显示器3

波少

                     y
等效电路及线圈L 上的电流波形如图1.36 所示。
      行输出电源加在偏转线圈两端，流过线圈的电流从零开始，并线性增长，增长速度与线圈
电感量的大小成反比，与电源电压大小成正比，可用下面积分公式表示。
                   t
      iy=1/ Ly  ∫t  udt
                     1
式中：u 为行偏转线圈上的感应电动势
        Ly 为偏转线圈电感量
当电流线性增长时感应电动势不变等于电源电压E。
      Iy = 1 / Ly
当t = t2 时扫描电流达到正最大值iyp
       yp          y    2      1
      i  = E / L t        - t
           = E / Ly Ts /         
        __
式中：Ts 为扫描正程时间
     根据回路中流过各元件的电流相等的原理,
     Iy = Ic , Iyp = Icp
Icp 为行输出管集电极最大电流如行输出管原理波形图 （1 ）、（2）所示
    （1） t2 ~t3 电容器CT 充电扫描逆程前半段。
     根据原理波形图1.35 中图1 可知行输出管基极电压为负值行输出管截止等
效电路及电流电压波形图如图1.37 所示。
                                          y
      当行输出管截止时，电感线圈L 中的电流不能突然停止，还要继续流通即对电
       T         T                          T
容器C 充电，C 上的电压上正下负, C 上的电压越来越高。线圈中的电流越来越小。
当t = t3 时电流减小为零, CT 上的电压达到最大值，这个电压同时加在行输出管集
电极上，电感线圈储存的磁能完全转换成电容器上的电能。
       （3） t3 ~t4 电容器CT 放电, 扫描逆程后半段,电容器CT 通过线圈Ly 放电，放电
               y                                     T                                y
电流对线圈L 为反向电流。随放电的进行，C 上的电压越来越低。线圈L 上的电流
                         4       T                          y
越来越大，当t = t         时，C 上的电压为零，线圈L 上的电流达到反向最大值。即
Iyp = Icp , 这时电容器上的电能完全转换成线圈中的磁能。等效电路及电压、电流
波形见图1.38 所示                                                                                     显示器维修教材
       （4） t4~ t5 电容器反向充电, Ly CT  自由振荡阶段
               4                                T
      当t = t 时, 线圈中电流对电容器C 反向充电，由于充电电流很大 （高达几个
安培）所以CT 上的电压很快就会超过电源电压Ec, 当t = t5 时，CT 上的反向电压与
                                                     y 、 T
电源电压相等，如果电路中不接二极管D， L                  C 则进入自由振荡阶段，电感线圈
中磁能和电容器上的电能反复转换，电流和电压均按正弦规律变化。等效电路和电
压电流波形如图1.39 所示。
          5~  6
  （5） t t 二极管导通, 扫描正程前半段
      当t = t5 时,线圈Ly 中的电流对电容器CT 反向充电,当电容器CT 上的电压超过电
          c                                                                           c
源电压E 时,二极管处于正偏置,开始导通, 这时线圈中的电流通过电源E , 二极管D
导通,对电源进行充电充电,电流线性变小。当t = t6 时，Ly中的电流为零, 电源的
能量得到了恢复。这时行输出管基极电压又为正值，开始导通进入第二个周期，并
周而复始地进行下去。等效电路和电压、电流波形如图1.40 所示。
_
     3 .行输出工作五个特点
      （1）行输出有较高的工作效率                                                                                          显示器维修教材
        像管电子束在屏幕上扫描一个周期是由扫描正程和扫描逆程完成的即
                                     H    s    r
                                    T = T + T
        式中：Ts 为扫描正程
               Tr 为扫描逆程
        其时间关系可用示意图表示见图1.41 所示
     由图可看出，在一个周期内行输出管只在扫描正程的一半时间内工作，扫描电流最大值是
扫描 （电流峰值）的一半，其能量由电源供给，在行输出管工作期间线圈Ly 储存了磁能。在阻
尼管工作期间，完成了扫描正程的前半段，即屏幕左半屏。线圈储存的磁能又还给了电源。因
此说行输出电路的工作效率是比较高的。
（2）屏幕扫描左半边由阻尼管完成，右半边由行输出管完成。扫描电流最大值为：
                               Iyp = E / Ly * Ts / 2
     扫描电流峰值为：
                               I yp = 2 E / Ly Ts / 2
                                    = E Ts / Ly
     由上式可看出扫描电流峰值与电源电压成正比，与扫描正程时间成正比，与偏转线圈电感
                                     s    y
量成反比。当扫描频率不变时，T 和L 都是稳定的，电源电压是一个关键参数，所以行输出电
源在 示器电源中都是独立的，均采用很好的稳压电路。
（3）行输出管集电极峰值电压的形成
     在行输出管由饱和进入截止瞬间，偏转线圈产生很高的感应电压, 在截止期间对逆程谐振
电容进行充电，在t = t3 时刻达到最大值。可用公式进行计算
                              Ucp = E [ / 2 TH / Tr 1 + 1 ]
     对电视来说，TH = 64 s , Tr = 12 s
                    Ucp≈7.8E
     当电源电压E = 110V 时，Ucp = 858V
     对于显示器来说，集电极上的峰值电压会随显示模式的变化而变化的，当扫描频率升高时，
集电极上的峰值电压亦随着升高。通过计算给出CGA 、VGA （640X480）、SVGA峰值电压值。见
下表：
     不同型号显示器行输出管集电极峰值电压可能不相等但相差不会太大。
4. 行输出负载
     行输出负载是行输出电路的重要组成部分，在前面的假设条件下，可以认为行输出负载一
般系指行偏转线圈。但实际上电路中各元件均存在损耗，行频越高损耗越大，也就不能忽略。
现在把行输出负载归纳为两个独立的部分组成。
    （1）与行偏转线圈串联的诸元件：
行偏转线圈产生锯齿波的主要元件，电感量一般为数十微亨。
行幅调整线圈,调整线圈内磁芯可以改变行幅的大小。
行线性调整线圈，可以改变图像的非线性失真。
枕形变压器次级线圈，电感一般为几十微亨。
  “S”校正电容，减小延伸性失真，亦起隔直流作用，因为容量比较大，对行频信号可认为是
短路的。
在行输出工作过程中，Ly 应为上述几个线圈电感量的总和。
    （2）行输出变压器
     对于行输出变压器作为行输出的感性负载，很多人往往会忽略。认为它是一个纯电感元件，
没有多大损耗, 实际上功耗是相当大的，下面较详细地介绍行输出变压器。
  5.行输出变压器
     行输出变压器，又叫逆程变压器或回扫变压器 （Flying Back Transformer, 缩写FBT）。
它与普通行输出变压器不同在于高压线圈分成多段绕制，并在各段之间分别接上高压整流二极
管 （即硅堆），输出直流高压是经多级整流串联在一起产生的，称为一次升压。又因为这种行
输出变压器的高压线圈和高压整流管与低压线圈被封装在一起，所以又称一体化行输出变压器。
这种行输出变压器的主要优点是：体积小，可靠性高，输出的直流高压稳定，使显示器的高压
调整率得到 著改善，因而可以大大减小显示器在亮度变化时引起的光栅幅度的变化。所谓高
压调整率就是指 像管电子束电流变化时显像管阳极高压变化大小的百分比。通常要求高压调
整率在10%以内，这时光栅幅度的变化就很小。降低行输出高压整流管的内阻是改善高压调整率
的理想方法。而控制行逆程脉冲的波形就可以降低高压整流管的内阻，从而改善高压调整率。
如果高压内阻太大，在电子束电流强弱变化时高压将跟随波动。电子束电流增大时高压降低，
电子束速度随之降低，在同样的偏转磁场强度下，电子束偏转幅度将增大：在电子束电流减小
时高压升高，电子束速度提高，在同样的偏转磁场强度下偏转幅度会减小。也就是说当图像在
亮暗画面转换时，图像幅度将随着变化。一体化行输出变压器高压调整率一般10 % 。行输出变
压器原理图如图1.42A 所示。
     图中高压整流二极管的数目随行输出变压器不同型号而异，一般为4 ~8 个。二极管减少，
对其耐压要求升高, 但是内阻减小
     行输出变压器在行扫描期间（即行输出管截止时），初级线圈有很高的感应电压，通过变
压器耦合作用，在次级线圈中分别感应出不同的电压。高压线圈获得高压脉冲，经整流滤波得
到显像管所需要的阳极高压22~34kV （ 14 英寸~21英寸阳极高压逐渐增高）、聚焦电压、加速
极电压。其余次级线圈根据电路需要获得相应的脉冲电压。
     行输出变压器的工作状态是否良好对显示器的图像质量影响非常大。在维修工作中常常会
遇到行输出变压器质量不好而造成图像失真，严重时行输出不能工作, 如果没有备件， 示器
就不能修复。比如一台COMPAQ420       示器，行输出变压器初级线圈的电感为0.846mH，由于初级
线圈有局部短路现象，电感变为0.772mH ，这时行输出电源电压由90V 下降到50V，加电十几分
钟行输出管发热烫手，行输出变压器烧坏，甚至冒烟，使行输出不能工作。更换行输出变压器
工作才正常。通过此例可说明：了解并掌握行输出变压器基本参数非常重要。现将行输出变压
器有关参数简述如下。
      （1）初级线圈：在行扫描正程期间，和偏转线圈一样有锯齿波电流通过，最大电流为偏
转电流的0.2~ 0.5 倍，在行管工作期间，初级线圈是电源供电必经之路，有300~700mA 的直流
电流通过。所以线圈漆包线直径不够大，绝缘性能不好就会造成局部短路而废掉变压器。
      （2）阳极高压H-V：在前面已作过详细介绍，但有一点还要说明，即阳极高压是不能随
意调整的。因为每只显像管高压是有限制的，太高（射线加强）对人的健康不利，并会降低
像管和元器件寿命，还可能发生高压保护而关断高压。但也不能太低，太低行幅加大 （甚至超
过满屏）屏幕变暗，严重时看不见图像。
      （3）聚焦电压：一般为5 ~8kV ，高压包内装有电 器，旋钮在高压包侧面上边。调整电
  器可改善显像管聚焦。
（4）加速极电压：一般为250~500V，高压包内装有电 器，旋钮在高压包侧面下边，调整电
  器可以改变屏幕背景亮度和图像亮度。行输出变压器外形结构如图1.42B所示。
                                           第五节         场扫描电路
  一、场扫描电路的作用及功能
     1.给场偏转线圈输送线性良好的，并且有足够幅度的锯齿波电流。为了使显像管电子束在
荧光屏上做上下方向的扫描，必须使场偏转线圈流过线性良好的锯齿波电流，电流幅度大小决
定电子束在荧光屏垂直方向的偏转幅度。因此矩齿波电流要足够大，电流上升线性要好，否则
电子束扫描速度不均匀会造成扫描线疏密不等，扫描较快的部分图象相对被拉长，而在扫描较
慢的部分图象就被压缩了。
     2. 能被场同步信号同步。当没有场同步信号或同步信号不正确时，会造成图象上下滚动。
     3. 便于调整场、频场、幅场中心和枕形失真等。
     4. 给 像管提供场消隐信号、枕形失真矫正信号。
  二、场扫描电路组成
     电路组成方式如图1.43 所示
     这里必须说明，在早期或七十年 的显示器，场扫描电路基本上都是分离元件。而当今都
采用集成电路了。有些显示器场振荡和场激励用一个芯片，场输出用一个芯片：有些 示器场
扫描电路就用一个芯片。对于分离元件电路这里就不一一介绍了。
  三、场扫描集成电路
     场扫描集成电路最常用的是TDA1170N 和TDA1675 ，各厂家为了技术保密都纷纷 制专用芯
片，如TDA1170、 TDA8351、TDA4800、TDA4866、AN5791和TDA8172等。本节只简单介绍TDA1170
和TDA1675 两种芯片，内部原理框图如图1.44 所示。
过满屏）屏幕变暗，严重时看不见图像。
      （3）聚焦电压：一般为5 ~8kV ，高压包内装有电 器，旋钮在高压包侧面上边。调整电
  器可改善显像管聚焦。
（4）加速极电压：一般为250~500V，高压包内装有电 器，旋钮在高压包侧面下边，调整电
  器可以改变屏幕背景亮度和图像亮度。行输出变压器外形结构如图1.42B所示。
                                           第五节         场扫描电路
  一、场扫描电路的作用及功能
     1.给场偏转线圈输送线性良好的，并且有足够幅度的锯齿波电流。为了使显像管电子束在
荧光屏上做上下方向的扫描，必须使场偏转线圈流过线性良好的锯齿波电流，电流幅度大小决
定电子束在荧光屏垂直方向的偏转幅度。因此矩齿波电流要足够大，电流上升线性要好，否则
电子束扫描速度不均匀会造成扫描线疏密不等，扫描较快的部分图象相对被拉长，而在扫描较
慢的部分图象就被压缩了。
     2. 能被场同步信号同步。当没有场同步信号或同步信号不正确时，会造成图象上下滚动。
     3. 便于调整场、频场、幅场中心和枕形失真等。
     4. 给 像管提供场消隐信号、枕形失真矫正信号。
  二、场扫描电路组成
     电路组成方式如图1.43 所示
     这里必须说明，在早期或七十年 的显示器，场扫描电路基本上都是分离元件。而当今都
采用集成电路了。有些显示器场振荡和场激励用一个芯片，场输出用一个芯片：有些 示器场
扫描电路就用一个芯片。对于分离元件电路这里就不一一介绍了。
  三、场扫描集成电路
     场扫描集成电路最常用的是TDA1170N 和TDA1675 ，各厂家为了技术保密都纷纷 制专用芯
片，如TDA1170、 TDA8351、TDA4800、TDA4866、AN5791和TDA8172等。本节只简单介绍TDA1170
和TDA1675 两种芯片，内部原理框图如图1.44 所示。
过满屏）屏幕变暗，严重时看不见图像。
      （3）聚焦电压：一般为5 ~8kV ，高压包内装有电 器，旋钮在高压包侧面上边。调整电
  器可改善显像管聚焦。
（4）加速极电压：一般为250~500V，高压包内装有电 器，旋钮在高压包侧面下边，调整电
  器可以改变屏幕背景亮度和图像亮度。行输出变压器外形结构如图1.42B所示。
                                           第五节         场扫描电路
  一、场扫描电路的作用及功能
     1.给场偏转线圈输送线性良好的，并且有足够幅度的锯齿波电流。为了使显像管电子束在
荧光屏上做上下方向的扫描，必须使场偏转线圈流过线性良好的锯齿波电流，电流幅度大小决
定电子束在荧光屏垂直方向的偏转幅度。因此矩齿波电流要足够大，电流上升线性要好，否则
电子束扫描速度不均匀会造成扫描线疏密不等，扫描较快的部分图象相对被拉长，而在扫描较
慢的部分图象就被压缩了。
     2. 能被场同步信号同步。当没有场同步信号或同步信号不正确时，会造成图象上下滚动。
     3. 便于调整场、频场、幅场中心和枕形失真等。
     4. 给 像管提供场消隐信号、枕形失真矫正信号。
  二、场扫描电路组成
     电路组成方式如图1.43 所示
     这里必须说明，在早期或七十年 的显示器，场扫描电路基本上都是分离元件。而当今都
采用集成电路了。有些显示器场振荡和场激励用一个芯片，场输出用一个芯片：有些 示器场
扫描电路就用一个芯片。对于分离元件电路这里就不一一介绍了。
  三、场扫描集成电路
     场扫描集成电路最常用的是TDA1170N 和TDA1675 ，各厂家为了技术保密都纷纷 制专用芯
片，如TDA1170、 TDA8351、TDA4800、TDA4866、AN5791和TDA8172等。本节只简单介绍TDA1170
和TDA1675 两种芯片，内部原理框图如图1.44 所示。
     1. TDA1170N 各脚功能
     该芯片具有场振荡、场激励、场输出、场同步、稳压和场消隐六个主要功能。
Pin1：场线性调整：外接电 器
Pin2 ：电源一般为12~ 24V
Pin3 ：回扫脉冲输出，作为场消隐信号
Pin4 ：功率输出：外接场偏转线圈
Pin5 ：功放级电源：一般由2 脚电源通过二极管加入
Pin6 ：电压调整
Pin7 ；场幅调整，外接场幅调整电路
Pin8 ：同步脉冲输入：通过74LS86P 芯片进行极性调整后加入
Pin9 ：场锯齿波形成：外接锯齿波形成电容
Pin10 ：放大器输入端
Pin11 ：线性补偿，外接补偿电路
Pin12：锯齿波发生器，外接RC 电路
2. TDA1675 内部原理框图
3. TDA1675 各脚功能
Pin1：功率输出，外接偏转线圈
Pin2 ：功放电源，一般为12~ 24V
Pin3 ：振荡器，外接稳压管与电阻、电容并联到地
Pin4 ：振荡器
Pin5 ：同步信号输入
Pin6 ：振荡器，有的显示器悬空未用，有的外接电阻、二极管到4 脚
Pin7 ：斜波输出，外接电 器进行场幅调节
Pin8 ：地
Pin9 ：锯齿波输出，外接定时电路
Pin10 ：锯齿波输出，场线性调整，外接电 器
Pin11 ：内接功放正相端，外接电容到地
Pin12 ：内接功放负相端，外接电容到地
Pin13 ：脉冲输出，场消隐
Pin14 ：电源12~ 24V
Pin15 ：反馈，外接电容与2 脚相连
图1.46 是COMPAQ TE1420Q 场扫描电路。
     四、场输出电路
     由于场扫描频率比较低（50 ~120Hz）场输出负载是偏转线圈，电感很小，远小于线圈铜
阻，可看成纯电阻，场扫描偏转功率较小，而 场偏转线圈的分布电容可以不考虑。因此场输
出实际上可当作甲类功率放大器或互 对称推挽低频功率放大器处理。下面对几种电路作简单
说明。
1. 扼流圈耦合场输出电路
     图1.47是扼流圈耦合场输出基本电路，它在黑白电视中曾得到应用，在彩色电视和显示器
中很少用，到因此这里只给出原理电路。
2. 单端推挽 （OTL）电路
     图中Q2、Q3 是一对互 对称输出管，两管交替导通，一管为正常激励，另一管则为不正
常激励。
3. 自举升压OTL 电路
     图1.49 是自举升压OTL 电路，曾在IBM 彩显和CTX-2 彩 中得到应用。因为上述三种电路
均采用分立元件，所以这里不再讲述它们的工作原理，读者可自行分析。
                     笫六节  枕形失真及延伸性失真
一、枕形失真
1. 枕形失真产生的原因及其校正方法
     在偏转线圈中，流过的偏转电流是线性锯齿波电流，电子束在垂直方向扫描角速度是
稳定不变的，但由于显像管屏幕不是球面，而是接近平面，使电子束偏转半径小于荧光屏
的曲率半径，所以电子束在相同角速度下扫描线速度是不一样的。随偏转角度的增加扫描
线速度亦随着增大。使屏幕四角比屏幕边缘距屏幕中央距离远些，因此产生枕形失真。如
图1.50A 所示。
     为了减小或消除枕形失真，对于黑白显像管可适当改变偏转线圈线匝的分布规律，使偏转
磁场变为不均匀磁场就可获得较理想的矩形光栅，也可用永久磁铁放在偏转线圈附近来加以修
正。对于彩色显像管枕形失真校正方法，一般是在偏转线圈中加入校正电流，该电流是由枕形
失真校正电路提供。光栅枕形失真分垂直方向和水平方向两种。所以它们分别用垂直方向枕形
失真校正电路和水平方向枕形失真校正电路进行校正。
     不论在彩色电视机和彩色 示器中一般都采用磁饱和变压器式校正电路。其方法很简单，
将磁饱和变压器初、次级线圈分别串联在行、场偏转线圈回铬中。磁饱和变压器又叫枕形变压
器。其磁通如图1.50B 所示。
     图中变压器两边的线圈圈数相同，串联起来一端接偏转线圈，一端接地（实际电路中“S”
形矫正电容Cs，对交流信号相当于接地）。中间磁芯上的线圈与场偏转线圈相接，变压器的上
面放一块永久磁铁，使变压器处于饱和状态。其工作原理简述如下：
     当场扫描锯齿波电流为零时，Φ1 为零，两边磁路均处于相同的磁化状态，因此在中间磁
芯中Φ2 和Φ3 量值相等，方向相反。于是在L1 上没有感应电动势产生, 附加电流为零，这时
行扫描处于垂直方向中间。
     当场扫描锯齿波电流为正时，中间磁路磁通为Φ1 ，则两边上部的磁通分别为Φ0~Φ1/2
和Φ0+Φ1/2 右边磁路有较大的磁化，导磁率下降，Φ3 减小。中间磁路磁通为Φ2- Φ3，因
此在L1 中产生行频脉冲感应电动势，形成附加偏转。场扫描电流越大右边饱和磁路越深，因此
附加偏转越大，从而改善了屏幕上边的垂直枕形失真。当场扫描锯齿波电流为负时，同理Φ2<
Φ3 ，中间磁路磁通为Φ3-Φ2，L1 中产生与上方向相反、大小相等的行频脉冲，形成的附加
偏转方向相反。场扫描电流越大，左边磁路饱和越深，故附加偏转也越大，从而改变了下边垂
直枕形失真。由于场偏转线圈稍加改进即可改善垂直枕形失真，特别是电子枪为一字排列的
像管，垂直枕形失真基本可以排除。而水平枕形失真就不那么容易消除，必须用水平枕形矫正
电路来加以调整。
     2. 枕形失真及其校正电路
    （1）垂直枕形失真校正电路
     图1.51A 是垂直枕形失真及其校正波形
     从上图可见，只要适当增大水平方向中部的垂直偏转幅度，减小左右两边的垂直偏转幅度
就可以消除这种失真。为了消除这种失真，就应在行、场扫描的不同时期给予不同的附加垂直
偏转量。在行扫描正程期间内，附加的垂直偏转量先是负的，从大到小到零；然后是正的，从
零到最大, 即为抛物波形状。而在一场的周期内，对于各不同的扫描行的校正量应是由大到小
到零又变大，而且上半场和下半场校正电流方向相反。所以垂直偏转扫描电流是锯齿波扫描电
流和抛物波校正电流叠加而成，如图1.51 B 所示。
     在彩色显示器中，一般利用磁饱和变压器就可以消除垂直方向的枕形失真，所以不再加枕
形失真校正电路。
（2）水平枕形失真校正电路
   图1.52A 水平枕形失真及其校正电流波形
     从图1.52A 可知，校正原理是在行扫描过程中利用场频抛物波对行扫描电流幅度进
行调制，使屏幕左、右两边光栅幅度上、下大而中间小，亦呈抛物波形状，从而光栅得到
校正。磁饱和变压器校正电路和原理如图1.52B 所示。                                                                                  显示器维修教材
     下面举一个实际例子加以说明。水平枕形失真校正电路见图1.53 所示。
     该电路是CTX CC-1435 多频彩 水平枕形失真校正电路。三极管Q204 接成共发射极电路，
R217、 R218 为Q204 基极偏置电阻，电 器VR204 可以调节三极管Q204 发射极负反馈的大小，
从而可以改变集电极输出抛物波幅度的大小，场锯齿波经R216、 C215积分电路积分，得到正极
性场频物波加在Q204 的基极，经过三极管放大、反相，集电极输出负极性场频抛物波，该抛物
波通过电容C216 加在Q205 的基极，又经过放大反相成为正极性场频抛物波，再经过枕形变压
器耦合到次极，来调制行偏转线圈锯齿波电流，从而改善了枕形失真的大小。适当调整电 器
VR204 的阻值，可以得到比较理想的光栅。电路各点波形如图1.54 所示。