JPH0690369A - 水平ドライブ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高精細度のディスプレイに用いられ、可変範
囲の広いバリアブルスキャンレートの水平ドライブ回路
を実現すること。 【構成】 水平同期信号に同期した矩形のドライブ信号
を、定電流作成回路部２８に入力する。電流増幅された
ドライブパルスはクランプ回路部４１を介し水平偏向回
路の水平出力トランジスタ７に出力される。過剰電荷引
抜回路部３９はトランジスタ７のベースの残留電荷を高
速で除去する。電源電圧制御回路部５１の入力電圧は水
平偏向周波数にほぼ比例し変化させる。こうすると電源
Ｖ_C3から出力される電圧はトランジスタ６１で制御さ
れ、最適の電源が電流作成回路部２８に供給され、マル
チスキャンレートの追従周波数範囲が大幅に拡大され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高精細ディスプレイモ
ニタ等の水平偏向回路に用いられるドライブ回路に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ディスプレイモニタの水平偏向回路にド
ライブパルスを入力する水平ドライブ回路は、固定のデ
ューティ比を有する矩形のドライブ信号をドライブ回路
で増幅し、ドライブトランスを用いて水平出力トランジ
スタを駆動する回路が一般的である。このような水平ド
ライブ回路は、供給される電源電圧は一定であり、一般
のテレビジョン受像機のようにスキャンレートの固定さ
れた映像表示装置に用いられている。近年、コンピュー
タ用のディスプレイモニタとして、１台のディスプレイ
で複数のスキャンレート（水平偏向周波数）に追従でき
る多周波対応（バリアブルスキャンレート）のディスプ
レイモニタが普及してきている。

【０００３】図２は固定のデューティ比を有するドライ
ブ信号と、固定のドライブ電圧を有する従来の水平ドラ
イブ回路の構成例を示す回路図である。本図において水
平発振回路１は映像の水平同期信号が入力されると、こ
れに同期した同期パルスを発生する回路である。水平ド
ライブトランジスタ２は、水平発振回路１の出力するパ
ルスを入力し、電流のスイッチングを行うトランジスタ
である。トランジスタ２のコレクタには、水平ドライブ
用のトランス３と抵抗４の直列接続体が接続されてい
る。トランス３は水平偏向回路にドライブパルスを与え
るトランスであり、一次側のパルスを電流増幅して二次
側に出力するものである。トランジスタ２，トランス
３，抵抗４はドライブ回路部５を構成しており、図示し
ない固定電源より電源入力端子６を介し直流電源が供給
される。

【０００４】水平出力トランジスタ７はトランス３の出
力するドライブパルスによりオン・オフするスイッチン
グトランジスタである。トランジスタ７のコレクタ・エ
ミッタ間に夫々、ダンパーダイオード８，共振用のコン
デンサ９，水平偏向コイル１０と走査コンデンサ１１の
直列接続体が接続されている。ダンパーダイオード８は
コンデンサ９に充電される電圧の極性によって導通又は
非導通となるダイオードである。コンデンサ９は水平偏
向コイル１０と共に共振回路を形成する共振用コンデン
サであり、トランジスタ７のオフ時に水平偏向コイル１
０に充放電電流を流すものである。水平偏向コイル１０
はＣＲＴの電子ビームを水平方向に走査させる偏向電流
を流すコイルである。コンデンサ１１はＣＲＴの水平偏
向感度をＣＲＴの左右及び中央部で一定にするため、水
平偏向コイル１０の電流を補正するＳ字補正のコンデン
サである。

【０００５】ここでトランジスタ７、ダンパーダイオー
ド８、コンデンサ９，１１、水平偏向コイル１０は水平
偏向回路を構成している。チョークコイル１２は、電源
入力端子１３の直流電源を水平偏向回路に供給すると共
に、水平偏向コイル１０で出力する偏向信号を電源ライ
ンを介して外部に出力されるのを抑止するコイルであ
る。

【０００６】このように構成された水平ドライブ回路５
において同期パルスが水平発振回路１から出力される
と、トランジスタ２はこのパルスに基づきオン・オフ動
作を行い、トランス３の一次側にパルス電流を流す。ト
ランス３の二次側で電流増幅されたドライブパルスはト
ランジスタ７に与えられ、コンデンサ９と水平偏向コイ
ル１０の共振回路を駆動する。このとき水平偏向コイル
１０には鋸歯状波の偏向電流が流れ、その傾斜部の電流
波形がＳ字状となるようコンデンサ１１で補正される。

【０００７】さてトランジスタ２，７は夫々固定の水平
偏向周波数に対応するようその特性が選定されており、
特に大電力のスイッチング動作を行うトランジスタ７に
おいて、そのベースに生じる蓄積電荷を高速で放電する
ことは困難である。又水平発振回路１の出力する同期パ
ルスの周波数が低下すると、ドライブ回路部５の出力す
るドライブパルスの電流は減少し、ＣＲＴの水平偏向感
度を一定に保持することが困難である。

【０００８】次に、図３は固定のデューティ比を有する
ドライブパルスを入力し、定電流駆動源で駆動する従来
の他の水平ドライブ回路の構成例を示す回路図である。
本図においてコンデンサ２１は、入力端子５ａに入力さ
れる固定のデューティ比を有する矩形のドライブ信号の
直流成分を遮断する結合コンデンサである。コンデンサ
２１の出力端は抵抗２２を介しトランジスタ２３のベー
スに接続される。トランジスタ２３はドライブ信号を電
流増幅するトランジスタであり、そのコレクタは抵抗２
４，２５を介し電源Ｖ_C1に接続される。抵抗２４，２５
は増幅されたドライブ信号を所定振幅の信号に変換する
分割抵抗である。抵抗２４，２５の共通接続端はトラン
ジスタ２６のベースに接続される。

【０００９】トランジスタ２６はエミッタが抵抗２７を
介し電源Ｖ_C1に接続され、コレクタは後述するＦＥＴに
接続される。トランジスタ２６は後述の水平出力トラン
ジスタにスイッチング電流を与えるＰＮＰ型のトランジ
スタである。ここでトランジスタ２３，２６、抵抗２
２，２４，２５，２７は水平ドライブ用の定電流作成回
路部２８を構成している。

【００１０】さてコンデンサ２１の出力端は更に抵抗２
９を介し、トランジスタ３０のベースに接続される。コ
ンデンサ２１と抵抗２９の共通接続端は抵抗３１を介し
接地され、抵抗２９，３１は入力ドライブ信号を分圧す
る分圧抵抗となっている。トランジスタ３０のコレクタ
は抵抗３２，３３の直列接続体を介し電源Ｖ_C2に接続さ
れ、エミッタは接地される。トランジスタ３４，３５は
夫々ＮＰＮ，ＰＮＰ型のトランジスタで、相補型のエミ
ッタフォロア回路を構成している。即ちトランジスタ３
４のコレクタは抵抗３６を介し電源Ｖ_C2に接続され、エ
ミッタはトランジスタ３５のエミッタに接続され、ベー
スは抵抗３２，３３の共通接続端に接続される。又トラ
ンジスタ３５のコレクタは接地され、ベースはトランジ
スタ３０のコレクタに接続される。

【００１１】トランジスタ３４，３５の各エミッタは共
通接続され、抵抗３７を介しＦＥＴ３８のゲートに接続
される。ＦＥＴ３８はＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴであ
り、極めて低いオン抵抗と高速のスイッチング特性を有
する。ＦＥＴ３８のソースは接地され、ドレインはトラ
ンジスタ２６のコレクタに接続される。ここでトランジ
スタ３０，３４，３５、ＦＥＴ３８、及び抵抗２９，３
１，３２，３３，３６，３７は過剰電荷引抜回路部３９
を構成している。

【００１２】次に定電流作成回路部２８と電荷引抜回路
部３９の出力端は共通接続され、コンデンサ４０を介し
クランプ回路部４１に接続される。コンデンサ４０は定
電流作成回路部２８が出力するドライブパルスに含まれ
る直流成分を遮断する結合用のコンデンサである。クラ
ンプ回路部４１は、トランジスタ４２，抵抗４３，ダイ
オード４４を含んで構成される。コンデンサ４０の出力
端とアース間にトランジスタ４２と、抵抗４３とダイオ
ード４４の直列接続体が夫々設けられている。抵抗４３
とダイオード４４のカソード側接続端はトランジスタ４
２のベースに接続される。トランジスタ４２のコレクタ
は接地され、エミッタはコンデンサ４０の出力端に接続
される。クランプ回路部４１はコンデンサ４０を介して
出力されるドライブパルスの直流レベルを一定範囲内に
保持し、ベース電流の変動を防ぐ回路である。

【００１３】クランプ回路部４１の出力端は、抵抗４５
で接地されると共に、コイル４６とダイオード４７の並
列接続体を介し、水平出力トランジスタ７のベースに接
続される。水平出力トランジスタ７を含む水平偏向回路
の構成は図２と同一であるためその説明は省略する。

【００１４】以上のように構成された水平ドライブ回路
４８の動作を説明する。固定のデューティ比を有する矩
形波のドライブ信号が入力端子５ａに与えられると、こ
の信号はコンデンサ２１で直流成分が除去され、トラン
ジスタ２３，３０に夫々与えられる。定電流作成回路部
２８ではトランジタ２３でドライブ信号が反転増幅さ
れ、抵抗２４，２５で分割された信号がトランジスタ２
６のベースに入力される。トランジスタ２６はベース電
流に応じた矩形のパルス電流を発生し、電源Ｖ_C1と抵抗
２７で決定される定電流のドライブパルスを出力する。
このとき入力端子５ａのドライブ信号がＨレベルであれ
ば、トランジスタ２６は抵抗２７で電流制限されたドラ
イブパルスを出力する。つぎにこのドライブパルスは、
コンデンサ４０，クランプ回路部４１を介しトランジス
タ７に与えられ、トランジスタ７は急速に導通する。
尚、コイル４６はドライブパルスの立上り時に生じるス
パイク電圧を抑止している。

【００１５】一方、トランジスタ３０に入力されたドラ
イブ信号は反転増幅される。Ｈレベルのドライブ信号が
入力されると、トランジスタ３４，３５のエミッタはＬ
レベルとなり、ＦＥＴ３８はオフとなる。このようにト
ランジスタ２６がオンとなるときには、ＦＥＴ３８がオ
フとなり、相補的なスイッチング動作を行う。

【００１６】次に入力端子５ａのドライブ信号がＬレベ
ルとなるときには、トランジスタ２３，２６が夫々オフ
となり、ドライブパルスはトランジスタ７に供給されな
い。このときトランジスタ３０，３４もオフとなり、Ｆ
ＥＴ３８のゲート電圧はＨレベルとなる。このためＦＥ
Ｔ３８が導通し、トランジスタ７のベースに蓄積された
電荷はＦＥＴ３８を介し急速に引き抜かれる。このとき
トランジスタ７のベース回路の抵抗を低減するダイオー
ド４７が導通し、トランジスタ７を急速に遮断する。こ
のときクランプ回路部４１は、トランジスタ７のベース
・エミッタ間の印加電圧が逆耐圧以上の電圧になるのを
防止する。

【００１７】以上のように定電流方式の水平ドライブ回
路４８を用いると、水平偏向周波数が変化しても水平出
力トランジスタ７に一定のベース電流を与えるドライブ
パルスを供給することができる。

【００１８】これに対して例えば特開平１−164272号公
報に示されるように、表示画面の水平サイズや水平偏向
周波数の違いにかかわらず、水平出力トランジスタの損
失が常時最小となるよう水平偏向回路のドライブパルス
を制御する方法が提案されている。ここでは水平出力ト
ランジスタのコレクタ電流の変化、水平ドライブ回路の
部品のばらつき、使用温度変化に影響を受けずにフィー
ドバック制御を用い、最適のドライブパルスを出力する
ようにしている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】さて図２に示す水平ド
ライブ回路５では、トランス結合で水平出力トランジス
タ７のベースへドライブパルスを供給しており、周波数
によってドライブ電圧が変化する。即ち偏向周波数が低
くなるとドライブ不足の方向に変化し、又逆に偏向周波
数が高くなるとドライブオーバの方向に変化する。従っ
て偏向周波数の全範囲で水平出力トランジスタ７の最適
ドライブ条件を得ることができず、バリアブルスキャン
レートのディスプレイモニタの水平ドライブ回路には適
さないという問題点があった。

【００２０】又図３に示す定電流駆動方式の水平ドライ
ブ回路４８では、偏向周波数が変化しても水平出力トラ
ンジスタ７のベースに常にほぼ同一のドライブ電流を流
すことができる。このため水平出力トランジスタ７が過
度のドライブ不足又はドライブオーバになることはな
く、比較的安価な構成で周波数可変型の水平ドライブ回
路が実現できる。しかし水平出力トランジスタ７のスト
レージタイム等の特性の関係で、若干であるが偏向周波
数が低いときにはドライブ不足傾向に、又偏向周波数が
高いときにはドライブオーバ傾向になることがある。こ
のためマルチスキャンレートの追従周波数の範囲が２
倍，３倍と広くなったときには、定電流ドライブで全て
の周波数で水平出力トランジスタ７の動作を最適に保つ
ことが困難である。

【００２１】更に特開平１−164272号公報に示す動作電
圧制御方式の水平ドライブ回路では、種々の動作条件下
で最適駆動条件が得られるが、回路構成が複雑であり高
価となる欠点があった。

【００２２】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、定電流駆動方式の水平ドライブ
回路を用い、追従周波数の範囲を２〜３倍に広げること
のできるマルチスキャンレートのディスプレイモニタ用
の水平ドライブ回路を実現することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は水平発振回路よ
り供給される水平ドライブ信号により、水平偏向回路の
水平出力トランジスタを駆動するための定電流のドライ
ブパルスを発生する定電流作成回路部と、定電流作成回
路部の出力するドライブパルスのＬレベル時に水平出力
トランジスタのベースの過剰電荷を引抜く過剰電荷引抜
回路部と、を有する水平ドライブ回路であって、定電流
作成回路部の電源電圧を水平ドライブ信号の周波数が高
くなると低下させ、低くなると上昇させる電源電圧制御
回路部を設けたことを特徴とするものである。

【００２４】

【作用】このような特徴を有する本発明によれば、定電
流作成回路部は、水平発振回路より供給される水平ドラ
イブ信号により、水平偏向回路の水平出力トランジスタ
を駆動する定電流のドライブパルスを発生する。又過剰
電荷引抜回路部は、定電流作成回路部の出力するドライ
ブパルスのＬレベル時に水平出力トランジスタのベース
の過剰電荷を引抜き、水平偏向回路を高速で駆動する。
このとき電源電圧制御回路部は、定電流作成回路部の電
源電圧を水平ドライブ信号の周波数が高くなると低下さ
せ、周波数が低くなると上昇させる。こうすると水平偏
向周波数に対して水平出力トランジスタのドライブ条件
を最適に設定することができる。

【００２５】

【実施例】本発明の一実施例における水平ドライブ回路
について図１を参照しつつ説明する。図１は本発明の一
実施例における水平ドライブ回路の構成を示す回路図で
あり、図３と同一部分は省略して示している。尚従来例
を示す図２，図３と同一部分は同一符号を付けその説明
は省略する。図１において破線で示す水平ドライブ回路
５０には、定電流作成回路部２８，過剰電荷引抜回路部
３９，クランプ回路部４１が夫々設けられていることは
図３に示す従来例と同一である。

【００２６】従来例と異なり電源電圧制御回路部５１が
設けられている。電源電圧制御回路部５１において、入
力端子５２は電源電圧制御用の信号を入力する端子であ
る。演算増幅器５３は、入力端子５２に入力される電源
の制御電圧を非反転入力端に入力し、その信号を増幅す
る回路である。トランジスタ５４は演算増幅器５３の出
力をベースに入力して反転増幅するトランジスタであ
る。トランジスタ５４のエミッタは抵抗５５を介し接地
されると共に、増幅器５３の反転入力端に接続される。
又トランジスタ５４のコレクタは抵抗５６を介し電源Ｖ
_C3に接続される。ここで増幅器５３，トランジスタ５
４，抵抗５５，５６は、ボルテージフォロワを構成して
いる。

【００２７】次に電源Ｖ_C3とアース間に、シャントレギ
ュレータ５７と抵抗５８の直列接続体が設けられてい
る。シャントレギュレータ５７はアノードＡ，カソード
Ｋ，ゲートＲを有する電圧制御用の３端子のＩＣであ
る。抵抗５６の一端とレギュレータ５７のアノードＡ間
に抵抗５９が接続され、抵抗５９，５６の印加される電
圧比を制御することにより、カソード・アノード間の電
圧（Ｖ_KA）が制御される。即ちシャントレギュレータ５
７では、抵抗５６の端子間電圧が上昇すると電圧Ｖ_KAは
上昇する。

【００２８】電源Ｖ_C3は抵抗６０を介しトランジスタ６
１のコレクタに接続される。トランジスタ６１のベース
は、抵抗５８，５９，レギュレータ５７の共通接続端に
接続され、エミッタは定電流作成回路部２８の電源入力
端２８ａに接続される。トランジスタ６１は電源Ｖ_C3の
電圧を入力端子５２の制御電圧により電圧降下させ、定
電流作成回路部２８に供給する直流電圧を制御するトラ
ンジスタである。こののように構成された水平ドライブ
回路５０の出力端は、図２又は図３と同一の水平偏向回
路に接続される。

【００２９】本実施例の水平ドライブ回路５０の動作に
ついて、図３に付加された部分を中心に説明する。図１
において入力端子５２に入力される制御電圧は、水平偏
向周波数に対応した電圧となっており、周波数にほぼ比
例した制御電圧が入力される。

【００３０】例えば水平ドライブ回路５０を低周波の偏
向周波数で駆動する場合、増幅器５３に入力する電圧を
下げる。この場合トランジスタ５４のコレクタ電流Ｉ_C
は減少し、抵抗５６の電圧降下も減少する。このためレ
ギュレータ５７に印加されるカソードＫに対するゲート
Ｒの印加電圧は低下する。従ってレギュレータ５７の端
子間電圧Ｖ_KAは低下し、トランジスタ６１のベース電位
は上昇する。このためトランジスタ６１の導通抵抗が減
少し、定電流作成回路部２８の電源入力端子２８ａに供
給される電圧は上昇する。このため入力端子５ａに入力
されたドライブ信号はトランジスタ２３，２６で増幅さ
れると、電流容量の増加したドライブパルスがクランプ
回路部４１を介し水平出力トランジスタ７のベースに供
給される。

【００３１】次に偏向周波数を高くする場合、入力端子
５２に入力する制御電圧を高くする。この電圧が増幅器
５３及びトランジスタ５４を介して増幅され、トランジ
スタ５４のコレクタ電流Ｉ_C が増加し、抵抗５６の降下
電圧も大きくなる。このためレギュレータ５７のカソー
ドＫに対するゲートＲの電圧は上昇し、端子間電圧Ｖ_KA
は増加する。従ってトランジスタ６１のベース電流が減
少し、コレクタ・エミッタ間の降下電圧は上昇する。従
って電源Ｖ_C3から入力される電圧は低下し定電流作成回
路部２８の電源入力端子２８ａに供給される。従って入
力端子５ａに周波数の高いドライブ信号が与えられる
と、定電流作成回路部２８から出力されるドライブパル
スの電流容量はやや減少し、この信号が水平出力トラン
ジスタ７のベースに供給される。

【００３２】このように予め各水平偏向周波数におい
て、水平出力トランジスタ７が最適ドライブとなるよう
定電流作成回路部２８の電源電圧を決めておき、その電
源電圧が得られるよう入力端子５２に水平偏向周波数に
応じた制御電圧を供給する。こうするとマルチスキャン
レートのディスプレイモニタにおいて、広い周波数変化
に追従した最適のドライブ条件を得ることができる。

【００３３】尚、電源電圧制御回路部５１にシャントレ
ギュレータ５７を用いたが、他の４端子を有するレギュ
レータを用いても同様の電圧制御を行うことができる。
更に入力端子５２に与える制御電圧は例えばマイクロコ
ンピュータで生成されるデータをＤ／Ａ変換器を介し与
えてもよい。こうすると水平偏向周波数に追従できるだ
けではなく、映像信号のタイミングや表示画面の水平振
幅の違い等に対応した信号を供給することができ、それ
に見合ったドライブ量が制御される。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、定電流作成回路部の供給電圧を偏向周波数に応じて
制御する電源電圧制御回路部を設けたことにより、水平
偏向周波数に対して水平出力トランジスタのドライブ条
件を最適に設定することができる。このためマルチスキ
ャンレートのディスプレイモニタにおいて簡単な構成で
安価に水平偏向周波数の幅を２〜３倍に拡大することが
できる。又水平ドライブ回路及びこの回路に接続される
水平偏向回路の電力損失を低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における水平ドライブ回路の
構成を示す回路図である。

【図２】従来の水平ドライブ回路の構成例を示す回路図
（その１）である。

【図３】従来の水平ドライブ回路の構成例を示す回路図
（その２）である。

【符号の説明】

５，５２ 入力端子 ２１，４０ コンデンサ ２２，２４，２５，２７，２９，３１，３２，３３，３
６，３７，４３，４５，５５，５６，５７，５８，５
９，６１ 抵抗 ２３，２６，３０，３４，３５，４２，５４，６１ ト
ランジスタ ２８ 定電流作成回路部 ３８ ＦＥＴ ３９ 過剰電荷引抜回路部 ４１ クランプ回路部 ４４，４７ ダイオード ４６ コイル ５０ 水平ドライブ回路 ５１ 電源電圧制御回路部 Ｖ_C1，Ｖ_C2，Ｖ_C3 電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平発振回路より供給される水平ドライ
   ブ信号により、水平偏向回路の水平出力トランジスタを
   駆動するための定電流のドライブパルスを発生する定電
   流作成回路部と、 前記定電流作成回路部の出力するドライブパルスのＬレ
   ベル時に前記水平出力トランジスタのベースの過剰電荷
   を引抜く過剰電荷引抜回路部と、を有する水平ドライブ
   回路において、 前記定電流作成回路部の電源電圧を前記水平ドライブ信
   号の周波数が高くなると低下させ、低くなると上昇させ
   る電源電圧制御回路部を設けたことを特徴とする水平ド
   ライブ回路。