行输出级电路分析

重要提示

行输出级电路的工作原理比场输出级电路复杂得多。场输出级电路工作在放大状态，而行输出级电路工作在高频、高压的开关状态。对行输出级电路工作原理的理解要从它的等效电路入手。

图5-76所示是行输出级电路及等效电路。电路中的VT1是行输出管，VD1是阻尼二极管，C1是逆程电容，C2是S校正电容，LH是行偏转线圈，T1是行输出变压器，Ui为输入行管基极的行频脉冲开关信号(它来自行激励级电路)，+V是行输出级直流工作电压。

图5-76 行输出级电路及等效电路

等效电路提示

为了分析行输出级电路的方便，要对这一电路进行简化，即绘制行输出级的等效电路。将行输出管(简称为行管)用一个开关来等效，因为行管工作在开关状态。当输入信号为高电平时，行管饱和导通，相当于开关接通，即行管的集电极与发射极之间呈通路;当输入信号为低电平时，行管相当于开路，即集电极与发射极之间相当于断开。

由于行输出变压器一次绕组的电感量比行偏转线圈的电感量大得多，这样可以忽略T1一次绕组的分流作用，在等效电路中将它去掉。

对直流电而言，+V经T1的一次绕组和LH对电容C2充电，在C2上的电压相当于一个直流电源，所以在等效电路中用直流电源E1来表示电容C2，在电路工作过程中，直流电源会不断给C2充电补充电能。这样，在行输出级的等效电路中只有VT1、VD1、C1、LH和直流电源E1(C2)。利用这一行输出级的等效电路，可以比较方便地进行行输出级电路工作原理的分析。

行输出级电路工作原理的分析要分成4个阶段进行，用图5-77来说明。图5-77(a)所示是输入行管的行频开关脉冲信号;图5-77(b)所示是流过行偏转线圈的行频锯齿波扫描电流;图5-77(c)所示是行管集电极的电压，这是行逆程脉冲。

1.正程后半阶段(0～1阶段)

图5-77(a)所示为输入信号Ui波形。在0～1阶段它是高电平，这一信号使行管VT1饱和导通，此时的行输出级等效电路如图5-78所示，VT1相当于开关接通。图中直流电源E1产生的电流通过LH和VT1成回路，产生电流。

图5-77 行输出级电路波形图

由于线圈中的电流不能突变，所以流过LH的电流逐渐增大。其电流波形见图中0～1阶段，这段锯齿波电流对应于行扫描正程的后半部分。

2.逆程前半阶段(1～2阶段)

图5-77(a)所示为输入信号Ui波形，1时刻输入信号从高电平变为低电平，使行管基极为低电平，行管从饱和退回到截止状态，VT1相于开路，等效电路如图5-79所示。

图5-78 正程后半阶段等效电路及波形

由于VT1断开，此时的等效电路为一个LC并联谐振电路，即由逆程电容C1和行偏转线圈LH构成。

图5-79 逆程前半阶段等效电路及波形

在1时刻，由于VT1突然截止，流过LH的电流减小，线圈要产生一个反向电动势来阻止电流减小，这一反向电动势在LH上的极性为上负下正，如图5-79中所示。

由这一电动势产生的电流开始对电容C1充电，其充电电流在LH中的方向仍然是由下而上，但电流大小在逐渐减小，即对电容C1充电的电流在逐渐减小，流过LH的电流如图5-79所示波形中的1～2阶段。

重要提示

这期间LH中的磁能通过对电容C1充电转变成了电容C1中的电能，在C1上的充电电压极性是上正下负。

随着充电的进行，C1上的电压越来越大，也就是行管VT1集电极的电压越来越高，如图5-77(c)中行管集电极电压波形的1～2阶段所示。在2时刻这一电压达到最大，并且线圈LH中的磁能已经全部转换成C1中的电能。

3.逆程后半阶段(2～3阶段)

这一阶段输入脉冲信号仍然为负。前面1～2阶段实际上是LH和C1并联谐振电路振荡的四分之一周期，在2时刻，C1上电压达到最大，C1开始对LH放电。如图5-80所示，C1放电电流从上而下地流过LH，所以LH中的电流方向与1～2阶段相反，为负极性。因有LH的反向感应电动势，ILH从0A逐渐增大，流过LH的电流如图所示波形中的2～3阶段，波形在负半周。

图5-80 逆程后半阶段等效电路及波形

随着C1的放电，C1上的电压在减小，即行管VT1集电极的电压在减小，如图5-79(c)所示波形中的2～3阶段。在此期间，对电源E1(C2)是充电过程。

重要提示

整个1～3阶段是LH和C1这一并联谐振电路的二分之一振荡周期，这是行扫描的逆程阶段。

4.正程前半阶段(3～4阶段)

在这一期间，输入脉冲信号仍然为负半周。在3时刻，电容C1中的电能已经全部转换成LH中的磁能，在LH上产生的电动势极性为下正上负，如图5-81所示。

这一电动势要开始对电容C1反向充电，由于此时充电电压对阻尼二极管是正向偏置电压，所以二极管VD1导通而不能对电容C1充电，这样LH上电动势产生的电流通过VD1成回路。

图5-81 正程前半阶段等效电路及波形

由于LH中的电流不能突变，流过VD1的电流(也就是流过LH的电流)是从大到小地变化的，如图5-81所示波形中的3～4阶段，这是行扫描正程的前半部分。

重要提示

在4时刻，由于输入脉冲信号从负半周变化到正半周，行管VT1饱和导通。VT1导通后，+V产生的电流又由VT1构成回路，开始了第二个周期的工作，这样完成了一个周期内行输出级电路的工作过程。

5.电路分析说明

关于行输出级电路的工作过程还要说明以下几点。

(1)行管导通与截止的规律。行管导通与否直接受输入脉冲信号控制，行管只在行扫描正程的后半部分期间内导通，使行偏转线圈获得正程锯齿波电流的一部分，行管在其他时间内处于截止状态。

(2)阻尼二极管导通与截止的规律。阻尼二极管只在行扫描正程的前半部分期间内导通，使行偏转线圈获得正程锯齿波的另一部分。在行扫描的其他时间内，阻尼二极管处于截止状态。

由此可知，行扫描的正程是分别由行管和阻尼二极管的导通完成的。

(3)行扫描逆程期间。在行扫描逆程期间，由于行管和阻尼二极管均处于截止状态，行输出级电路中只有逆程电容C1和偏转线圈LH，它们构成LC并联谐振电路，逆程期间是这一谐振电路的二分之一振荡周期。

重要提示

这半个周期的振荡信号作为行逆程脉冲具有许多用途，如显像管的高压就是由这一逆程脉冲经升压、整流后获得的。这一行逆程脉冲信号是行高压电路中的输入电压。

(4)行扫描四阶段。4个阶段的行扫描对应于显像管中的扫描可以用图5-82来表示。由于行扫描是从左向右进行的，所以0～1阶段的正程后半部分对应于从中间扫描到右端，1～2阶段的逆程前半部分对应于从右端扫描到中间，2～3阶段的逆程后半部分对应于从中间扫描到左端，3～4阶段的正程前半部分对应于从左端扫描到中间。

图5-82 行扫描4个阶段扫描示意图

(5)行管和阻尼管开关工作状态。由上述行输出级电路工作原理的分析可知，行管和阻尼二极管工作在开关状态，LH和C1在行逆程期间是工作在振荡状态的。

重要提示

输入行输出级的开关信号是矩形脉冲信号。通过行管、阻尼二极管等才能使行偏转线圈获得锯齿波扫描电流，这一点与场扫描电路是不同的。

实用的行输出级电路中，阻尼二极管可能设在行管的内部，这种带阻尼二极管的行管工作性能要比分开的好。

(6)行逆程电容电路的特点。行逆程电容是不能断开的，否则高压会升高许多而造成打火和元器件的损坏，为此在实用行输出级电路中采用多只行逆程电容并联、串联的方式，以确保行逆程电容不开路。因为多只电容串、并联后，如有一只电容开路还有其他电容接入电路中工作，高压不会升得太高，这样可提高安全性。