CRT常見(jiàn)的視頻(Video)電路分析

視頻電路是顯示器電路的重要組成部分之一。電器性能的好壞直接關(guān)系到顯示器圖像質(zhì)量的好壞，圖像的好壞是顯示器整機(jī)性能的體現(xiàn)。目前顯示器視頻回路一般包括以下部分組成：視頻信號(hào)輸入接口電路、視頻信號(hào)處理電路、視頻放大輸出電路、亮度控制電路、對(duì)比度控制電路、ABL電路、消隱消亮點(diǎn)電路，下面將各部分作分別介紹。

視頻信號(hào)從顯示卡送入MONITOR開(kāi)始，其信號(hào)處理過(guò)程如上面方框圖1所示。顯卡視頻信號(hào)早期是復(fù)合同步視頻信號(hào)，現(xiàn)在改為分離同步的R、G、B視頻信號(hào)，首先到VIDEO板的連接器，在連接器上將R、G、B信號(hào)送到VIDEO板的接口電路；然后是對(duì)視頻信號(hào)預(yù)處理，即將VPP為0.7V視頻信號(hào)放大到4V左右；接著是視頻放大輸出電路，將VPP由4V左右放大到60V左右驅(qū)動(dòng)CRT陰極，重現(xiàn)我們要顯示的圖像。以下為各回路的簡(jiǎn)單介紹：

一、輸入接口電路
接口電路經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，電路功能逐漸完善。S790N機(jī)種采用較強(qiáng)功能的接口電路，其電路如電路圖所示。其中R801為75歐同軸電纜的匹配阻抗，D801、D802為過(guò)壓保護(hù)作用（包括過(guò)高或過(guò)低保護(hù)）；電容C801起到將信號(hào)耦合到IC801。

二、視頻信號(hào)處理

AOC做給方正的機(jī)器視頻信號(hào)處理的IC有用兩種，即 S790N的視頻信號(hào)處理IC采用三菱公司MM1381、D551V機(jī)種用LM1269NA。下面先對(duì)S790N機(jī)種視頻回路分析。

MM1381各管腳功能如下：

Pin1 OSD Rin

Pin2 OSD Gin

Pin3 OSD Bin

Pin4 OSD 輸入

Pin5 Video Rin

Pin6 電源

Pin7 GND

Pin8 Video Gin

Pin9 電源

Pin10 GND

Pin11 Video Bin

Pin12 內(nèi)部參考電壓

Pin13 對(duì)比度控制

Pin14 OSD 對(duì)比度控制

Pin15 鉗位

Pin16 消隱

Pin17 G鉗位電容

Pin18 R輸出

Pin19 G鉗位電容

Pin20 G輸出

Pin21 GND

Pin22 電源

Pin23 B輸出

Pin24 B鉗位電容

Pin25 Cutoff 點(diǎn)調(diào)節(jié)

Pin26 R驅(qū)動(dòng)

Pin27 G驅(qū)動(dòng)

Pin28 B驅(qū)動(dòng)

MM1381工作原理及主要特點(diǎn)：

MM1381內(nèi)部有三個(gè)相同通道放大器，每個(gè)通道都有對(duì)比度控制電路，可同步改變?nèi)贩糯笃鞯脑鲆?，達(dá)到對(duì)比度調(diào)節(jié)；亮平衡調(diào)節(jié)電路，可通過(guò)CPU調(diào)節(jié)亮平衡；另外還有鉗位控制、消隱控制。

三、視頻放大、輸出回路

視頻放大回路的作用主要有兩個(gè)：1、將視頻信號(hào)處理輸出的3-4VPP脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，輸出幅度為60VPP送入顯像管陰極；2、與視頻信號(hào)處理電路構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)回路，以完成直流電平再生及黑電平鉗位，對(duì)顯示器進(jìn)行暗平衡調(diào)整。

目前對(duì)視頻輸出的性能要求，主要為A）高增益，一般為3~60V 26db的動(dòng)態(tài)范圍；B)頻帶寬，由于顯卡輸出的視頻信號(hào)頻信號(hào)頻率范圍很寬，現(xiàn)在一般的顯示器能支持1280＊1024＊85HZ，這就要求我們顯示器視頻輸出的帶寬足夠，如果通頻帶太窄，則會(huì)造成視頻信號(hào)的脈沖上升或下降時(shí)間延長(zhǎng)，引起圖像輪廓模糊，清晰度下降。目前AOC機(jī)器該電路有兩種方案，一種是采用集成的視放IC，這樣電路簡(jiǎn)單，信號(hào)性能的好壞主要由IC內(nèi)部決定；另一種則是采用分離元件形式，電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)視頻放大器性能要求很高，要求耐高壓及很高的截止頻率。

1）共發(fā)—共基電路

由于視放電路要求很寬頻帶，而且要求的增益也很高，一般用共發(fā)射極放大器很難滿足要求，很難達(dá)到高增益和高頻帶的統(tǒng)一，S790N機(jī)種放大電路采用具有雙管射極跟隨器的放大電路一，其電路如電路圖所示，圖中Q802、Q805及周?chē)娮?、電容組成共發(fā)-共基極放大器，Q808、Q811及周?chē)娮?、電容組成雙管互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)射極跟隨器。二極管D808、D809保證Q808、Q811基極之間有1.4V穩(wěn)定偏壓，克服交越失真及穩(wěn)定工作點(diǎn)。電感L801、R836組成高頻補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，改善放大器的高頻增益。D814是保護(hù)二極管，用于防止顯像管陰極打火時(shí)燒壞三極管Q808。

2)高頻補(bǔ)償

視頻信號(hào)的高頻成分，影響到圖像的細(xì)節(jié)和清晰度。如果視放高頻增益低，熒光屏出現(xiàn)的將是細(xì)節(jié)、輪廓模糊的圖像。為了得到清晰的圖像，必須對(duì)視放的高頻特性進(jìn)行補(bǔ)償。S790N機(jī)種采用并聯(lián)電感補(bǔ)償，其電路如電路圖所示。視放輸出管Q808集電極負(fù)載電阻R串聯(lián)的電感L801就是起頻率補(bǔ)償作用。L801接電源的一端相當(dāng)于交流等效接地，因此補(bǔ)償電感L801與線路存在的分布電容C1共同組成一個(gè)低電阻并諧振回路。適當(dāng)?shù)倪x擇諧振時(shí)回路呈高阻抗，相當(dāng)于增大了視放管Q808的負(fù)載，因此放大器的高頻增益得到提高，高頻增益的降低得到補(bǔ)償，從而拓寬了頻帶。

3）發(fā)射極電容補(bǔ)償

如電路圖所示，在視放末級(jí)晶體管Q805發(fā)射極電阻R848旁，并聯(lián)接入一個(gè)較小的電容C831、C834，亦能起到高頻補(bǔ)償?shù)淖饔谩?/p>

4）低頻補(bǔ)償

當(dāng)視放電路的低頻特性不好時(shí)就會(huì)出現(xiàn)圖像大面積灰度失真和拖尾現(xiàn)象。這主要是因?yàn)橐暦烹娐返鸟詈想娙菰诘皖l時(shí)呈現(xiàn)較大的阻抗，使輸出信號(hào)的低頻分量降低。低頻補(bǔ)償電路如圖7所示，R836、 C828是低頻補(bǔ)償元件，對(duì)視頻信號(hào)中的高頻分量、中頻分量C828呈現(xiàn)的容抗較小，這時(shí)電阻R836交流接地。而對(duì)視頻信號(hào)中的低頻分量，C828容抗大，相當(dāng)于開(kāi)路，所以低頻分量的增益提高了，補(bǔ)償了耦合電容引起的低頻增益降低。

5）黑電平鉗位（直流恢復(fù)）

從視頻放大輸出的信號(hào)，經(jīng)電容交流耦合到陰極，信號(hào)的直流成分被遺失，為了恢復(fù)視頻信號(hào)的直流成分，采用了黑電平鉗位電路，將信號(hào)直流成分恢復(fù)。電路圖Q817等周邊回路為黑電平鉗位電路，視頻信號(hào)由C837耦合到陰極，三極管Q817、電阻R878、二極管D817將直流黑電平恢復(fù)到視頻信號(hào)，通過(guò)控制Q817基極電流，從而調(diào)節(jié)鉗位電壓。實(shí)測(cè)Q817電位集電極72.68V、基極2.03V、發(fā)射極1.42V，此時(shí)Q817工作在放大狀態(tài)。從CPU調(diào)整暗平衡時(shí)，經(jīng)R878使Q817基極電流變大（變?。r(shí)，集電極電流變大（變?。筈817集電極電壓改變，通過(guò)D714得到調(diào)整CRT陰極黑電平。

四、亮度、對(duì)比度控制和自動(dòng)亮度控制電路

1） 亮度控制電路 亮度控制就是控制顯像管陰極發(fā)射電子的多少。據(jù)顯像管工作特性曲線，顯像管發(fā)射電子數(shù)量是隨顯像管柵極與陰極之間的電位差變化而變化，電位差越大，發(fā)射電子越多。S790N機(jī)種通過(guò)改變G1電壓而改變柵極與陰極之間的電位差，達(dá)到亮度控制的目的。其電路如電路圖Q703、Q706、Q707、D703、ZD704等周邊回路。調(diào)整亮度時(shí)，改變CPU Pin29輸出電壓來(lái)改變Q703c-e極導(dǎo)通量，使Q706基極電壓變化來(lái)改變Q706c-e導(dǎo)通量達(dá)到改變G1電壓。

2） 對(duì)比度控制電路 S790N機(jī)種的對(duì)比度調(diào)節(jié)是通過(guò)CPU直接調(diào)節(jié)，通過(guò)CPU改變送入IC801對(duì)比度調(diào)節(jié)腳（13腳）的電壓，達(dá)到改變視頻信號(hào)增益而改變圖像的對(duì)比度。13腳電壓調(diào)節(jié)范圍：當(dāng)電壓為4V時(shí)沒(méi)有衰減；當(dāng)電壓為0V時(shí)衰減為60DB.

3） 自動(dòng)亮度限制電路（ABL）

自動(dòng)亮度控制即ABL電路，其作用是在由于某種原因使顯像管束電流太大時(shí)使束電流變小，以保護(hù)顯像管。其實(shí)現(xiàn)方法是從FBT PIN7腳引出ABL的取樣電壓，該電壓大小與顯像管電子束電流成反比，如電路圖Q801、D807等周變回路。當(dāng)我們調(diào)白平衡時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)VR401的電阻值，得到最大亮度時(shí)的基準(zhǔn)ABL電壓。當(dāng)由于某種原因束電流變大、從FBT PIN7反饋的ABL電壓變小，經(jīng)D807使Q801的基極電壓變低，Q801導(dǎo)通加深，將對(duì)比度控制電壓拉低，降低視頻信號(hào)的增益，達(dá)到保護(hù)顯像管的目的。

4） 消隱電路 行、場(chǎng)掃描包括掃描正程時(shí)間和逆程時(shí)間。在掃描正程時(shí)屏幕重現(xiàn)要顯示的畫(huà)面，在掃描逆程時(shí)，電子束回掃，如果不加以消隱，屏幕會(huì)出現(xiàn)數(shù)條回掃線，影響圖像的質(zhì)量。消隱的實(shí)現(xiàn)方法就是通過(guò)改變顯像管陰極或柵極的電壓，使顯像管陰極不發(fā)射電子或少發(fā)射電子，在正常的畫(huà)面時(shí)不出現(xiàn)回掃線。目前AOC機(jī)種消隱有兩種方式，一種是將行、場(chǎng)消隱脈沖疊加到柵極G1電壓上；另一種是將消隱脈沖加在視頻處理電路。S790N機(jī)種的行消隱方法是從FBT PIN6腳反饋的行逆程脈沖經(jīng)C433、R471整形后疊加在視頻處理電路IC801的16腳，改變顯像管陰極電壓達(dá)到行消隱效果。場(chǎng)消隱是IC401 PIN17腳H-UNLOCK輸出消隱波形經(jīng)Q705放大后疊加在G1電壓上，改變顯像管柵極電壓達(dá)到場(chǎng)消隱效果。

5） 消亮點(diǎn)電路 消亮點(diǎn)電路的作用是在顯示器關(guān)機(jī)時(shí)，讓G1保持較高的負(fù)壓，抑制陰極電子的發(fā)射，消除關(guān)機(jī)時(shí)的亮點(diǎn)，起保護(hù)顯像管的作用。在電路上主要通過(guò)電容C713在常態(tài)充上的負(fù)180V左右的電壓關(guān)機(jī)時(shí)放電使G1電壓由-35V左右快速變?yōu)?180V，使得顯像管陰極電子快速截止，達(dá)到消除亮點(diǎn)的目的。當(dāng)然采用常規(guī)的消亮點(diǎn)電路，有時(shí)不夠快，所以S790N機(jī)種在G1控制回路上通過(guò)unlock和mute 經(jīng)Q707控制，在關(guān)機(jī)或異常時(shí)unlock和mute迅速輸出高電平，使Q707導(dǎo)通。達(dá)到G1電壓由-35V左右快速變?yōu)?180V的目的。