構成され
ている。そして、この駆動回路９の出力信号がトランジ
スタ駆動信号ｄとして水平出力回路１４の水平出力トラ
ンジスタ１５のベースに印加される。従って、この駆動
回路９はバッファ回路７の出力信号の信号レベルに応じ
て、水平出力トランジスタ１５を導通・遮断制御する駆
動回路となる。

【０００６】水平出力回路１４は、周知のように、電源
端子１６から前記水平同期信号ｂに同期して水平偏向コ
イル１７へ図６に示すような鋸歯状波形の励磁電流ｉＨ
　を通流させる回路であり、例えば＋１００Ｖの直流電
圧を出力する電源端子１６に直列介挿された水平出力コ
イル１８、水平偏向コイル１７に並列に接続された共振
コンデンサ１９，ダンパーダイオード２０，前記水平出
力トランジスタ１５，およびＳ字補正コンデンサ２１と
で構成されている。

【０００７】図６は前述した水平同期信号ｂ，水平駆動
信号ａ，トランジスタ駆動信号ｄ，励磁電流ｉＨ　，お
よび水平偏向コイル１７の端子電圧ｖｓ　の各波形図で
ある。

【０００８】ここで、水平出力トランジスタ１５の導通
・遮断タイミングを検討してみると、水平同期信号ｂの
１周期ＴＨ　（＝１／ｆＨ　）内における水平偏向コイ
ル１７に端子電圧ｖｓ　が印加されている期間Ｔ１　に
水平出力トランジスタ１５を導通させると、この水平出
力トランジスタ１５に大電流が流れて破損する。従って
、１周期ＴＨ　の少なくとも期間Ｔ１　を避けた期間Ｔ
２　に導通させる。その結果、１周期ＴＨ　の後半の期
間Ｔ３　（モニタ画面における右半分に相当）は水平偏
向コイル１７に流れる励磁電流ｉＨ　の全てが水平出力
トランジスタ１５に流れることになる。

【０００９】水平偏向コイル１７の励磁電流ｉＨ　の電
流値はＣＲＴモニタ装置の構造や規格によって異なるが
、一般的には５〜１０Ａ程度である。また、帰線期間Ｔ
４　においては、前述したように水平出力トランジスタ
１５は遮断状態であるが、図６で示すように、通常１〜
１．５ｋＶの電圧（Ｖｓ　）がコレクタ−エミッタ間に
印加される。そのため、水平出力トランジスタ１５に要
求されるコレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅは１．５ｋＶ
程度で、また、エミッタ電流の最大値は１０Ａ程度であ
る。よつて、大電流，高電圧の水平出力トランジスタ１
５が必要となる。

【００１０】さらに、通常の動作状態ににおける水平出
力トランジスタ１５のｈｆｅ（電流増幅率＝ｉｃ　／ｉ
ｂ　）は、一般の大電流用トランジスタと同様に、５〜
１０程度であり、ベースに印加されるトランジスタ駆動
信号ｄによって１〜２Ａのベース電流ｉｂ　を流す必要
がある。 従って、この水平出力トランジスタ１５の電力損失とし
ては、導通期間Ｔ２　における残留コレクタ−エミッタ
間電圧Ｖｃｅとエミッタ電流ｉｅ　との積（Ｖｃｅ・ｉ
ｅ　）のみならず、ベースにおける大電流駆動による電
力損失が加算される。

【００１１】一般的に、トランジスタにおける導通状態
のベース電流ｉｂ　を遮断してから実際にエミッタ電流
値が０になるまでに要する遮断所要時間Ｔｏｆｆ　は、
ベース電流ｉｂ　を遮断する直前の導通状態におけるベ
ース電流値に応じて大きく変化する。

【００１２】（１）　ベース電流値が大きい状態におい
ては、遮断所要時間Ｔｏｆｆ　は長くなる。この遮断所
要時間Ｔｏｆｆ　が長くなると、水平出力トランジスタ
１５の導通時のベース損失が大きくなり、かつ前述した
帰線期間Ｔ４　にも影響を及ぼし、また、スイッチング
電力損失が大きくなる。

【００１３】（２）　ベース電流値が小さいと水平出力
トランジスタ１５の導通時におけるコレクタ−エミッタ
間電圧Ｖｃｅが大きくなり、導通時の電力損失が増大し
、さらに画面の直線性が劣化する。

【００１４】したがって、この水平出力トランジスタ１
５の導通時にベースに印加するベース電流ｉｂ　を最適
値に設定することが重要である。具体的には、（１）　
および（２）の状態のほぼ中間の形状となるように設定
すればよい。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示すような水平偏向回路においてもまだ解消すべき次の
ような問題があった。

【００１６】すなわち、この水平偏向回路が一般の家庭
用テレビジョンセットに組込まれる場合においては、水
平同期信号ｂの周波数ｆＨ　は例えば１５．７５ｋＨｚ
等の一種類であるので、図６に示す周期ＴＨ　（＝１／
ｆＨ　）は一定である。したがって、この周波数条件に
おいて、前述したようにベース電流ｉｂ　を最適値に設
定すればよい。

【００１７】しかし、例えばコンピュータ端末用等のＣ
ＲＴモニタ装置に組込まれる水平偏向回路においては、
入力される水平同期信号ｂの周波数ｆＨ　は上述した１
種類のみではなく、　１５．７５ｋＨｚの他に、例えば
、２２，２８，３２，４８，５４，６４　ｋＨｚ等の複
数の周波数が考えられる。したがって、上述した周期Ｔ
Ｈ　が変化する。

【００１８】一般に水平同期信号ｂの周波数ｆＨ　が変
化したとしても、水平駆動信号ａのハイ（Ｈ）レベル期
間は変化させないので、この水平駆動信号ａのデューテ
ィ比が変化する。デューティ比が変化すると、前段にＡ
Ｃ結合回路が接続されたバッファ回路７の出力信号波形
における０Ｖレベル位置が変化する。すなわち、出力信
号波形における０Ｖレベル位置は出力信号波形を積分し
た場合の中間位置に位置する。よって、バッファ回路７
から駆動回路９を介して水平出力トランジスタ１５のベ
ースに印加されているトランジスタ駆動信号ｄの信号レ
ベルが変化する。

【００１９】その結果、導通時におけるベース電流ｉｂ
　が前述した最適電流値から外れることになる。具体的
には水平同期信号ｂの周波数ｆＨ　が低下すればベース
電流ｉｂ　は増加し、水平同期信号ｂの周波数ｆＨ　が
上昇すれば減少する。

【００２０】したがって、常時最適のベース電流ｉｂ　
が得られるわけではなく、水平出力トランジスタ１５に
おける電力損失が増大し、また、画面の直線性が劣化す
る懸念がある。

【００２１】なお、水平出力回路の出力素子としてＥＦ
Ｔを使用する水平偏向回路が開発されている。ＦＥＴは
電圧駆動素子であるので、通常のｐｎｐ型またはｎｐｎ
型のトランジスタのようにベース電流ｉｂ　に起因する
電力損失はほとんど発生しない。しかし、高い耐電圧を
有するＦＥＴの導通時の抵抗値が高いので、４〜５個を
並列接続する必要がある。したがって、回路構成が複雑
になるのみならず、製造費が大幅に増加する懸念がある
。 因みに、通常のトランジスタを用いれば、１個のトラン
ジスタのみで済む。

【００２２】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、水平同期信号の周波数変化に対応して、増
幅トランジスタまたはバッファ回路の供給電源電圧を変
化させることによって、たとえ水平同期信号の周期数が
変化したとしても、ベース電流を常時最適値に維持でき
、水平出力トランジスタにおける電力損失を最低限に抑
制できると共に表示画面の画像品質を向上できる水平偏
向回路を提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に本発明は、外部から入力された水平駆動信号を増幅ト
ランジスタで増幅し、増幅された水平駆動信号をＡＣ結
合回路を介して２個のトランジスタをプッシュプル接続
してなるバッファ回路へ入力し、このバッファ回路でも
って水平駆動信号の信号を電流増幅し、水平出力回路の
水平出力トランジスタのベースに印加し、この水平出力
トランジスタを導通・遮断制御することによって、この
水平出力回路に接続された水平偏向コイルへ鋸歯状波形
の励磁電流を通流させる水平偏向回路において、外部か
ら入力される水平同期信号の周波数の上昇に伴って上昇
する直流の制御電圧を出力する周波数検出回路と、増幅
トランジスタの電源供給路とバッファ回路の電源供給路
との少なくともいずれか一方の電源供給路に介挿され、
周波数検出回路から出力される制御電圧に応じて供給さ
れる電源電圧を制御する電源制御回路とを備えたもので
ある。

【００２４】

【作用】このように構成された水平偏向回路であれば、
例えば水平同期信号の周波数が低下すると、前述したよ
うに、バッファ回路から水平出力回路の水平出力トラン
ジスタのベースへ印加されるトランジスタ駆動信号のデ
ューティ比が上昇し、信号レベルが上昇し、ベース電流
が増加しようとする。しかし、水平同期信号の周波数が
低下すると、周波数検出回路から出力される制御電圧が
低下し、電源制御回路は増幅トランジスタまたはバッフ
ァ回路に供給する電源電圧を減少させる。その結果、増
幅トランジスタまたはバッファ回路から出力される出力
信号の全体の信号レベルが低下する。よって、ベース電
流も低下する方向に働く。しかして、水平同期信号の周
波数低下に起因するベース電流の増加は抑えられ最適値
に維持される。

【００２５】逆に、水平同期信号の周波数が上昇すると
、ベース電流が減少しようとするが、周波数検出回路か
ら出力される制御電圧が上昇し、増幅トランジスタまた
はバッファ回路から出力される出力信号の全体の信号レ
ベルが上昇する。その結果、ベース電流は最適値に維持
される。

【００２６】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。

【００２７】図１は実施例の水平偏向回路の回路図であ
る。図５の従来回路と同一部分には同一符号が付してあ
る。したがって、重複する部分の詳細説明を省略する。

【００２８】入力端子１から入力された図６に示す水平
駆動信号ａはｎｐｎ型の増幅トランジスタ２のベースに
印加される。増幅トランジスタ２のエミッタは接地され
ており、コレクタは抵抗３および電圧制御用のトランジ
スタ２２のエミッタ・コレクタを介して例えば＋８Ｖの
電源端子４に接続されている。このトランジスタ２２の
ベースには周波数検出回路２３から出力される制御信号
ＶＨ　が印加されている。周波数検出回路２３は入力端
子２４から入力された図６に示す水平同期信号ｂの周波
数ｆＨ　に対応した直流の制御電圧ＶＨ　を出力する。 したがって、このトランジスタ２２は周波数検出回路２
３から出力される制御電圧ＶＨ　に応じて、増幅トラン
ジスタ２のコレクタに供給する電圧を制御する電源制御
回路を構成する。

【００２９】周波数検出回路２３は、例えば図２に示す
ように、入力周波数ｆＨ　に比例した電圧Ｖ０　を出力
するＦ／Ｖ変換器２３ａと、Ｆ／Ｖ変換器２３ａの出力
電圧Ｖ０　特性をさらに所定の出力電圧ＶＨ　特性に調
整する特性調整回路２３ｂとで構成されている。特性調
整回路２３ｂは例えば入力される各電圧値毎に出力電圧
値が予め設定された例えばＲＯＭ等の記憶素子で形成さ
れている。その設定値を調整することによって、いかな
る特性を有した出力電圧値も得ることが可能である。し
たがって、Ｆ／Ｖ変換器２３ａの図３（ａ）に示す周波
数／電圧特性と、特性調整回路２３ｂの図３（ｂ）に示
す電圧／電圧特性とを合成すると、図３（ｃ）に示す、
入力周波数ｆＨ　／制御電圧ＶＨ　特性が得られる。そ
して、特性調整回路２３ｂの設定値を変更することによ
って、この入力周波数ｆＨ　／制御電圧ＶＨ　特性を任
意の形状および傾斜に設定できる。

【００３０】増幅トランジスタ２のコレクタから取出さ
れた増幅後のアナログの駆動信号ｃはコンデンサ５およ
び抵抗６からなるＡＣ結合回路を介して２個のトランジ
スタ７ａ，７ｂをプッシュプル接続したバッフア回路７
へ入力される。

【００３１】バッファ回路７におけるｎｐｎ型とｐｎｐ
型の各トランジスタ７ａ，７ｂのコレクタにはそれぞれ
電源端子８ａ，８ｂから＋１２Ｖ，−１２Ｖ等の互いに
逆極性の電圧が印加されている。バッファ回路７は入力
された駆動信号ｃの信号波形を接地レベルを中心に正極
方向と負極方向に跨がる信号波形に変換する。バッファ
回路７の出力信号は次の駆動回路９を介してトランジス
タ駆動信号ｄとして水平出力回路１４の水平出力トラン
ジスタ１５のベースに印加する。

【００３２】このように構成された水平偏向回路におい
て、例えば水平同期信号ｂの周波数ｆＨ　を低下させる
と、前述したように、バッファ回路７から駆動回路９を
介して水平出力トランジスタ１５のベースに印加される
トランジスタ駆動信号ｄの信号レベルが上昇して、導通
時におけるベース電流ｉｂ　が上昇しようとする。しか
し、水平同期信号ｂの周波数ｆＨ　が低下すると、図３
（ｃ）に示すように、周波数検出回路２３から出力され
る直流の制御電圧ＶＨ　が低下して、電源端子４から増
幅トランジスタ２のコレクタに供給する電圧が減少する
。 したがって、増幅トランジスタ２のコレクタで増幅され
た駆動信号ｃの信号レベルも低下する。よって、ＡＣ結
合回路を介してこの駆動信号ｃが印加されるバッファ回
路７から出力される出力信号のＰ−Ｐ値も低下する。し
たがって、水平出力トランジスタ１５のベースに印加さ
れているトランジスタ駆動信号ｄのＰ−Ｐ値も減少する
。よって、導通時にベースに流入するベース電流ｉｂ　
は減少する。しかして、ベース電流ｉｂ　を抑え最適値
に維持することが可能である。

【００３３】逆に、水平同期信号ｂの周波数ｆＨ　を上
昇させると、導通時におけるベース電流ｉｂ　が減少よ
うとする。しかし、水平同期信号ｂの周波数ｆＨ　が上
昇すると、図３（ｃ）に示すように、制御電圧ＶＨ　が
上昇して、電源端子４から増幅トランジスタ２のコレク
タに供給する電圧が増大する。したがって、増幅トラン
ジスタ２のコレクタで増幅された駆動信号ｃの信号レベ
ルも上昇する。よって、バッファ回路７から出力される
出力信号のＰ−Ｐ値も上昇し、水平出力トランジスタ１
５のベースに印加されているトランジスタ駆動信号ｄの
Ｐ−Ｐ値も増大する。よって、導通時にベースに流入す
るベース電流ｉｂ　は増大し、ベース電流ｉｂ　が抑え
られ最適値に維持される。

【００３４】例えば基準となる一つの水平同期信号ｂの
周波数ｆＨ　に対して、水平出力トランジスタ１５の導
通時におけるベース電流ｉｂ　が最適値になるように各
回路の回路定数を設定する。そして、水平同期信号ｂの
周波数ｆＨ　を上方または下方に変化させたとしてもベ
ース電流ｉｂ　が最適値となるように、前記特性調整回
路２３ｂでもって図３（ｃ）に示す周波数／制御電圧特
性を設定しておけばよい。

【００３５】このように、周波数検出回路２３における
周波数／制御電圧特性を最適値に設定することによって
、たとえ水平同期信号ｂの周波数ｆＨ　が変化したとし
ても、水平出力トランジスタ１５の導通時におけるベー
ス電流ｉｂ　を常時最適値に制御できる。その結果、水
平出力トランジスタ１５における電力損失を最小限に抑
制でき、水平帰線時間Ｔ４　を常に一定の最小値に制御
でき、さらに、画面右端のリニアリティーも良好な状態
を保つことができ、ＣＲＴモニタ装置の表示画面におけ
る画像の表示品質を向上できる。

【００３６】図４は本発明の他の実施例に係わる水平偏
向回路を示す回路図である。図１の実施例回路と同一部
分には同一符号が付してある。したがって、重複する部
分の詳細説明を省略する。

【００３７】この実施例回路においては、２個のトラン
ジスタ７ａ，７ｂをプッシュプル接続してなるバッファ
回路７のｎｐｎ型のトランジスタ７ａのコレクタとこの
コレクタに駆動電圧を供給する電源端子８ａとの間に電
源制御回路として電源制御用のトランジスタ３１を介挿
している。そして、このトランジスタ３１のベースには
周波数検出回路３２から出力される制御電圧ＶＨ　が印
加されている。周波数検出回路３２は入力端子２４から
入力された図６に示す水平同期信号ｂの周波数ｆＨ　に
対応した直流の制御電圧ＶＨ　を出力する。そして、こ
の周波数検出回路３２内には、前述した周波数検出回路
２３と同様に、Ｆ／Ｖ変換回路と特性調整回路とが収納
されており、入力周波数ｆＨ　の増加に対応して増加す
る直流の制御電圧ＶＨ　を出力する。

【００３８】このような構成の水平偏向回路において、
水平同期信号ｂの周波数ｆＨ　を低下させると、周波数
検出回路３２から出力される直流の制御電圧ＶＨ　が低
下して、電源端子８ａからトランジスタ７ａのコレクタ
に供給する電圧が低下する。したがって、バッファ回路
７を構成する正極側の信号を増幅するトランジスタ７ａ
の増幅率が低下するので、バッファ回路７から出力され
る出力信号の正極側の信号レベルが低下する。よって、
導通時にベースに流入するベース電流ｉｂ　は減少する
。しかして、ベース電流ｉｂの増加分を相殺させること
が可能である。

【００３９】逆に、水平同期信号ｂの周波数ｆＨ　を上
昇させると、トランジスタ７ａの増幅率が上昇するので
、バッファ回路７から出力される出力信号の正極側の信
号レベルが上昇する。よって、導通時にベースに流入す
るベース電流ｉｂ　は増加する。しかして、ベース電流
ｉｂ　の減少分を相殺できる。

【００４０】したがって、この実施例回路においても先
の実施例と同様の効果を得ることができる。

【００４１】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。実施例回路においては、周波数検出回
路２３，３２をＦ／Ｖ変換器２３ａとＲＯＭ等の記憶素
子を利用した特性調整回路２３ｂを用いたが、一般的な
ＣＲＴを駆動する水平偏向回路においては、水平出力ト
ランジスタ１５の駆動波形が周波数ｆＨ　に依存せず常
に５０％の状態だったとしても、周波数ｆＨ　と最適な
ベース電流ｉｂ　との間には、実験的にほぼ比例関係が
成立しているので、通常のＯＰアンプのみで構成しても
、ゲイン調整機能があれば、十分その機能を発揮するこ
とが可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の水平偏向回
路によれば、水平同期信号の周波数変化に対応して、増
幅トランジスタまたはバッファ回路の供給電圧を変化さ
せて、水平出力トランジスタのベース駆動電流を変化さ
せている。したがって、たとえ水平同期信号の周波数が
変化したとしても、水平出力トランジスタの導通時にお
けるベース電流を常時最適値に維持でき、水平出力トラ
ンジスタにおける電力損失を最低限に抑制できると共に
表示画面の画像品質を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例に係わる水平偏向回路を
示す図、

【図２】　　同実施例回路の周波数検出回路の構成を示
すブロック図、

【図３】　　同周波数検出回路の動作特性図、

【図４】
　　本発明の他の実施例に係わる水平偏向回路を示す図
、

【図５】　　一般的な水平偏向回路を示す図、

【図６】
　　一般的な水平偏向回路の動作を示すタイムチャート
。

【符号の説明】

１…入力端子、２…増幅トランジスタ、７…バッファ回
路、９…駆動回路、１４…水平出力回路、１５…水平出
力トランジスタ、２２，３１…電源制御回路、２３，３
２…周波数検出回路、２３ａ…Ｆ／Ｖ変換器、２３ｂ…
特性調整回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　外部から入力された水平駆動信号を増
   幅トランジスタ（２）　で増幅し、増幅された水平駆動
   信号をＡＣ結合回路を介して２個のトランジスタをプッ
   シュプル接続してなるバッファ回路（７）　へ入力し、
   このバッファ回路でもって前記水平駆動信号の信号を電
   流増幅して水平出力回路（１４）の水平出力トランジス
   タ（１５）のベースに印加し、この水平出力トランジス
   タを導通・遮断制御することによって、この水平出力回
   路に接続された水平偏向コイルへ鋸歯状波形の励磁電流
   を通流させる水平偏向回路において、外部から入力され
   る水平同期信号の周波数の上昇に伴って上昇する直流の
   制御電圧を出力する周波数検出回路（２３，３２）　と
   、前記増幅トランジスタの電源供給路と前記バッファ回
   路の電源供給路との少なくともいずれか一方の電源供給
   路に介挿され、前記周波数検出回路から出力される制御
   電圧に応じて供給される電源電圧を制御する電源制御回
   路（２２．３１）　とを備えたことを特徴とする水平偏
   向回路。