《crt显示器 教案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《crt显示器 教案.doc（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Crt显示器是一种使用阴极射线管（Cathode Ray Tube）的显示器，阴极射线管主要有五部分组成：电子枪（Electron Gun），偏转线圈（Defiection coils），荫罩(Shadow mask)，荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳。它是目前应用最广泛的显示器之一，CRT纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等LCD显示器难以超过的优点，而且现在的CRT显示器价格要比LCD显示器便宜不少。 CRT的工作原理：CRT(阴极射线管)显示器的核心部件是CRT显像管，其工作原理和我们家中电视机的显像管基本一样，我们可以把它
2、看作是一个图像更加精细的电视机。经典的CRT显像管使用电子枪发射高速电子，经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度，最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发光，通过电压来调节电子束的功率，就会在屏幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文字。 彩色显像管屏幕上的每一个像素点都由红、绿、蓝三种涂料组合而成，由三束电子束分别激活这三种颜色的磷光涂料，以不同强度的电子束调节三种颜色的明暗程度就可得到所需的颜色,这非常类似于绘画时的调色过程。倘若电子束瞄准得不够精确，就可能会打到邻近的磷光涂层，这样就会产生不正确的颜色或轻微的重像，因此必须对电子束进行更加精确的控制。 最经典的解决方法就是在显像管内侧
3、，磷光涂料表面的前方加装荫罩(Shadow Mask).这个荫罩只是一层凿有许多小洞的金属薄板(一般是使用一种热膨胀率很低的钢板)，只有正确瞄准的电子束才能穿过每个磷光涂层光点相对应的屏蔽孔，荫罩会拦下任何散乱的电子束以避免其打到错误的磷光涂层，这就是荫罩式显像管。 相对的，有些公司开发荫栅式显像管，它不像以往把磷光材料分布为点状，而是以垂直线的方式进行涂布，并在磷光涂料的前方加上相当细的金属线用以取代荫罩，金属线用来阻绝散射的电子束,原理和荫罩相同，这就是所谓的荫栅式显像管。 这荫罩和荫栅这两种技术都有其利弊得失，一般来说,荫罩式显像管的图像和文字较锐利，但亮度比较低一点；荫栅式显像管的较鲜
4、艳，但在屏幕的1/3和2/3处有水平的阻尼线阴影(阻尼线是用来减少栅状荫罩震动的一条横向金属线)横过。 现在市面上主流纯平CRT显示器所采用的是显像管主要包括LG”未来窗”，三星”丹娜管”，索尼”特丽珑”，三菱”钻石珑”，台湾”中华管”和日立”锐利珑”等。各个厂商的纯平显像管在技术上均有其独到之处，在性能上也是各有特色。显示尺寸和面积显示尺寸：指显像管的可见部分的对角线尺寸。最大可视面积：就是显示器可以显示图形的最大范围，显示面积都会小于显像管面积的大小。显像管的大小通常以对角线的长度来衡量，以英寸单位(1英寸=2.54cm)，常见的有15英寸、17英寸、19英寸、20英寸几种。15英寸显示器
5、的可视范围在13.8英寸左右，17英寸显示器的可视区域大多在1516英寸之间，19英寸显示器可视区域达到18寸英寸左右。 显像管类型大体上讲，现在显像管分球面显像管和纯平显像管两种。所谓球面是指显像管的断面就是一个球面，这种显像管在水平和垂直方向都是弯曲的。而纯平显像管无论在水平还是垂直方向都是完全的平面，失真会比球面管小一点。现在真正意义上的球面管显示器已经绝迹了，取而代之的是“平面直角”显像管，平面直角显像管其实并不是真正意义上的平面，只不过显像管的曲率比球面管小一点，接近平面，而且四个角都是直角而已，目前市场上除了纯平显示器和液晶显示器外都是这种球面管显示器，由于价格大多比较便宜，因此在
6、低档机型中被大量采用。 显像管品牌现在市面上主流纯平CRT显示器所采用的是显像管主要包括LG“未来窗”，三星“丹娜管”，索尼“特丽珑”，三菱“钻石珑”，台湾“中华管”和日立“锐利珑”等。各个厂商的纯平显像管在技术上均有其独到之处，在性能上也是各有特色。下面详细介绍主要几种： LG“未来窗”：“物理纯平”的代表LG认为真正的纯平显示器就应是外表面平面、内表面平面和荫罩平面都是绝对的平面，画面没有任何扭曲变形。其独有的未来窗(Flatron)显像管使用了创新的拉伸式沟状荫罩，它比起传统点状荫罩来间隙更多，可得到更大的电子流通量，让更多的光线到达屏幕，从而获得更亮更清晰的画面；而沟状荫罩网面比起So
7、ny特丽珑(Trinitron)栅状荫罩来，在栅条中间又多了许多细小的横格，这使得荫罩网面的受力及稳定情况更好。 在提高画面清晰度方面，未来窗还加入了动态电子枪技术，减少垂直长度，防止屏幕四个角的水平分辨率降低和摩尔纹。不过物理纯平在强调100%完全平面的同时，却无法回避由于玻璃折射等造成的视觉上实际图像显示向内凹陷的事实，这让很多用户在刚使用时会感到些须的不适应。 三星“丹娜管”：三星生产的纯平“DynaFlat”是市场上常见的纯平管，拥有众多的用户。三星丹娜虽然推出的时间相对较迟，但其技术却很成熟，全部采用了三星电子独有的“内表面球形曲面补偿技术”，包括防静电无反光复合涂层、压缩荫罩、内部
8、防尘防辐射保护罩、它的水平点距达到0.20mm，垂直点距为0.25mm，综合的实际点距0.24mm。三星纯平最有特色的地方就是提供了RGB三原色输入，可十分方便的调节颜色的纯度，加强信号的稳定性。然而三星纯平管也有它的弱点就是显示屏四个角上的显示效果不如正中间的。 SONY“特丽珑”：SONY（索尼）是绝对的显像管业界的龙头老大，其开发的显像管称之为“Trinitron”（特丽珑）。目前SONY面向普通市场的显像管称之为“短颈特丽珑”（FD Trinitron）。 FD Trinitron采用了先进的单枪三束电子枪和荫栅（Aperture Grille）技术，这也是特丽珑最明显的技术特征。为了
9、显示彩色图像，一般显像管是通过三支电子枪来分别击打不同颜色的像素点，而FD Trinitron则采用同一根电子枪来发射三束电子束。采用单枪三束的好处是可以获得非常优秀的色彩表现力、色彩鲜艳、细腻有丰润感，色纯度和色平衡更加容易调节。但是由于是单枪结构，对扫描和电子束的控制电路的要求也就更高了。 FD Trinitron的另外一个特点就是不采用荫罩结构，而使用“荫栅”。荫栅的构造是将互相平行的垂直铁线阵列安装在一个张力非常大的铁框内，与传统的孔状荫罩结构相比，采用荫栅的好处有以下几点：首先是拥有更加精细的栅距（点距），这使图象的效果更加细腻。其次，荫栅的结构使电子束的透过障碍最小，让图像更加光亮
10、清晰。最后，荫栅的结构避免了传统的荫罩在高亮度画面或长时间使用时容易发生的因电子束通过Mask障碍较大，过多的电子撞击荫罩，产生热量导致温度上升，造成荫罩变形而影响色纯度和亮度，致使还面发生色彩失真和明暗不均等问题。不过，为了保证这么多垂直排列的铁丝不变形，FD Trinitron显像管中需要用两根“阻尼线”来起固定作用，因此FD Trinitron显像管的屏幕上会有两根细小的线。 接口类型显示器通常有15针D-Sub和DVI接口两种： 15针D-Sub输入接口：也叫VGA接口，CRT彩显因为设计制造上的原因，只能接受模拟信号输入，最基本的包含RGBHV（分别为红、绿、蓝、行、场）5个分量，不
11、管以何种类型的接口接入，其信号中至少包含以上这5个分量。大多数PC机显卡最普遍的接口为D-15，即D形三排15针插口，其中有一些是无用的，连接使用的信号线上也是空缺的。除了这5个必不可少的分量外，最重要的是在96年以后的彩显中还增加入DDC数据分量，用于读取显示器EPROM中记载的有关彩显品牌、型号、生产日期、序列号、指标参数等信息内容，以实现WINDOWS所要求的PnP（即插即用）功能。 DVI数字输入接口：DVI(Digital Visual Interface，数字视频接口)是近年来随着数字化显示设备的发展而发展起来的一种显示接口。普通的模拟RGB接口在显示过程中，首先要在计算机的显卡中
12、经过数字/模拟转换，将数字信号转换为模拟信号传输到显示设备中，而在数字化显示设备中，又要经模拟/数字转换将模拟信号转换成数字信号，然后显示。在经过2次转换后，不可避免地造成了一些信息的丢失，对图像质量也有一定影响。而DVI接口中，计算机直接以数字信号的方式将显示信息传送到显示设备中，避免了2次转换过程，因此从理论上讲，采用DVI接口的显示设备的图像质量要更好。另外DVI接口实现了真正的即插即用和热插拔，免除了在连接过程中需关闭计算机和显示设备的麻烦。现在大多数液晶显示器都采用该接口。 显示器的带宽带宽是显示器视频放大器通频带宽度的简称，指电子枪每秒钟在屏幕上扫过的最大总像素数，以MHz(兆赫兹
13、)为单位。从表面上看，只需用行频乘以水平分辨率就可以得到带宽。但实际上，电子枪在扫描时扫过水平方向上的像素点数与垂直方向上的像素点数均高于理论值，这样才能避免信号在扫描边缘衰减，使图像四周同样清晰。 水平分辨率大约为实际扫描值的80，垂直分辨率大约为实际扫描值的93，所以带宽的计算公式为：带宽=水平分辨率/0.8垂直分辨率/0.93场频。或带宽=水平分辨率垂直分辨率场频1.344。例如：在102476885Hz的模式下，带宽为1024768851.344=89.84199868mhz。 带宽的值越大，显示器性能越好。 带宽越高，惯性越小，响应速度越快，允许通过的信号频率越高，信号失真越小，它反
14、映了显示器的解像能力。与行频相比，带宽更具有综合性也更直接的反映显示器的性能。它造成显示器性能差异的一个比较重要的因素。 带宽决定着一台显示器可以处理的信息范围，就是指特定电子装置能处理的频率范围。工作频率范围早在电路设计时就已经被限定下来了，由于高频会产生辐射，因此高频处理电路的设计更为困难，成本也高得多。而增强高频处理能力可以使图像更清晰。所以，带宽能处理的频率更高，图像也更好。每种分辨率都对应着一个最小可接受的带宽。如果带宽小于该分辨率的可接受数值，显示出来的图像会因损失和失真而模糊不清。下表列出了在几种常见分辨率和刷新频率下的可接受带宽： 分辨率分辨率（resolution）就是屏幕图
15、像的精密度，是指显示器所能显示的点数的多少。由于屏幕上的点、线和面都是由点组成的，显示器可显示的点数越多，画面就越精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多，所以分辨率是个非常重要的性能指标之一。可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘，而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目。 以分辨率为1024768的屏幕来说，即每一条水平线上包含有1024个像素点，共有768条线，即扫描列数为1024列，行数为768行。分辨率不仅与显示尺寸有关，还受显像管点距、视频带宽等因素的影响。其中，它和刷新频率的关系比较密切，严格地说，只有当刷新频率为“无闪烁刷新频率”，显示器能达到最高多少分辨率，才能称这个显
16、示器的最高分辨率为多少。 按照水平和垂直像素数目来区分，则可以分:640480，800600，1024768，12801024，16001200等几种。一般来讲，17英寸CRT显示器的最佳分辨率还是1024768，19英寸CRT显示器则为12801024。对于CRT显示器，它支持的分辨率越多和越大，它的应用范围也就越广，价格也就相应要高一些。扫描频率是场频和行频的统称 场频:场频又称为“垂直扫描频率”或“刷新率”。指单位时间（以秒计）之内电子枪对整个屏幕进行扫描的次数，通常以赫兹(Hz)表示。以85Hz刷新率为例，它表示显示器的内容每秒钟刷新85次。 CRT显示器上显示的图像是由很多荧光点组成的，每个荧光点都由于受到电子束的击打而发光，不过荧光点发光的时间
