Общие принципы

В баллоне 9 создан глубокий вакуум — сначала выкачивается воздух, затем все металлические детали кинескопа нагреваются индуктором для выделения поглощённых газов, для постепенного поглощения остатков воздуха используется геттер.

Для того, чтобы создать электронный луч 2, применяется устройство, именуемое электронной пушкой. Катод 8, нагреваемый нитью накала 5, испускает электроны. Чтобы увеличить испускание электронов, катод покрывают веществом, имеющим малую работу выхода (крупнейшие производители ЭЛТ для этого применяют собственные запатентованные технологии). Изменением напряжения на управляющем электроде (модуляторе) 12 можно изменять интенсивность электронного луча и, соответственно, яркость изображения (также существуют модели с управлением по катоду). Кроме управляющего электрода, пушка современных ЭЛТ содержит фокусирующий электрод (до 1961 года в отечественных кинескопах применялась электромагнитная фокусировка при помощи фокусирующей катушки 3 с сердечником 11), предназначенный для фокусировки пятна на экране кинескопа в точку, ускоряющий электрод для дополнительного разгона электронов в пределах пушки и анод. Покинув пушку, электроны ускоряются анодом 14, представляющем собой металлизированное покрытие внутренней поверхности конуса кинескопа, соединённое с одноимённым электродом пушки. В цветных кинескопах со внутренним электростатическим экраном его соединяют с анодом. В ряде кинескопов ранних моделей, таких, как 43ЛК3Б, конус был выполнен из металла и представлял анод сам собой. Напряжение на аноде находится в пределах от 7 до 30 киловольт. В ряде малогабаритных осциллографических ЭЛТ анод представляет собой только один из электродов электронной пушки и питается напряжением до нескольких сот вольт.

Далее луч проходит через отклоняющую систему1, которая может менять направление луча (на рисунке показана магнитная отклоняющая система). В телевизионных ЭЛТ применяется магнитная отклоняющая система как обеспечивающая большие углы отклонения. В осциллографических ЭЛТ применяется электростатическая отклоняющая система как обеспечивающая большее быстродействие.

Электронный луч попадает в экран 10, покрытый люминофором4. От бомбардировки электронами люминофор светится и быстро перемещающееся пятно переменной яркости создаёт на экране изображение.

Люминофор от электронов приобретает отрицательный заряд, и начинается вторичная эмиссия — люминофор сам начинает испускать электроны. В результате вся трубка приобретает отрицательный заряд. Для того, чтобы этого не было, по всей поверхности трубки находится соединённый с общим проводом слой аквадага — проводящей смеси на основе графита (6).

Кинескоп подключается через выводы 13 и высоковольтное гнездо 7.

В чёрно-белых телевизорах состав люминофора подбирают таким, чтобы он светился нейтрально-серым цветом. В видеотерминалах, радарах и т. д. люминофор часто делают жёлтым или зелёным для меньшего утомления глаз.

Угол отклонения луча

Углом отклонения луча ЭЛТ называется максимальный угол между двумя возможными положениями электронного луча внутри колбы, при которых на экране ещё видно светящееся пятно. От величины угла зависит отношение диагонали (диаметра) экрана к длине ЭЛТ. У осциллографических ЭЛТ составляет как правило до 40 градусов, что связано с необходимостью повысить чувствительность луча к воздействию отклоняющих пластин. У первых советских телевизионных кинескопов с круглым экраном угол отклонения составлял 50 градусов, у чёрно-белых кинескопов более поздних выпусков был равен 70 градусам, начиная с 60-х годов увеличился до 110 градусов (один из первых подобных кинескопов -- 43ЛК9Б). У отечественных цветных кинескопов составляет 90 градусов.

При увеличении угла отклонения луча уменьшаются габариты и масса кинескопа, однако, увеличивается мощность, потребляемая узлами развёртки. В настоящее время в некоторых областях возрождено применение 70-градусных кинескопов: в цветных VGA мониторах большинства диагоналей. Также угол в 70 градусов продолжает применяться в малогабаритных чёрно-белых кинескопах (например, 16ЛК1Б), где длина не играет такой существенной роли.

11. ЖК-мониторы - принцип действия, характеристики, интерфейсы подключения, Выполнить подключение ЖК-монитора, настроить видеосистему. Выполнить подключение и настройку звуковой платы в среде ОС Windows.

ответ

Жидкокристаллические экраны (LiquidCrystalDisplay, LCD) основаны на технологии жидких кристаллов. Они имеют панели, ячейки (пикселы) ко­торых содержат жидкие вещества, обладающие свойствами кристаллов, молекулы которых под воздействи­ем электрического поля могут изменять свою ориентацию и вследствие этого изменять поляризацию светового луча, проходящего сквозь них. Т.е. жидкие кристаллы выступают в роли шторок, частично или полностью перекрывающих световой поток. Жидкие кристаллы сами не излучают свет, а служат затворами, пропуская или не пропуская свет от ламп подсветки. Источниками подсветки служат лампы, которые горят постоянно.

Конструкция ЖК-панели. ЖК-панель имеет несколько слоев, среди которых ключевую роль играют две стеклянные подложки и находящийся между ними слой жидких кристаллов. Позади них расположены одна-две лампы подсветки и система зеркал, равно­мерно рассеивающих свет по поверхности. Свет от ламп проходит сквозь первую подложку, служащую поляризационным фильтром. На обеих подложках проделаны параллельные бороздки, определяющие исходную ориентацию жидких кристаллов. В отсутствие тока на управляющем тонкопленочном транзи­сторе молекулы вещества находятся в естественном состоянии и повернуты на 90⁰. В этом случае свет, испускаемый лампой подсветки, может проходить сквозь структуру слоев пакета.

Рис. Принципиалъное устройство ЖК-дисплея технологии TN

Важнейшие характеристики ЖК-мониторов:

Разрешение: Горизонтальный и вертикальный размеры, выраженные в пикселах. В отличие от ЭЛТ-мониторов, ЖК имеют одно, «родное», физическое разрешение, остальные достигаются интерполяцией.

Размер точки: расстояние между центрами соседних пикселов. Непосредственно связан с физическим разрешением.

Соотношение сторон экрана(формат): Отношение ширины к высоте, например: 5:4, 4:3, 5:3, 8:5, 16:9, 16:10.

Видимая диагональ: размер самой панели, измеренный по диагонали. Площадь дисплеев зависит также от формата: монитор с форматом 4:3 имеет большую площадь, чем с форматом 16:9 при одинаковой диагонали.

Контрастность: отношение яркостей самой светлой и самой тёмной точек. В некоторых мониторах используется адаптивный уровень подсветки с использованием дополнительных ламп, приведенная для них цифра контрастности (так называемая динамическая) не относится к статическому изображению.

Яркость: количество света, излучаемое дисплеем, обычно измеряется в канделах на квадратный метр.

Время отклика: минимальное время, необходимое пикселу для изменения своей яркости.Методыизмерения неоднозначны.

Угол обзора: угол, при котором падение контраста достигает заданного, для разных типов матриц и разными производителями вычисляется по-разному, и часто не подлежит сравнению.

Тип матрицы: технология, по которой изготовлен ЖК-дисплей.

Интерфейсы: (напр, DVI, D-SUB, HDMI и пр.).

Преимуществом и важнейшей особенностью технологии ЖК является отсут­ствие геометрических искажений, мерцания изображения, проблем с фокусировкой и сведением лучей. Монитор имеет меньшую глубину, чем электронно-луче­вая трубка. Исключается сложный электронный тракт, управ­ляющий разверткой лучей. Исчезает необходимость цифро-аналогового преобразования сигналов на пути от видеокарты к монитору.

Недостатки ЖК - чет­кие границы между элементами структуры экрана приводят к зернистости изображения. Отобразить картинку с хорошим качеством можно только в разрешении, совпадающем с физи­ческим числом элементов экрана. Большее разрешение невоз­можно выставить в принципе, а меньшее приводит к грубым искажениям при воспроизведении изображения. Жидкий кристалл работает как световой затвор, поэтому для воспроизведения цветовой палитры устанавливают светофиль­тры для каждого из основных цветов. В силу технологических особенностей невозможно управлять положением жидкого кри­сталла столь же точно, как яркостью люминофора. Отсюда — более узкий цветовой диапазон, воспроизводимый ЖК-панелями.

Особенности ЖК-технологии обусловливают и сравнительно узкое поле обзора изображения на экране. Обычно производи­тели указывают угол обзора для современных моделей равным 160-170° по вертикали и горизонтали. На самом деле угол ком­фортного обзора меньше раза в четыре (около 30-40°). При боль­ших углах падение контраста и цветовые искажения не позво­ляют считать изображение качественным.

Большой недостатк ЖК-панелей — время реакции (отклика) ячеек, то есть задержка при переключении из одного состояния в другое. Необходимо указывать полное время отклика при переключении элементов из черного в белый цвет. Для современных моделей ЖК-панелей оно составляет 4-25 мс. Однако этот параметр не дает представления о времени переключения ячеек на реальных задачах. К сожалению, время отклика ЖК-панели при переключении между промежуточ­ными уровнями яркости (например, от 25% до 75%) в 2-3 раза больше и достигает порядка 30-60 мс даже у лучших моделей. На практике это проявляется в появлении следа (шлейфа) за быстро перемещающимися объектами и рваном характере перемещения быстрых элементов в кадре.