Ход работы
Введение
Конструкция типичного монитора (рисунок 1) не сложна, хотя размеры этого устройства довольно большие. Мониторы в процессе работы потребляют значительное количество энергии, большая часть которой выделяется в виде тепла. Дополнительное пространство внутри корпуса позволять избежать перегрева и выхода из строя электронных компонентов монитора, а большое количество вентиляционных отверстий обеспечивает лучший теплообмен с окружающей средой. Еще одна причина, по которой мониторы собираются в просторных корпусах — это необходимость защиты от высоких напряжений. Во многих мониторах в процессе работы вырабатывается напряжение свыше 30 кВ (чем больше монитор — тем выше напряжение), и обычная полимерная изолирующая оболочка кабелей в таких условиях становится весьма ненадежным средством обеспечения безопасности. Поэтому для подачи высоких напряжений на соответствующие узлы монитора (в первую очередь на анод электронно-лучевой трубки) используются специальные кабели с высоковольтной изоляцией и, кроме того, они прокладываются на большом удалении как от печатных плат, так и от крышки корпуса монитора. Благодаря этому удается избежать возникновения разрядов между кабелями высокого напряжения и схемами управления монитора.
Обычный монитор состоит из пяти основных узлов: корпуса, электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), платы управления ЭЛТ, платы разверток и источника питания.
1 Корпус
Корпус монитора состоит из двух частей. К передней панели корпуса 3 (рисунок 1) крепится ЭЛТ и размагничивающая катушка. Эта конструкция привинчивается к раме 12, являющейся основной несущей деталью монитора. К ней крепятся печатные платы и прочие узлы. Задняя крышка корпуса 17 играет роль защитного кожуха для всего устройства. В большинстве случаев ее можно снять, вывернув четыре крепежных винта 18. В некоторых мониторах обе части корпуса дополнительно скрепляются пластмассовыми защелками.
2 Устройство электронно-лучевой трубки
В состав монитора входит ряд электронных узлов, вырабатывающих управляющие сигналы, питающие напряжения и т.п. Но самим своим появлением современные мониторы обязаны именно цветной ЭЛТ, от конструкции которой во многом зависит качество изображения и возможности устройства в целом. Основные принципы работы цветной и монохромной ЭЛТ аналогичны: испускаемые нагретыми катодами электроны под воздействием высокой разности потенциалов фокусиру ются в пучки, ускоряются и направляются к экрану, покрытому люминофором. У цветной ЭЛТ (рисунок 2) три электронных пушки со своими катодами — по одному для каждого из основных цветов. Управляющая, экранирующая и фокусирующая сетки выполняют те же функции, что и в монохромной
Рисунок 1 - Конструкция монитора
ЭЛТ. Изменяя напряжение, подаваемое на управляющую сетку, можно регулировать общую интенсивность электронных пучков (т.е. яркость свечения экрана). Напряжением, подаваемым на экранирующую сетку, осуществляется первичное ускорение электронов на пути к экрану, а фокусирующая сетка предназначена для «сжатия» электронных пучков, т.е. уменьшения их поперечного сечения. Сфокусированные и промодулированные по интенсивности электронные пучки с помощью магнитных полей, формируемых вертикальной и горизонтальной отклоняющими системами, направляются в различные точки на экране трубки. По сравнению с монохромными ЭЛТ, в цветных трубках имеется дополнительный элемент конструкции — теневая маска. Это тонкая металлическая пластина, в которой проделаны сотни тысяч микроскопических отверстий — по одному на каждый элемент изображения на экране. Маска расположена в непосредственной близости от экрана. Люминесцентные покрытия цветных и монохромных ЭЛТ также существенно различаются. Если в монохромной трубке слой люминофора однороден на всей поверхности экрана, то в цветной ЭЛТ используются три разных типа люминофоров, зерна которых сгруппированы в триады (рисунок 3). Зерна красного, зеленого и синего люминофоров расположены таким образом, что соответствующие электронные пучки попадают только на те зерна триад, для которых они предназначены. Эти зерна находятся настолько близко друг к другу, что каждая триада выглядит как единая точка (элемент изображения).
Рисунок 2 - Устройство цветной ЭЛТ
Размагничивающая катушка (рисунок 1), устанавливаемая непосредственно перед экраном ЭЛТ и предназначена для снятия остаточной намагниченности теневой маски. В момент включения монитора по ней протекает переменный ток с затухающей амплитудой.
Рисунок 3. Принцип формированитя цветного изображения
В цветных ЭЛТ необходимо очень точно управлять электронными пучками. Так какзерна люминофора расположены триадами, очень важно обеспечить попадание каждого электронного пучка только на предназначенное для него зерно. От точности наведения электронных пучков зависит такая характеристика монитора, как чистота цвета. Для повышения точности их юстировки предназначен установленный на горловине трубки магнит чистоты цвета. Кроме того, поскольку теневая маска пропускает электроны только через микроскопические отверстия, все три пучка должны пересекаться именно в этих отверстиях. Для решения этой задачи предназначен установленный на горловине трубки магнит сведения. Регулируя его положение (или ток через обмотку в случае использования электромагнита), можно добиться точного сведения пучков в центре экрана (так называемое статическое сведение). Для сведения пучков по краям экрана (динамического сведения) используется катушка сведения, сигнал на которую подается со схемы управления разверткой.