crt课件

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2014年10月14日 星期二8时33分 57秒
第一节 彩色显示器的组成原理
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(6)高压阳极(H.V)。又称第二阳极和第四阳极，两个阳极彼此相连，加 有很高的直流电压，一般在23～27kV，高电压形成的电场加速飞行中的电子， 赋予电子更大的能量，让电子到达屏幕时，以巨大的动能激励荧光粉发光。 阳极高压由行输出变压器产生，通过显像管管壁上的高压插座加在内壁 的导电石墨层上，然后再通过同石墨层相接触的簧片加到电子枪的第二、第 四阳极。高压插座通常称为高压嘴。 3）玻璃外壳 玻璃外壳呈漏斗状，玻璃壳内抽成真空，电子枪及其他零件均密封在里 面。 4）荧光屏 显像管荧光屏玻璃内壁涂有一层荧光粉，荧光粉点的直径为 0.05 ～ 0.1mm，它们按红(R)、绿(G)、蓝(B)顺序重复地在一行上排列，下一行与上 一行小点位置互相错开。荧光粉受电子轰击而发光，材料不同的荧光粉受到 电子束轰击时会发出不同颜色的光。荧光粉表面有一层很薄的铝膜，与显像 管阳极相连，既用来吸引电子，又可使荧光粉向内的光反射到屏幕外。在距 荧光屏约10mm处设置一块薄钢板制成的网孔板，称为分色板或荫罩板。板上 每个小孔对准一组三色荧光点使三个阴极发射的电子束，通过板上小孔撞击 各自所对应的荧光粉点。所以三束电子束应在荫罩处会聚。 江西工业工程职业技术学院 丁强华
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2）电子枪各电极主要作用 电子枪用于产生受控电子束，并完成电子束的加速、聚焦等功能。它由灯 丝、阴极、控制栅极、加速极、聚焦极和高压阳极构成。这些电极加上适当电 压，电子枪就能发射一束聚焦良好的电子束，在阳极高压的作用下以极高的速 度轰击屏幕上的荧光粉，使之发光。 (1)灯丝。灯丝接上额定的交流或直流电压，将产生热量，从而加热阴极， 使之发射电子。灯丝电压要求稳定，彩色显示器的灯丝电压一般由电源提供。
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彩色显示器是计算机系统中最基本的输出设备，通过它可以直观方 便地显示字符和图像信息。计算机处理的是并行数字信号，而显示器仅 能处理串行模拟信号，因此必须通过显示卡将数字信号处理为TTL电平信 号或模拟信号。因为显示卡决定显示器的显示颜色和显示字符或图形的 分辨率和刷新率，所以将显示卡和显示器合称计算机的显示系统。 彩色显示器从20世纪80年代初的CGA显示器，发展到目前的高分辨率、 高清晰度、大屏幕、绿色环保、低辐射、低功耗VGA系列显示器。其中有 VGA、SVGA、TVGA、XGA等。 第一节 彩色显示器的组成原理 一、彩色显示器电路组成与功能 彩色电视机由图像高中频电路（高频头、中频放大器、视频检波器） 、伴音电路(伴音中放、鉴频器、低放放大器)、色度电路(色解码电路、 基色解码电路)、亮度电路、同步分离电路、行扫描电路(鉴相器、行振 荡器、行激励、行输出、中高压电路)、场扫描电路(场振荡器、锯齿波 形成电路、场激励、场输出)、电源电路、显像管及附属电路等组成。
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三、光栅与图像 从电子枪发射出的电子束在内部电场的作用下沿着管轴方向 径直击中屏幕的中心部位，要想形成光栅，还必须使电子束偏转， 形成扫描。在显示器中是用通电线圈产生的磁场来使电子束偏转 的，这个偏转线圈套在玻璃外壳的管颈上。 电子束在磁场中会受到洛沦兹力的作用改变其运动方向。在 CRT显示器中从阴极发射出的电子束会同时受到由行偏转线圈和场 偏转线圈产生的合成磁场的作用。行偏转线圈中流通的是线性锯 齿波电流，该电流产生的交变磁场使电子束沿水平方向从左向右 周而复始地扫描。形成一条水平亮线。同理，在场偏转线圈产生 的磁场的作用下，该水平亮线又以场扫描频率从屏幕顶端位置向 屏幕底端位置周而复始地摆动，利用人眼的视觉暂留和荧光粉的 余辉作用，从而在视觉上形成光栅。
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第十章 彩色显示器的原理与维修
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第一节 彩色显示器的组成原理 第二节 显示电路及故障维修 第三节 视频电路的故障维修 第四节 多频数控彩显模式识别及系统控制分析 第五节 显示器电源电路故障维修 第六节 多频数控彩显行扫描电路原理及故障维修 第七节 多频数控彩显场扫描电路原理及故障维修
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与彩电的异同 和彩电相比，电路上与彩电相同的电路有：行、场扫描电路； 电源；显像管附属电路；视频电路。 没有的电路有：伴音电路、图像高中频电路、同步分离电路、 色度电路等。 相同部分不同的方式有：行、场同步信号外输入；视频电路直 接输入RGB三基色信号；行场扫描频率更高，并采用逐行扫描，显 像管显示点更小，图象更清晰，便于近距离观看。 彩显特有的电路 特有的电路包括副电源电路、显示模式识别切换电路、节电电 路、行场中心位置调节电路及光栅几何失真调节电路等。
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二、显像管及显示原理 1 ．彩色显像管结构与工 作原理 1) 彩色自会聚显像管结 构 阴极射线管CRT是构造 显示器的核心器件，一般称 为显像管。显像管是将电信 号转化为光信号的器件。它 能够将计算机输出的字符或 图像信息，以光的形式重现 在荧光屏上显像管是由玻璃 作外壳制成的真空器件。荫 罩式自会聚显像管主要由电 子枪、玻璃外壳和荧光屏三 部分组成，构造如图所示。
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彩色显示 器电路主要由 电源电路，系 统控制电路， 模式识别和切 换电路，行、 场扫描电路， 视频R、G、B 模拟三基色信 号放大处理电 路及显像管附 属电路等组成。
(2)阴极。彩色显像管有三个阴极，分别用RK、GK、BK表示。阴极是一镍 制的小圆筒，其中一端开口，灯丝从开口端伸人筒内；另一端则封闭，在这一 封闭端面的中心部位，涂有一小块金属氧化物，阴极被灯丝加热后，它上面的 金属氧化物就会释放出大量电子，即发射电子。
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(3)控制栅极。又称调制极(M)，是套在阴极外面的一个金属圆筒，在封 闭端的中心部位开有一个小圆孔(栅孔)，让阴极发射的电子束通过。栅极通 常加有0～60V的负电压，用电位器或CPU调整负电压来控制通过的电子数目， 用来控制显像管的亮度。显示器栅极负电压一般由行输出变压器提供。 (4)加速极(Screen)。又称帘栅极或第一个阳极，在显示器中一般用G2 表示。它是顶部开有小孔的金属圆筒，紧靠栅极。从阴极发射的电子，依靠 阴极温度所获得的一点能量，还不足以远离阴极，而必须加一个正电场，以 吸引这些电子，加速极就起到这种作用。加速极电压一般由行输出变压器产 生，通过电位器(一般与行输出变压器做在一起)加到显像管加速极上，彩显 的加速极电压一般为230～450V。电压越高，显像管越亮。 (5)聚焦极(FOCUS)。又称第三阳极。虽然从栅极和加速极过来的电子一 直在小孔中飞行，被限制在很小的范围内，但在以后的飞行中，又会因同性 相斥而散开，若不加以控制，打在荧光屏上就不是很细的点，使图像模糊不 清，为此在显像管中设置了聚焦极，它和其他极之间形成的特殊电场结构， 迫使散开的电子向中间靠拢，使之到达荧光粉时正好会聚成一点，提高了图 像的清晰度。彩色显像管聚焦极电压由行输出变压器产生，通过电位器(与 行输出变压器做在一起)加到显像管聚焦极上。电压一般为5～8kV。
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4．场扫描电路 彩色显示器的场扫描电路和彩色电视接收机场扫描电路类似，一般 均设有场振荡、场输出电路。但和彩色电视接收机电路不同的是其场振 荡频率是随显示模式的变化而变化的，这样其电路就比彩色电视接收机 场扫描电路复杂。 5．视频信号处理和放大电路 该部分电路主要由三路视频三基色信号放大电路组成，对显示卡输 入的视频三基色信号进行放大、钳位，推动末级视频放大电路。和彩色 电视机不同的是该视频放大电路的视频信号带宽很大，因此对该电路的 要求也比彩色电视接收机对应电路的要求高。末级视频放大电路一般由 三路共发-共基组成复合放大电路，以利于对此宽频带三基色信号的放 大。 6．系统控制电路(CPU电路) 系统控制电路是多频数控彩显的核心电路，主要由微处理器和外围的存 储器等组成，完成对各种模拟量(亮度、对比度等)的控制和行场幅度、 行场中心、枕形校正等，减少了以前电位器调整时出现的因接触不良造 成的各种故障，增加了显示器的功能和可靠性。
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1．电源电路 彩色显示器的电源电路主要由主电源(也称一次电源)、行输出电源(也称二次电 源)和节能电路组成。 1）主电源 主电源和彩色电视接收机的开关电源电路原理是类似的，其作用是为显示器整 机电路提供工作所需的直流电源电压。和彩色电视机不同的是：主电源一般采用他 激式开关电源，同时还为视频放大电路和灯丝电路提供电压。 2）副电源 对于多频数控彩色显示器，行、场扫描频率会随显示模式的变化而变化，而行、 场偏转线圈的电感量使固定的，随着显示模式的提高，行频增加，行偏转线圈的感 抗提高，行偏转电流减少，行幅变窄。为保证在行扫描频率变化的情况下行偏转电 流基本恒定，就必须适当调整行输出管集电极供电电压。因此，在多频数控彩显中 常设计有副电源电路，通过副电源的控制来实现行输出管电压的自动调整。 3）节能电路 显示器是整个计算机系统中消耗电能最多的部件。如 17 英寸彩显的功率约为 1OOW，故显示器应具有绿色节能功能。当键盘和鼠标较长时间内没有使用时，应使 计算机的硬盘停转和CPU的速度降到很低，进入休眠状态，使其功耗减少。同时可以 使显示器行场扫描电路停止工作，甚至使电源电路停止工作，这样可使显示器消耗 的电能进一步减小。
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2．彩色显像管显示原理 彩色显像基于三基色原理。三基 色是指三种互相独立的颜色，如红(R) 、绿(G)、蓝(B)三种单色，这三种单 色按不同比例可以配出不同的颜色。 这种彩色生成原理称为三基色原理， 如图所示。 控制K(R)、K(G)、K(B)电子束 的发射，便能控制每组红、绿、蓝 荧光小点的发光颜色。当人离屏幕 一定距离后，由于用肉眼无法分辨 每一个小点发光的颜色，因此从视 觉上看是这些点的色光混色效果生 成的颜色，这种混色法又叫空间相 加混色法。
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2．模式识别和切换电路 由于多频数控彩显输入的信号有多种模式，不同模式的输入信号其行 场同步信号的频率和极性可能不相同，必须有一个模式识别和自同步调 整电路，使显示器在各种显示模式下，显示的图像尺寸合适、高压稳定 亮度恒定。早期的模式识别电路一般由行、场同步信号极性转换电路和 行、场同步信号频率的自动跟踪与控制电路组成，电路结构十分复杂和 繁琐。而多频数控彩显由于具有微处理器，使电路大为简化。微处理器 根据输入的行场同步信号的频率和极性可自动识别出显示模式，并根据 所识别出的模式对各受控电路进行控制。 3．行扫描电路 彩色显示器的行扫描电路与彩色电视机行扫描电路类似，均设有鉴相 器、行振荡、行激励、行输出和中高压电路。由于多频数控彩显的行振 荡频率随显示模式的变化而变化，因此，多频数控彩显还设有自动S校 正电容切换电路、逆程电容切换电路、自动行线性电感调整电路、行中 心调节电路和行光栅调节电路等。可以看出，多频数控彩显的行扫描电 路要比彩色电视机的行扫描电路复杂得多。