Монохромные цифровые мониторы

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Введение

С точки зрения принципа действия все мониторы для PC можно разделить на две большие группы.

Мониторы на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), называемой также кинескопом.

Плоскопанельные мониторы, выполненные, как правило, на основе жидких кристаллов, т.е. иначе жидкокристаллические (ЖК) или иначе LCD-мониторы (Liquid Crystal Display).

В данной дипломной работе производится исследование и анализ конструктивных особенностей, технического обслуживания и ремонта ЭЛТ мониторов PANASYNC SM70.

Мониторы на основе ЭЛТ

Наиболее распространенными устройствами отображения информации являются мониторы на основе ЭЛТ. Принцип действия таких мониторов мало отличается от принципа действия обычного телевизора и заключается в том, что испускаемый электронной пушкой пучок электронов, попадая на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение. На пути пучка электронов обычно находятся дополнительные электроды: модулятор, регулирующий интенсивность пучка электронов и связанную с ней яркость изображения, фокусирующий электрод, определяющий размер светового пятна, а также размещенные на горловине ЭЛТ катушки отклоняющей системы, позволяющие изменять направление пучка.

Любое текстовое или графическое изображение на экране монитора компьютера (так же как и телевизора) состоит из множества дискретных точек люминофора, представляющих собой минимальный элемент изображения (растра), называемых пикселами.

Такие мониторы называются растровыми. Электронный луч в этом случае периодически сканирует весь экран, образуя на нем близко расположенные строки развертки.

По мере движения луча по строкам видеосигнал, подаваемый на модулятор, изменяет яркость светового пятна и образует видимое на экране изображение.

Разрешающая способность монитора определяется числом элементов изображения, которые он способен воспроизводить по горизонтали и вертикали, например, 640x480 или 1024x768 пикселов.

Если в телевизоре видеосигнал, управляющий яркостью (интенсивностью электронного пучка), является аналоговым, т.е. непрерывным по времени и уровню, то в мониторах PC может использоваться как аналоговый, так и цифровой видеосигнал.

В зависимости от этого мониторы на основе ЭЛТ принято разделять на аналоговые и цифровые. Исторически первыми устройствами отображения информации - мониторами для PC - были именно цифровые мониторы (TTL).

Цифровые (TTL) мониторы

Управление цифровыми мониторами осуществляется двоичными сигналами, которые имеют только два значения: логическую единицу - "1" и логический ноль - "О" ("да" и "нет"). Уровню логической единицы соответствует напряжение около 5 В, уровню логического нуля - не более 0,4 В. Поскольку такие же уровни логической "1" (2,4-5 В) и логического "0" (0-0,4 В) используются в широко распространенной стандартной серии микросхем на основе транзисторно-транзисторной логики, или TTL (Transistor Transistor Logic - транзисторно-транзисторная логика), цифровые мониторы часто называют TTL-мониторами. Первые TTL-мониторы были монохромными, более поздние модели - цветными.

Цветные (RGB) цифровые мониторы

Поскольку кинескоп цветного монитора имеет не одну, а три электронные пушки для красного (Red ), зеленого (Green ) и синего (Blue ) цветов с раздельным управлением, его также называют RGB -монитором. Заметим, что современные аналоговые мониторы также являются RGB-мониторами, поскольку термин "RGB-монитор" обозначает только тот факт, что сигналы основных цветов подаются на монитор независимо, по трем отдельным проводам, при этом характер сигнала (цифровой или аналоговый) значения не имеет.д.анный термин был введен для того, чтобы отличать такие мониторы от более ранних моделей цветных мониторов, управление которыми, подобно телевизору, осуществлялось композитным видеосигналом, несущим информацию о яркости и цветности и передававшимся по одному проводу. В частности, такой композитный видеосигнал может формировать видеоадаптер CGA (Color Graphic Adapter ), для чего на нем имеется специальный коаксиальный разъем типа RCA, также известный под названием "тюльпан".

Цифровые RGB-мониторы предназначены для подключения к видеокартам стандарта CGA и EGA. Размер палитры (максимально возможное количество отображаемых цветов) каждого из мониторов определяется количеством двоичных сигналов, используемых для управления электронными пушками.

Видеосигнал на монитор CGA подается по четырем проводам: трем основным (R, G, В) и одному дополнительному (Intensity, или I). Сигнал I изменяет интенсивность электронных пучков, излучаемых всеми тремя пушками одновременно. В этом случае говорят о цветовой модели IRGB, позволяющей отобразить 2⁴ = 16 цветов.

На монитор EGA видеосигнал подается уже по шести проводам: сигналы трех основных (R, G, В) и трех дополнительных (г, g, b) цветов, позволяющие индивидуально регулировать интенсивность электронного пучка каждой пушки. Такая модель называется RrGgBg. Она позволяет отобразить 2⁶ = 64 оттенка цвета, однако ее возможности использованы в видеосистеме EGA лишь частично - из-за ограниченного объема видеопамяти для кодирования цвета пиксела используется не более 4 бит, поэтому одновременно можно отобразить только 16 цветов.

Помимо цветного, цифровые RGB-мониторы поддерживают и монохромный режим работы с отображением до 16 градаций серого (в этом случае сигналы трех цветов имеют одинаковую интенсивность). Цифровые RGB-мониторы (в частности, CGA) по сравнению с мониторами Hercules имеют меньшее разрешение. Назначение контактов разъемов мониторов CGA и EGA приведено в табл.1 и 2 соответственно.

Таблица.1. Назначение контактов разъема CGA

Номер контакта	Сигнал
1	Корпус
2	Корпус
3	Красный
4	Зеленый
5	Синий
6	Интенсивность
7	Спецификация изготовителя
8	Строчный синхросигнал
9	Кадровый синхросигнал

Таблица 2. Назначение контактов разъема EGA

Номер контакта	Сигнал
1	Корпус
2	Интенсивность (красный)
3	Красный
4	Зеленый
5	Синий
6	Интенсивность (зеленый)
7	Интенсивность (синий)
8	Строчный синхросигнал
9	Кадровый синхросигнал

В настоящее время цифровые мониторы являются большой редкостью, поскольку по современным меркам качество формируемого ими изображения, а также их эргономические свойства не выдерживают никакой критики. Можно смело утверждать, что они вредны для здоровья в целом и для зрения - в особенности.

Аналоговые мониторы

Аналоговые мониторы это мониторах, которые работают с видеокартами стандарта VGA (Video Graphics Array ) и выше. Они способны поддерживать разрешение 640x480 пикселов и более высокое.

Главная причина перехода к аналоговому видеосигналу состоит в ограниченности палитры цифрового монитора. При использовании двоичных видеосигналов расширение палитры возможно только за счет увеличения количества цветов, однако это тупиковый путь: если количество проводов в кабеле еще можно увеличить, то количество управляющих электродов (модуляторов) электронной пушки увеличить нельзя.

Если, к примеру, задаться целью получить режим True Color (24 бита на пиксел) на цифровом мониторе, то придется сконструировать ЭЛТ с тремя электронными пушками, каждая из которых должна иметь 8 (!) модуляторов. Совершенно очевидно, что это нереально.

В результате разработчики стали использовать не цифровой (двоичный), а аналоговый видеосигнал, который может принимать любое значение в диапазоне от 0 до 0,7 В. Поскольку этих значений бесконечно много, то палитра аналогового монитора не ограничена. Другое дело, что видеоадаптер может обеспечить только конечное количество градаций уровня видеосигнала, что в итоге ограничивает палитру всей видеосистемы в целом.

Аналоговые мониторы так же, как и цифровые, бывают цветными и монохромными, при этом цветной монитор может работать в монохромном режиме. Наиболее распространены, естественно, цветные мониторы, однако и монохромные аналоговые мониторы пользуются спросом, поскольку имеют ряд преимуществ по сравнению с цветными: меньшие габариты и энергопотребление, более низкую стоимость, лучшую резкость изображения (в них отсутствует зернистая структура люминофора, свойственная цветным мониторам).

Максимальное количество градаций серого, которое может отображать видеосистема с монохромным монитором, определяется видеоадаптером (точнее, разрядностью его цифроаналогового преобразователя и объемом видеопамяти). При использовании стандартного видеоадаптера VGA можно получить 64 оттенка серого, при использовании более современных адаптеров SVGA - 256.

Видеосигнал на аналоговый монитор подается через 15-контактный трехрядный D-образный разъем (стандартный разъем VGA, табл. .3). Поскольку полоса частот видеосигнала аналогового монитора значительно шире, чем у цифрового, для передачи RGB-сигналов используются витые пары (1-6, 2-7, 3-8). Наличие специальных битов идентификации позволяет видеоадаптеру автоматически определить, какой монитор подключен: цветной или монохромный. В последнем случае для передачи видеосигнала задействуется только одна пара контактов 2-7.

Таблица 3. Назначение контактов разъема VGA

Номер контакта	Сигнал	Номер контакта	Сигнал
1	Красный	9	Ключ (контакт отсутствует)
2	Зеленый	10	Нулевой (синхроимпульсы)
3	Синий	11	Бит идентификации 0
4	Бит идентификации 2	12	Бит идентификации 1
5	Земля (общий провод)	13	Строчные синхроимпульсы
6	Нулевой (красный)	14	Кадровые синхроимп ульсы
7	Нулевой (зеленый)	15	Не используется
8	Нулевой (синий)

Мультичастотные мониторы

Синхронизация означает не что иное, как временное согласование двух или более элементов. Она необходима также для согласования работы видеоадаптера и монитора. С этой точки зрения видеоадаптер формирует два сигнала синхронизации: строчной частоты (сигнал синхронизации по горизонтали, или строкам; измеряется в килогерцах) и кадровой частоты (сигнал синхронизации по вертикали, или кадрам; измеряется в герцах). В различных режимах и, соответственно, при различных разрешениях частоты этих сигналов могут различаться.

Все современные мониторы в первом приближении можно разделить на три большие группы:

с фиксированной частотой;

с несколькими фиксированными частотами;

многочастотные (их также называют мультичастотными).

Мониторы с фиксированной частотой воспринимают синхросигналы какой-либо одной частоты, например, для кадровой развертки 60 Гц, для строчной - 31,5 кГц. Мониторы с несколькими фиксированными частотами менее критичны к значениям частот синхроимпульсов и могут работать с набором из двух или более сочетаний частот кадровых и строчных синхроимпульсов. Мультичастотные мониторы, называемые иногда Multisync (по названию мониторов, выпускаемых фирмой NEC), обладают способностью настраиваться на произвольные значения частот синхросигналов из некоторого заданного диапазона, например, 30-64 кГц для строчной и 50 - 100 Гц для кадровой развертки.

Технические характеристики

Монитор VIEWSONIC 17GAA3L имеет следующие технические характеристики:

Тип кинескопа	М41КХН140Х
Диагональ кинескопа	17" (43см)
Угол отклонения луча	90^е
Размер зерна экрана	не более 0,27 мм
Частотный диапазон разверток: по горизонтали по вертикали	30-70 кГц 50-180 Гц
Максимальная разрешающая способность	1280x1024
Входной видеосигнал	аналоговый
Амплитуда сигнала на комплексной нагрузке	75 Ом 0,7 В
Входной синхросигнал	дискретный, однопол ярный, ТТЛ уровень
Смешанный синхросигнал	дискретный, биполярный, ТТЛ уровень
Динамический диапазон входного видеосигнала	0-0.7 8
Полоса видеочастот	не менее 100 МГц
Номинальная выходная мощность аудиосигнала	3x3 Вт
Напряжение питания	-90-132 В, - 198-264 В; 50У60 Гц
Потребляемая мощность	100 Вт
Размеры	418x438x438 мм
Вес	18,5 кг

Особенности конструкции

Конструктивно все электронные компоненты монитора VIEWSONIC 17 GA / GL расположены на платах, которые имеют следующее обозначения:

основная плата (MAIN PCB);

плата обработки видеосигналов (CRT);

плата обработки аудиосигналов (AUDIO PCB).

В состав монитора VIEWSONIC 17GA/GL также входят:

кинескоп (CRT);

петля размагничивания кинескопа;

отклоняющая система;

маска кинескопа;

корпус;

подставка;

сегмент поворотного механизма;

держатель динамической системы.

Структурная схема

Входные сигналы R, G, В через 15-контактный разъем и диодный ограничитель, предотвращающей повреждение монитора при отсоединении компьютера, поступают на видеоусилители, расположенные в видеопроцессоре IC1301.

Каскады микросхемы IC1301 помимо усиления обеспечивают регулировку уровня усиления и яркости, а также гашение при обратном ходе лучей. Регулировка уровня усиления может производиться как одновременно для всех каналов, так и раздельно для каждого цвета.

С выходов предварительных видеоусилителей сигналы R, G, В через переключатели (IC308), осуществляющие коммутацию входных сигналов и сигналов служебной информации системы OSD, подаются на оконечные видеоусилители (IC1302). Выходные сигналы оконечных усилителей проходят на катоды кинескопа.

Сигналы синхронизации могут быть раздельными (VS, HS), комбинированными (CS), а также подмешанными в видеосигнал зеленого цвета. Эти сигналы с контактов 15-контактного разъема подаются на селектор синхроимпульсов, выполненный на микросхеме IC201. Выделенные синхроимпульсы поступают на процессор управления IC901.

Процессор IC901 вместе с микросхемой энергонезависимой памяти IC902, микросхемами ЦАП (IC1306, IC502, IC751) и клавиатурой образует систему управления. Система управления производит анализ синхроимпульсов и выбор режима работы, обработку сигналов, поступающих от других узлов монитора, от схем развертки и от блока питания при возникновении аварийных режимов, а также обеспечивает доступ оператора через экранное меню к оперативным регулировкам.

Экранное меню и сигналы системы OSD формируются микросхемой IC1305, управляемой по цифровой шине.

При выборе режима происходит установка частот развертки и их привязка к синхроимпульсам, а также формирование необходимых сигналов коррекции растра в соответствии с установленным режимом.

Синхроимпульсы VS и HS запускают генераторы строчной и кадровой разверток, выполненные на микросхеме IC501.

Импульсы запуска строчной развертки с соответствующего выхода процессора разверток IC501 поступают на выходной каскад строчной развертки, выполненный на транзисторах 0549. Q550. Выходной каскад строчной развертки вырабатывает пилообразный ток отклонения лучей в строчных отклоняющих катушках, напряжение питания схемы размагничивания, ускоряющее и фокусирующее напряжения, а также высокое напряжение для питания первого анода кинескопа.

На соответствующем выводе процессора разверток IC501 формируются пилообразные импульсы, которые поступают на выходной каскад кадровой развертки (IC490), нагруженный на кадровые отклоняющие катушки.

Процессор управления IC901 посредством дискретных команд и аналоговых сигналов воздействует на выходные каскады строчной и кадровой разверток, блок управления питанием строчной развертки, а также на схему поворота растра (IC101,0101 - 0104) с целью коррекции параметров растра в соответствии с выбранным режимом и установленными значениями оперативных регулировок. Аналоговые сигналы управления формируются с помощью ЦАП (IC1306, IC502, IC751).

Блок формирования напряжения динамической фокусировки (IC302, IC303,1С313) вырабатывает импульсное напряжение параболической формы, которое складывается с постоянным напряжением и позволяет производить фокусировку растра по всему полю сверхплоского экрана кинескопа.

Источник питания обеспечивает преобразование напряжения сети 220 В переменного тока в постоянные напряжения +5 В, +12 В, +24 В, +33 В, +100 В, +183 В, а также +17 В для блока обработки аудиосигналов и нити накала кинескопа.

В мониторе имеется блок обработки аудиосигналов, на груженный на малогабаритные громкоговорители или головные телефоны, который усиливает звуковые сигналы левого и правого каналов, поступающее от компьютера.

Рис.2. Структурная схема монитора VIEWSONIC 17GAJGL

Функциональная схема

Общая функциональная схема монитора VIEWSONIC 17GAA5L

Функциональные схемы, поясняющие работу отдельных блоков, узлов и каскадов монитора, приведены ниже:

Функциональная схема селектора видеосигналов и Формирователя сигналов системы OSD

Функциональная схема выходных каскадов тракта обработки видеосигналов

Функциональная схема системы управления

Функциональная схема процессора разверток и выходного каскада кадровой развертки

Функциональная схема выходного каскада строчной развертки и источника высокого напряжения

Функциональная схема узла поворота растра

Функциональная схема источника питания

Функциональная схема блока обработки аудиосигналов

Во избежание повторов рассмотрение функциональных схем будет осуществляться одновременно с описанием принципиальных схем соответствующих блоков, узлов и каскадов монитора.

Принципиальная схема

Принципиальные схемы блоков и узлов монитора VIEWSONIC 17GA/GL приведены ниже:

Принципиальная схема тракта обработки видеосигналов

Принципиальная схема системы управления

Принципиальная схема процессора разверток и выходного каскада кадровой развертки

Принципиальная схема выходного каскада строчной развертки и источника высокого напряжения

Принципиальная схема блока Формирования напряжения динамической Фокусировки кинескопа

Принципиальная схема источника питания

Принципиальная схема усилителя сигналов емкостного датчика

Принципиальная схема блока обработки аудиосигналов.

Система управления

Функциональная схема системы управления. Принципиальная схема системы управления.

Основу узла управления составляет процессор IC901 (TVC80219-1E), который анализирует информацию, поступающую от компьютера и от кнопок, расположенных на передней панели монитора.

Процессор управления IC901 формирует сигналы запуска задающих генераторов вертикальной и горизонтальной развертки с привязкой их к синхроимпульсам, сигналы коррекции параметров растра, сигналы отключения при аварийных ситуациях и сигналы управления оперативными регулировками.

Процессор IC901 функционирует совместно с микросхемой памяти IC902 (X24LC08BTISN), с которой связан цифровой шиной (выводы IC901/62,64).

Синхронизация работы процессора IC901 осуществляется внутренним генератором, кварцевый резонатор которого Х901 подключен к выводам IC901/41,42.

При включении источника питания монитора формируется импульс RESET, который поступает на вывод IC901 /35.

Импульсы вертикальной и горизонтальной синхронизации (VS и HS) подаются на систему управления (выводы IC901/4.37) с соответствующих выходов селектора синхроимпульсов. Импульсы вертикальной синхронизации поступают на вывод IC901/37 через инвертор на транзисторе Q903, а импульсы горизонтальной синхронизации приходят на вывод IC901/4 через ограничительную цепь R908, С901, D902.

На выводы IC901 /47,48 процессора управления с детектора режима (выводы 1С201/18, 19) поступают сигналы выбора режима.

Если какой-либо параметр синхроимпульсов не соответствует определенному режиму, то процессор управления IC901 формирует на выводах IC901/10,11 сигналы HS_OFF и VS_OFF отключения синхроимпульсов, которые подаются на выводы IC501 /26.27 процессора разверток. Сигналы отключения воздействуют на ключи, выполненные на транзисторах О401, ©501 и шунтирующие цепи прохождения синхроимпульсов HS и VS. На выводах 10901/6,7,8 процессора управления формируются сигналы управления блоком питания.

Если параметры синхроимпульсов соответствуют выбранному режиму и видеосигнал активен, то процессор управления выдает сигнал ON включения блока питания.

Если горизонтальные синхроимпульсы отсутствуют или частота их следования меньше 6 кГц, то формируется сигнал STAND BV, переводящей блок питания в дежурный режим.

Если частота следования горизонтальных синхроимпульсов больше 10 кГц, но при этом вертикальные синхроимпульсы отсутствуют или их частота меньше 20 Гц, то процессор управления IC901 переводит блок питания в режим SUSPEND (временной приостановки функционирования).

В том случае, если синхроимпульсы отсутствуют или частота следования горизонтальных синхроимпульсов меньше 6 кГц, а вертикальных - меньше 20 Гц, процессор управления переводит блок питания в положение OFF (выключено).

При включении блока питания на выводе IC901/25 вырабатывается сигнал высокого логического уровня, который через ключ на транзисторе Q901 зажигает светодиод D940, светящейся зеленым светом. Во всех остальных режимах блока питания (STAND BV, SUSPEND, OFF) цвет свечения диода D940 желтый.

Выводы IC901 /27-30 процессора управления подключены к контактам клавиатуры управления. Если клавиши не нажаты, на контактах присутствует напряжение высокого логического уровня.

Нажатие одной из клавиш приводит к появлению на соответствующем выводе процессора управляющего сигнала низкого логического уровня.

При включении монитора на выводе IC901/1 формируется команда включения накала кинескопа (PSMJHEAT), а на выводе 10901/17 - команда выключения напряжения питания выходного каскада строчной развертки (H_B_OFF). После прогрева катодов команда H_B_OFF отключается.

С выводов 10901/49,50 снимаются команды переключения конденсаторов S-коррекции (C_SEL1 и C_SEL2).

На выводе 10901/53 процессора управления вырабатывается команда FH_SW переключения режима стабилизации напряжения Н. В при изменении частоты развертки. С выводов IC901Л 3,14 команды включения режима компенсации искажений типа "муар" поступают на выводы 1С462Л3.9 Синхронизация формирования этих команд осуществляется импульсами запуска строчной развертки HD, приходящими на вывод IC90115 процессора управления.

Для преобразования цифровых сигналов управления, снимаемых с выводов IC901/18-22, используются три микросхемы ЦАП (IC502, IC751 и IC1306), у которых тактовая линия CLC и линия данных DI являются общими. Идентификация сигналов осуществляется по адресной линии отдельно для каждой микросхемы ЦАП (LD-DAC1. LD-DAC2, LD-DAC3).

Отдельные порты процессора (выводы IC901/31-33) используются для передачи сигналов управления режимами работы тракта обработки аудиосигналов.

Рис.6. Функциональная схема системы управления

Рис.7. Принципиальная схема системы управления

Процессор разверток

Функциональная схема процессора разверток и выходного каскада кадровой развертки.

Принципиальная схема процессора разверток и выходного каскада кадровой развертки.

Осциллограммы сигналов в контрольных точках процессора разверток и выходного каскада кадровой развертки.

Формирование импульсов запуска горизонтальной и вертикальной разверток, а также сигналов коррекции растра в соответствии с установленным режимом обеспечивает процессор разверток, который выполнен на микросхеме IC501 (UPC1883).

Импульсы синхронизации VS и HS поступают на выводы IC501 /27,26 процессора разверток.

Сформированный пилообразный импульс запуска кадровой развертки с вывода 1С501Й процессора разверток через интегрирующую цепь R416, С421, D405, R415, С416 поступает на вход усилителя мощности (вывод 1С490Л), выполненного на микросхеме TDA9302H.

Коррекция временной задержки импульса запуска строчной развертки относительно синхроимпульса осуществляется аналоговым сигналом H_DU-TY, который с вывода IC502/3 через согласующий усилитель на микросхеме IC504 проходит на вывод IC501/23 микросхемы

Сигнал запуска строчной развертки с вывода IC501 /18 через защитный резистор R547 подается на затвор транзистора Q549. Нагрузкой транзистора Q549 является первичная обмотка трансформатора Т541.

Для улучшения формы импульса первичная обмотка трансформатора Т541 за шунтирована демпфирующей цепью D550, R549, а между стоком транзистора Q549 и общим проводом включен конденсатор С552.

Усиленный сигнал с делителя напряжения на резисторах R551, R552, R554, подключенного к вторичной обмотке трансформатора Т541, поступает на базу транзистора Q550. Для уменьшения выбросов между выходом делителя и выводом T541J9 вторичной обмотки включен демпфирующей диод D551.

Стабилизация амплитуды импульсов строчной развертки обеспечивается за счет питания каскада от источника напряжения +24 В через управляемый стабилизатор напряжения, выполненный на микросхеме IC550 (AN6531). Управляющий сигнал H_DRIVE_B приходит на микросхему IC550 с ЦАП системы управления (вывод 1С502Л2). Импульсы запуска каскадов строчной развертки используются также для синхронизации формирователя импульсов на микросхеме IC660 (TVS 1103).

Микросхема TVS 1103 является ШИМ-контроллером, формирующем импульсы для запуска усилителя на транзисторах Q672, Q674, Q675, Q676. Усилитель управляет ключевым транзистором Q680, где напряжение +183 В преобразуется в напряжение питания выходного каскада строчной развертки (Н_В). Кроме того, транзистор Q680 нагружен на трансформатор L681. вторичная обмотка которого вместе с выпрямителем на диодах D562, D563 вырабатывает напряжение для питания схемы центровки по горизонтали.

Микросхема IC660 изменяет напряжение Н_В в соответствии с выбранным режимом строчной развертки. Управляющей сигнал в цифровой форме формируется процессором управления IC901. преобразуется в аналоговый сигнал микросхемой ЦАП и с вывода IC1306Л 3 проходит на вывод IC660/2.

На вывод IC660/1 поступает сигнал DCP датчика перегрузки. При увеличении тока потребления выходного каскада строчной развертки сверх допустимой величины микросхема IC660 отключает цепь питания Н_В.

Напряжение Н_В может быть отключено также по команде системы управления. При этом управляющей сигнал высокого логического уровня с вывода IC901 /15 процессора управления подается на базу транзистора 0873. который открывается и шунтирует выход ШИМ-сигнала с вывода ICS80/6.

Напряжение Н_В также отключается, если напряжение в линии +12 В падает ниже допустимого предела. В этом случае открывается транзистор 0883 и также шунтирует вывод IC680/6.

Рис.8. Функциональная схема процессора разверток и выходного каскада кадровой развертки.

Рис.9. Принципиальная схема процессора разверток и выходного каскада кадровой развертки.

Рис.10 Осциллограммы сигналов в контрольных точках процессора разверток и выходного каскада кадровой развертки.

Схема поворота растра

Функциональная схема узла поворота растра.

Принципиальная схема блока формирования напряжения динамической фокусировки, узла поворота растра и узла размагничивания кинескопа монитора VIEWSONIC 17GA/GL приведена ниже.

Принципиальная схема блока Формирования напряжения динамической Фокусировки кинескопа

Сигнал Z_AXIS управления углом поворота растра с вывода IC751 /13 поступает на согласующее усилители-формирователи микросхемы IC101 (LM324M), представляющей собой четыре операционных усилителя.

В одном из операционных усилителей сигнал инвертируется. Прямой и инверсный сигналы подаются на усилители мощности, выполненные на двуполярных эмиттерных повторителях (Q101,0102 и 0103,0104). Усилители мощности нагружены на катушку TILT_COIL коррекции угла наклона растра.

Катушка TILT_C0IL расположена на горловине кинескопа и позволяет поворачивать изображение в пределах нескольких градусов относительно горизонтальной оси.

Питание операционных усилителей осуществляется напряжением +12 В (вывод IC101 /4).

Питание усилителя мощности узла поворота растра обеспечивается от цепи питания накала кинескопа.

Рис.17. Функциональная схема узла поворота растра.

Рис.18. Принципиальная схема блока Формирования напряжения динамической Фокусировки кинескопа

Источник питания

Функциональная схема источника питания. Принципиальная схема источника питания.

Источник питания содержит помехоподавляющий фильтр, выпрямитель сетевого напряжения, импульсный преобразователь напряжения, выполненный на микросхеме IC820 и импульсном трансформаторе, а также выпрямители вторичных импульсных напряжений.

Принцип работы источника заключается в преобразовании выпрямленного сетевого напряжения в импульсное напряжение прямоугольной формы с изменяющейся в зависимости от нагрузки скважностью, с последующей трансформацией и выпрямлением этого напряжения во вторичных цепях.

Сетевое напряжение через предохранитель и двух-звенный сетевой помехоподавляющий фильтр, образованный элементами D801, R801, С801, L801, С802, С803, С805 - С808, L802, подается на диодный мост D808. Между первым и вторым звеньями сетевого фильтра находятся контакты выключателя сетевого питания SW801.

Выпрямленное напряжение сглаживается конденсаторами С814, С815 и через первичную обмотку трансформатора Т801 (выводы Т801Л-6) поступает на ключевой каскад, выполненный на высоковольтном транзисторе, который входит в состав микросхемы IC820 (STR S6533).

Микросхема IC820 является ШИМ-контроллером со встроенным силовым ключом. Контроллер вырабатывает сигнал управления ключевым транзистором, а также сигнал запирания формирователя сигнала управления в режиме ограничения максимального тока, защиты от перенапряжений или защиты от перегрева. Выключение преобразователя может осуществляться также внешним сигналом, подаваемым на вывод IC820/9.

Микросхема IC820 обеспечивает работу преобразователя в режиме стабилизации выходных напряжений при изменении сетевого напряжения или изменения нагрузки. Для этого в ее состав входят генератор пилообразного напряжения и схема сравнения порогового уровня. Эталонное напряжение сравнивается с напряжением обратной связи, в качестве которого используется напряжение питания, поступающее на вывод IC820/4. Изменяя длительность импульса на затворе силового ключа преобразователя, можно изменять количество запасенной в импульсном трансформаторе энергии, а значит и напряжения на выходах вторичных выпрямителей.

Цепь запуска содержит резисторы R811, R812, через которые выпрямленное сетевое напряжение приходит на вход запуска (вывод IC820J8). При этом напряжение питания слаботочных каскадов микросхемы обеспечивается напряжением, поступающем на вывод IC820/4 от параметрического стабилизатора на транзисторе Q820. После выхода источника питания рабочий режим питание микросхемы осуществляется от обмотки 8-9 обратной связи, напряжение которой выпрямляется диодом D807 и сглаживается конденсатором С829, а затем подается на вывод IC820/4.

Кроме указанной цепи стабилизации питающего напряжения используется также цепь стабилизации, анализирующая напряжение одной из вторичных обмоток (обмотка S2), выпрямленное напряжение +105 В которой через делитель R889, VR801, R888 проходит на узел сравнения, выполненный на транзисторе ©303. Коллектор транзистора Q803 через диод оптопары РС830 и резистор R850 подключен к источнику напряжения +35 В. Выделенный на коллекторе транзистора ©303 сигнал ошибки через оптопару подается на вход схемы стабилизации (вывод IC820/7).

Для уменьшения наводок частота переключений преобразователя синхронизируется с частотой развертки монитора, для чего импульсы обратного хода строчной развертки с вывода Т601/5 строчного трансформатора поступают через развязывающую оптопару РС832 на вход схемы синхронизации (вывод IC820/5).

Для обеспечения стабильной и безопасной работы предусмотрено несколько цепей ограничения и зашиты от перегрузок и перенапряжения.

В цепи стока силового ключа находится датчик тока (резистор R834), импульсная составляющая падения напряжения на котором управляет проводимостью транзистора ©825, включенного в цепь отрицательной обратной связи по току с вывода IC820/2 на вывод IC820/6. При увеличении среднего тока силового ключа сверх допустимого значения транзистор ©824 открывается и шунтирует цепь запуска микросхемы IC820.

При увеличении сверх допустимого предела напряжения питания, приходящего на вывод IC820/4, пробивается стабилитрон D810 и на вывод 1С820Я поступает напряжение остановки преобразователя.

На вывод IC820J9 сигнал остановки преобразователя может подаваться и от датчика перегрузки по току источника напряжения +183 В с резистора R890 через оптопару РС831, а также при превышении напряжений в цепях +15 В и накала кинескопа, контролируемых стабилитронами D871 и D846, через базовую цепь транзистора Q822. Датчик тока на резисторе R854 контролирует превышение максимального тока источника напряжения +100 В. Резистор R854 включен в базовую цепь транзистора ©80S. который при перегрузке по току открывается и через делитель подключает источник +100 В к базовой цепи транзистора 0822.

В базовую цепь транзистора G822 поступает также сигнал положительной полярности при неисправности строчной развертки или при увеличении сверх допустимого значения тока лучей кинескопа.

Во всех перечисленных случаях открываются транзистор G822 и диод оптопары РС831. Выходной сигнал оптопары поступает на вход остановки преобразователя (вывод IC820J9).

Из переменного напряжения, снимаемого со вторичной обмотки S1 (вывод Т801/10), формируется напряжение +183 В для схемы динамической коррекции горизонтальной развертки.

Из напряжения обмотки S2 (вывод Т801/11) вырабатывается напряжение +105 В, которое через ключ дежурного режима на транзисторе Q801 поступает в схему строчной развертки.

Из напряжения обмотки S3 (вывод Т801Л 2) формируется напряжение + 35 В, которое используется для разблокирования ключа на транзисторе ©801.

Из напряжения +35 В стабилизаторами на микросхемах IC873 и IC870 вырабатываются напряжения +33 В и +24 В. Включение стабилизатора IC873 производится ключом на транзисторе Q812 при поступлении сигнала SUSPEND.

Из переменного напряжения, снимаемого со вторичной обмотки S4 (вывод Т801/13), формируется напряжение +15 В, из которого затем стабилизаторами на микросхемах IC871 и IC876 вырабатываются напряжения +12 В и +5 В. Микросхема IC871 выключается ключом на транзисторе Q813 при поступлении сигнала POWER_OFF.

Микросхема IC876 кроме стабилизации напряжения +5 В вырабатывает также импульс RESET (вывод IC876/4), который поступает на вывод IC901/35 процессора управления. Импульс RESET формируется как при включении питания монитора, так и при выключении, что обеспечивает сохранение оперативной информации, введенной в память процессора управления IC901, и установку его программы в начало цикла.

Обмотка S5 (вывод Т801Л6) используется для формирования напряжения +8 В, из которого стабилизатором на микросхеме IC877 вырабатывается напряжение накала кинескопа. Стабилизатор IC877 включается ключом на транзисторе Q814 при поступлении сигнала PSM HEAT

При поступлении сигнала STAND_BY ключ на транзисторе Q811 шунтирует базовую цепь транзистора Q809, изменяя потенциал на входе регулировки напряжения стабилизатора (вывод IC877/4). При этом напряжение накала уменьшается приблизительно на 30%.

Обмотка S6 (выводы Т801 л 7,18) используется для формирования напряжения питания блока обработки аудиосигналов. Выпрямленное напряжение подается на стабилизатор IC875. Выходное напряжение стабилизатора (вывод IC875/3) коммутируется ключом на транзисторе Q816 при поступлении команды SUSPEND.

Принципиальная схема усилителя сигналов емкостного датчика.

Рис. 19. Функциональная схема источника питания.

Рис. 20. Принципиальная схема источника питания.

Рис.21. Принципиальная схема усилителя сигналов емкостного датчика

Заключение

Наиболее распространенными устройствами отображения информации являются мониторы на основе ЭЛТ. Принцип действия таких мониторов мало отличается от принципа действия обычного телевизора и заключается в том, что испускаемый электронной пушкой пучок электронов, попадая на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение. Монитор VIEWSONIC 17 GA / GL модели VS1769-GA-1 производства фирмы MATSUSHITA ELECTRIC (PANASONIC) предназначен для работы в стационарных условиях. В нем применена цветная электронно-лучевая трубка с повышенными эксплуатационными характеристиками, в которой использованы электронная пушка с двойной системой излучателей, маска с антистатическим тонирующем покрытием из инвара, а также дополнительная зашита от излучений.

Схема и конструкция монитора VIEWSONIC 17 GA / GL обеспечивают выполнение следующих функций:

обработку и отображение текстовой и графической информации, поступающей в стандартах обмена VGA, SVGA;

поддержку стандарта VESA DDC;

вывод на экран перечня меню;

самотестирование;

оптимизацию задач OSD;

обеспечение высокого качества изображения в широком диапазоне цветовых оттенков;

минимизацию искажений растра;

динамическую фокусировку лучей;

обеспечение цифровой технологии мультиразвертки (8 режимов) с настройкой и отслеживанием заданных параметров;

поддержку микропроцессора системной шины 1%;

хранение в памяти 13 градаций оперативных настроек;

контроль и блокировку смещения (вращения) растра;

высокое качество воспроизведения звука за счет использования встроенных динамических головок;

возможность использования встроенного или внешнего микрофона, а также выносных динамических головок;

подавление помех типа "муар";

адаптацию к колебаниям напряжения питания в диапазонах 90-132 В, 198-264 В.

Наиболее распространенными неисправностями данного монитора являются:

Отсутствует звук

Не работает центровка растра по вертикали

Не работает регулировка размера растра по вертикали

Не работает регулировка размера растра по горизонтали

Отсутствует растр, нет высокого напряжения

Монитор не переключается из дежурного режима в рабочий

При включении питания преобразователь не спускается, предохранитель FS801 не перегорает

При включении питания сгорает предохранитель FS801

На экране отсутствует один из основных цветов, например зеленый

На экране нет отображения служебной информации (OSD). Отсутствует один из основных цветов, например зеленый

Отсутствует растр.

Литература

1. Донченко А.Л. Ремонт зарубежных мониторов. Серия "Ремонт", выпуск 27. М.: СОЛОН-Р. 1999, с. 214.

2. Схемотехника устройств на мощных полевых транзисторах: Справочник. Под. ред. В.П. Дьяконова. М.: Радио и связь. 1994.

3. Дьяконов В., Ремнев А., Смердов В. Особенности ремонта узлов радиоэлектронной аппаратуры на МДП-транзисторах. Ремонт и сервис. 1999, №11. С.58...60.

4. Иванов B.C., Панфилов Д.И. Компоненты силовой электроники фирмы MOTOROLA. M.: ДОДЖА, 1998, с.144.

5. Высоковольтные транзисторы PHILIPS для телевизоров. CHIP news, 1998, № 1. С.39,40.

6. Тук М. Аппаратные средства IBM PC: Энциклопедия.2-е изд. - СПб.: Питер Ком, 2001.

7. ГУК М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия. - СПб.: "Питер", 2000. - 816 с: илл.

Введение

С точки зрения принципа действия все мониторы для PC можно разделить на две большие группы.

Мониторы на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), называемой также кинескопом.

Мониторы на основе ЭЛТ

Цифровые (TTL) мониторы

Монохромные цифровые мониторы

К этой группе относятся монохромные мониторы, сигналы управления которыми формируются графическими картами стандартов MDA (Monochrome Display Adapter ) или Hercules, изредка - EGA (Enhanced

Graphics Adapter ). Уже из самого названия "монохромный" ясно, что точка на экране может быть только светлой или темной. В лучшем случае точки могут различаться еще и своей яркостью.

Монитор Hercules формирует изображение только в виде светлых и темных точек с разрешением 720x350; растр на его экране появляется только при подключении к PC. Это происходит потому, что блок развертки монитора генерирует сигналы для отклоняющей системы только при наличии внешних синхроимпульсов от видеоадаптера.

Поскольку ЭЛТ монохромного монитора имеет только одну электронную пушку, она меньше цветных ЭЛТ, благодаря чему мониторы Hercules компактнее и легче других мониторов. Кроме того, монохромный монитор работает с более низким анодным напряжением, чем цветной (15 кВ против 21-25 кВ), поэтому потребляемая им мощность значительно ниже (30 Вт вместо 80-90 Вт у цветных). Эти значения приводятся на обратной стороне корпуса монитора.

TTL-мониторы можно отличить от аналоговых также по количеству контактов на разъеме для подключения к PC: все они имеют двухрядный 9-контактный штекер типа D (вилка), тогда как аналоговые (VGA и выше) - трехрядный 15-контактный.