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CRT显示器的结构组成_CRT显示器的工作原理

发布日期:2021-02-17 11:51 作者:3分赛车

  CRT显示器由显像管、控制电路、机壳等三部分组成,其内部结构如图1所示。

  显像管是关键部件,由电子枪、偏转线所示。控制电路主要包含6大功能电路:电源电路;视频及信号处理电路(含视放、亮度和对比度调节及自动亮度控制等);行扫描(包括行振荡、行激励、行输出、行幅调节、高压产生和高压保护等);场扫描电路(包括场振荡、场激励、场输出、场线性校正和场幅调节等);显像管电路(包括扫描偏转、CRT偏置电压等;多频自动同步与自动S校正电路等)。典型的显示器原理框图如图4所示。

  CRT显示器是靠电子束激发屏幕内表面的荧光粉来显示图像的,由于荧光粉被点亮后很快会熄灭,所以电子枪必须循环地不断激发这些点。

  首先,在荧光屏上涂满了按一定方式紧密排列的红、绿、蓝三种颜色的荧光粉点或荧光粉条,称为荧光粉单元,相邻的红、绿、蓝荧光粉单元各一个为一组,学名称之为像素。每个像素中都拥有红、绿、蓝(R、G、B)三基色。

  CRT显示器用电子束来进行控制和表现三原色原理。电子枪工作原理是由灯丝加热阴极,阴极发射电子,然后在加速极电场的作用下,经聚焦极聚成很细的电子束,在阳极高压作用下,获得巨大的能量,以极高的速度去轰击荧光粉层。这些电子束轰击的目标就是荧光屏上的三基色。为此,电子枪发射的电子束不是一束,而是三束,它们分别受电脑显卡R、 G、 B三个基色视频信号电压的控制,去轰击各自的荧光粉单元。受到高速电子束的激发,这些荧光粉单元分别发出强弱不同的红、绿、蓝三种光。根据空间混色法(将三个基色光同时照射同一表面相邻很近的三个点上进行混色的方法)产生丰富的色彩,这种方法利用人们眼睛在超过一定距离后分辨力不高的特性,产生与直接混色法相同的效果。用这种方法可以产生不同色彩的像素,而大量的不同色彩的像素可以组成一张漂亮的画面,而不断变换的画面就成为可动的图像。通常实现扫描的方式很多,如直线式扫描,圆形扫描,螺旋扫描等等。其中,直线式扫描又可分为逐行扫描和隔行扫描两种。事实上,在CRT显示系统中两种都有采用。逐行扫描是电子束在屏幕上一行紧接一行从左到右的扫描方式,是比较先进的一种方式。而隔行扫描中,一张图像的扫描不是在一个场周期中完成的,而是由两个场周期完成的。无论是逐行扫描还是隔行扫描,为了完成对整个屏幕的扫描,扫描线并不是完全水平的,而是稍微倾斜的。为此电子束既要作水平方向的运动,又要作垂直方向的运动。前者形成一行的扫描,称为行扫描,后者形成一幅画面的扫描,称为场扫描。

  然而在扫描的过程中,要保证三支电子束准确击中每一个像素,就要借助于荫罩(Shadow mask),它的位置大概在荧光屏后面(从荧光屏正面看)约10mm处,厚度约为0.15mm的薄金属障板,它上面有很多小孔或细槽,它们和同一组的荧光粉单元即像素相对应。三支电子束经过小孔或细槽后只能击中同一像素中的对应荧光粉单元,因此能够保证彩色的纯正和正确的会聚。

  偏转线圈(Deflection coils)可以协助完成非常高速的扫描动作,它可以使显像管内的电子束以一定的顺序,周期性地轰击每个像素,使每个像素都发光,而且只要这个周期足够短,也就是说对某个像素而言电子束的轰击频率足够高,就会呈现一幅完整的图像。

  至于画面的连续感,则是由场扫描的速度来决定的,场扫描越快,形成的单一图像越多,画面就越流畅。而每秒钟可以进行多少次场扫描通常是衡量画面质量的标准,通常用帧频或场频(单位为Hz,赫兹)来表示,帧频越大,图像越有连续感。24Hz场频是保证对图像活动内容的连续感觉,48Hz场频是保证图像显示没有闪烁的感觉,这两个条件同时满足,才能显示效果良好的图像。

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