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CN1123206C - 采用数字电路的水平扫描脉冲信号控制电路 - Google Patents

采用数字电路的水平扫描脉冲信号控制电路 Download PDF

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Abstract

一种水平扫描脉冲信号控制电路包括：基准时钟产生电路；与基准时钟产生电路相连的第一和第二水平位置基准脉冲产生电路；与第一和第二水平位置基准脉冲产生电路相连的第一和第二锯齿波产生电路；与第一和第二锯齿波产生电路相连的第一和第二比较器，将锯齿波信号与水平位置选择电压比较，产生比较信号；以及与第一和第二比较器相连的RS触发器，RS触发器分别被第一和第二比较信号设置和复位，RS触发器的输出信号用作水平扫描脉冲信号。

Description

采用数字电路的水平扫描脉冲信号控制电路
技术领域
本发明涉及在适合于多种不同频率的多扫描型显示装置中使用的水平扫描脉冲信号控制电路。
背景技术
现有技术的水平扫描脉冲信号控制电路包括用于接收水平同步信号从而根据水平位置控制电压信号产生延迟脉冲信号的延迟电路，用于产生锯齿波信号的锯齿波产生电路，用于将锯齿波信号与脉宽选择电压进行比较的比较器，以及与比较器和延迟电路相连用于产生水平扫描脉冲信号的与电路。这在以后将详细地描述。
然而在上述现有技术的水平扫描脉冲信号控制电路中，锯齿波信号的斜度直接受锯齿波产生电路的各种元件性能的影响，这些元件包括电容和电阻，改变了水平扫描脉冲信号的脉宽，因此对屏幕上显示的图像尺寸产生了不利的影响。
发明内容
本发明的一个目的是使水平扫描脉冲信号控制电路中的水平扫描脉冲信号的脉宽保持稳定。
根据本发明，一种水平扫描脉冲信号控制电路包括：基准时钟产生电路，用于产生与水平同步信号同步的基准时钟信号；分别与基准时钟产生电路相连的第一和第二水平位置基准脉冲产生电路，用于产生第一和第二水平位置基准脉冲信号，它们的相位与所述水平同步信号是不同的，并对应所述基准时钟信号的脉冲；分别与第一和第二水平位置基准脉冲产生电路相连的第一和第二锯齿波产生电路，用于根据第一和第二水平位置基准信号分别产生第一和第二锯齿波信号；分别与第一和第二锯齿波产生电路相连的第一和第二比较器，用于将第一和第二锯齿波信号与水平位置选择电压进行比较，分别产生第一和第二比较信号；以及与第一和第二比较器相连的RS触发器，RS触发器分别被第一和第二比较信号设置和复位，RS触发器的输出信号用作水平扫描脉冲信号。
附图简述
以下结合附图并比较现有技术详细地描述本发明，这将有助于更清楚地理解本发明。附图中：
图1是表示现有技术的水平扫描脉冲信号控制电路的框图；
图2A是表示图1的水平位置控制电压信号的一个例子的时序图；
图2B表示当水平位置控制电压信号如图2A所示时，被校正的显示图像；
图3A是表示图1的水平位置控制电压信号的另一个例子的时序图；
图3B表示当水平位置控制电压信号如图2A所示时，被校正的显示图像；
图4A、4B、4C、4D和4E是表示图1的水平扫描信号控制电路工作情况的时序图；
图5是表示现有技术的扫描信号驱动电路的框图；
图6是表示本发明的水平扫描脉冲信号控制电路的第一实施例的框图；
图7是图6的基准时钟产生电路的详细的框图；
图8是图6的水平位置基准脉冲产生电路的详细的框图；
图9A至9J是表示图8的水平位置基准脉冲产生电路工作情况的时序图；
图10是图6的锯齿波产生电路的详细的框图；
图11A、11B、11C和11D是表示图10的锯齿波产生电路的工作情况的时序图；
图12A至12H是表示图6的水平扫描信号控制电路工作情况的时序图；
图13是表示本发明的水平扫描脉冲信号控制电路的第二实施例的框图；以及
图14A至14J是表示图13的水平扫描信号控制电路工作情况的时序图。
具体实施方式
在描述本发明的最佳实施例之前，先结合附图1、2A、2B、3A、3B、4A至4E和5描述现有技术。
在表示现有技术的水平扫描脉冲信号控制电路的图1中，参考号101表示延迟电路，用于接收水平同步信号HSYNC，并根据水平位置控制电压信号S100产生延迟的脉冲信号S101。
水平位置控制电压信号S100采用偏转校正波形确定水平相位。例如，如果水平位置控制电压信号S100是如图2A所示的垂直同步锯齿波信号，那么水平相位偏移，与垂直同步信号VSYNC同步，因此对显示图像进行图2B所示的校正。另一方面，如果水平位置控制电压信号S100是如图3A所示的垂直同步抛物线波信号，那么水平相位偏移，与垂直同步信号VSYNC同步，因此对显示图像进行图3B所示的横向针平衡校正。
如果水平同步信号HSYNC如图4A所示，那么延迟脉冲信号S101如图4B所示。延迟脉冲信号S101送至锯齿波产生电路102，该电路产生如图4C所示的锯齿波信号S102。比较器103将锯齿波信号S102与图4C所示的脉宽选择电压VR进行比较，于是从比较器103产生图4D所示的脉冲信号S103。因此，可以通过控制脉宽选择电压VR来产生具有所要求脉宽的脉冲信号S103。
此外，延迟脉冲信号S101和脉冲信号S103被送至与电路104，与电路104产生如图4E所示的水平扫描脉冲信号S104。
在表示现有技术的水平扫描信号驱动电路的图5中，图1的水平扫描脉冲信号控制电路的脉冲信号S104被输入至放大器201，被放大的信号S105作为水平偏转驱动脉冲信号送至晶体管202的基极。晶体管202利用水平偏转驱动脉冲作为开关操作，并由于二极管203和兼容204共同作用的结果，使锯齿波电流流向偏转线圈205。锯齿波电流作为图像接收管或阴极射线管(CRT)的偏转电流，用于进行水平扫描操作。于是，水平扫描操作可以受水平偏转驱动脉冲信号S105的控制。
多扫描型显示装置要求调整水平偏转驱动脉冲信号S105的相位或脉宽，以便使CRT在其中央区域显示图像，这是因为当接收显示用的不同的扫描频率时，水平同步信号与将要显示的图像之间的相位关系以许多方式变化。
水平扫描脉冲信号S104输入至图5所示的水平扫描信号驱动电路，不仅使偏转电流流动，以便使电子束做水平扫描，而且使回扫变压器206的次级高压绕组产生高压脉冲，并向CRT的阳极和聚焦电极输送高压VA和VF。
这样，如果水平扫描脉冲信号S104的脉宽改变，那么高压的电势也改变。如果高压改变，那么屏幕上显示的图像的水平尺寸也改变。
然而在图1的水平扫描脉冲信号控制电路中，锯齿波信号S102的斜度直接受锯齿波产生电路102的各种元件性能的影响，这些元件包括电容和电阻，改变了水平扫描脉冲信号S104的脉宽，因此对屏幕上显示的图像尺寸产生了不利的影响。因此，需要采取某些措施使水平扫描脉冲信号S4的脉宽稳定。
在表示本发明的水平扫描脉冲信号控制电路的第一实施例的图6中，水平同步信号HSYNC被输入至基准时钟产生电路1，基准时钟产生电路1产生基准时钟信号S0，基准时钟信号S0与水平同步信号HSYNC同步，并且频率是通过将水平同步信号HSYNC的频率相乘得到的。
基准时钟信号S0和水平同步信号HSYNC被输入至具有相同结构的水平位置基准脉冲产生电路2和3。此外，水平位置基准脉冲产生电路2和3分别接收水平位置信号S1和水平脉宽信号S2。结果，水平位置基准脉冲产生电路2和3产生各自的相位不同的基准脉冲信号S3和S4。基准脉冲信号S3和S4分别被输入至锯齿波产生电路4和5。锯齿波产生电路4和5具有相同的结构，并分别产生锯齿波信号S5和S6，其周期等于水平同步信号且相位不同。
两个锯齿波信号S5和S6被分别输入至比较器6和7。比较器6和7中的每一个仅当接收的锯齿波信号的电平高于在另一输入端接收的水平位置选择基准电压VR时，才输出高电平信号。比较器6和7的两个输出信号S7和S8分别被输入至RS触发器8的设置端和复位端。RS触发器8的输出信号用作水平扫描脉冲信号S9。
图7是图6的基准时钟产生电路1的详细的框图，基准时钟产生电路1是一个锁相环(PLL)电路，包括相位比较器11，相位比较器11用来将水平同步信号HSYNC的相位与通过1/N分频器12对基准时钟信号S0分频得到的信号的相位进行比较，还包括压控振荡器(VC0)13，它是受相位比较器11的输出信号控制的。
图8是图6的水平位置基准脉冲产生电路2(3)的详细的框图。如图9A所示的水平同步信号HSYNC被输入至D触发器21。D触发器21的Q输出被输入至D触发器22的数据输入端。D触发器21和22被图9B所示的基准时钟信号S0定时。二输入端的与非电路23接收如图9C所示的D触发器21的Q输出和如图9D所示的D触发器22的非Q输出，并输出图9E所示的脉冲信号，该信号在水平同步信号HSYNC的上升沿具有预定的时钟宽度，然后该脉冲信号被输入至计数器24的反相复位输入端。
基准时钟信号S0还被输入至计数器24的计数时钟输入端。计数器24的计数输出端产生N位计数输出，表示采用水平同步信号HSYNC的上升沿复位的基准时钟信号S0的脉冲数，如图9F所示。计数器24的脉冲数N可以等于图7的分频器12的分频数，这是因为需要使位数对应于水平同步信号HSYNC的周期。计数器24的计数输出被输入至解码器25的一个输入端。解码器25的另一个输入端接收用于确定基准脉冲位置的水平位置信号S1(水平脉宽信号S2)。计数器24的计数输出被输入至解码器25。当解码器25的计数输出等于信号S1(S2)时，解码器25产生一个脉冲信号，并将它送至由基准时钟信号S0定时的D触发器26。
这样，通过控制信号S1(S2)的值，在水平扫描周期就能在任何所需的位置产生一个脉冲。例如，如果信号S1(S2)的值是0，那么解码器25的输出和D触发器26的Q输出就如图9F和9G所示。类似地，如果信号S1(S2)的值是N-1，那么解码器25的输出和D触发器26的Q输出就如图9I和9J所示。
在表示图6的锯齿波产生电路4(5)的详细电路图的图10中，如图11A所示的水平位置基准脉冲产生电路2(3)的输出信号S3(S4)被输入至RS触发器41的设置输入端。如图11B所示的RS触发器41的反相Q输出被输入至N沟道MOS型晶体管42的栅极，该晶体管在RS触发器41的反相Q输出变为低电平时截止。在晶体管42的截止期间，电容43被由恒流源44和电流镜像电路45控制的电流充电，产生如图11C所示的锯齿波信号S5(S6)。
锯齿波信号S5(S6)被输入至比较器46的一个输入端，如图11C所示的基准电压VR′被输入至比较器46的另一个输入端。当锯齿波信号S5(S6)的电平超过基准电压VR′时，比较器46的输出变为高电平，如图11D所示。
比较器46的输出被输入至RS触发器41的复位输入端。因此，当比较器46的输出变为图11D所示的高电平时，RS触发器41的反相Q输出升高到高电平，如图11B所示，因此晶体管42导通，使电容43放电，这样锯齿波信号S5(S6)变为0V。
下面参照图12A至12H描述水平扫描脉冲信号控制电路的工作情况。
当图12A所示的水平同步信号HSYNC被输入至基准时钟产生电路1时，基准时钟产生电路1产生与水平同步信号HSYNC同步的基准时钟信号S0(参见图9A和9B)。当多扫描型显示装置的水平同步信号HSYNC的频率改变时，基准时钟信号S0的周期等于由分频率N分频的水平同步信号HSYNC的周期，这是因为分频率被保持在一个恒定的值。然后基准时钟信号S0被输入至水平位置基准脉冲产生电路2和3。
水平同步信号HSYNC被输入至水平位置基准脉冲产生电路2，因此计数器24利用水平同步信号HSYNC的上升沿作为基准点，从0向上计到比分频率小1(N-1)的值。电路的解码器25确定计数器24的输出是否是信号S1的水平位置选择值，当两个输入值相等时，输出一个脉冲信号。信号S1的水平位置选择值可取0至比分频率小1(N-1)的值之间任何所需的值。图12H所示的水平扫描脉冲信号S9的上升位置可以通过控制电路2的解码器25的脉冲信号的位置来控制，这是因为该脉冲信号确定锯齿波信号S5的上升沿的基准点，该基准点又确定水平扫描脉冲信号S9的上升沿，如图12D、12F和12H所示。水平位置选择基准电压VR一般可由微计算机控制。
水平位置基准脉冲产生电路3的工作情况与水平位置基准脉冲产生电路2的相同。水平扫描脉冲信号S9的脉宽可以通过对图12C所示的脉冲信号S4的位置进行控制来控制，这是因为水平位置基准脉冲产生电路3的输出信号S4确定锯齿波信号S6的上升沿的基准点，该基准点又确定水平扫描脉冲信号S9的上升沿，如图12C、12E和12H所示。虽然输入至水平位置基准脉冲产生电路3的信号S2的水平脉宽选择值一般可由微计算机控制，但是如果水平扫描脉冲信号S9的脉宽等于水平同步信号HSYNC的周期的50％，那么通过将分频率N的一半加到将要施加给水平位置基准脉冲产生电路2的信号S1的水平位置选择值上就得到一个值。
如图12B所示的水平位置基准脉冲产生电路2的输出信号S3输入至锯齿波产生电路4，锯齿波产生电路4采用水平位置基准脉冲产生电路2的输出信号作为基准，输出如图12D所示的锯齿波信号S5。类似地，如图12C所示的水平位置基准脉冲产生电路3的输出信号S4输入至锯齿波产生电路5，锯齿波产生电路5采用水平位置基准脉冲产生电路5的输出信号作为基准，输出如图12E所示的锯齿波信号S6。
锯齿波产生电路4和5的输出信号S5和S6被分别输入至比较器6和7。比较器6和7中的每一个将输入与水平位置选择基准电压VR进行比较，产生如图12F或12G所示的脉冲信号S7或S8。偏转校正波形作为水平位置选择基准电压VR被施加。例如，当施加周期等于图2A所示的垂直同步信号VSYNC的锯齿波时，比较的电压值随垂直同步信号VSYNC的周期改变，因此输出脉冲的位置随垂直同步信号VSYNC的周期改变，在屏幕上进行如图3B所示的平行四边形校正。另一方面，当施加周期等于图4A所示的垂直同步信号VSYNC的抛物线波时，进行图4B所示的横向针平衡校正。
比较器6的输出被输入至RS触发器8的设置输入端。另一方面，比较器7的输出被输入至RS触发器8的复位输入端。于是，如图12F、12G和12H所示，从RS触发器8的输出端输出其上升沿和下降沿分别与比较器6和7的输出信号的上升沿同步的水平扫描脉冲信号S9。水平扫描脉冲信号S9的脉宽被确定为如图12B所示的水平位置基准脉冲产生电路2的输出信号S3的上升沿的时间与如图12C所示的水平位置基准脉冲产生电路3的输出信号S4的上升沿的时间之间的差，因为这是通过将两个锯齿波信号S5和S6与水平位置选择基准电压VR进行比较得到输出脉冲信号S9的上升沿来确定的，如图12E和12F所示。于是，可以在对应于基准时钟信号S0的一个周期的允许误差范围内，精确地调整水平扫描脉冲信号S9的脉宽。
图13是表示本发明的水平扫描脉冲信号控制电路的第二实施例的框图，其中在图6的比较器6和RS触发器8之间插入了边沿检测电路131，在图6的比较器7和RS触发器8之间插入了边沿检测电路132。应注意的是，图14A至14J表示图13的电路的工作情况。
各种水平同步频率被输入至多扫描型显示装置。因此，如图14F和14G所示，当水平同步频率变高时，比较器6和7的输出信号S7和S8将被重叠。于是，比较器6的输出信号S7的上升沿和比较器7的输出信号S8的上升沿分别被边沿检测电路131和132检测到，并产生图14H和14I所示的检测信号S10和S11。由于检测信号S10和S11是脉冲，所以检测信号S10和S11不会重叠。
检测信号S10和S11分别被输入至RS触发器8的设置输入端和复位输入端，以使电路适合于高的水平频率。
如上所述，根据本发明的水平扫描脉冲信号控制电路通过数字电路来控制信号的脉宽，所以不会直接受锯齿波产生电路的各种元件性能的影响，这些元件包括电容和电阻，因此可以得到具有稳定脉宽的水平扫描脉冲信号。

Claims (5)

1.一种水平扫描脉冲信号控制电路，包括：
基准时钟产生电路(1)，用于产生与水平同步信号(HSYNC)同步的基准时钟信号(S0)；
分别与所述基准时钟产生电路相连的第一和第二水平位置基准脉冲产生电路(2，3)，用于产生第一和第二水平位置基准脉冲信号(S3，S4)，它们的相位与所述水平同步信号是不同的，并对应于所述基准时钟信号的脉冲；
分别与第一和第二水平位置基准脉冲产生电路相连的第一和第二锯齿波产生电路(4，5)，用于根据所述第一和第二水平位置基准信号分别产生第一和第二锯齿波信号(S5，S6)；
分别与所述第一和第二锯齿波产生电路相连的第一和第二比较器(6，7)，用于将所述第一和第二锯齿波信号与水平位置选择电压(VR)进行比较，分别产生第一和第二比较信号(S7，S8)；以及
与所述第一和第二比较器相连的RS触发器(8)，所述RS触发器分别被所述第一和第二比较信号设置和复位，
所述RS触发器的输出信号(S9)用作水平扫描脉冲信号。
2.根据权利要求1的水平扫描脉冲信号控制电路，其特征在于所述基准时钟产生电路包括：
相位比较器(11)，用于将所述水平同步信号的相位与分频信号的相位进行比较，产生相位比较信号；
与所述相位比较器相连的压控振荡器(13)，用于产生其频率受所述相位比较信号控制的所述基准时钟信号；以及
连接在所述压控振荡器和所述相位比较器之间的分频器(12)，用于对所述基准时钟信号进行分频，产生所述分频信号。
3.根据权利要求1的水平扫描脉冲信号控制电路，其特征在于所述第一和第二水平位置基准脉冲产生电路中的每一个包括：
与所述基准时钟产生电路相连的第一D触发器(21)，用于接收由所述基准时钟信号定时的所述水平同步信号；
与所述第一D触发器和所述基准时钟产生电路相连的第二D触发器(22)，用于接收由所述基准时钟信号定时的所述第一D触发器的输出信号；
与所述第一和第二D触发器相连的与非电路(23)，用于对所述第一D触发器的输出信号和所述第二D触发器的反相输出信号进行与非运算；
与所述与非电路和所述基准时钟产生电路相连的计数器(24)，用于对所述基准时钟信号的脉冲计数，所述计数器由所述与非电路的输出信号复位；
与所述计数器相连的解码器(25)，用于将所述计数器的值与水平位置基准选择值(S1，S2)进行比较，当所述计数器的值与所述水平位置基准选择值一致时，产生一个脉冲信号；以及
与所述解码器和所述基准时钟产生电路相连的第三D触发器(26)，用于接收由所述基准时钟信号定时的所述解码器的所述脉冲信号，
所述第三D触发器的输出信号用作所述第一和第二水平位置基准信号中的一个信号。
4.根据权利要求1的水平扫描脉冲信号控制电路，其特征在于所述第一和第二锯齿波产生电路中的每一个包括：
RS触发器(41)，具有设置端，用来接收所述第一和第二水平位置基准信号中的一个信号；
输出端，用来产生所述第一和第二锯齿波信号中的一个信号；
连接在所述输出端和地之间并受所述RS触发器的输出信号控制的晶体管(42)；
连接在所述输出端和地之间的电容(43)；
与所述输出端相连的电流源电路(44，45)，用于向所述输出端提供电流；以及
与所述输出端相连的比较器(46)，用于将所述输出端的电压与基准电压(VR′)进行比较，所述比较器的输出与所述RS触发器的复位端相连。
5.一种水平扫描脉冲信号控制电路，包括：
基准时钟产生电路(1)，用于产生与水平同步信号(HSYNC)同步的基准时钟信号(S0)；
分别与所述基准时钟产生电路相连的第一和第二水平位置基准脉冲产生电路(2，3)，用于产生第一和第二水平位置基准脉冲信号(S3，S4)，它们的相位与所述水平同步信号是不同的，并对应所述基准时钟信号的第一和第二脉冲；
分别与第一和第二水平位置基准脉冲产生电路相连的第一和第二锯齿波产生电路(4，5)，用于根据所述第一和第二水平位置基准信号分别产生第一和第二锯齿波信号(S5，S6)；
分别与所述第一和第二锯齿波产生电路相连的第一和第二比较器(6，7)，用于将所述第一和第二锯齿波信号与水平位置选择电压(VR)进行比较，分别产生第一和第二比较信号(S7，S8)；
分别与所述第一和第二比较器相连的第一和第二边沿检测电路(131，132)，用于检测所述第一和第二比较信号的上升沿，以便分别产生第一和第二边沿检测信号(S10，S11)；以及
与所述第一和第二边沿检测电路相连的RS触发器(8)，所述RS触发器分别被所述第一和第二边沿检测信号设置和复位，
所述RS触发器的输出信号(S9)用作水平扫描脉冲信号。
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