光点测试仪阴极脉冲放大器的改进设计

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1、光点测试仪阴极脉冲放大器的改进设计

2、第1基本型阴极脉冲放大器是一种能输出上述技术指标的负向高压视频脉冲基础电路，它包括主频信号发生器、CCD同步电路、视频脉冲形成延时电路、R/G/B三色选择电路、驱动电路和输出电路。这些足以完成从接收主频信号到同步CCD摄像头再到输出负向高压视频脉冲等一系列操作，担也存在可靠性较差、自动化程度较低和使用不便等问题。因此当它应用于实际测试时，就可能因电路故障而导致测试系统损坏或因只靠手动操作而使测试进度缓慢等问题。实现型阴极脉冲放大器是在基本电路的基础上附加设计了机控电路和保护电路，这使得测试效率和测试可靠性大为提高。1机控原理500)this.s

3、tyle.ouseg(this)">在基本型阴机脉冲放大器中，像三色选择、Vk调节以及单帧或多帧图像采集等测试步骤都是通过动操作完成的。PC机除了将采集到的光点图像进行分析处理外，不再对其它测试设备进行任何控制操作。而在改进后的实现型阴机脉冲放大器中，由于PC机配有具有两个模拟I/O口和两个数字I/O口的驱动卡，所以几乎所有的测试操作都是由PC机去完成，也就是说PC机不但要分析处理光点图像，而且还要控制整个测试的操作过程，使整个测试过程从相当繁琐变得十分简化。1.1三色选择原阴极脉冲放大器通过三个手动开关完成R/G/B三色选择；改进后的阴极脉冲放大器则是由驱动卡中的数字I/O口控

4、制R/G/B三色选择，其中R/G/B三色选择电路被设计在主频信号发生器和视频脉冲放大器之间，即可看作为两者之间的衔接电路，如图1所示。R/G/B三色选择的控制信号来自PC机驱动卡的三位数字I/O输出口，应用三态门74LS126作为受控于P驱动卡的数字I/O输出口的三色选择开关。当数字I/O输出口输出显“1”时，R或G或B开关被打开。而当数字I/O输出口输出为“0”时关闭开关，故在阴极脉冲放大器的输出端通常输出一路高压视频脉冲，且在屏上显示单光点。虽然主频信号发生器同时输出两路零电平以上的正/负向TTL电平的脉冲至视频脉冲放大器，但只需将R/G/B三色选择开关设计在正向脉冲控制端即

5、可关闭R或G或B的高压视频脉冲输出，使视频脉冲放大器输出端的电压自动上升至Vk+180V，因而不会导致烧屏。500)this.style.ouseg(this)">1.2Vk调节Vk是控制阴极发射电流Ik大小的电压，调整Vk移动高压视频脉冲的位置可改变Ik的大小，如图2所示。Vk电源的可调节范围一般设计为0～+200V，以保证它在移动整个高压视频脉冲时能可靠截止各种显像管的Ik。过去的测试是靠手动调节Vk来控制Ik的变化，这很不便于连续测试显像管。现在的设计是应用PC机驱动卡的三路模拟I/O口提供的0～+10V驱动电压来分别控制三路Vk电源从0至+200V变化，即以改变低压调节端

6、的电压变化去控制高压输出端的电压输出，如图3所示。在Vk电源与PC机的连接中，为防止连线过长而引起驱动电压衰减，500)this.style.ouseg(this)">在Vk电源中设计了被偿电路，以确保低压调节端的电压变化始终为0～+10V。只被R/G/B三色选择控制信号选中的一路脉冲放大顺的Vk电源才能输出0～+200V调节电压，而未被选中的脉冲放大器的输出端则将Vk自动设定在+180V，以保证Ik可靠截止。此外，当调整Vk而改变视频高压脉冲的位置时，为防止叠回在Vk电源上的高频脉冲影响其直流输出的稳定性，应在Vk电源的输出端加入去耦电容C1、C2、C3。1.3多帧采集单帧采集

7、按鼠标一次，PC机从CCD摄像头抓取一幅光点图像，并计算其二维尺寸；多帧采集按鼠标数次，PC机从CCD摄像头抓取多幅光点图像，用多次平均法计算其二维光点尺寸。改进后的PC机图像采集方法不再只依靠标进行单帧或多帧采集，而是应用主频脉冲控制多帧采集，使得PC机在采集过程中无而只依靠鼠标操作来获得光点图像信号。配置在PC机内可编程I/O图像采集卡只需利用主频脉冲的前沿触发复位采集帧同步即可连续采集多幅光点图像，并应用多次平均法计算其二维光点尺寸，如图4所示。在未进行主频控制下的多帧采集时，CCD摄像头与I/O图像采集卡之间在像素时钟的控制下一帧一帧地实时传送图像信息，并由I/O图像采集

8、卡将显存中的图像信息送至显示器，因此在显示器上能观测到实时显示的光点图像，如图5所示。500)this.style.ouseg(this)">一旦PC机发送采集指令至I/O图像采集卡时，采集卡就使主频脉冲前沿触发帧同步后以主频为周期连续采含有10帧图像，此时CCD摄像头也以主频为外触发帧图像，如图4所示，从CCD摄像头的工作原理可知，摄取过程是拍摄下一帖、传送上一帧。2保护电路尽管基本型阴极脉冲放大器能产生高技术指标的阴极驱动脉冲以便在屏上显示高质量的高斯光点，但在实际测试显像管