近年来,无论是国产还是进口的集成电路黑白电视机中(如牡丹314H8C、昆仑B319、三洋12-T280U1等)采用三块集成电路的比较常见,其中场扫描电路使用的是μPC1031H2集成块。
μPC1031H2是带有散热片的10脚单列直插式塑料封装场扫描专用集成电路。其特点是:工作电压范围宽(9~18)V,便于调整同步引入范围和回扫脉冲宽度,需要的外部元件少。它包括场同步、场振荡、锯齿波形成、场输出以及场回扫脉冲箝位等电路。内部等效电路如图1所示。下面分别介绍各部分的工作原理。

场振荡和同步电路
场振荡和同步电路由T\(_{1}\)~L5及外接元件组成。其中,T\(_{4}\)、T5组成施密特触发器,T\(_{2}\)为定时电容器6C8 的放电开关,T\(_{1}\)是射随器,T2、T\(_{6}\)是脉冲放大器。自由振荡过程如下:
由于T\(_{5}\)基极电位由电源电压直接经电阻R9、R\(_{1}\)0分压确定,即UB6=(R\(_{1}\)0/R9+R\(_{1}\)0)EC≈0.4E\(_{C}\)。而T4基极电位由外接电路控制。因外接定时电容6C\(_{8}\)两端电压不能突变,故在刚接通电源后的瞬间,6C8两端电压为零,T\(_{4}\)处于截止状态而T5处于导通状态。T\(_{4}\)截止时,其集电极电流为零,集电极电位等于电源电压,使得T3因基极无注入电流也处于截止状态,因而使T\(_{1}\)、T2也截止。电源E\(_{C}\)通过6W1、6R\(_{5}\)、6R3给电容6C\(_{8}\)充电(见图2a)。⑥脚电位随着电容6C8上的充电电压增加而升高,⑤脚电位则随着充电电流的减小而降低。由于T的截止,T\(_{6}\)基极为低电位处于截止状态,其集电极为高电位。此时,⑤脚、⑥脚及T6集电机所对应的电压波形如图3a、b、c的A段曲线。


当⑥脚电位升高到比T5基极电位U\(_{B5}\)=0.4EC还高时,触发器T\(_{4}\)、T5的工作状态发生翻转,T\(_{5}\)截止、T4导通。使T\(_{3}\)、T1、T\(_{2}\)饱和导通,T3集电极输出正跳变电压给T\(_{6}\)基极,使其饱和导通,T6集电极跳变为低电位。T\(_{1}\)的导通使⑤脚电位抬高,⑥脚电位也抬高了。此时,⑤脚、⑥脚及T6集电极电压波形如图3a、b、c的B段曲线。
T\(_{1}\)、T2、T\(_{3}\)导通后,电容6C8通过T\(_{2}\)放电(见图2b),⑥脚电压随着电容6C8放电而下降,而⑤脚电位则随着放电电流的减小而上升。由于T\(_{3}\)集电极仍保持较高电位,故T6集电极仍然维持低电位。此时,⑤脚、⑥脚及T\(_{6}\)集电极电压波形如图3a、b、c的C段曲线。
随着电容6C\(_{8}\)的放电,⑥脚电位下降到低于T5的基极电位时,触发器的工作状态再次发生翻转,T\(_{4}\)再次截止、T5再次导通,相应地T\(_{3}\)、T1及T\(_{2}\)也再次截止。由于T3的截止,使⑤脚、⑥脚电位迅速下跌,T\(_{6}\)基极再次为低电位,其集电极再次为高电位。此时,⑤脚、⑥脚及T6集电极电压波形如图3a、b、c的D段曲线。
电容器6C\(_{8}\)放电结束,通过6W1、6R\(_{5}\)3再次充电。这样反复进行,便形成周期性振荡,并在T\(_{6}\)集电极输出负脉冲,送至锯齿波形成电路,作为开关脉冲。
当场同步脉冲通过积分网络6R\(_{1}\)、6C1、6R\(_{2}\)、6C2再经耦合电容6C\(_{3}\)送至⑤脚,便瞬时抬高⑤脚、⑥脚电位,达到同步目的。其同步过程与KC581集成电路基本相同(见本刊1980年第10期),这里不再重述。
锯齿波形成电路
锯齿波形成电路由T\(_{7}\)~T9及④脚外接电容6C\(_{5}\)、电阻6R4等组成,见图1。
PNP型管T\(_{7}\)和NPN型管T8、T\(_{9}\)构成PNP型复合管。由场同步振荡器送来的开关负脉冲(图3c)加到T7的基极。在开关脉冲未到来时, T\(_{1}\)~T9截止,电源E\(_{C}\)通过电阻6R4给电容6C\(_{5}\)充电,在④脚形成锯齿波的下降段,如图3d。当开关负脉冲加到T7基极时,T\(_{7}\)~T9饱和导通,电容6C\(_{5}\)上的电压迅速通过T7~T\(_{9}\)放电,在④脚形成锯齿波的上升段。
④脚和⑦脚间外接6W\(_{2}\)和6C6等组成的积分校正网络,6C\(_{7}\)为耦合电容。④脚输出的线性下降的负向锯齿波经校正网络后,在⑦脚得到上凸的负向锯齿波,如图3c。调整6W2可以改变上凸的程度,6W\(_{2}\)、6C6的数值越小上凸得越多。6W\(_{3}\)为场幅调节电位器,调节6W2、6W\(_{3}\)可以改变⑦脚电位。
场输出电路
场扫描输出电路由T\(_{1}\)0~T19构成,其中T\(_{11}\)、T12组成PNP型复合管作前置放大级,T\(_{14}\)为推动级,T16~T\(_{19}\)组成输出级。T10为被D\(_{2}\)偏置的恒流源,作复合管T11;T\(_{12}\)的有源射极负载,T13为被D\(_{5}\)偏置的恒流源,作复合管的有源集电极负载。D2~D\(_{5}\)、R14~R\(_{17}\)二极管电阻网络,作负合管的偏置电路。由图可知:T11的基极电位U\(_{B11}\)=\(\frac{1}{2}\)EC-U\(_{D4}\),显然,其射极UE11近似等于1;2E\(_{C}\)。T11的射极通过电阻R\(_{2}\)0、R26连至输出级的中点即①脚。电阻R\(_{26}\)作为直流负反馈电阻,以稳定输出级的静态工作点。
经积分网络校正后送来的锯齿波电压,通过耦合电容6C\(_{7}\)和⑦脚加到T11的基极,经放大后送至推动级T\(_{14}\)。在电阻6R4上取得的输出锯齿波电压,通过电容6C\(_{4}\)和⑨脚加到T11的射极,为交流负反馈,以改善流过偏转线圈的锯齿波电流的线性。
推动级T\(_{14}\)的集电极负载电阻是R23,电容C\(_{1}\)用作相位校正,以消除高频寄生振荡。
场输出级的复合管T\(_{16}\)、T17等效为NPN型管,T\(_{18}\)、T19等效为PNP型管,它们共同组成准互补型OTL场输出级。D\(_{7}\)、D8和T\(_{15}\)是输出级的直流偏置电路,对直流而言,具有三个B-E结的压降,使输出级工作于甲乙类,以克服交越失真;对交流而言,其动态内阻很小,因此加到T16、T\(_{18}\)基极的信号电压相等。①脚和③脚间外接电容6C9为自举电容。
最后说明一下二极管D\(_{6}\)和⑨脚外接电阻6R9的作用。
我们知道,场扫描逆程期间,偏转线圈两端有高的脉冲电压产生,使输出级中点即①脚电位突然升高,场输出管T\(_{16}\)、T17的发射结和集电结同时处于反向饱和导通状态,偏转线圈电流的一部分从T\(_{16}\)、T17的射极流向集电极进入电源。其基极电压将不能控制集电极电流。因此,使逆程(回扫)时间基本上与输入信号无关,而由偏转线圈本身的参数决定。逆程时间过长,将影响电视图象的重显率。在不改变偏转线圈本身参数的情况下,如何调整回扫时间,以满足要求,对于该集成电路有两种方法。
1.改变⑩脚电压U\(_{⑩}\)
如图4所示,在逆程期,由于①脚电位突然升高,使二极管D\(_{6}\)导通,并使①脚电位箝位在U⑩+U\(_{D6}\)+UBE18。所以改变⑩脚电压U\(_{⑩}\)即可改变回扫脉冲箝位电平,达到调整回扫时间的目的。因为扫描逆程被拉长的原因之一是T16、T\(_{17}\)的饱和压降太大,即它们的内阻太大。扫描正程期间偏转线圈Ly充电,扫描逆程前半段,L\(_{y}\)中感应的电动势使T16、T\(_{17}\)反向饱和导,Ly通过T\(_{16}\)、T17向电源E\(_{C}\)放电。如果T16、T\(_{17}\)的内阻较大,EC又低,L\(_{y}\)的放电电流小,放电速度慢,致使扫描逆程时间被拉长。当加入二极管D6,并使⑩脚接高电位,那么扫描逆程前半段L\(_{y}\)中贮存的磁能,增加了一条新的放电回路,即通过T18的EB结、D\(_{6}\)的正向电阻,向U⑩放电,逆程反峰电压被箝定在高电平,不再单独通过T\(_{16}\)、T17放电。同时,⑩脚电位高,电感L\(_{y}\)中贮存的能量向高电位放电,放电内阻又小,放电电流大,放电速度快,从而缩短了逆程时间。这主要是缩短了逆程前半段的时间,但同时也提高了逆程脉冲幅度。一般⑩脚电压越高,逆程时间越短,逆程脉冲幅度越大。⑩脚的电压一般在电源电压EC~18V之间选择。

2.改变⑨脚和②脚之间外接电阻6R\(_{9}\)阻值,降低输出级中点电位U①。
在静态情况下,⑨脚电位等于①脚电位,约为12E\(_{C}\)。当⑨脚和②脚间接入电阻6R9时,将有电流I通过电阻6R\(_{9}\)和R26,如图5。电流I在电阻R\(_{26}\)上的压降会使输出级中点即①脚电位下降,从而也会使回扫时间缩短,但与上述情况不同。我们知道,扫描逆程时间变长的原因除了上述因素外,扫描逆程后半段,随着Ly的放电电流减小,T\(_{16}\)、T17由反向饱和导通逐渐变为正向饱和导通,流过T\(_{16}\)、T17的电流反向,并向放大状态过渡。若此时T\(_{16}\)、T17的集一射极间电压U\(_{CE}\)较高,则其动态范围大,由正向饱和状态向放大状态过渡的时间就缩短,逆程时间也就缩短。所以,利用R26上的压降使①脚电位降低,实际上是增大T\(_{16}\)、T17的动态范围,缩短T\(_{16}\)、T17由正向饱和导通状态向放大状态过渡的时间。6R\(_{9}\)阻值越小,电流I越大,R26上的压降也越大,①脚电位越低,逆程时间也就越短。但是①脚电位若太低,又会使T\(_{18}\)、T19的动态范围缩小,引起扫描正程后半段失真,严重时,引起光栅下部卷边。一般6R\(_{9}\)为8.2K左右。(郑凤翼)
