4 自会聚管工作原理

所谓电子束会聚就是R G B 三电子束在整个屏幕都分别击中自己的基色荧光粉色点上自会聚就是用非均匀偏转磁场使R G B 电子束自动会聚自动xx三电子束的失聚而不用外电路的动态调整装置产生非均匀磁场的偏转线圈叫做动会聚自动校正偏转线圈场偏转磁场为桶形结构行偏转磁场为枕形结构首先介绍均匀磁场对一字排列电子束的失聚情况由于显像管荧光屏的曲率半径与电子束偏转半径是不一样的特别是平面管就更不一样了所以在水平方向荧光屏中心区与 边缘电子束扫描角速度一样但是线速度相差很大偏转角越大产生的失会聚也就越严重因此荧光屏两边缘失聚就更严重中心区域则没有失聚现象由于电子束是水平一字排列所以在垂直方向基本没有失聚现象失聚主要发生在水平方向上如图1.12 所示图1.12 三电子束水平一字排列的失聚分析 在图中标出了三条竖线在屏幕上失聚情况从图1.12 可看出离屏幕中心越远动会聚误差就越大左右两条线的失会聚比中间严重而每条线的上下两端又比中间部分严重另一方面从几何失真的角度来看在会聚严重失真的同时整个光栅呈枕形失真状态自会聚管的动会聚自动校正偏转线图就是为xx动会聚的失聚而设计的其中场偏转磁场为桶形结构该磁场既有垂直偏转所需要的水平磁场分量也有垂直磁场分量而垂直磁场会使电子束产生水平方向偏移如图1.13 所示

图1.13 场偏转桶形磁场会聚矫正原理场偏转磁场垂直分量使蓝电子束向左偏移结果荧光屏上下红蓝电子束均向绿电子束靠拢光栅失聚得到改善和校正荧光屏中间垂直线附近的电子束xx重合荧光屏两边红蓝电子束偏转量大于绿电子束的偏转量见图1.14图1.14 桶形偏转磁场作用结果水平偏转磁场为枕形结构其特点是两边的磁场比中间强当电子束从左向中间扫描时红电子束偏转量小蓝电子束偏转量大若枕形磁场量大而蓝电子束偏转量小如果枕形磁场合适红蓝电子束同样会重合但由于绿电子束在中间处于较弱的磁场下偏转量小与红蓝电子束不重合会聚校正后光栅如图1.16所示当显像管出厂后偏转线圈都安装好用户和维修人员不能轻意调整偏转线圈位置因为电子束的中心轴线与偏转线圈的磁场中心轴线相重合否则动会聚将受到破坏由于自会聚管在制造过程中电子束的偏转中心与彩色中心不可能没有误差所以显像管的静会聚和色纯调整是必不可少的自会聚管的偏转线圈不同型号不能交换因为管子在出厂前都安装有配好的偏转线圈及静会聚磁铁在维修时若需要更换或调整可按下列顺序进行

5 会聚调整

显像管的会聚分动会聚和静会聚动会聚误差是指屏幕中心区域以外区域的会聚误差所谓静会聚系指未经偏转的电子束能准确的在荫罩的小孔会聚, 它能准确地打在荧光屏中心的那组荧光点上这种现象叫静会聚但实际情况电子束不可能会聚的如此理想即使聚焦良好时也往往盖过1 -3 个荫罩孔在实际调整中一般都加偏转磁场因而静会聚是指屏幕中心区域三条电子束的会聚它是由电子枪在管内安装位置误差引起的为了解决这个问题在管颈上靠近尾部的地方安装有三组磁环如图1.17 所示磁铁共有六片三组各组分别是二极磁铁四极磁铁六极磁铁二极磁铁为色纯度

磁铁四极磁铁和六极磁铁的作用是使红绿蓝三条电子束在荧光屏中间区域xx重合所以有这三种磁铁的调节它们都是通过调整两个突耳的开角来实现的与黑白电视机中心调整片很相似

1 会聚磁铁的安装

将色纯和会聚磁铁按图1.17 安装绝不能倒置或把磁片弄混

2 调色纯

先将偏转线圈推到显像管的锥体上关掉绿电子束屏幕中间便出现一条红与蓝混合形成的品红色或紫色带子两边分别为淡黄及浅蓝色把偏转线圈慢慢拉出来可以看到淡和浅蓝两个椭圆形部分分别显示在屏幕两边旋转色纯磁铁使两边椭圆形面积相等如图1.18 c 所示然后把预备用的橡胶楔子插入显像管锥体部分的顶部使偏转线圈向后倾斜并逐渐拉出偏转线圈直至全屏变为纯品红色为止{zh1}打开绿电子束看看白光栅纯度是否良好若纯度不良只要再对偏转线圈的位置进行微调即可

3 静会聚调整

静会聚调整只需观察荧光屏的中心部分步骤如下首先加方格测试信号接着关掉绿电子束观察中心部分水平和垂直的蓝红线将两片四极磁铁反向等角度转动直至垂直的红蓝线重合为止然后将两片四极磁铁同时绕管颈旋转直至水平的红蓝线重合为止打开绿电子束将两片六级磁铁反向等角度转动直至垂直的B/R 线与绿线重合为止然后将两片六级磁铁同时绕管颈转动直至水B/R 线与绿线重合为止如

4 动会聚调整

调整动会聚主要调整偏转线圈的位置并观察荧光屏的边缘部分步骤如下首先调中心垂直线和中心水平线交叉部分的重合将偏转线圈逐渐向上仰直至交叉部分重合为止在偏转线圈的上部加预备用的橡胶楔子固定好然后调屏幕四周部分的重合可将偏转线圈向左或向右倾斜分以下两种情况处理若光栅四周红绿蓝线排列则先在相当于时钟三点位置上将橡胶楔子慢慢插入使偏转线圈移动直到四周重合为止然后在7 点位置和11 点位置上插入固定橡皮楔子固定起来{zh1}把预备用的楔子拉出来若光栅四周红绿蓝三线排列则先在9 点位置上将橡胶楔子慢慢插入直至光栅重合位置然后在1 点和5 点位置上插入固定楔子经过以上步骤{zh1}将偏转线圈固定好动会聚也就调整好了

第三节 显像管基本特性

1 调制特性和截止特性

显像管的基本特性是调制特性显像管的调制作用是在电子枪内部形成的但都表现在屏幕上电子枪可以看成一个多极管电子束电流受调制栅极电压对阴极的调制于是使荧光粉受电子束轰击功率的调制{zh1}发出的光就受到信号电压的调制, 这就是调制特性但是这与显像管的亮度调整不是一个概念因为显像管三个阴极截止点不一样所以它们的调制特性曲线是不重合的, 调制信号加在控制栅上使阴极电压固定不变阴极发射的电子受到调制即屏幕发出的光受到信号电压的调制这称为栅极调制; 当信号电压加在阴极上时栅极电压固定不变称为阴极调制不论是单色显像管还是彩色显像管绝大多数采用阴极调制因为这种调制灵敏度高调制频率特性好见图1.21 所示

2 聚焦特性

显像管聚焦性能直接关系到图象清晰度电子束的直径如果大于扫描行距则相邻两行扫描发生重叠两行的亮度也就发生混淆然而电子束的直径也不是越细越好当电子束的直径等于0.5 行距时则光栅比较清楚如果电子束直径能接近行距则光栅最清晰然而电子束截面直径是随电子束电流变化的当调制电压大时束电流大束电流直径也大有时超过行距使清晰度降低我们常常因为屏幕亮度调的过亮时图象变得模糊就是束电流太大造成的聚焦恶化而引起的除以上两个特性外还有余辉色品等特性这里就不一一介绍了四自动消磁电路自动消磁电路是为了xx荫罩板即显像管附近的磁性物质带有的剩磁而设置的因为这种剩磁对电子束会产生附加偏转作用使显像管的彩色纯度下降甚至影响会聚质量为了减小这种影响必须采用自动的办法才能xx这种作用

消磁的方法有两种一种是开机时就自动的消去荫罩板及显像管附近的磁性物质的剩磁另一种是通过手动开关根据需要可随时按动开关自动消去剩磁两种方法均不影响显像管正常工作手动控制消磁可避开显示器开机时的浪涌电流自动消磁电路是一个能够产生交变磁场的电感线圈和一个使交流电流逐渐衰减的电路电感线圈安装在显像管的锥体上

1 消磁原理

如果显像管的荫罩板及钢制物件受到地磁或杂散磁场的磁化而会有剩磁衰减的交流电流通过消磁线圈后磁性物质就沿着固有的磁滞回线充磁经过足够周期后随着磁场强度的衰减逐渐变为零磁性物质的剩磁也就跟着变为零这样就完成了对显像管的消磁作用消磁电流及消磁原理见图1.22 所示据估计在开机瞬间磁场强度可达到500 安培匝数这足以消去在日常情况下所引起的任何磁化以后就衰减到0.3A 匝数以下以使消磁线圈的残留剩磁不足以影响电子束的运动

2. 消磁电路

能够产生有效消磁电流的自动消磁电路有很多类型如热继电器电路负温度系数热敏电阻与压敏电阻电路正温度系数热敏电阻电路等图1.23 是两个正温度系数热敏电阻电路GW-300 显示器就采用这种消磁电路具有一个比较低的电阻值为27 R1 是一个比较大的电阻为200 当开关接上时通过线圈初始电流约为1.25A 则场强近似为500A 匝随温度的升高R2 阻值随着增大电流不断减小若通过线圈的电流下降到0.75mA 时电路稳定下来则在正常运用期残留磁场强度为0.3A 匝因此达到消磁的目的COMPAQ 472P 显示器消磁电路图中PTC101 是正温度系数的消磁热敏电阻L101 是消磁线圈RLY101 是继电器当显示器开机后12V 15V 电压加在三极管Q111 和Q112 上, 两管导通继电器线圈有电流通过使继电器吸合瞬间220V 通过消磁电阻PT101 加到消磁线圈上在L101周围产生强大的交变磁场将显像管磁性物质磁化由于消磁电阻的作用使磁场迅速衰减到零磁性物质的剩磁一并下降为零{zh1}达到消磁目的

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，{zh1}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xx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xx，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xx的控制。

    最经典的解决方法就是在显像管内侧，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。

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