【正文】 目 錄第一章 顯示器基本原理.............................. 2第一節(jié) 顯示器概況................................ 2第二節(jié) 顯示器組成原理框圖及各部分主要功能...........9第三節(jié) 顯像管基本知識..............................11第四節(jié) 行掃描電路..................................23第五節(jié) 場掃描電路..................................36笫六節(jié) 枕形失真及延伸性失真........................40第七節(jié) 行場同步電路................................45第八節(jié) 視頻電路....................................46第九節(jié) 亮度對比度和自動亮度控制電路................61第十節(jié) 消隱和消亮點電路............................66第十一節(jié) 顯示器電源.................................68第十二節(jié) 多頻顯示器特點.............................86第十三節(jié) 大屏幕顯示器特點...........................88第一章 顯示器基本原理本章主要是針對初學(xué)者而編寫的,所寫內(nèi)容是最基本的理論知識且不涉及很多的數(shù)學(xué)公式,只是定性地進(jìn)行基本原理的闡述,易學(xué)易懂,比較容易握。另一方面本章的內(nèi)容對每一個顯示器維修工作者來說又是必不可少的理論基礎(chǔ)知識,因此這一章的內(nèi)容又是非常重要的。第一節(jié) 顯示器概況顯示器的發(fā)展是伴隨計算機的發(fā)展而發(fā)展起來的。在顏色方面由(單色、綠色、黃色、琥珀色、紙白色)發(fā)展到彩色。單色顯示器由單色發(fā)展到多灰度（16 個灰度）單色顯示器，VGA 單色顯示器而后發(fā)展為VGA 多頻單色顯示器，彩色顯示器最初只有4 色，很快發(fā)展到8 色→ 16 色→ 64 色→ 2n顏色。（從理論上講顏色是無限的）,目前大屏幕可到數(shù)萬種顏色。在分辨率方面：從低分辨率(320200) 到中分辨率640200 → 640350 →640400,到高分辨率640480→ 800600→ 1024768, 發(fā)展到超高分辨率12801024→ 12801280→16001280 以上。顯示方式為CGA→EGA（ EGA Enhanced Graphic Adaptor）→VGA（Video Graphic Adaptor）→ SVGA（Super Video Graphic Adaptor）→ 8514/A → TVGA → XGA ，VISA 等。輸入信號從分離式的TTL 發(fā)展為模擬信號（Analog）。在掃描頻率方面：行掃描（又稱水平掃描）從單一頻率到多頻自動跟蹤， 到120kHz 甚至更高,場掃描頻率從50Hz 到120Hz ,甚至更高。在顯像管方面：從黑白顯像管發(fā)展到彩色顯像管，從三槍到單槍，從曲面發(fā)展到平面，直角顯像管點距（玻璃體上色點之間的距離稱為點距） 以上, →→ →, 甚至更小。顯像管點距越小，顯示器的分辨率越高，顯像管的價格越貴。顯示器分辨率的高低除了與顯像管的點距有關(guān)外，還與顯示適配器（又稱彩色顯示控制卡，現(xiàn)在都作在主機板上）有關(guān)，即顯示控制卡的分辨率。顯像管的尺寸大小向兩個方向發(fā)展：大屏幕發(fā)展到20 英寸以上，小屏幕小到9 寸以下。在電路方面：從分離元件 →到局部采用集成電路，比如行場振蕩采用集成電路→ 到顯示器各組成部分（電源掃描電路、同步信號處理電路、視頻信號處理電路等）均有→部分電路采用了集成電路；從小規(guī)模集成電路→ 中規(guī)模集成電路→ 大規(guī)模集成電路→ 到超大規(guī)模集成電路（SLSI ）以及微電腦的應(yīng)用。在元器件方面：是從電子管 →晶體管→從大型元件→ 小型元件→超小型元件（電阻、電容、電感、集成電路等）采用貼片技術(shù)，使得體積更小，提高了可靠性。顯示器在應(yīng)用方面：也越來越廣泛而且在向高科技領(lǐng)域發(fā)展，如計算機輔助設(shè)計（CAD）、 電腦輔助生產(chǎn)制造（CAM）、各種工作站（EWS0）、辦公自動化（OA） 系統(tǒng)、高檔微機監(jiān)控系統(tǒng)和空中遙感繪圖分析多媒體等。下面用原理方塊圖說明顯示器的發(fā)展概況， 所示：二：顯示器種類顯示器主要分兩大類：一是平板式顯示器，主要包括液晶顯示器、等離子顯示器、真空熒光顯示器、電致發(fā)光顯示器等，其中液晶顯示器在筆記本電腦中得到了極其廣泛的應(yīng)用。二是陰極射線管CRT 顯示器。本書只介紹這類顯示器。陰極射線管顯示器的分類方法有幾種，下面作具體說明： 按顯示顏色分類可分為單色顯示器和彩色顯示器兩種。單色顯示器屏幕所顯示字符(或圖形)的顏色取決于顯像管玻璃體所涂熒光粉的顏色,有綠色(Green )、黃色（Yellow）、 琥珀色（Amber）、 紙白色（Paper White）， 該類顯示器稱為多灰度單色顯示器。單色顯示器有12 英寸、14 英寸的，還有超小型VGA 多頻單色顯示器，這類顯示器體積小、重量輕、圖像清晰，最適用于戶外或流動性強的工作場合。單色顯示器由于價格便宜，曾經(jīng)很受銀行和郵電部門的歡迎。彩色顯示器所采用的彩色顯像管有蔭罩管，自會聚管，而蔭罩管已逐漸被淘汰。彩色顯示器可給出無限種顏色，因此顯示的圖形效果令人滿意，由于彩色顯像管的成本高而造成彩色顯示器的價格較貴，特別是17 寸以上的大屏幕彩色顯示器就更貴了。但是近兩年由于市場競爭價格大幅度下降。2 按顯示卡分類可分為5 種。（1） MDA 單色顯示器，與之相配合使用的是IBM PC 微機和單色顯示適配卡（Monochrome Display Adapter）， 它只能提供文本方式，分辨率為720350 ， 場頻為50Hz。 而大力神（Hercules） 單色顯示適配卡具有圖形顯示功能，分辨率為720350， 后來又有多灰度單色顯示器。（2） CGA 彩色顯示器分辨率為640200， ，場頻為60Hz。現(xiàn)在基本被淘汰。（3） EGA 彩色顯示器分辨率為640350，場頻為60Hz ?，F(xiàn)在基本被淘汰。（4） VGA 彩色顯示器與之配合使用的顯示卡是VGA（Video Graphic Array）卡，其分辨率為640480、 640400、640350，場頻為60Hz/70Hz。 可顯示顏色為256 種，另外有VGA 單色顯示器，這兩種顯示器所運行的應(yīng)用程序可互換，它們的輸入信號均為R、G、B 模擬信號。單色顯示器用灰度表示彩色信號。（5） 多頻顯示器，多頻顯示器由美日兩國在80 年代率先推出。多頻顯示器可與任何顯示視配卡直接相連。多頻顯示器首先推出的是TTL 信號輸入的雙頻顯示器，顯示方式有CGA 和EGA兩種。例如AST、IBM、COMPAQ、GW 等公司都曾生產(chǎn)過該種顯示器。很快又推出TTL 和VGA 兩用顯示器，這種顯示器的頻率范圍還不高。隨后VGA 雙頻顯示器就出現(xiàn)了即所謂SVGA ，分辨率為800600， 并兼容標(biāo)準(zhǔn)VGA。隨著計算機及其應(yīng)用的迅速發(fā)展，對顯示器的要求越來越高，因此CGA、EGA 兩種顯示器也已逐漸被淘汰，于是VGA 多頻顯示器就得到了極為廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，目前據(jù)悉它的行頻可達(dá)到120kHz 甚至更高，場掃描頻率可達(dá)120Hz 或更高。3． 按掃描頻率分類?？煞譃閱晤l顯示器和多頻顯示器。（1） 單頻顯示器行掃描頻率固定不變。各種型號的顯示器開始都是單頻顯示器，后來發(fā)展為多頻顯示器。（2） 多頻顯示器，它是目前市場上最流行的顯示器，也是今后顯示器發(fā)展的方向。4. 按輸入信號分類可分為兩種。（1）數(shù)字TTL 顯示器，這種顯示器的輸入信號是分離式的TTL 脈沖信號，其輸入視頻信號最多有6 個（R、G、B各兩個）。最多可顯示顏色為2=64， n 為視頻信號的個數(shù)，最少為3 個，最多為6 個。CGA、EGA 彩色顯示器就屬于這一類。（2）模擬（Analog ）顯示器，其視頻輸入信號只有三個模擬信號。這種顯示器從理論上講可顯示無窮多的色彩，但實際上要受彩色顯示控制卡顯示能力的限制。這種顯示器是今后發(fā)展的方向。三、掃描問題對于掃描問題，在這里不講具體電路的工作原理，而是對逐行掃描和隔行掃描做些介紹，以便更多人了解什么叫逐行掃描和隔行掃描，為什么電視采用隔行掃描方式，為什么有的顯示器采用逐行掃描，有的顯示器采用隔行掃描，而同一種型號顯示器為什么既可采用逐行掃描又可采用隔行掃描等。電子束在顯像管熒光屏上的有規(guī)律的運動叫掃描。電子束在顯像管熒光屏上作水平方向的掃描，通常叫水平掃描或行掃描，本章采用行掃描這個術(shù)語：電子束在顯像管熒光屏上作垂直方向的掃描，通常叫垂直掃描或場掃描。本章采用場掃描這個術(shù)語。顯示器的掃描與電視一樣，掃描方式是從左到右自上而下地掃描。在水平方向先從左到右進(jìn)行正程掃描，接著快速從右端回到左端完成一周工作，整段時間稱為“行掃描周期”，其重復(fù)頻率叫“行頻”用fH 表示。在垂直方向先自上而下進(jìn)行正程掃描，接著快速從下端回到上端完成一周，工作整段時間稱為“場掃描周期”。 其重復(fù)頻率叫“場頻”，以fv 表示。一般人的眼睛對低于46Hz 的頻率會感到屏幕在閃爍，為了克服這種閃爍我國電視采用隔行掃描，而有的顯示器也采用隔行掃描，我國電視采用625 行制，在垂直方向上將一幀圖像分成625 行來傳送，規(guī)定一秒鐘內(nèi)將圖像由上而下地傳送25 遍，傳送一遍叫一幀，因此幀頻是25Hz 。25Hz 的掃描頻率對人來講太不適應(yīng)了，于是將625 行分成兩次傳送， 行（叫做一場），因此場頻是50Hz 。滿足隔行掃描的條件是場頻與行頻之間要滿足下式關(guān)系：fH =（ n + 1/2 ）fv假設(shè)fz 表示“幀頻”， 因為fv 等于fz 的兩倍，所以有fH =（ 2n + 1 ）fz實際掃描過程是連續(xù)不斷的，所謂隔行是指在一幅畫面上，掃描時間相繼的兩行是落在相隔一行的空間位置上。對于逐行掃描幀頻與場頻是一樣的。若采用隔行掃描，一幅中的第一場掃描奇數(shù)行（第9……行），第二場掃描偶數(shù)行（第8……行）。隔行掃描用示意圖表示，圖中編號1 2 3……表示掃描的時間順序，兩邊的編號①、②、③……表示掃描行的空間順序（位置）。實線表示正程掃描軌跡，虛線表示逆程掃描軌跡。從圖可見，第一場掃描了①、③、⑤……⑨ 行，第5 行開始不久轉(zhuǎn)入垂直逆程，第6 行開始一段之后轉(zhuǎn)入垂直正程，第二場開始，第7 行至第10 行，掃描了③、④、⑥…… ⑧行，第10 行結(jié)束。第二場轉(zhuǎn)入逆程，逆程結(jié)束轉(zhuǎn)入第三場。第三場的掃描與第一場完全重合，第四場的掃描與第二場完全重合。以后重復(fù)進(jìn)行。顯示器的掃描頻率與掃描線數(shù)的關(guān)系與電視相同。但顯示器的垂直分辨率與掃描線數(shù)不完全是一個概念。四、顯示方式與行場頻率的關(guān)系在行場掃描問題中已講到我國電視標(biāo)準(zhǔn)行掃描頻率為15625Hz， 場掃描頻率為50Hz 線，即行頻/場頻= 15626/50 = 線因為電視采用隔行掃描，每一幀畫面（一幅畫面）分兩次掃描完成625 線，電視隔行掃描理論對顯示器完全適用。計算機的組成可分成三部分，即計算機主機、顯示系統(tǒng)和電源。顯示系統(tǒng)包括顯示控制卡和顯示器。顯示控制卡輸送給顯示器的信號有行、場同步信號，以保證顯示畫面的穩(wěn)定有序，R、G、B（ TTL 或Analog 信號）輸送給顯示器可隨時觀察計算機的工作過程和結(jié)果。顯示卡的晶振頻率（或2 分頻，4 分頻等）決定了點頻（點周期），顯示卡的總偏程值決定了每行最高點數(shù)和垂直行數(shù)，而點頻決定了行場頻率。顯示系統(tǒng)的顯示方式首先（最主要的）是由顯示卡決定行、場掃描頻率，每行最高可顯示點數(shù)和每場有可顯點的最高行數(shù)，實際上還要看顯示器顯像管蔭罩孔的數(shù)目和顯示器熒光屏有效尺寸以及視頻信號通道的帶寬是否滿足要求。從以上分析可以看出顯示卡的制作決定了顯示方式，包括：行、場頻率及其信號極性、分辨率、視頻信號（TTL 或Analog 信號）。比如CGA ，分辨率為640200,視頻信號為TTL 電平脈沖信號，16 色。VGA ， 分辨率為640480 ，視頻信號為模擬信號（Analog），顏色為無窮。某一型號顯示器的最高分辨率要有相應(yīng)的顯示卡配合使用，它取決于顯像管蔭罩孔的數(shù)目和孔距（即顯像管點距），顯示器屏幕有效顯示尺寸以及視頻信號通道的帶寬。根據(jù)計算和實際經(jīng)驗得知，一個14 的顯示器在水平方向可實現(xiàn)800 個可顯點（像素），而不可能實現(xiàn)1024 個可顯點，既使計算機設(shè)置1024768 的顯示模式，雖然顯示器可以工作在1024768 顯示方式，但效果是不好的會造成字符、圖形的邊緣模糊，其主要原因是顯示屏幕小顯像管的點距不夠小。比如IBM 8514/A 要實現(xiàn)1024768 的顯示， 點距16 英寸以上的顯像管，若使用14 英寸顯像管， ，這樣才能達(dá)到滿意的效果。五、顯示器失真問題不管是單色顯示器還是彩色顯示器的圖像（包括字符顯示）都會存在程度不同的失真問題。由于產(chǎn)生失真的原因不同，又分為幾何失真和非線性失真兩種。幾何失真是由于物理原因造成的，例如：偏轉(zhuǎn)線圈制作工藝誤差及其安裝誤差等。而非線性失真是由于各元件都存在電阻損耗或元件性能在使用過程中變壞等原因造成的。所以不能籠統(tǒng)的談?wù)撌д鎲栴}。下面對兩種不同性質(zhì)的失真問題進(jìn)行簡單的分析。 幾何失真幾何失真有枕形失真、梯形失真、平行四邊形失真、桶形失真、傾斜失真5 種。下面從電工學(xué)原理角度講一講偏轉(zhuǎn)線圈的工作原理，以及由偏轉(zhuǎn)線圈引起的幾何失真。偏轉(zhuǎn)線圈分行偏轉(zhuǎn)線圈和場偏轉(zhuǎn)線圈，它們分別使電子束作水平和垂直方向的掃描。當(dāng)偏轉(zhuǎn)線圈有電流通過時就產(chǎn)生磁場，電子束在磁場作用下就在屏幕上從左至右，從上到下進(jìn)行反復(fù)掃描。 行偏轉(zhuǎn)線圈分上下兩部分，產(chǎn)生垂直方向的磁場，使電子束作水平方向的偏轉(zhuǎn)，場偏轉(zhuǎn)線圈分左、右兩部分，產(chǎn)生的磁場是水平方向的，使電子束作垂直方向的偏轉(zhuǎn)。如果行、場偏轉(zhuǎn)線圈的磁場彼此