彩色显示器视频信号处理及工作原理

彩色显示器视频信号处理及工作原理
视频信号级的处理，在显示器再现信息还原中占据十分重要的地位。他将R、G、B模拟信号进行增幅与阔宽，并满足色输出级工作要求。利用行同步脉冲信号实现黑电平钳位、对对比度与亮度的控制。在显像管电路正常工作前提下，确保显示器能够输出亮丽多彩的图文画面。
　　本文叙述，康柏472-P型VGA彩色显示器。视频处理级为LM1203N集成电路，内部框图如图所示。内部设有R、G、B三通道模拟信号放大器，每个宽带放大器都在对比度、亮度与行脉冲黑电平钳位控制下，与外围元件共同完成视频模拟信号的放大处理。

　　LM1203N视频信号处理大致分为：（1）行同步脉冲黑电平钳位控制；（2）对比度与自动亮度控制；（3）R、G、B模拟视频信号放大处理三个部分。
　　1.行同步脉冲黑电平钳位控制经计算机D-USB（13）芯接入的正极性幅值5Vp-p（VGA）行同步脉冲信号，连接到显示器内信号转换插座CN401.并通过74LS86与外围电路构成两输入四异或门（行、场同步）脉冲信号处理电路，将正极行信号引至74LS86的（2）脚（正B输入端），而将74LS86-1A与4A两脚接地（负A输入端）。本着异或门逻辑功能：当A、B两输入电平相异得“1”原则，最终在2Y（6）脚输出正极性行同步脉冲信号。并经C6lO,R620积分，加到行脉冲信号放大管Q601基极。LMl203N的（13）脚为12 V供电端。经Q601集电极电阻R411分压，在（14）脚获得幅值为11.6 Vp-p行黑电平钳位脉冲信号，并由LM1203N（14）脚输入，然后经芯片内部辅助钳位运放与调制放大之后，输出的视频信号还将与三路能单独工作的黑电平钳位比较器耦合，致此完成电路所设计的要求。即能作为亮度控制，又能作暗平衡控制。
　　由于视频信号处理电路LM1203N内含R、G、B三个宽带放大器，其结构又完全相同，故本文仅以R信号放大器叙述如下。
　　R色信号从集成电路（4）脚输入，经前级黑电平脉冲信号钳位，送至R信号钳位比较器（+）端，外引（24）脚。
　　通常在（24）脚设有可调分压器，用以改变钳位比较器（+）端电平来实现对亮度的控制。本机利用电阻R407、R408与12 V电源构成一个固定的偏置电压，经C415退耦电容，大致将（24）脚红色钳位信号电平（+）端固定在1.5 V左右。经上述多级运算放大与低压视频放大处理后的R信号再由LM1203N（25）脚输出，并经R4lO反馈到（26）脚R钳位比较非大器的（一）端，最终将处理后视频信号传送至色输出电路（晶体管Q502基极）。
　　上述电路之所以这样，其目的是为了不占用集成电路内部放大器的动态范围，确保大信号运行状态下不至于使图像信号造成饱和失真。且可利用色输出电路中的黑电平钳位实现暗平衡调节。
　　未经联机，也无行同步脉冲信号送到集成电路14脚钳位脉冲输入端。必将造成集成电路内黑电平钳位比较器电路不工作，使得内部二级运放（一）端为“0V”,此时无视频信号输出，殃及显示屏呈“黑屏”状态。这也是设计所期待的黑屏保护。
　　2.对比度控制与ABL电路LMl203N 12脚为对比度控制端。输入的模拟R、G、B信号经此对比度增益控制。12V电源经R405、R404、VR404构成对比度控制分压器，适当调整VR404,可改变LMl203N 12脚对比度分压比的大小，实现对对比度在允许范围内可连续调节，数值越大相应对比度越强，（实际调整值约3~7V之间）。12脚外接去耦电容C413,用于滤除不必要的寄生振荡，促使直流放大器工作点的稳定。
　　自动亮度限制电路的作用：当显像管光栅亮度过大时，必须对显像管束电流进行限制，以防束电流过大而损坏显像管与其他元件。
　　显像管正常工作时，即ABL电路未能动作前，LM1203N 12脚对比度调节电压不受ABL电压控制，只受对比度调节电位器VR404的控制。当束电流大于正常值，ABL电路起控时，经过自动亮度电路的控制，能使光栅亮度维持在正常范围值内，就可实现对自动亮度的限制。
　　3.视频模拟R信号处理电路原理电信号电缆引入的0.5Vp-p/75ΩR模拟信号，经电容C402耦合送至LM1203N④脚红色视频信号输入端。同时11脚设有2.4V基准电压，专供内部低压视频辅助放大器用，待输入的视频处理信号必须经此辅助放大器调制，并受控于12脚外接对比度电位器的调节，将放大处理后的视频信号送到主通道第二级运放同相端。而负端受黑电平钳位比较器的控制。
　　当⑤脚外接R钳位电容约2V时，经第二级低压视频放大器输出的视频R信号又连接到第三级运算放大器输入端。经上述多级功能电路调解，将幅值为2.3Vp-p的红色视频信号从集成电路25脚输出，并将信号权转至到色输出电路，进行预视放增益放大。致此，完成本电路所担负的模拟R、G、B信号放大及处理的任务。