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顯示器組成原理框圖及各部分主要功能

一、原理框圖

顯示器原理框圖

顯示器由行掃描電路、場掃描電路、視頻處理電路、視頻放大電路、同步信號處理電路、亮度調整電路、自動亮度(ABL )控制電路、電源和顯像管等八部分組成。原理框圖見圖1.5 所示。


二、各框主要功能

1、 視頻處理電路

目前流行的顯示器絕大部分是VGA 彩色顯示器,但個別用戶還在使用TTL(CGA、EGA)彩色顯示器,所以該電路包括這兩種顯示器的內容。VGA 顯示器視頻處理電路的主要功能是,將計算機送入的R、G、B模擬脈沖信號進行視頻處理后送入視頻放大電路。視頻處理電路多數都采用M51387 或LM1203N 兩種芯片。TTL彩色顯示器視頻處理電路先將TTL 數字信號進行放大整形,然后進行釋碼處理,再將TTL 信號變成模擬信號,送入視頻放大電路。整形放大一般采用三極管,釋碼處理常采用N82S147AN(同DM74S472N)或N82S135N, D/A 轉換電路前幾年常采用分離元件,現在均采用集成電路。兩種顯示器視頻處理電路都具有對比度控制功能,亮平衡調整功能等。

2、 視頻放大電路

主要功能是對經過視頻處理后的模擬信號進行放大,常通過射極跟隨器輸出送入顯像管陰極RK、GK、BK。該電路還具有暗平衡調整功能,保證屏幕背景顏色適宜,該電路有足夠的帶寬和放大量,保證圖像清晰不失真。

3、行掃描電路

(1)   輸送給行偏轉線圈線性良好的行頻鋸齒波電流,峰值可達幾個安培。

(2)   供給顯像管所需要的工作電壓、陽極高壓,單色顯像管為14-17kV,14 英寸彩色顯像管為22-30kV,17 英寸以上大屏幕為26-34kV。為14-20 英寸彩色顯像管提供聚焦極電壓5-8kV,為14 英寸彩管提供加速極電壓:250-450V。為亮度控制電路提供-170-400Vpp 脈沖電壓,為燈絲提供6.3V 直流或20-30VPP行脈沖電壓。目前生產的彩色顯示器顯像管燈絲電壓大多數型號采用電源供電,有些顯示器還由電腦控制。

(3)   給顯像管提供行消隱信號,使行掃描逆程中電子束被截止,實際上電子束沒有完全截止,只是屏幕亮度在適合的情況下不出現回掃線。

(4)   向行掃描集成電路(AFC)鑒相器提供行逆程脈沖信號。

經積分變為鋸齒波作為比較信號與同步信號進行比較,達到行掃描頻率和相位與同步信號的頻率和相位完全同步,保證屏幕圖像穩定。

(5)   向高壓保護電路提供高壓取樣脈沖。

(6)   國外一些顯示器還提供高壓直流取樣電壓送入高壓穩定電路。

4、 場掃描電路

(1)   為場偏轉線圈提供線性良好的鋸齒波電流。

(2)   能夠方便地調整場掃描頻率幅度和線性確保圖像在垂直方向穩定。

(3)   為顯像管提供場消隱信號。

5 、同步信號處理電路

隨顯示方式的多種變化,掃描頻率升高范圍加寬,行場同步信號的頻率和極性也隨之變化。該電路要根據行振蕩芯片對同步信號極性的要求提供極性一致的同步信號。另外同步信號的幅度要足夠大。一般為3-5Vpp。

6、 亮度和自動亮度控制(Automatic Brightness Limiter)電路

顯像管電子的發射量有兩種控制方式:一種由陰極電壓的高低控制。前幾年生產的顯示器多數采用陰極控制,這種方法控制范圍小,其控制電壓黑白顯象管一般為40V,彩色顯象管一般為45-185V,由電位器調整電壓的大小,通過視放電路改變陰極電壓的大小。第二種是柵極(GI) 控制,通過改變柵極電壓的大小,來調整陰極電子的發射量。亮度控制電路為柵極提供0--60V 直流電壓,這種控制方式范圍大,基本取代了陰極控制方式。

自動亮度控制(ABL)電路,由于某種原因使得顯像管陽極高壓升高,使圖像背景亮度即顯像管光柵太亮,會縮短顯像管壽命,而且對人的眼睛也是有害的。為了避免這種現象的出現,顯示器一般都采用這種控制電路,簡稱ABL 電路。該電路將行輸出變壓器陽極高壓負端(由于顯像管亮度變化而產生的)電壓變化進行取樣,此電壓叫ABL 控制電壓,經控制電路放大加到視頻處理電路中的對比度控制電路,通過對比度控制電路使顯像管的亮度變暗,恢復正常。

7、 顯像管

通過顯像管的屏幕實時地將計算機的工作過程和結果顯示出來。

8、 電源

向顯示器各組成部分提供穩定的直流工作電壓即:

(1)   行場振蕩電路電源電壓一般為12V。

(2)   行輸出電源電壓其大小隨行同步脈沖頻率升高而升高,一般為54-130V,常用B+表示,大屏幕可到195V。

(3)   行推動電路電源電壓一般為12V-100V。

(4)   場輸出電路電源電壓一般為12V-100V。

(5)   視頻放大電路電源電壓為60-180V。

(6)   視頻處理電路電源電壓一般為12V。

(7)   一般集成電路電源電壓為5V。

燈絲電源電壓一般為6.3V。

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