电视机原理与技能训练

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1、电视机原理与技能训练主编 魏贤新2008年2月第七章 彩色显像管及其附属电路 71 概述 7-2自会聚彩色显像管 7-3显像管附属电路 7-4 技能训练36 彩色显像管的调整 7-5 技能训练37 彩色显像管和附属电路 的检测及故障检修7-1 概述 当彩色电视机中的解码电路解调出R、三基色信号后，彩色显象 管的任务就是在行场扫描电路的配合下，根据三基色信号的强弱变化 产生出 与原景物相同的彩色光图像。由此可见，彩色显像管是重现彩色图像的关键 部件。 一、彩色显像管的基本工作原理。 彩色显像管是一种阴极射线管，它的结构和工作原理与黑白电视机中的 显像管有类似的地方，也具有电子枪、玻壳和荧光屏三个

2、部分，并且两者的 玻壳的组成和作用相同。但由于彩色显像管显示的是彩色，因此，内部结构 有其特殊性。彩色显像管是根据三基色和人眼的空间混色效应而制做的。首 先，在荧光屏上涂的不是单色荧光粉，而是在荧光屏善感一定规律涂敷许多 能发出红 绿 蓝三种光的荧光粉点（或粉条）。这些荧光粉点按红 绿 蓝三个 荧光粉点为一组排列，每一组构成一个像素，约有40多万个像素。另一方面 ，为了使三种荧光粉发光的强弱受R、 G、 B三种基色信号控制，就需要有 三个电子束区轰击它们，所以彩色显像管都有三个阴极，形成三个电子枪产 生电子束，三种荧光粉在各种电子束下发出强弱不同的光，经过空间混色就 产生彩色效果。7-1 概述

3、 其次，为保证彩色显像管能正常工作，再接收机中设有一些附属电路。 彩色显像管与黑白显像管主要区别是，它有三注电子束，分别受三基色信号 电压控制，轰击相应的荧光粉控制。 二 对彩色显像管的基本要求。 为了使显像管能重现好的彩色图像，应满足下列要求 1、合适的屏幕尺寸，以满足不同用户和不同条件的使用要求，人们常称某某 英寸电视机，就是指电视机屏幕对角线的长度。常见的有（CM) 37（14IN） 47（18in）54(21in) 64(25in) 74(29in) 84(33in) 94(37in)和109(43in)等。 屏幕尺寸小于25in的为小屏幕彩色电视机，大于25in为大屏幕彩色电视机。

4、2、足够的亮度和对比度。 在正常的室内光线下，能够较好的收看电视节目 ，荧光屏上最亮处及暗处的亮度比应小与30。 3、图像分辨率高。 图像分辨率是指识别彩色电视机或黑白图像细节的能力 ，分辨率越高，显示的图像越清晰；部颁标准中规定，要求显像管荧光屏中 心处的垂直分辨率为350线，边沿分辨率为300线。高清晰彩色电视机彩色显 像管中心处的垂直分辨率可达1000线。 7-1 概述4、色纯度要好。 色纯度是指单色光山的纯净程度，每个单色的单色光删均不能出现 其他两种颜色。 5、汇聚好。 是指三条电子束能在扫描过程中始终轰击同一组相应荧光粉，若汇聚不好 ，接收彩色或黑白图像时会出现彩色镶边现象。 6、

5、黑白平衡要好 。及要求电视接收机在显是黑白图像时，屏幕上不出现彩色色条 。除上述性能要求外，还要求彩色显像管枕形失真小 色彩鲜艳 逼真。 三、彩色显像管的分类及其结构特点。 随着彩色电视技术的发展，显像管的制作技术也日新月异，经历了三枪三束荫罩管 、单枪三束栅网管、自会聚彩色显像管、平面直角彩管、超平面黑彩管及纯平彩管。 下面简要介绍其特点： 1、三枪三束荫罩管（简称荫罩管） 荫罩管是于1950年由美国RCA首先研制成功的 。 他实质上是将三只显像管合一。三只电子枪成品字型排列，共同张在馆境里边。每个 电子枪都有单独的灯丝 阴极 控制栅板和加速器，二聚焦急和阳极高压则是公用的。三 只电子枪分别

6、装上红 绿蓝视频信号。它的主要缺点：三抢三束管会聚调整困难，有关 线路复杂，荧光屏边缘聚焦性不好，荫罩半孔小使投射绿地等。现在一般彩电一部使 用这种显像管了。 2单枪三束栅网管 单枪三束栅网管是1967年日本SONY公司在三枪三束荫罩管研制出来的。其平面呈柱 面型，荧光粉按垂直跳张排列。与三枪三束光比较，单枪三束管， 就是在一个电子腔 内发射三条电子书的彩色显像管。详见下图7-1 概述特点：结构简单，条形栅网刚性差，易震动，水平分辨率低。 a:电子枪工作原理示意图 b):电子束、缝隙和荧光粉对应关系 3、自会聚彩色显像管 1972年美国RCA公司在三枪三束荫罩管和单枪三束栅网管的基础 上研制成

7、功。现在广泛应用，后面将重点介绍。7-1 概述4、平面直角彩管 自会聚彩管，其屏幕四周是圆形，中间突出，都有是屏幕中间缩小的特点，为了克 服此特点，1982年美国RCA公司、荷兰飞利浦、日本东芝、日立等公司相继研制成功 了平面直角彩色显像管。 主要特点：四角为直角，屏面接近平面，荧光屏的有效面积比同型号自会聚彩管增加 13%，保留了自会聚彩管的特点，其聚焦性能、清晰度、亮度、色纯度都有明显的提 高。单、但制作工艺复杂。5、大屏幕显像管 发展趋势是尺寸增大，屏幕有平面直角向纯平面发展，不仅形状发生了改变，而且 工艺更复杂，要求更严格。 6、液晶显示式 显示屏用液晶屏，液晶电视机于1975年有美国

8、休斯顿公司制成，此后日本的日立、 松下等公司也先后制出。特点：体积小、薄而轻，耗电量小、没有几何失真和三基色 边缘会聚不好等问题。7-2自会聚彩色显像管自会聚彩色显像管由 仍电子枪、荧光屏 、荫罩板及玻璃壳等组成，并与环形精 密偏转线圈配套产生。尾部附有色纯度 调整环和一对四极磁环及一对六极磁环 用以调整电子束的会聚。 一、自会聚管的结构特点 1、精密一字形排列一体化电子枪 一字形是指三个电子枪在同一平面上 ，间距很小且精密地排成一条直线，可 以消除垂直方向的会聚误差；一体化是 指三只电子枪之间的位置有一组单片三 孔栅极精确定位，并形成一个整体。 精密一字形排列一体化电子枪结构7-2自会聚彩色

9、显像管关于电子枪：枪中除了红、绿、蓝三个阴极是相互独立以便分别输入三个基色信号和 进行白平衡调整外，控制极、加速极、聚焦极、高压阳极是共用的，并采用公用引脚 。另外，灯丝和阴极间的尺寸缩小，因而加热快，一般5S内就能显示出亮度，实现了 快速启动。电子枪的内部结构如图所示，从前往后依次排列是：灯丝、阴极、控制极 、加速极、聚焦极、高压阳极、，除灯丝外，其它的电极都是圆筒或有圆孔的薄金属 片，各电极互相之间都不连通。7-2自会聚彩色显像管电子枪个结构作用如下： （1）灯丝：用或表示，其作用是加热灯丝 （）阴极：彩色显像管共有三个阴极，其作用是发射电子，在阴极的圆筒个端涂有金属氧化 物，当阴极被圆筒

10、内的灯丝加热后就能发射电子 （）控制极：又称栅极，它与阴极之间的电位差大小将决定电子速的强弱， （）加速极：也称第一栅极。其作用是产生一个静电场，对阴极发射的电子速进行第一次加 速。 （）聚焦极：其作用是使电子速通过由聚焦极与高压阳极构成的电子透镜的作用，聚焦成 很小的圆点。 （）高压阳极：也称第二阳极，加速电子轰击荧光粉发光。 、大口径电子透镜聚焦 三条电子速通过公共的控制栅极、加速极、聚焦机组成的大口径电子透镜，聚焦性能良好，使图 像清晰度更高。 3、条状荧光屏与黑底技术 主要是指涂敷在荧光屏平面及平面内壁鍀三种荧光粉成垂直条状排列，且为小槽型。如下图，为 了提高显像管的对比度，自会聚彩色

11、显像管都做成黑底管。即在没有涂布荧光粉的间隙，涂上黑色 的石墨，以吸收管内或管外射入的杂散光，从而提高图像的对比度。 4、开槽式荫罩板 荫罩板是彩管的主要部件之一，主要作用是选色，保证红、绿、蓝三注电子速只能轰击与之对应的 荧光粉。荫罩板位于荧光屏后约1cm处。其上开有有规律排列的40多万个条状小孔，叫荫罩孔，按 品字型排列，确保三条电子速穿过荫罩孔后轰击与之对应的荧光粉条。7-2自会聚彩色显像管自会聚管荫罩板和荧光粉结构如下7-2自会聚彩色显像管 二、自会聚管的管径部件及 调整 自会聚管的管径部件有偏转线圈及2极、4极、 6极磁环，用于调节色纯度及静会聚，上述部件 是与彩管配套供应的，出厂前

12、已由厂家精确调整 并做好封印。其结构如右图， 1、色纯装置 （1）色纯度概念 指单色光栅的纯净程度。即 三基色电子速只轰击与之对应的荧光粉条，否则 叫色纯度不良。导致原因可能有显像管制造工艺 的误差、偏转线圈位移、地磁或外界磁场的影响 等。 消除方法：对于外界磁场的原因，可利用消 磁电路或人工方法来消除；对于制造工艺等原因 ，可通过调涨色纯度来调整。 （2）色纯度的校正原理 使用一对双突而磁环。套在管径上，位于偏 转线圈和四极磁环之间，或在六极磁环之后彩管 尾端一侧，它与偏转线圈在管径上的位置共同决 定色纯。具体校正方法见技能训练367-2自会聚彩色显像管2、会聚装置 （1）会聚的概念和误差

13、会聚是指红、绿、懒散个电子素在整个扫描过程中，是中同 时穿过同一荫罩孔，并分别同时轰击荧光屏上同一组相应的荧光粉条，反之叫失聚或 会聚误差。 会聚分静会聚和动会聚，在屏幕中心的会聚叫静会聚，静会聚误差是由于电子枪 速在安装和封入时产生的偏差使三个电子速不能在图像的中央部分会聚到一点；在荧 光屏中心区域以外部分的会聚称为动会聚，动会聚误差是由于显像管荧光屏的曲率中 心与电子速的偏转中心不重合而产生的。 （2）静会聚原理 静会聚是电子枪的三条电子速在无偏转情况下的会聚。通常采用 静电场和静磁场使电子速产生位移来实现。如下图所示，通过调节装在管径上的一对 四极磁环和一对六极磁环来调节。具体调整方法见

14、技能训练36. 四极磁环 六极磁环 7-2自会聚彩色显像管（3） 动会聚误差的校正 动会聚误差主要是由偏转扫描引起的，所以除了电子枪要 精密外，偏转线圈也要精密，此外电子枪内部的磁增强器和磁分路器也能进行补偿。 3、偏转线圈 装在管径上的行偏转线圈和场偏转线圈。特点是阻抗低、精密度高，磁场分布好， 成品的一致性好。7-3显像管附属电路 一、显像管供电电路 彩色显像管的任务是显示图像和字符。除行场扫描 外，显像管各电极还需要一定的电压。 灯丝电压：通常交流6.3V，一般有行输出变压器 提供，三个灯丝电压采用并联方式供电。 阴极电压：三基色电压经末级视放电路放大后加 到相应的三个阴极上，一般在11

15、0V-175V之间变化 。 加速极电压：一般在350V-500V，由行输出变压 器或行逆程脉冲提供，电压越高，电子速度越快，荧 光粉越亮。 聚焦极电压： 2-8KV，有行输出变压器提供，聚 焦不良时图像将模糊。 阳极高压：22-25KV,一般不能直接测量，由行 输出变压器提供，通过高压线送到显像管玻璃壳的高 压嘴上。 显像管的玻壳上有一层石墨，经导线接地，它和 内部组成一个电容器，其高压滤波作用，另外为防止 彩管内高压打火，在个供电电路与地之间设置了放电 间隙，或装有放电环。 显像管供电电路图如右 7-3显像管附属电路 二、自动消磁电路 显像管是对磁场极其敏感的器件。因此在显像管内设置了自动消磁电路，用以消除 管内外的散杂磁场，自动消磁系统由消磁线圈和消磁电阻组