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显示器组成原理框图及各部分主要功能

一、原理框图

显示器原理框图

显示器由行扫描电路、场扫描电路、视频处理电路、视频放大电路、同步信号处理电路、亮度调整电路、自动亮度(ABL )控制电路、电源和显像管等八部分组成。原理框图见图1.5 所示。


二、各框主要功能

1、 视频处理电路

目前流行的显示器绝大部分是VGA 彩色显示器,但个别用户还在使用TTL(CGA、EGA)彩色显示器,所以该电路包括这两种显示器的内容。VGA 显示器视频处理电路的主要功能是,将计算机送入的R、G、B模拟脉冲信号进行视频处理后送入视频放大电路。视频处理电路多数都采用M51387 或LM1203N 两种芯片。TTL彩色显示器视频处理电路先将TTL 数字信号进行放大整形,然后进行释码处理,再将TTL 信号变成模拟信号,送入视频放大电路。整形放大一般采用三极管,释码处理常采用N82S147AN(同DM74S472N)或N82S135N, D/A 转换电路前几年常采用分离元件,现在均采用集成电路。两种显示器视频处理电路都具有对比度控制功能,亮平衡调整功能等。

2、 视频放大电路

主要功能是对经过视频处理后的模拟信号进行放大,常通过射极跟随器输出送入显像管阴极RK、GK、BK。该电路还具有暗平衡调整功能,保证屏幕背景颜色适宜,该电路有足够的带宽和放大量,保证图像清晰不失真。

3、行扫描电路

(1)   输送给行偏转线圈线性良好的行频锯齿波电流,峰值可达几个安培。

(2)   供给显像管所需要的工作电压、阳极高压,单色显像管为14-17kV,14 英寸彩色显像管为22-30kV,17 英寸以上大屏幕为26-34kV。为14-20 英寸彩色显像管提供聚焦极电压5-8kV,为14 英寸彩管提供加速极电压:250-450V。为亮度控制电路提供-170-400Vpp 脉冲电压,为灯丝提供6.3V 直流或20-30VPP行脉冲电压。目前生产的彩色显示器显像管灯丝电压大多数型号采用电源供电,有些显示器还由电脑控制。

(3)   给显像管提供行消隐信号,使行扫描逆程中电子束被截止,实际上电子束没有完全截止,只是屏幕亮度在适合的情况下不出现回扫线。

(4)   向行扫描集成电路(AFC)鉴相器提供行逆程脉冲信号。

经积分变为锯齿波作为比较信号与同步信号进行比较,达到行扫描频率和相位与同步信号的频率和相位完全同步,保证屏幕图像稳定。

(5)   向高压保护电路提供高压取样脉冲。

(6)   国外一些显示器还提供高压直流取样电压送入高压稳定电路。

4、 场扫描电路

(1)   为场偏转线圈提供线性良好的锯齿波电流。

(2)   能够方便地调整场扫描频率幅度和线性确保图像在垂直方向稳定。

(3)   为显像管提供场消隐信号。

5 、同步信号处理电路

随显示方式的多种变化,扫描频率升高范围加宽,行场同步信号的频率和极性也随之变化。该电路要根据行振荡芯片对同步信号极性的要求提供极性一致的同步信号。另外同步信号的幅度要足够大。一般为3-5Vpp。

6、 亮度和自动亮度控制(Automatic Brightness Limiter)电路

显像管电子的发射量有两种控制方式:一种由阴极电压的高低控制。前几年生产的显示器多数采用阴极控制,这种方法控制范围小,其控制电压黑白显象管一般为40V,彩色显象管一般为45-185V,由电位器调整电压的大小,通过视放电路改变阴极电压的大小。第二种是栅极(GI) 控制,通过改变栅极电压的大小,来调整阴极电子的发射量。亮度控制电路为栅极提供0--60V 直流电压,这种控制方式范围大,基本取代了阴极控制方式。

自动亮度控制(ABL)电路,由于某种原因使得显像管阳极高压升高,使图像背景亮度即显像管光栅太亮,会缩短显像管寿命,而且对人的眼睛也是有害的。为了避免这种现象的出现,显示器一般都采用这种控制电路,简称ABL 电路。该电路将行输出变压器阳极高压负端(由于显像管亮度变化而产生的)电压变化进行取样,此电压叫ABL 控制电压,经控制电路放大加到视频处理电路中的对比度控制电路,通过对比度控制电路使显像管的亮度变暗,恢复正常。

7、 显像管

通过显像管的屏幕实时地将计算机的工作过程和结果显示出来。

8、 电源

向显示器各组成部分提供稳定的直流工作电压即:

(1)   行场振荡电路电源电压一般为12V。

(2)   行输出电源电压其大小随行同步脉冲频率升高而升高,一般为54-130V,常用B+表示,大屏幕可到195V。

(3)   行推动电路电源电压一般为12V-100V。

(4)   场输出电路电源电压一般为12V-100V。

(5)   视频放大电路电源电压为60-180V。

(6)   视频处理电路电源电压一般为12V。

(7)   一般集成电路电源电压为5V。

灯丝电源电压一般为6.3V。

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