彩电原理---场输出电路的演变

    场输出级的作用是给场偏转线圈提供额定幅度的场频锯齿波电流。对场偏转线圈而言，将以电阻分量为主，所以场输出级实质上是一个低频功率放大器。由于偏转线圈的电感分量仍然存在，故场输出级又具有自己的特点。另外，由于场频低，带来放大器的低频失真，影响锯齿波的线性。

    对场输出电路的基本要求是：①电路效率要高，锯齿波线性要好。②电路简单，易于集成化。根据上述要求，场输出电路经历了三个发展阶段，对应有三种类型的电路，它们分别是：①单管甲类功放输出电路；②OTL电路与低损耗输出电路；③开关式场输出电路。下面分别加以介绍。

一、单管甲类功放场输出电路

    在单管输出电路中，功放管与偏转线圈的耦合方式有三种：直接耦合、扼流圈耦合和输出变压器耦合。它们的电路形式分别如图5.6－7（a）、（b）、（c）所示。

    1. 直接耦合：由于功放管的输出阻抗与偏转线圈的阻抗大体相当，原则上，无需输出变压器匹配，可以采用直接耦合方式。但是，场输出工作于甲类放大，存在较大的平均直流成分，它流过偏转线圈将产生一个恒定的磁场，使光栅偏在一边。其次偏转线圈的电阻比较大，通过直流电流将引起较大的功率损耗，降低了功率放大器的效率。第三，还可能引起磁芯饱和，所以一般都不采用。

    2. 扼流圈耦合：它是由扼流圈并联馈电电容耦合的场输出电路。它克服了直接耦合的缺点，电路简单可靠，调试方便。缺点是效率低（在16.7％～33％之间），要求功放管耐压高，扼流圈电感不可能做得很大，它与偏转线圈的电感并联，旁路了部分低频分量，从而引起偏转电流的非线性失真。

    3. 输出变压器耦合：它克服了直接耦合的缺点；它与扼流圈耦合相比，其优点是可

    以选择输出变压器的变化，使场输出电路与负载（场偏转线圈）阻抗匹配。提高了输出电路的效率。可以省掉扼流圈耦合时所需要的大电容，这种电路常见于电子管电视机，小型黑白电视机则常采用扼流圈耦合的电路。

    这三种电路的等效电路相同，如图5.6－7（d）所示。场输出级各主要元件的电流、电压波形如图5.6－8所示。

二、无变压器场输出电路（OTL）

    这种电路结构简单，无变压器耦合，锯齿波线性好，容易集成，效率较高。其缺点是为了不使逆程时间过长，必须采用高压电源，这样又降低了放大器的效率，在理想情况下，其效率只能达22％。

    电视机常用的OTL场输出电路分为三类：第一类是用两个导电类型相同的管子作推挽管，如图5.6－9所示。为了使两管推挽工作，必须采用裂相管推挽方式（如图（a））或者自倒相推挽方式（如图（b））。

    在图（b）中，输入信号推动BG2工作，BG2倒相输出并且推动BG1工作，这种电路也称为分流调整OTL电路。

    第二类互补对称型OTL电路，如图5.6－10所示，因为采用互补管作推挽管，故只采用一个信号源激励即可完成乙类推挽工作，它又称为辅助对称式OTL电路。

    第三类是复合互补对称OTL电路。将复合管代替第一类和第二类OTL电路中的一支或两支推挽管，将组成各种各样的电路。

三、低功耗场扫描输出电路（逆程泵电源电路）

    假如场偏转线圈是纯电阻负载，则OTL场输出电路是比较理想的电路。它具有效率高，线性好，能省掉变压器，电路简单，易于集成化等等优点。但是，场偏转线圈存在电感分量。在逆程期间，必须加上高电压，才能保证逆程时间不致于过长，否则就会使得扫描正程时间缩短。因此，OTL电路必须按照逆程期间所需的高电压采用高电压供电，这必须导致正程期间场输出管功耗的增加。图5.6－11是OTL电路及其电压、电流波形图。由图（b）和（c）可见在扫描的前半段，推挽管BG2导通，其功耗等于IC2乘Ec－uE之差，功耗较大；在扫描的后半段BG3导通，由于BG2截止，其功耗等于Ic3乘以uE，它与电源电压Ec关系不大。为了提高电路效率，必须在扫描前半段，即BG2导通期间，采用低电压供电，如图5.6－12所示，这就是低功耗场扫描输出电路的基本出发点。

    低功耗场扫描输出电路的电原理图及其电压、电流波形分别如图5.6－13（a）和（b）所示。它与OTL电路的主要区别是增加了高压变换电路，在扫描正程前半段（即BG2导通期间），使电源电压降低一半，以便以BG2导通期间，减小c极和e极之间的管压降，从而减少功耗，提高效率。

    1. 场扫描正程的前半段（t1－t2）

    当t＝t1扫描正程开始时，BG2导通，60伏电源使D1和D2迅速导通。D1导通，使BG1截止，120伏电源通过D2，60伏电源对C2迅速充电至60伏，使F点电压保持60伏加至BG2的集电极，保证了在扫描前半段时OTL电路使用低压60伏电源。

    2. 场扫描正程后半段和逆程期间t2是扫描后半段开始时刻。此时，BG2截止，D1也跟着截止。C2两端的60伏电压通过R1使BG1导通，C2通过R2、BG1放电，F点电位跟着升高，使D2截止。到t3时刻，C2两端电压接近零伏，使F点电位上升到120伏。此时逆程开始，BG2饱和导通，D1跟着迅速导通。120伏电压通过D1和BG2加到偏转线圈两端，从而保证了逆程期间，OTL电路使用120伏的高压电源。D1导通使BG1截止，120伏电源通过D1、BG2和偏转线圈支路对C2充电，使F点的电位迅速下降，到t1′时刻，即扫描正程前半段开始时，F点的电位又下降到60伏，D2导通，低压60伏电源又加到OTL电路上，开始了下一个场周期。

    由此可见，低功耗场扫描电路必须由高、低两种电源供电，低电压电源用在扫描正程前半段，而高电压电源用在扫描正程后半段和逆程期间起作用，交替使用高低两种电源，使输出电路的功耗减至 小，从而电路效率得到提高。

四、开关式场扫描电路

    对于大屏幕的电视机，即使场输出采用乙类推挽电路，其功耗也高达20W，这不利于电路的集成化。为此，必须打破场输出级工作在放大状态的传统概念，使场输出级也和行输出一样工作在丁类状态。这就是开关式场扫描电路的基本出发点。

    如果工作在开关状态的输出级能输出如图5.6－14的宽度不同的高频方波脉冲，再经过低通滤波器加以平滑，就能得到场偏转线圈所需要的线性锯齿波。因此开关式场输出级的输入信号不再是锯齿波，而是如图5.6－14所示的高频方波脉冲。脉宽调制器就能得到这种波形，将场振荡级输出的场锯齿波和三角波发生器输出的高频（150kHz）三角波加入比较器，就得到场输出级所需的高频方波脉冲，如图5.6－15所示。所以，开关式场扫描的方框图如图5.6－16所示。