陳忠民

新型顯示器不僅屏幕尺寸擴大了、分辨率提高了，而且各項參數(shù)均能在分辨率重新設(shè)置后自行調(diào)節(jié)，有極佳的易用性。本文介紹多頻顯示器控制參數(shù)的自動調(diào)節(jié)電路。

自動調(diào)節(jié)的一般方法

多頻同步顯示器能夠自動適應(yīng)顯示模式的變化，捕捉同步信號，實現(xiàn)行、場掃描的同步而不致于發(fā)生顯示混亂的情況，同時又能在信號頻率變化時自動調(diào)節(jié)行、場電路的工作狀態(tài)，使畫面的幅度（行幅和場幅）不發(fā)生明顯的變化。具體表現(xiàn)在下述幾個方面：

1. 控制行、場振蕩器的振蕩頻率，迫使行、場振蕩頻率和相位與外部輸入的行同步信號同步；

2. 作為場幅控制信號，控制場掃描電路場幅控制端，使得場幅不隨場頻的增加而縮?。?/p>

3. 改變行逆程電容容量，使其隨行頻的升高而增加，保持逆程脈沖幅度的穩(wěn)定，從而使行輸出變壓器副邊的中、高壓保持穩(wěn)定，以實現(xiàn)亮度的穩(wěn)定；

4. 改變行偏轉(zhuǎn)電路中S校正電容的容量，使其隨行頻的升高而增加，使得顯示的圖像不隨行頻的變化而產(chǎn)生S形幾何失真。

為了達到上述目的，常見的實現(xiàn)方法有兩種。一種方法是利用頻率/電壓轉(zhuǎn)換集成電路LM331N將各種顯示模式下的同步信號的不同頻率轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直流電壓信號，在顯示器的自動調(diào)節(jié)電路中可以使用該電壓信號實現(xiàn)上述所有項目的自動控制。另一種方法是利用多頻顯示器專用的同步信號處理集成電路WT8043或WT8045等直接控制顯示器的各部分電路，實現(xiàn)顯示控制參數(shù)的自動調(diào)節(jié)。下面詳細介紹這兩種自動調(diào)節(jié)電路的實現(xiàn)原理。

LM331N構(gòu)成的參數(shù)自動調(diào)節(jié)電路

LM331N是一種精密頻率/電壓轉(zhuǎn)換器，它有兩種封裝形式，如圖1所示。該集成電路采用一種“能隙基準電路”，使之具有非常好的溫度特性，當(dāng)電源在3.9~40V范圍內(nèi)變化時，f/V轉(zhuǎn)換的精度可達±0.01%。LM331也可以反過來作為V/f轉(zhuǎn)換器使用。

圖2是由LM331N構(gòu)成的頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路，圖中的fH是是行同步輸入信號頻率，VH是輸出電壓，該電路的功能是將不同的輸入信號頻率fH轉(zhuǎn)換成不同的直流輸出電壓VH。

在由LM331N構(gòu)成的f/V轉(zhuǎn)換電路中，VH和fH之間存在確定的線形關(guān)系，VH = kfH。其中k是一個常數(shù)，它由外接R、C元件的參數(shù)決定，可以用公式k = 2.09×RL/RS×(Rt×Ct)進行計算，其中RL為外部負載電阻、RS為基準電流調(diào)節(jié)電阻、Rt為定時電阻、Ct為定時電容。在上面的電路中，k = 2.09×RL/(VR1+R5)×(Rt×Ct) ≈ 0.27。

根據(jù)上述關(guān)系，可以算出各種顯示模式所對應(yīng)的VH：VCGA= 0.27×15.6 ≈4.2V， VEGA= 0.27×21.7 ≈ 5.9 V，VVGA= 0.27×31.5 ≈ 8.5V。

該芯片的供電電壓Vc可根據(jù)實際需要確定，如果需要輸出的電平高，則應(yīng)提高供電電壓，一般可取+5~+27V。

由頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路得到了隨行頻fH作線形變化的電壓VH，利用VH就可以對各部分的電路參數(shù)進行自動調(diào)節(jié)了。下面是利用LM331構(gòu)成的自動S 校正電路的一個實例。

顯示器中的S校正，是通過在偏轉(zhuǎn)電路中串聯(lián)電容（稱之為S校正電容Cs）來實現(xiàn)的，S自動校正實際上只能通過多個逆程電容CS0、CS1、CS2、CS3、…等的不同組合使S電容總?cè)萘堪l(fā)生變化，從而實現(xiàn)按頻率變化的分段補償。所以，不能直接使用VH，而必須進行相應(yīng)的處理，將VH按照數(shù)值的變化進行分割，用分割后的電壓值去控制串聯(lián)在S校正電容回路中的電子開關(guān)，使其“通”或“斷”，以達到增加或減少電容個數(shù)的目的。

圖3是一個典型的自動S校正電路。行頻信號fH從LM331的6腳輸入，變換成電壓信號VH后，經(jīng)過電壓跟隨器HA17538進行信號緩沖，送至四電壓比較器LM339的負極，在4個比較器的正極上由分壓電路提供了4個互不相同的對應(yīng)于相應(yīng)視頻模式的基準電壓Er1~Er4。我們已經(jīng)知道，當(dāng)顯示器分辨率設(shè)定較高時，fH較高，VH也高。當(dāng)LM339四個比較器的公共正極上的電壓高于某個比較器的負極基準電壓時，則該比較器輸出低電平，使場效應(yīng)管（其作用相當(dāng)于電子開關(guān)）截止，該回路則處于斷開的狀態(tài)。

反過來，行頻越低，并聯(lián)的電容數(shù)量越多，S校正電容的容量也越大。作為極端的情況，當(dāng)顯示模式被設(shè)定在該顯示器的最小分辨率狀態(tài)時，四個比較器均輸出高電平，四個場效應(yīng)管均飽和導(dǎo)通，逆程電容為5個電容并聯(lián)的總?cè)萘?，即CS = CS0 + CS1 + CS2+ CS3 + CS4。而當(dāng)顯示模式被設(shè)定在該顯示器的最大分辨率狀態(tài)時，四個比較器均輸出低電平，這時逆程電容僅有CS0起作用。

采用LM331構(gòu)成的自動調(diào)節(jié)電路實現(xiàn)參數(shù)的自動適應(yīng)的方法，同樣可以實現(xiàn)亮度的自動控制。具體做法是：通過使用LM331輸出的電壓VH來改變逆程電容的數(shù)量或電路結(jié)構(gòu)，以改變逆程電容的容量，達到亮度的自動控制，使屏幕亮度不隨頻率的升高而自然增大。

以LM331N為核心構(gòu)成的自動調(diào)節(jié)電路，其輸出的電壓難以直接被自動調(diào)節(jié)電路使用，而需要另外的電路進行轉(zhuǎn)換，因而電路復(fù)雜，它正在被專用芯片WT8043所取代。

WT8043構(gòu)成的參數(shù)自動調(diào)節(jié)電路

WT8043系列芯片（如圖4）是臺灣偉詮公司推出的多頻同步顯示器專用的同步信號處理IC，具有行頻與場頻鑒別、顯示狀態(tài)選擇、同步脈沖極性檢測與轉(zhuǎn)換等功能。使用該器件可實現(xiàn)多頻同步顯示器的自動幅度控制及行頻范圍的自行設(shè)定。

使用WT8043芯片實現(xiàn)行供電電壓的自動調(diào)節(jié)的方法是：在WT8043的輸出端產(chǎn)生隨頻率變化的控制電壓，利用該電壓來控制開關(guān)電源向行電路供電的電壓調(diào)節(jié)電路，使其輸出電壓隨頻率的增加而升高，所以簡便而可靠。

下面以O(shè)LITI牌15英寸彩顯為例，說明使用WT8043實現(xiàn)行幅度自動調(diào)節(jié)的原理和方法。圖5是具體電路。圖中Q803的工作狀態(tài)是受顯示器工作模式控制的，行頻改變，其基極電壓隨之改變，從而控制前級Q504及Q503的導(dǎo)通狀態(tài)，達到改變行供電電壓的目的。

當(dāng)顯示模式為標(biāo)準VGA（行頻為31.5kHz），WT8043的7、8、9腳均為高電平，D807、D808和D810均截止，此時的A點電壓較高，Q803截止，行電路僅由D507整流輸出供電，電壓較低。

當(dāng)顯示器分辨率提高時，行頻隨之提高，D807、D808和D810中的三只二極管逐一導(dǎo)通，A點電壓隨之降低，改變了Q803的飽和導(dǎo)通狀態(tài)，其集電極電壓上升，抬高了Q504的基極電位，由于B點電壓高于C點電壓，因此Q503的c、e極之間有電流通過，D507因反偏而截止，行電路由D506整流供電。隨著行頻的升高，Q503導(dǎo)通程度提高，行電路供電電壓也隨之提高。

由此可見，行供電電壓的高低受控于行頻，如果行頻提高一個檔次，則A點電壓降低一個檔次，行電路供電電壓也升高一個檔次，這樣便克服了因行頻增加而行幅變窄的不利影響。