陈忠民
新型显示器不仅屏幕尺寸扩大了、分辨率提高了，而且各项参数均能在分辨率重新设置后自行调节，有极佳的易用性。本文介绍多频显示器控制参数的自动调节电路。
自动调节的一般方法
多频同步显示器能够自动适应显示模式的变化，捕捉同步信号，实现行、场扫描的同步而不致于发生显示混乱的情况，同时又能在信号频率变化时自动调节行、场电路的工作状态，使画面的幅度（行幅和场幅）不发生明显的变化。具体表现在下述几个方面：
1. 控制行、场振荡器的振荡频率，迫使行、场振荡频率和相位与外部输入的行同步信号同步；
2. 作为场幅控制信号，控制场扫描电路场幅控制端，使得场幅不随场频的增加而缩小；
3. 改变行逆程电容容量，使其随行频的升高而增加，保持逆程脉冲幅度的稳定，从而使行输出变压器副边的中、高压保持稳定，以实现亮度的稳定；
4. 改变行偏转电路中S校正电容的容量，使其随行频的升高而增加，使得显示的图像不随行频的变化而产生S形几何失真。
为了达到上述目的，常见的实现方法有两种。一种方法是利用频率/电压转换集成电路LM331N将各种显示模式下的同步信号的不同频率转换成相应的直流电压信号，在显示器的自动调节电路中可以使用该电压信号实现上述所有项目的自动控制。另一种方法是利用多频显示器专用的同步信号处理集成电路WT8043或WT8045等直接控制显示器的各部分电路，实现显示控制参数的自动调节。下面详细介绍这两种自动调节电路的实现原理。
LM331N构成的参数自动调节电路
LM331N是一种精密频率/电压转换器，它有两种封装形式，如图1所示。该集成电路采用一种“能隙基准电路”，使之具有非常好的温度特性，当电源在3.9~40V范围内变化时，f/V转换的精度可达±0.01%。LM331也可以反过来作为V/f转换器使用。
图2是由LM331N构成的频率/电压转换电路，图中的fH是是行同步输入信号频率，VH是输出电压，该电路的功能是将不同的输入信号频率fH转换成不同的直流输出电压VH。
在由LM331N构成的f/V转换电路中，VH和fH之间存在确定的线形关系，VH = kfH。其中k是一个常数，它由外接R、C元件的参数决定，可以用公式k = 2.09×RL/RS×(Rt×Ct)进行计算，其中RL为外部负载电阻、RS为基准电流调节电阻、Rt为定时电阻、Ct为定时电容。在上面的电路中，k = 2.09×RL/(VR1+R5)×(Rt×Ct) ≈ 0.27。
根据上述关系，可以算出各种显示模式所对应的VH：VCGA= 0.27×15.6 ≈4.2V， VEGA= 0.27×21.7 ≈ 5.9 V，VVGA= 0.27×31.5 ≈ 8.5V。
该芯片的供电电压Vc可根据实际需要确定，如果需要输出的电平高，则应提高供电电压，一般可取+5~+27V。
由频率/电压转换电路得到了随行频fH作线形变化的电压VH，利用VH就可以对各部分的电路参数进行自动调节了。下面是利用LM331构成的自动S 校正电路的一个实例。
显示器中的S校正，是通过在偏转电路中串联电容（称之为S校正电容Cs）来实现的，S自动校正实际上只能通过多个逆程电容CS0、CS1、CS2、CS3、…等的不同组合使S电容总容量发生变化，从而实现按频率变化的分段补偿。所以，不能直接使用VH，而必须进行相应的处理，将VH按照数值的变化进行分割，用分割后的电压值去控制串联在S校正电容回路中的电子开关，使其“通”或“断”，以达到增加或减少电容个数的目的。
图3是一个典型的自动S校正电路。行频信号fH从LM331的6脚输入，变换成电压信号VH后，经过电压跟随器HA17538进行信号缓冲，送至四电压比较器LM339的负极，在4个比较器的正极上由分压电路提供了4个互不相同的对应于相应视频模式的基准电压Er1~Er4。我们已经知道，当显示器分辨率设定较高时，fH较高，VH也高。当LM339四个比较器的公共正极上的电压高于某个比较器的负极基准电压时，则该比较器输出低电平，使场效应管（其作用相当于电子开关）截止，该回路则处于断开的状态。
反过来，行频越低，并联的电容数量越多，S校正电容的容量也越大。作为极端的情况，当显示模式被设定在该显示器的最小分辨率状态时，四个比较器均输出高电平，四个场效应管均饱和导通，逆程电容为5个电容并联的总容量，即CS = CS0 + CS1 + CS2+ CS3 + CS4。而当显示模式被设定在该显示器的最大分辨率状态时，四个比较器均输出低电平，这时逆程电容仅有CS0起作用。
采用LM331构成的自动调节电路实现参数的自动适应的方法，同样可以实现亮度的自动控制。具体做法是：通过使用LM331输出的电压VH来改变逆程电容的数量或电路结构，以改变逆程电容的容量，达到亮度的自动控制，使屏幕亮度不随频率的升高而自然增大。
以LM331N为核心构成的自动调节电路，其输出的电压难以直接被自动调节电路使用，而需要另外的电路进行转换，因而电路复杂，它正在被专用芯片WT8043所取代。
WT8043构成的参数自动调节电路
WT8043系列芯片（如图4）是台湾伟诠公司推出的多频同步显示器专用的同步信号处理IC，具有行频与场频鉴别、显示状态选择、同步脉冲极性检测与转换等功能。使用该器件可实现多频同步显示器的自动幅度控制及行频范围的自行设定。
使用WT8043芯片实现行供电电压的自动调节的方法是：在WT8043的输出端产生随频率变化的控制电压，利用该电压来控制开关电源向行电路供电的电压调节电路，使其输出电压随频率的增加而升高，所以简便而可靠。
下面以OLITI牌15英寸彩显为例，说明使用WT8043实现行幅度自动调节的原理和方法。图5是具体电路。图中Q803的工作状态是受显示器工作模式控制的，行频改变，其基极电压随之改变，从而控制前级Q504及Q503的导通状态，达到改变行供电电压的目的。
当显示模式为标准VGA（行频为31.5kHz），WT8043的7、8、9脚均为高电平，D807、D808和D810均截止，此时的A点电压较高，Q803截止，行电路仅由D507整流输出供电，电压较低。
当显示器分辨率提高时，行频随之提高，D807、D808和D810中的三只二极管逐一导通，A点电压随之降低，改变了Q803的饱和导通状态，其集电极电压上升，抬高了Q504的基极电位，由于B点电压高于C点电压，因此Q503的c、e极之间有电流通过，D507因反偏而截止，行电路由D506整流供电。随着行频的升高，Q503导通程度提高，行电路供电电压也随之提高。
由此可见，行供电电压的高低受控于行频，如果行频提高一个档次，则A点电压降低一个档次，行电路供电电压也升高一个档次，这样便克服了因行频增加而行幅变窄的不利影响。
