
尽管显示器的新品层出不穷,但crt(cathode ray tube,阴极射线管)的基本工作原理一直沿用了几十年,直到今天也没有太大的变化。如果你是一个充满好奇心、喜欢寻根问底追查事物真相的人,一定会对本文感兴趣,下面我将详细介绍显示器的如何工作的。
显示器是一种复杂的设备,其扩展性和可靠性也十分惊人,在这一方面,电子控制起了很大的作用,任何机械都会有磨损,唯有用电子元件才能延长寿命,甚至能适应数千小时的工作。电子**是显像管的核心,它发出的电子束击中光敏材料(荧光屏),刺激荧光粉就能产生图像。实际上,电子枪和大体积、功率强劲的二极管没有什么区别,其原理也适用于电视机和示波器。
1、生成图像
crt分为几个部分:deflection coil(偏转线圈)用于电子枪发射器的定位,它能够产生一个强磁场,通过改变强度来移动电子枪。线圈偏转的角度有限,当电子束传播到一个平坦的表面时,能量会轻微地偏移目标,仅有部分荧光粉被击中,四边的图像都会产生弯曲现象。为了解决这个问题,显示器生产厂把显像管制造成球形,让荧光粉充分地接受到能量,缺点是屏幕将变得弯曲。电子束射击由左至右,由上至下的过程称为刷新,不断重复地刷新能保持图像的持续性。
2、混合颜色
旧式的显示器只有单一的电子枪,仅能产生黑白两种颜色,即是传说中的monochrome monitor(单色显示器)。新一代显示器有三只电子枪,每个电子枪都有独立的偏转线圈,分别发出rgb(red、blue、green,红、蓝、绿)三束光线,混合光线可以产生1600万种颜色,或者说真彩色。某些显示器能用一个电子枪发出三束光线,经过混合亦能生成其它颜色。生成彩****像电子枪要扫描屏幕三次,其过程比黑白图像复杂得多。
3、回转变压器(flyback transformer)
回转变压器类似发动机点火线圈,在特定时间发出一个低能量信号给回转磁线圈,并生成磁场。当低能量源关闭后,磁线圈的能量转移到高能量输出中, 后传到电子枪发出电子束。依照crt尺寸的不同,产生的能量也各有差异,通常在10000伏至50000伏之间。当电子枪完成一条线的扫描后,回转变压器会放出能量,关闭电子枪并消去磁场,强制光束发到屏幕的其它位置,就能画出下一条线。在显示器开启时,不要直接触摸crt,它带有上万伏的电压,你会被击伤并导致死亡。
4、垂直和水平同步
垂直和水平是crt中两个基本的同步信号,水平同步信号决定了crt画出一条横越屏幕线的时间,垂直同步信号决定了crt从屏幕顶部画到底部,再返回原始位置的时间,垂直同步也可以称为刷新率。显卡把这两个参数提供给显示器,显示器用它们来驱动内部振荡电路,确定显示器与当前显卡的设置相同。标准电视机的水平同步信号=512线×30帧/秒=15.75khz,显示器的水平同步信号可任意调节,幅度在15.75khz-95khz之间。把水平同步信号反转能够得出扫描一条线的时间,即1/17.75khz=63.5微秒。在垂直折回脉冲使电子**关闭后,电子枪会返回原来位置,电视机扫描一帧图像要返回525次。因为crt的频繁开关和扫描切换,在屏幕上实际表现出来的线数比525要少一些,约为428-399条线。







