具有电路的视放前置电路

6.2.2　具有OSD电路的视放前置电路

具有OSD功能的前置视频放大电路的组成，如图6-6所示。

图6-6　视频电路的框图

1.视频信号的工作原理

该显示器电路板上设有两个视频行/场同步信号、输入接口，既能够接收来自BNC的视频信号，也能够接收来自D型接口的视频信号。这两个接口的信号输入选择由CPU控制继电器完成，经过选择的视频信号施加在前置视放IC₁₀₄里进行放大，同时还受CPU发出的对比度、亮平衡控制信号对图像的清晰度、颜色的控制。IC₁₀₄有一脚是钳位脉冲输入脚，此脚的输入信号有无决定了IC₁₀₄是否正常工作。OSD间隔信号在前置与末级视放之间加入，由末级视频放大电路IC₁₀₇把视频信号同OSD视频信号混合放大后输送到显像管显示。显像管的暗平衡由CPU控制H_IC108直流电压的输出，从而控制了显像管R、G、B三个阴极上的直流电压的变化，即实现暗平衡控制。

2.信号输入接口

同步视频信号输入接口，显示器用BNC和D型输入引脚定义见表6-2和表6-3中。

表6-2　BNC接口信号定义

表6-3　D型接口引脚定义

3.有OSD功能的前置视频放大电路的工作原理

（1）行/场同步信号输入接口

通过CPU控制开关对BNC和D型视频输入选择，当显示器电源加电工作时，在提供的两种信号输入接口中，D型视频输入为缺省选择；当显示器刚加电时，活动信号D型视频输入被选中。如果显示器加电工作稳定时，监测的信号消失，则进入节电模式状态。

（2）BNC和D型输入选择

如上所述，在前置板上的输入控制开关能够用该微调指令电路选择BNC或D型输入信号。该微调指令电路（Micom）对BNC在21脚上输出5V电压信号或对D型电路输出0V电压。由IC₂₀₁输出的5V或0V电压将出现在连接器上，并且加到IC₁₀₂上。IC₁₀₂是一个缓冲存储器集成电路，其是否输出由QE端的高低电压决定。当QE处在低压时，集成电路就能够输出。BNC或D型同步信号输入到IC₁₀₂。

对于D型同步选择来说，IC₂₀₁的21脚上的选择信号是直接输入的，即1QE、2QE为0V电压时，1A、2A为输入，1Y、2Y为输出，又因IC₁₀₉的QE全部与地相接，所以1A、2A为输入，对应的1Y输出H同步信号，2Y输出V同步信号。但对于BNC同步信号选择来说是通过反相Q₁₀₆选择信号输入给IC₁₀₂，即当选择BNC电路输入时，IC₂₀₁的21脚输出5V电压信号（SELECT），Q₁₀₆的发射结为高电平而导通，使Q₁₀₆的C极输出低电平（BNC_SELECT）加到IC₁₀₂、4QE、3QE端，使IC₁₀₂的4Y、3Y为输出。如图6-7所示。

图6-7　BNC和D型输入选择电路图

（3）绿色（G路）同步输入接口

当绿色视频信号接口中有绿色同步信号输入时，首先要对该视频信号滤波。此绿色视频信号为模拟信号，其电压峰值最高为5V。无论是通过BNC电路或D型连接器的信号都是由计算机显示卡提供同样的这种信号。如图6-8所示。

图6-8　绿色（G路）同步输入接口电路

在使用D型连接器的情况下，与绿色视频相混合的该同步信号从2脚输入加于继电器RL₁₀₂的5脚上。

在使用BNC绿色输入的情况下，与同步信号相混合的视频信号加于继电器RL₁₀₂的6脚上。

继电器RL₁₀₂的1脚与8脚为RL₁₀₂的内部电感线圈引脚，7脚为公共端，5脚与7脚为常开。只有当1脚与8脚间有电流通过时，才产生电磁效应，即将5脚与7脚常开变为闭合，而6脚与7脚常闭，此时变为断开。RL₁₀₂的触点断开与闭合是由显示器CPU依照选择逻辑电平输入来决定。CPU根据选择逻辑电平的输入，判断出从其输出正确的微调指令。该微调指令的输出经连接器与视频/PCB印刷电路板接口连接器相连。当CPU输出一低电位时，Q₁₀₆断路，而Q₁₀₇导通，使继电器RL₁₀₂的1脚与8脚所接内部电感线圈有电流流动，7脚与5脚吸合，即选择D型绿色同步输入。当CPU输出高电位时，Q₁₀₆导通，而Q₁₀₇截止，RL₁₀₂的1脚与8脚无电流通过，在1脚与8脚电感线圈内不产生电磁铁效应，7脚与6脚处在常闭状态，即这时选择BNC输入接口为绿色信号提供通路。

一旦选择视频线路，继电器RL₁₀₂的7脚将输出绿色混合信号。该绿色同步信号送入电阻R₁₀₉，使其通过IC₁₀₁滤波出绿色视频信号。

如图6-9所示。电容C₁₀₉交流耦合SOG信号，反相输入到IC₁₀₁的10脚。2V直流电压电平是由加到D₁₀₁的5V电源电压和R₁₀₇和R₁₀₈分压以后建立起来的。它给绿色同步（SOG）信号2V直流参考电平，并置该同步部分低于2V直流电平以下。在9脚上的非反相输入也具有2V直流参考电平。这个电压是由5V直流电源电压和由R₁₀₃、R₁₀₄及R₁₀₅构成的分压器建立起来的。IC₁₀₁的作用是将一个从7脚来的5V峰值正极性混合同步信号输出，将它送到下一级（绿色同步信号）。为了维持在10脚上的适当的直流电压电平，IC₁₀₁的4脚有2V直流电压，同时5脚具有该绿色同步（SOD）信号，12脚将输出这个正向的混合同步信号，给C₁₁₁充电和放电。

图6-9　绿色同步信号滤波电路

（4）视频接口

RGB视频信号从BNC连接器或15脚D型连接器接入。如图6-10所示。

通过CPU输出控制信号可以控制继电器RL₁₀₁和RL₁₀₂对BNC或D型连接器的视频信号选择输入接口。

当CPU的Select信号输出一个高电位信号时，R、G、B视频输入接口选择D型连接器。此时Q₁₀₆导通，Q₁₀₇截止，继电器RL₁₀₂、RL₁₀₁不动作，即选择BNC连接器输入接口。RL₁₀₂的3脚与2脚处于常闭（接通）状态，为R路视频信号提供通路。RL₁₀₂的6脚与7脚处于常闭（接通）状态，为G路视频信号提供通路。RL₁₀₁的4脚与3脚处于常闭（接通）状态，为B路视频信号提供通路。

当CPU的Select为低电位时，Q₁₀₆截止，Q₁₀₇导通，继电器RL₁₀₂、RL₁₀₁动作，即选择D型信号输入接口。RL₁₀₂的2脚与4脚原处于常开，现在被吸合（导通），为R路视频信号提供通路。同理，RL₁₀₂的5脚与7脚被吸合，为G路信号输入提供通路；RL₁₀₁的5脚与3脚被吸合，为B路信号输入提供通路。

图6-10　视频接口电路图

4.视频前置放大器

这里所使用的视频前置放大器是一个LM₁₂₀₅电路。该LM₁₂₀₅电路有3个视频带宽130kHz放大器，分别用于红色、绿色和蓝色视频。R、G、B从4脚、6脚、9脚输入，从17脚、20脚、26输出。该输出视频信号幅度由外部对比度和增益来控制，而且由LM1205的13脚加入的水平间隔脉冲与14脚加入的一个钳位门脉冲一起控制内部直流电平和一个外部直流电压以建立黑色截止电平。LM₁₂₀₅芯片内部结构如图6-11所示。

图6-11　LM1205芯片内部结构图

为了简便起见，在此只讨论绿色视频信号电路，如图6-12所示。无论选择BNC或D型连接器，为视频信号输入接口时，该绿色视频都将从继电器R_L102的7脚输出，经R_G3、R_G4、R_G5、C_G1、R_G6、C_G2、C_G3输入到LM1205的6脚。CG₂是用来限制振幅，以防止信号波动超过Vcc和低于底板接地电压电平。C_G3提供交流耦合视频信号。LM1205将从内部恢复该输入信号的直流电压电平。该直流恢复电平大约是2.8V直流电压。

图6-12　绿色视频信号电路

在LM1205芯片内部，视频信号被放大，并且由用户的色彩控制（用户可调的色温模式下进行亮平衡调整）和增益控制进行调整（工厂模式下，维修人员对亮平衡进行调整）。LM1205芯片的对比度控制电路，如图6-13所示。绿色视频信号从6脚输入，200Ω电阻器用于ESD保护和限制在瞬态变化期间的电流。该信号由A₁缓冲和反相。A₁由一个缓冲器和一个反相器组成。该反相器将驱动对比度分压增益控制器。该对比度分压增益控制器是一个差分放大器，将视频信号加到该放大器的发射极。该对比度控制电压是一个直流电压，它控制一对差分式晶体三极管的基极。加在任何一个晶体三极管基极上的这个电压将改变输出电压的振幅电平。该对比电压的变化取决于如下三个因素：

• 自动对比的限制（ABL电路）。

• 使用者的对比控制（对比增益控制器）。

• 视频静噪（驱动增益控制器）。

路电制控比对的片芯5021ML31-6图

5.实际应用纯屏彩色显示器视频放大电路分析

如图6-14所示。由R、G、B三基色前置放大集成块IC601-KA2500与控制调整集成块IC602-M35047等元器件组成了预视频放大电路。此电路具有视频信号放大、对比度、消隐、钳位、I²C总线控制等功能。CPU可通过I²C总线对IC602-M35047内部电路控制，可发出形成OSD的画面信号及对IC₆₀₁的控制电平，来实现显示器的亮平衡、暗平衡调整，从而使图像颜色不失真。该电路中使用的芯片引脚如图6-15所示。

下面结合图6-14中的电路，进行详细的电路分析：

（1）直流电压供给电路

12V直流电源电压由本机电源提供，分别加到IC601-KA2500的6脚、9脚、23脚上，同时还通过R₆₁₂与R₆₁₃并联后降压限流分别加到IC602-M35047的8脚、4脚、20脚。

（2）行/场反馈脉冲电路

场反馈脉冲信号H_BL由插座P₆₀₃的2脚经过R₆₂₈加到IC₆₀₁的19脚，经过R₆₂₁加到IC₆₀₂的18脚。

行反馈脉冲信号V_BL由插座P₆₀₂的9脚经R₆₀₈加到IC₆₀₂的19脚。

（3）对比度控制电路

对比度控制电平A_BL通过插座P₆₀₃的3脚经R₆₁₄加到IC₆₀₁的12脚，调节此脚电压高低，即可实现图像的对比度浓或淡的调整。

（4）I²C总线控制信号电路

由本机主板上的CPU发出SDA、SCL信号由插座P₆₀₂的6、7脚分别通过R₆₁₁、R₆₁₀加到IC₆₀₂的5脚、6脚，实现OSD画面的信号控制，通过R₆₁₅、R₆₁₆加到IC₆₀₁的13脚、14脚后，可对IC₆₀₁内部电路实现控制，即可调整亮平衡，分别由IC₆₀₁的21脚、24脚、26脚输出B_OUT、R_OUT、G_OUT。暗平衡控制分别由IC₆₀₁的15脚、16脚、17脚输出B_CT、G_CT、R_CT高低电平去改变Q₆₀₁、Q₆₀₂、Q₆₀₃、Q₆₀₄、Q₆₀₅、Q₆₀₆的导通程度，最终使CRT的三个阴极直流电压发生变化，实现显示器光栅不带任何颜色——灰色，即暗平衡正确。

（5）R、G、B三基色信号输入、输出流程

计算机主机的显示卡发出由R、G、B三基色信号，由信号电缆输送到显示器视放板插座P₆₀₁的3脚、5脚、1脚上，然后分别经过对地阻抗匹配电阻R₆₀₂、R₆₀₃、R₆₀₁，钳位电路D₆₀₅、D₆₀₃、D₆₀₆、D₆₀₄、D₆₀₁、D₆₀₂，耦合元器件C₆₀₂、R₆₀₅、C₆₀₃、R₆₀₆、C₆₀₁、R₆₀₄，加到IC₆₀₁的5脚、8脚、10脚，经IC₆₀₁内部电路放大后由24脚、26脚、21脚输出，为了得到足够的信号幅度和电压，必须将预视频放大电路放大后的视频信号再经末级视频放大电路放大，才能驱动CRT的阴极。

路电大放频视器示显色彩屏纯用应际实41-6图

图6-15　KA2500和M35047芯片引脚图