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LM2409集成的高压CRT驱动电路设计用于彩色监视器应用

2020-7-2 16:39:01 2327 crt 驱动电路监视器

0 　　一般说明　　LM2409是一种集成的高压CRT驱动电路设计用于彩色监视器应用。集成电路包含三个高输入阻抗，宽带放大器直接驱动CRT的RGB阴极。每个通道的增益内部设置为−14，可以驱动CRT电容性负载以及其他应用中存在的电阻负载，仅受封装的功耗限制。该集成电路封装在工业标准11导联-220中模塑动力组件。参见热注意事项第节。　　特征　　消耗的功率比　　LM2406型　　与LM1279视频前置放大器匹配良好　　0V至5V输入范围　　在0 pF–20 pF电容性负载和感性负载下稳定　　峰值网络　　方便的TO-220交错引线封装样式　　标准LM240X系列插脚　　简单的PCB布局　　应用　　1024 x 768显示高达70赫兹的刷新　　像素时钟频率高达75MHz 　　使用视频消隐的监视器　　　　绝对最大额定值（注1、3）　　电源电压，（VCC）+90V 　　偏压，（VBB）+16V 　　输入电压（0V）　　储存温度范围（TSTG）−65°C至+150°C 　　引线温度（焊接，《10秒）300˚C 　　静电放电耐受性，人体模型2 kV 　　机型250V 　　工作范围（注2）　　VCC+60V至+85V 　　VBB+8V至+15V 　　VIN+0V至+5V 　　电压+15V至+75V 　　外壳温度−20˚C至+115˚C 　　不要在没有散热器的情况下操作部件。　　电气特性　　（试验回路见图2）　　除非另有说明：VCC=+80V，VBB=+12V，VIN=+2.7VDC，CL=8pF，输出=40VPP，1MHz，TC=50˚C 　　　　注1：绝对最大额定值表示设备可能发生损坏的极限值。　　注2：工作额定值表示设备工作的条件，但不保证具体的性能限制。对于保证的规格和试验条件，见电气特性。保证规格仅适用于列出的试验条件。一些性能特征可能当设备未在所列试验条件下运行时进行更换。　　注3：除非另有规定，否则所有电压均相对于GND进行测量。　　注4：各通道电压增益测试的计算值。　　注5：线性误差是指从VIN=1.0V到VIN=4.5V的直流增益变化。　　注6：来自信号发生器的输入：tr，tf《1 ns。　　　　图2显示了评估LM2409的典型测试电路。该电路设计用于在50Ω下测试LM2409无需使用昂贵的FET探针。当连接到50Ω负载。　　典型性能特性（VCC=80V，VBB=12V，CL=8pF，VOUT=40VPP（25V-65V），试验电路-图2，除非另有规定）　　　　操作理论　　LM2409是一种高压单片三通道CRT适用于高分辨率显示应用的驱动程序。这个电源为240V和80V，电源为240V和80V。这个零件采用行业标准11导线至220模塑动力组件。LM2409的电路图如图1所示。这个PNP发射极跟随器，Q5，提供输入缓冲。Q1和Q2用电阻R1和电阻R1构成固定增益共源共栅放大器R2将增益设置为−14。发射极跟随器Q3和Q4等延迟了共源共栅级的高输出阻抗CRT阴极的电容会降低装置对负载电容的灵敏度。Q6为输出射极跟随器级提供了双管，以减少低信号电平下的交叉过失真。图2显示了用于评估LM2409。该电路设计用于测试在不使用50ΩFET的环境中使用。在这个测试电路中，两个串联的低电感电阻器（共4.95kΩ）构成一个100:1的宽带，低连接到50Ω同轴电缆时的电容探针以及50Ω负载（例如50Ω示波器输入）。来自发电机的输入信号交流耦合到问题5。　　程序提示　　简介　　美国国家半导体公司（NSC）致力于提供应用信息，帮助我们的客户获得我们产品的最佳性能。为了支持此提交，提供了以下信息。读者应该意识到性能是用特定的印刷电路板完成的在NSC设计。性能的变化是可以实现的由于印刷电路板和应用程序。因此，设计者应该知道为了优化，可能需要改变组件值给定的应用程序性能。此中显示的值文件可作为评估采购的起点。在使用高带宽电路时，良好的布局实践对于实现最大性能也是至关重要的。　　409性能是针对VGA（640 x480）至XGA（1024 x 768，70 Hz刷新）分辨率市场。它的设计目的是取代分立的CRT驱动程序。本文档中显示的应用电路可优化性能和防止阴极射线管电弧的损坏是专门为LM2409设计的。如果是另一个使用LM240X系列的成员，请参考其数据表。　　电源旁路　　因为LM2409是一个宽频带放大器，对吗电源旁路对于优化性能至关重要。不正确的电源旁路可能会导致过冲、响铃或振荡。0.01μF电容器应为从电源插脚VCC接地，接近电源和接地引脚是可行的。另外，一个应连接10μF至100μF的电解电容器从电源引脚到接地。电解电容器也应放置在靠近LM2409的位置电源和接地引脚。0.1μF电容器应从偏置引脚VBB连接至地，尽可能靠近部件。　　电弧保护　　在正常CRT操作期间，有时可能会发生内部电弧。火花隙，在200V范围内，连接自阴极射线管阴极至阴极射线管接地将限制最大电压，但该值远高于LM2409。这种快速、高电压、高能量的脉冲可以破坏LM2409的输出级。所示为应用电路图9中的设计是为了帮助将LM2409输出端的电压保持在安全水平。钳位二极管D1和D2，应具有快速瞬态响应，高峰值电流额定值，低串联阻抗和低并联电容。建议使用FDH400或等效二极管。请勿使用1N4148或钳位二极管的等效二极管。D1和D2应具有与VCC的短、低阻抗连接分别接地。D1的阴极应非常靠近一个单独的去耦旁路电容器（图9中的C3）。D2和去耦电容器的接地连接应非常接近LM2409接地。这将显著降低LM2409在弧罩状态。电阻器R2限制电弧过电流当R1限制进入以及输出端的电压应力设备。R2应为1/2W固体碳型电阻器。R1可以是1/4W金属或碳膜式电阻器。有R1和R2的大值电阻器是可取的，但是这会增加上升和下降的时间。电感器L1对于降低LM2409所承受的初始高频电压水平至关重要。感应器将不仅有助于保护设备，还将有助于最大限度地发挥作用上升和下降时间以及最小化电磁干扰。适当的弧度保护，重要的是不要忽略任何电弧保护组件如图9所示。　　　　应用提示（续）　　优化瞬态响应参考图9，有三个组件（R1、R2以及L1），可调整以优化应用电路的瞬态响应。增大R1的值R2会减慢电路的速度，同时减少过射。增大L1的值将使电路加速以及增加超调量。最好使用自谐振频率很高的感应电机，这一点非常重要高于300 MHz。采用J.W.Miller Mag&netics公司的铁氧体磁芯电感器（部件号78FR82K）优化了NSC应用板中的器件性能。图9中显示的值可以作为一个良好的起点用于评估LM2409。NSC演示板有一个打开的位置，可以添加一个与L1并联的电阻器。这个电阻器可以用来帮助控制过冲。在R1和并联电阻器中使用可变电阻器将简化在给定的应用程序。一旦确定了最佳值可变电阻器可以用固定值代替。负载电容效应图8显示了负载电容增加对设备的速度。这说明了它的重要性了解负载电容在应用中的应用。抵消的影响图7显示了当该装置的输出偏移在40伏直流电到50伏直流电之间变化。上升时间显示相对于中心数据点（45 VDC）的最大变化约为21%。秋季时间显示相对于中心数据点的变化约为3%。　　热因素　　图4显示了LM2409在测试中的性能图2中所示的电路是外壳温度的函数。图中显示LM2409的上升时间增加随着外壳温度的升高，大约降低3%从50˚C到100˚C。这对应于箱温每升高10˚C，速度下降0.6%。秋天时间增加约3%，相当于温度每升高10摄氏度，速度下降0.6%。图6显示了LM2409 vs频率时，所有三个通道的设备用一个40vp-p交替一个像素驱动8pf的负载开，一个像素关闭信号。图中假设有72%的活动时间（设备在指定频率下运行），即在监视器应用程序中是典型的。其他28%的时间假定设备处于黑色电平（65V英寸本案）。此图为设计者提供了信息需要确定应用程序的散热片要求。设计者应注意，如果负载电容增加了交流分量的总功耗也会增加。LM2409外壳温度必须保持在以下115摄氏度。如果预期的最高环境温度为70°C最大功耗为3.4W（图6，40MHz带宽），则可计算出最大热沉热电阻：　　本例假设电容性负载为8 pF，无电阻负载。　　典型应用　　LM2409的典型应用如图10所示。与LM1279配合使用，可以实现从监视器输入到CRT阴极的完整视频通道。性能是1024 x 768分辨率显示器的理想选择像素时钟频率高达75兆赫。图10是NSC演示板的示意图，可用于在监视器中评估LM1279/2409组合。　　PC板布局注意事项　　为了获得最佳性能，需要有足够的接地层、通道之间的隔离、良好的电源旁路和尽量减少不必要的反馈。还有，长度从前置放大器到LM2409和到阴极射线管阴极的LM2409应尽可能短。建议参考以下文件：Ott，Henry W.，“电子降噪技术系统”，John Wiley&Sons，纽约，1976年。“CRT视频设计指南”，国家半导体应用注释861。“计算机显示器的视频放大器设计”，国家半导体应用注释1013。Pease，Robert A.，“模拟电路故障排除”，巴特沃思·海尼曼，1991年。由于其高小信号带宽，如果通过机箱布线在视频通道周围出现反馈，则该部件可能会在监视器中发生故障。为了防止这种情况，导致视频放大器输入电路应屏蔽，输入电路布线应尽可能远离输出电路布线。NSC示范板图11显示了在NSC LM1279/2409演示板。的示意图电路板如图10所示。这个板提供了一个好的可作为未来指南的布局示例布局。注意以下部件的位置：C55-VCC旁路电容器，非常靠近引脚6和接地引脚 C43、C44-VBB旁路电容器，靠近引脚10和地面 C53–C55-VCC旁路电容器，靠近LM2409和VCC钳位二极管。对电弧保护非常重要。　　LM2409输出到CRT的路由非常关键达到最佳性能。图12显示了LM2409引脚1的布线和元件放置到蓝色阴极。请注意，组件是这样放置的从LM2409的输出引脚到CRT连接器的蓝色阴极引脚。这是为了最小化这两者之间的视频路径长度组件。还要注意D14、D15、R29和D13是放置以最小化视频节点的大小附属于。这样可以最大限度地减少视频路径，也提高了保护二极管的有效性。保护二极管D14的阳极直接连接到具有到LM2409接地引脚的短而直接的路径。D15的阴极极与VCC相连，非常靠近与之相连的去耦电容器C55（见图12）地平面截面为D14。二极管的放置布线对于最小化电压非常重要　　应用提示（续）　　在电弧翻转事件中，LM2409上的应力。最后，注意S3被放在离蓝色阴极很近的地方，并且被捆绑在一起直接接阴极射线管接地。DS100838型　　　　 1
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