Monitor Crt (CT): design, principiu de funcționare, argumente pro și contra. Monitorizează monitoare CRT cu mască de priză

Noaptea nu puteam dormi din cauza blues-ului de primăvară și, pentru a-mi distrage atenția de la gândurile triste, am început să vin cu diverse invenții. Și așa mi-am dat seama cum să fac un monitor CRT în miniatură. CRT - pentru ca in principiu iubesc tehnologia lampilor si cu atat mai mult un dispozitiv pentru afisarea informatiilor. În primul rând, vă voi arăta rezultatul.

Tub cald Debian lxde

Monitor CRT miniatural care măsoară doar 1 cm! Și este foarte ușor de făcut și oricine o poate face! Merge!

Din idee...

De fapt, esența ideii este simplă. În camerele video cu casetă VHS vechi, un cinescop mic obișnuit acționează ca un afișaj al vizorului. Și cândva în revista „Radio” am văzut un articol despre cum să faci un televizor din acest kinescop. Și apoi noaptea m-am gândit: dacă poți să faci un televizor, atunci poți să faci un monitor!

Ține minte: dacă îți vine o idee grozavă, caută-o pe Google! Sigur a venit la altcineva!

Vizorul camerei

Tub cald DOS

Aceste poze sunt preluate de pe acest site. Se pare că ești și tu intrigat de cum să faci asta?

Ideea este foarte simpla si banala. Pe vremuri, nu exista o astfel de dezvoltare a afișajelor LCD mici, în special a celor color, iar atunci a domnit lampa. În vizorul camerelor vechi există un CRT (Cathode Ray Tube), iar ceea ce este interesant este că este alimentat (în sensul circuitului cu tuburi) de o tensiune mică și disponibilă în comerț, de 5 V (o puteți lua, de exemplu, de pe USB). Consumul de curent este de asemenea mic. Cea mai bună parte este că acest ecran are nevoie doar de un semnal video compozit ca intrare. Un semnal video compozit este furnizat de VCR-ul nostru, DVD player, camere, aproape fiecare cameră, Nokia N900, telefoane Nokia N9 (nu pot vorbi în numele altora - nu știu), unele plăci video. Cel mai interesant lucru este că un semnal video compozit poate fi obținut chiar și de pe o placă video VGA folosind un circuit destul de simplu

Circuit convertor VGA la video

După cum puteți vedea, se deschid oportunități enorme pentru creativitate. Acum trebuie să înțelegem cum să facem toate acestea.

Ce să faci și cine este de vină?

Pentru a realiza un astfel de afișaj în miniatură, vom avea nevoie de o veche cameră video VHS, brațe drepte și o rezistență de 75 ohmi (opțional). Plus buna dispozitie, un fier de lipit, un multimetru, timp liber si dorinta.
În ceea ce privește camera, vreau să spun că camerele cu o imagine color în vizor nu sunt potrivite pentru noi imediat. Puteți închide imediat camerele care au un ecran lateral. Cu cât camera este mai veche, cu atât mai bine. Cel mai delicios sunt camerele cu vizor unghiular sau camerele profesionale. De obicei au un afișaj destul de mare.
Instrucțiunile de mai jos nu sunt universale! Poate că trebuie să-ți pornești creierul, să cauți documentație, să pui dispozitive la diferite noduri, dar poate merge la fel ca și pentru mine.
Aș dori să remarc că în vizorul în sine poate exista doar un tub de imagine, iar „creierul” poate fi în corpul principal, dar am fost norocos.

Deci, ai reușit să iei o cameră video. A eșuat? Suflați pe Avits, slandas, ciocane, ebay, piețe de vechituri, există o mulțime de chestii astea pentru bănuți! Vom presupune că l-ai înțeles. Unul dintre bunii mei prieteni LJ mi-a dat aparatul de fotografiat, care a înțeles imediat trucul și mi l-a prezentat Panasonic NV-S600EN.

Camera înainte de experimente

Camera nu avea baterie, nici sursă de alimentare și, în general, nu se știa dacă funcționează. În primul rând, l-am demontat. Nu pot da instrucțiuni universale: deșurubați ceea ce poate fi deșurubat, deschideți toate perdelele, deșurubați toate șuruburile. Este logic să începeți analiza din partea opusă casetei. În acest fel, camera mea a fost împărțită în două jumătăți, în a doua era un patchboard cu vizor, iar în cealaltă era o cameră cu măruntaie de oțel. Am scos eșarfa din cealaltă jumătate, vizorul, și am îndepărtat cu totul bucata de plastic. Camera nu trebuie încă dezasamblată complet, deoarece... Încă avem nevoie de performanța lui.
Am pus placa de comutare înapoi în slotul original.

Placa comutatoare

Vizorul, după ce l-a deconectat, m-a îngrozit: din el au ieșit zece(!) fire. Șapte culori și trei gri, dar după dezasamblare, s-a dovedit că 7 culori au mers la butoanele situate pe corpul vizorului (zoom). Îndepărtăm în siguranță aceste butoane. Primim acest patrunjel:

Vizor, cu trei fire gri, un fir de împământare negru și un rând de butonul de zoom

Vizorul este interesant de privit în interior. Nu îi voi descrie structura; cred că puteți găsi descrierea singur, dacă doriți.

Cu capacul deschis, vedere de sus

Am eliminat „ochiul” în sine ca fiind inutil, deși îl folosesc ocazional. Ecranul în sine ne amintește de vechile televizoare alb-negru, pe care generația modernă nici nu le-a văzut niciodată.

Ecran miniatural

După cum probabil ați ghicit, vom avea trei fire care merg la afișaj: un fir comun, +5 volți și semnalul video compozit în sine. Rămâne să se stabilească cine este cine.

Hackingul este un interes, plus electrificarea tuturor dispozitivelor

După ce am parafrazat celebra zicală, vom merge mai departe. Sarcina noastră acum este să rezolvăm puzzle-ul a trei fire gri: cine, unde, de ce și de ce. Cel mai simplu lucru este să găsiți firul comun. Mi-a lipsit bateria, dar contactele ieșeau. Luăm un multimetru în modul de apelare, atingem minusul acestor contacte cu un capăt (le aveam semnate), iar cu celălalt ne uităm la contactele celor trei fire de-a lungul conectorului. Un sunat - asta înseamnă un fir comun.
Trebuie remarcat faptul că, ipotetic, puterea de la baterie poate fi decuplată; în acest caz, trebuie să vă uitați la firul comun în funcție de circuitul din interiorul camerei; de obicei, toate ecranele și poligoanele largi „sună” cu el.
Acum haideți să punem camera la loc! Acestea. Nu prea îl asamblam, dar pentru ca toate componentele electrice să funcționeze. Pentru mine arăta așa

Cameră asamblată electric

Pentru a determina celelalte două semnale, camera a trebuit să fie alimentată. Deoarece camera era orfană, am alimentat-o ​​de la o sursă de alimentare industrială, pe care am conectat-o ​​direct la contactele bateriei. Camera a fost de acord să funcționeze normal, doar cu parametrii de putere de 6V, 6A. Înainte de asta, la pornire, a clipit LED-ul, ecranul, a smucit motorul și s-a oprit. Presupun că toți electroliții s-au uscat acolo. După ce am adus curentul la asemenea proporții astronomice, a pornit și nu s-a blocat.

Camera de lucru

Nu mi-am putut refuza plăcerea de a verifica performanța camerei și a afișajului în sine, așa că au conectat un televizor la cameră și s-au uitat la tot felul de inscripții de pe ecran.

Porecla mea

Imaginea ecranului nu a ieșit bine în fotografie, dar vă asigur că este impecabilă!
Bine, ne-am distrat puțin, ne-am asigurat că totul funcționează și apoi am fost pe drum. Acum trebuie să aflăm de unde luăm mâncare. Comutăm multimetrul în modul de măsurare a tensiunii DC, conectăm un contact la firul comun și îl introducem pe celălalt în celelalte două fire. Dacă alimentarea unui fir este undeva în jurul valorii de 1,5-1,7 V, atunci acesta este cel mai probabil un semnal video. Pe celălalt fir vor fi aproximativ 5 V (trebuie să înțelegeți că poate fi 4,8 V, ca în cazul meu). Ca rezultat, desenăm totul pe o bucată de hârtie și obținem următoarea diagramă de conectare.

Schema de conectare

După toate acestea, dezasamblam întreaga structură și începem asamblarea uneia noi.

Viață nouă pentru un afișaj vechi

Deoarece sursa de alimentare a afișajului era de 5V, s-a decis să-l alimenteze de la USB. Vreau să-i dezamăgesc pe unii care speră că peste tot vor fi 5V. După ce am citit ghiduri similare despre fabricarea produselor din afișaje, am ajuns la concluzia că sursa de alimentare a afișajului nu trebuie să fie de 5 V! Ar putea fi 6 sau 12. Așa că aveți grijă!
Dar în cazul meu totul este bine. Lipiți cablul USB și alimentați-l de la încărcător.

Lână pe ecran

Ar trebui să vedeți blana familiară pe ecran.
Vă rugăm să rețineți că, în ciuda curenților slabi, acolo există un transformator de înaltă tensiune! Și nu ar trebui să puneți mâinile în tub, altfel va fi o mizerie!!! Cu prudență ascund totul în carcasă înainte de a o porni.

După o lansare reușită, merită să verificați rezistența de intrare a liniei. Cu afișajul oprit, măsurăm rezistența dintre firul comun și firul de intrare. Dacă este egal cu 75 Ohmi, ne liniștim și omitem această operațiune. In cazul meu a fost 1 kOhm. Pentru a se potrivi cu linia, trebuie să lipiți un rezistor de 75 ohmi între firul comun și firul de semnal. În principiu, funcționarea nu este critică, dar placa mea video și alte ieșiri video au refuzat să apară fără o rezistență egală. Desigur, este mai bine să lipiți rezistența cât mai aproape posibil, dar am făcut totul pe placa de comutare.

Rezistor 75 Ohm, dimensiune 0805

Nu aveam la îndemână un conector lalea-femă, așa că am găsit un conector SCART în coșul de gunoi, l-am demontat și l-am lipit pe eșarfa din interior. Am folosit Nokia N9 cu Debian la bord ca sursă video.

Structura este asamblată, totul este clar, nu vă înșel

Totul funcționează imediat după conectare. Nu am un cablu nativ pentru Nokia și am folosit unul cumpărat din magazin pentru 200 de ruble. Totul a început imediat.

Desktop pe un micromonitor

Sincer să fiu, să filmez asta și fotografia de la începutul postării a fost foarte dificil, am petrecut o oră experimentând cu lumina, viteza obturatorului, diafragma etc. Dar rezultatul este minunat. E chiar mai bine live! De asemenea, este foarte distractiv să vizionezi un videoclip de pe un astfel de ecran.

Dar computerul?

Nu este atât de simplu cu un computer. Există mai multe opțiuni pentru a rezolva problema. Una dintre ele este să cumpărați un adaptor VGA la S-VIDEO, costă doar bănuți, cealaltă variantă este să-l lipiți singur, am dat diagrama de mai sus. A treia opțiune este să utilizați plăci video cu ieșire S-VIDEO, de exemplu acestea:

Am găsit clipuri video la mezanin

Placa video are un conector rotund similar cu ps/2. Ai nevoie si de un adaptor corespunzator, acesta vine cu placa video. În fotografie atârnă în stânga. Deoarece nu am intenționat să-mi înlocuiesc placa video cu aceasta veche, am încercat doar cum ar arăta.

Desktop-ul meu pe un computer mare

De asemenea, este duplicat pe micromonitor

Cititorul atent va observa că au apărut niște câmpuri. Modificarea permisiunilor (toate) nu a afectat în niciun fel disponibilitatea acestora. Nu există nici simț, nici dorință de a înțelege motivele apariției lor. Faptul că funcționează este stabilit, readucem placa video la locul ei.

Buna ziua. Numele meu de familie este „Total”

Ca o concluzie, vreau să spun că acest meșteșug nu are sens practic sau nu îl văd. Display-ul are o rezoluție suficientă pentru a citi chiar și texte de pe el, dar este atât de mic încât fără un sistem optic este imposibil să distingem ceva pe el.
Este posibil ca, dacă ar fi posibil să-l conectați ca un al treilea monitor, ar fi posibil să afișați câteva informații utile acolo, dar din nou nu știu de ce.

Deci, în esență, acesta este un divertisment distractiv pe care îl puteți demonstra copiilor, prietenilor și prietenelor dvs. Arată impresionant când iei telefonul, introduci firul și apare imaginea pe ecran :).

Oamenii folosesc aceste vizoare pentru a face dispozitive de vedere pe timp de noapte. De exemplu aici
1. www.doityourselfgadgets.com/2012/04/night-vision.html (engleză)
2. tnn-hobby.ru/proekt-vyihodnogo-dnya/kak-videt-v-temnote.html (rusă)

Ei bine, unii fac un display portabil:
rc-aviation.ru/forum/topic?id=1283

Dacă doriți, puteți face ochelari de realitate virtuală, dar nu știu cum să separă semnalul video fără mulți hemoroizi. Deci toate acestea sunt divertisment și nimic mai mult.

Mulțumesc tovarășului Freeman pentru cameră și soției mele pentru răbdare :).

Bună ziua, cititorii blogului meu care sunt interesați de un monitor CRT. Voi încerca să fac acest articol interesant pentru toată lumea, atât pentru cei cărora le-au lipsit, cât și pentru cei care asociază în mod plăcut acest dispozitiv cu prima lor experiență de stăpânire a unui computer personal.

Astăzi, ecranele PC-urilor sunt ecrane plate și subțiri. Dar în unele organizații cu buget redus puteți găsi și monitoare CRT masive. Le este asociată o întreagă eră în dezvoltarea tehnologiilor multimedia.

Monitoarele CRT și-au primit numele oficial de la abrevierea rusă a termenului „tub catodic”. Echivalentul în engleză este expresia Cathode Ray Tube cu abrevierea corespunzătoare CRT.

Înainte ca computerele să apară în case, acest dispozitiv electric era reprezentat în viața noastră de zi cu zi de televizoarele CRT. La un moment dat, au fost chiar folosite ca afișaje (go figure). Dar mai multe despre asta mai târziu, dar acum să înțelegem puțin despre principiul funcționării CRT, care ne va permite să vorbim despre astfel de monitoare la un nivel mai serios.

Progresul monitoarelor CRT

Istoria dezvoltării tubului catodic și a transformării acestuia în monitoare CRT cu rezoluție decentă a ecranului este plină de descoperiri și invenții interesante. La început acestea erau dispozitive precum osciloscoapele și ecranele radar radar. Apoi, dezvoltarea televiziunii ne-a oferit dispozitive care erau mai convenabile pentru vizionare.

Dacă vorbim în mod specific despre afișajele computerelor personale disponibile pentru o gamă largă de utilizatori, atunci titlul primei Monica ar trebui probabil acordat stației de afișare vectorială IBM 2250. A fost creată în 1964 pentru uz comercial împreună cu o serie System/360. calculator.

IBM a dezvoltat multe dezvoltări pentru echiparea PC-urilor cu monitoare, inclusiv proiectarea primelor adaptoare video, care au devenit prototipul standardelor moderne și puternice pentru imaginile transmise pe afișaj.

Așadar, în 1987, a fost lansat un adaptor VGA (Video Graphics Array), care funcționează cu o rezoluție de 640x480 și un raport de aspect de 4:3. Acești parametri au rămas de bază pentru majoritatea monitoarelor și televizoarelor fabricate până la apariția standardelor cu ecran lat. În timpul evoluției monitoarelor CRT, au avut loc multe schimbări în tehnologia lor de producție. Dar vreau să subliniez aceste puncte separat:

Ce determină forma unui pixel?

Știind cum funcționează un kinescop, putem înțelege caracteristicile monitoarelor CRT. Fasciculul emis de tunul de electroni este deviat de un magnet de inducție pentru a lovi cu precizie găurile speciale din masca situată în fața ecranului.

Ele formează un pixel, iar forma lor determină configurația punctelor colorate și parametrii de calitate ai imaginii rezultate:

• Găurile rotunde clasice, ale căror centre sunt situate la vârfurile unui triunghi echilateral convențional, formează o mască de umbră. O matrice cu pixeli distribuiți uniform asigură o calitate maximă la reproducerea liniilor. Și ideal pentru aplicații de design de birou.
• Pentru a crește luminozitatea și contrastul ecranului, Sony a folosit o mască de deschidere. Acolo, în loc de puncte, străluceau blocuri dreptunghiulare din apropiere. Acest lucru a făcut posibilă utilizarea maximă a zonei ecranului (monitoarele Sony Trinitron, Mitsubishi Diamondtron).
• A fost posibilă combinarea avantajelor acestor două tehnologii într-o grilă cu fante, unde deschiderile arătau ca dreptunghiuri alungite rotunjite în partea de sus și de jos. Și blocurile de pixeli s-au deplasat unul față de celălalt pe verticală. Această mască a fost folosită în afișajele NEC ChromaClear, LG Flatron, Panasonic PureFlat;

Dar nu numai forma pixelului a determinat meritele monitorului. De-a lungul timpului, dimensiunea sa a început să joace un rol decisiv. A variat de la 0,28 la 0,20 mm, iar o mască cu găuri mai mici și mai dense a permis imagini de înaltă rezoluție.

O caracteristică importantă și, din păcate, notabilă pentru consumator a rămas rata de reîmprospătare a ecranului, exprimată prin pâlpâirea imaginii. Dezvoltatorii au făcut tot posibilul și treptat, în locul sensibilului 60 Hz, dinamica modificării imaginii afișate a ajuns la 75, 85 și chiar 100 Hz. Acest din urmă indicator mi-a permis deja să lucrez cu confort maxim și ochii aproape că mi-au obosit.

Lucrările pentru îmbunătățirea calității au continuat. Dezvoltatorii nu au uitat de un fenomen atât de neplăcut precum radiația electromagnetică de joasă frecvență. În astfel de ecrane, această radiație este direcționată de un tun cu electroni direct către utilizator. Pentru a depăși acest neajuns, s-au folosit tot felul de tehnologii și s-au folosit diverse ecrane de protecție și acoperiri de protecție pentru ecrane.

Cerințele de siguranță pentru monitoare au devenit și mai stricte, ceea ce se reflectă în standardele actualizate constant: MPR I, MPR II, TCO"92, TCO"95 și TCO"99.

Profesioniștii monitorului au încredere

Lucrările privind îmbunătățirea constantă a echipamentelor și tehnologiilor video multimedia de-a lungul timpului au dus la apariția video-ului digital de înaltă definiție. Puțin mai târziu, au apărut ecrane subțiri cu iluminare din spate de la lămpi LED cu economie de energie. Aceste afișaje sunt un vis devenit realitate, deoarece:

• mai ușor și mai compact;
• caracterizat prin consum redus de energie;
• mult mai sigur;
• nu a avut pâlpâire nici măcar la frecvențe mai joase (există un alt fel de pâlpâire);
• avea mai mulți conectori suportați;

Și pentru nespecialiști le era clar că era monitoarelor CRT s-a terminat. Și părea că nu va exista nicio întoarcere la aceste dispozitive. Dar unii profesioniști, care cunosc toate caracteristicile ecranelor noi și vechi, nu s-au grăbit să scape de afișajele CRT de înaltă calitate. Într-adevăr, conform unor caracteristici tehnice, ei și-au depășit în mod clar concurenții LCD:

• unghi de vizualizare excelent, permițându-vă să citiți informații din partea laterală a ecranului;
• Tehnologia CRT a făcut posibilă afișarea imaginilor la orice rezoluție fără distorsiuni, chiar și atunci când se folosește scalarea;
• nu există un concept de pixeli morți aici;
• Timpul de inerție al imaginii ulterioare este neglijabil:
• o gamă aproape nelimitată de nuanțe afișate și o redare uimitoare a culorilor fotorealiste;

Ultimele două calități au oferit afișajelor CRT șansa de a se dovedi încă o dată. Și sunt încă la căutare în rândul gamerilor și, mai ales, în rândul specialiștilor care lucrează în domeniul designului grafic și al prelucrării fotografiilor.

Iată o poveste lungă și interesantă despre un vechi prieten bun numit monitor CRT. Și dacă mai aveți unul dintre acestea acasă sau la afacerea dvs., îl puteți încerca din nou și îi reevaluați calitățile.

Cu aceasta îmi iau rămas bun de la voi, dragii mei cititori.

Design monitor CRT

Majoritatea monitoarelor utilizate și produse astăzi sunt construite pe tuburi catodice (CRT). În engleză - Tub cu raze catodice (CRT), literalmente - tub cu raze catodice. Uneori, CRT este descifrat ca terminal cu raze catodice, care nu mai corespunde tubului în sine, ci dispozitivului bazat pe acesta. Tehnologia cu raze catodice a fost dezvoltată de omul de știință german Ferdinand Braun în 1897 și a fost creată inițial ca un instrument special pentru măsurarea curentului alternativ, adică un osciloscop. Tubul cu raze catodice, sau kinescopul, este cel mai important element al monitorului. Kinescopul constă dintr-un bec de sticlă sigilat, în interiorul căruia există un vid. Unul dintre capetele balonului este îngust și lung - acesta este gâtul. Celălalt este un ecran larg și destul de plat. Suprafața interioară de sticlă a ecranului este acoperită cu fosfor. Compozițiile destul de complexe pe bază de metale pământuri rare - ytriu, erbiu etc. sunt folosite ca fosfori pentru CRT-urile colorate.Un fosfor este o substanță care emite lumină atunci când este bombardată cu particule încărcate. Rețineți că uneori fosforul se numește fosfor, dar acest lucru nu este corect, deoarece fosforul utilizat în acoperirea CRT-urilor nu are nimic în comun cu fosforul. Mai mult, fosforul strălucește numai ca urmare a interacțiunii cu oxigenul atmosferic în timpul oxidării la P2O5, iar strălucirea nu durează mult (apropo, fosforul alb este o otravă puternică).

Pentru a crea o imagine, un monitor CRT folosește un pistol de electroni, din care este emis un flux de electroni sub influența unui câmp electrostatic puternic. Printr-o mască sau un grilaj metalic, acestea cad pe suprafața interioară a ecranului monitorului din sticlă, care este acoperită cu puncte de fosfor multicolore. Fluxul de electroni (fascicul) poate fi deviat în planurile vertical și orizontal, ceea ce asigură că acesta ajunge constant în întregul câmp al ecranului. Fasciculul este deviat cu ajutorul unui sistem de deviere. Sistemele de deviere sunt împărțite în șa-toroidal și în formă de șa. Acestea din urmă sunt de preferat deoarece au un nivel redus de radiație.

Sistemul de deviere este format din mai multe bobine de inductanță situate la gâtul kinescopului. Folosind un câmp magnetic alternativ, două bobine deviază fasciculul de electroni în plan orizontal, iar celelalte două în plan vertical. O modificare a câmpului magnetic are loc sub influența unui curent alternativ care curge prin bobine și se modifică conform unei anumite legi (aceasta este, de regulă, o modificare a tensiunii în dinte de ferăstrău în timp), în timp ce bobinele conferă fasciculului fasciculul dorit. direcţie. Liniile continue sunt cursa fasciculului activ, linia punctată este cea inversă.

Frecvența de tranziție către o nouă linie se numește frecvența de scanare orizontală (sau orizontală). Frecvența de tranziție din colțul din dreapta jos în stânga sus se numește frecvență verticală (sau verticală). Amplitudinea impulsurilor de supratensiune pe bobinele de scanare orizontale crește odată cu frecvența liniilor, astfel încât acest nod se dovedește a fi una dintre cele mai solicitate părți ale structurii și una dintre principalele surse de interferență într-o gamă largă de frecvențe. Puterea consumată de unitățile de scanare orizontală este, de asemenea, unul dintre factorii serioși luați în considerare la proiectarea monitoarelor. După sistemul de deviere, fluxul de electroni pe drumul către partea din față a tubului trece printr-un modulator de intensitate și un sistem de accelerare, funcționând pe principiul diferenței de potențial. Ca rezultat, electronii dobândesc o energie mai mare (E=mV2/2, unde E-energie, m-masă, v-viteza), o parte din care este cheltuită pe strălucirea fosforului.

Electronii lovesc stratul de fosfor, după care energia electronilor este convertită în lumină, adică fluxul de electroni face ca punctele de fosfor să strălucească. Aceste puncte strălucitoare de fosfor formează imaginea pe care o vedeți pe monitor. În mod obișnuit, un monitor CRT color utilizează trei tunuri de electroni, spre deosebire de un singur pistol folosit în monitoarele monocrome, care sunt rareori produse astăzi.

Se știe că ochii omului reacționează la culorile primare: roșu (roșu), verde (verde) și albastru (albastru) și la combinațiile lor care creează un număr infinit de culori. Stratul de fosfor care acoperă partea din față a tubului catodic este format din elemente foarte mici (atât de mici încât ochiul uman nu le poate distinge întotdeauna). Aceste elemente de fosfor reproduc culorile primare; de ​​fapt, există trei tipuri de particule multicolore, ale căror culori corespund culorilor RGB primare (de unde și numele grupului de elemente fosforice - triade).

Fosforul începe să strălucească, așa cum am menționat mai sus, sub influența electronilor accelerați, care sunt creați de trei tunuri de electroni. Fiecare dintre cele trei tunuri corespunde uneia dintre culorile primare și trimite un fascicul de electroni către diferite particule de fosfor, a căror strălucire de culori primare cu intensități diferite este combinată pentru a forma o imagine cu culoarea dorită. De exemplu, dacă activați particule de fosfor roșii, verzi și albastre, combinația lor va forma alb.

Pentru a controla un tub catodic, sunt necesare și electronice de control, a cărei calitate determină în mare măsură calitatea monitorului. Apropo, diferența de calitate a electronicii de control create de diferiți producători este unul dintre criteriile care determină diferența dintre monitoare cu același tub catodic.

Deci, fiecare tun emite un fascicul de electroni (sau flux, sau fascicul) care afectează elementele fosfor de diferite culori (verde, roșu sau albastru). Este clar că fasciculul de electroni destinat elementelor de fosfor roșu nu ar trebui să afecteze fosforul verde sau albastru. Pentru a realiza această acțiune, se folosește o mască specială, a cărei structură depinde de tipul de tuburi de imagine de la diferiți producători, asigurând discretitatea (rasterizarea) imaginii. CRT-urile pot fi împărțite în două clase - cu trei fascicule cu un aranjament în formă de deltă de tunuri de electroni și cu un aranjament plan de tunuri cu electroni. Aceste tuburi folosesc măști de fantă și umbră, deși ar fi mai corect să spunem că toate sunt măști de umbră. În acest caz, tuburile cu un aranjament plan de tunuri de electroni sunt numite și tuburi de imagine cu fascicule auto-convergente, deoarece efectul câmpului magnetic al Pământului asupra a trei fascicule situate plan este aproape identic și când poziția tubului în raport cu cea a Pământului. modificări de câmp, nu sunt necesare ajustări suplimentare.

Tipuri de CRT

În funcție de locația pistoalelor cu electroni și de designul măștii de separare a culorilor, există patru tipuri de CRT utilizate în monitoarele moderne:

CRT cu mască de umbră (Mască de umbră)

CRT-urile cu mască de umbră (Shadow Mask) sunt cele mai comune în majoritatea monitoarelor produse de LG, Samsung, Viewsonic, Hitachi, Belinea, Panasonic, Daewoo, Nokia. Masca de umbră este cel mai comun tip de mască. A fost folosit încă de la inventarea primelor tuburi de imagine color. Suprafața tuburilor de imagine cu o mască de umbră este de obicei sferică (convexă). Acest lucru se face astfel încât fasciculul de electroni din centrul ecranului și de la margini să aibă aceeași grosime.

Masca de umbră este formată dintr-o placă metalică cu găuri rotunde care ocupă aproximativ 25% din suprafață. Masca este plasată în fața unui tub de sticlă cu un strat de fosfor. De regulă, majoritatea măștilor moderne de umbră sunt realizate din invar. Invar (InVar) este un aliaj magnetic de fier (64%) cu nichel (36%). Acest material are un coeficient de dilatare termică extrem de scăzut, așa că, deși fasciculele de electroni încălzesc masca, nu afectează negativ puritatea culorii imaginii. Găurile din plasa metalică acționează ca o vedere (deși nu una precisă), ceea ce asigură că fasciculul de electroni lovește doar elementele fosforice necesare și numai în anumite zone. Masca de umbră creează o rețea cu puncte uniforme (numite și triade), unde fiecare astfel de punct constă din trei elemente fosforice ale culorilor primare - verde, roșu și albastru, care strălucesc cu intensități diferite sub influența fasciculelor de la tunurile de electroni. Schimbând curentul fiecăruia dintre cele trei fascicule de electroni, puteți obține o culoare arbitrară a elementului imagine format dintr-o triadă de puncte.

Unul dintre punctele slabe ale monitoarelor cu mască de umbră este deformarea termică a acestuia. În figura de mai jos, modul în care o parte din razele de la tunul cu fascicul de electroni lovește masca de umbră, în urma căreia are loc încălzirea și deformarea ulterioară a măștii de umbră. Deplasarea rezultată a găurilor măștii de umbră duce la efectul de variație a ecranului (schimbarea culorii RGB). Materialul măștii de umbră are un impact semnificativ asupra calității monitorului. Materialul de mască preferat este Invar.

Dezavantajele unei măști de umbră sunt binecunoscute: în primul rând, este un raport mic de electroni transmisi și reținuți de mască (doar aproximativ 20-30% trec prin mască), ceea ce necesită utilizarea de fosfor cu eficiență luminoasă ridicată și aceasta, la rândul său, înrăutățește monocromul strălucirii, reducând gama de redare a culorii și, în al doilea rând, este destul de dificil să se asigure o coincidență exactă a trei raze care nu se află în același plan atunci când sunt deviate la unghiuri mari. Masca de umbră este folosită în majoritatea monitoarelor moderne - Hitachi, Panasonic, Samsung, Daewoo, LG, Nokia, ViewSonic.

Distanța minimă dintre elementele de fosfor de aceeași culoare din rândurile adiacente se numește dot pitch și este un indice al calității imaginii. Pasul punctului este de obicei măsurat în milimetri (mm). Cu cât valoarea pasului punctului este mai mică, cu atât calitatea imaginii reproduse pe monitor este mai mare. Distanța orizontală dintre două puncte adiacente este egală cu pasul punctului înmulțit cu 0,866.

CRT cu o grilă de deschidere de linii verticale (Aperture Grill)

Există un alt tip de tub care utilizează o grilă de deschidere. Aceste tuburi au devenit cunoscute sub numele de Trinitron și au fost introduse pentru prima dată pe piață de Sony în 1982. Tuburile cu matrice de deschidere folosesc o tehnologie originală în care există trei pistoale cu fascicul, trei catozi și trei modulatori, dar există o singură focalizare generală.

O grilă cu deschidere este un tip de mască folosit de diferiți producători în tehnologiile lor pentru a produce tuburi de imagine care poartă nume diferite, dar sunt în esență aceleași, cum ar fi tehnologia Trinitron de la Sony, DiamondTron de la Mitsubishi și SonicTron de la ViewSonic. Această soluție nu include o rețea metalică cu găuri, așa cum este cazul măștii de umbră, ci are o rețea de linii verticale. În loc de puncte cu elemente de fosfor de trei culori primare, grila de deschidere conține o serie de fire formate din elemente de fosfor dispuse în dungi verticale de trei culori primare. Acest sistem oferă un contrast ridicat al imaginii și o saturație bună a culorilor, care împreună asigură monitoare cu tuburi de înaltă calitate bazate pe această tehnologie. Masca folosită la telefoanele Sony (Mitsubishi, ViewSonic) este o folie subțire pe care sunt zgâriate linii subțiri verticale. Se ține pe un fir orizontal (unul în 15", doi în 17", trei sau mai multe în 21"), a cărui umbră este vizibilă pe ecran. Acest fir este folosit pentru a amortiza vibrațiile și se numește fir amortizor. Este clar vizibil, mai ales cu imaginile de fundal ușoare pe monitor. Unii utilizatori în mod fundamental nu le plac aceste linii, în timp ce alții, dimpotrivă, sunt fericiți și le folosesc ca o riglă orizontală.

Distanța minimă dintre benzile de fosfor de aceeași culoare se numește pasul benzii și se măsoară în milimetri (vezi Fig. 10). Cu cât valoarea pasului benzii este mai mică, cu atât calitatea imaginii de pe monitor este mai mare. Cu o matrice de deschidere, doar dimensiunea orizontală a punctului are sens. Întrucât verticala este determinată de focalizarea fasciculului de electroni și a sistemului de deviere.

CRT cu Slot Mask

Masca de slot este utilizată pe scară largă de către NEC sub numele CromaClear. Această soluție în practică este o combinație între o mască de umbră și o grilă de deschidere. În acest caz, elementele de fosfor sunt situate în celule eliptice verticale, iar masca este făcută din linii verticale. De fapt, dungile verticale sunt împărțite în celule eliptice care conțin grupuri de trei elemente fosforice de trei culori primare.

Masca cu slot este folosită, pe lângă monitoarele de la NEC (unde celulele sunt eliptice), în monitoarele Panasonic cu tub PureFlat (numit anterior PanaFlat). Rețineți că dimensiunea pasului diferitelor tipuri de tuburi nu poate fi comparată direct: pasul punctului (sau triada) al unui tub de mască de umbră este măsurat în diagonală, în timp ce pasul matricei de deschidere, cunoscut și sub denumirea de pas orizontal al punctului, este măsurat orizontal. Prin urmare, cu același pas de puncte, un tub cu o mască de umbră are o densitate mai mare de puncte decât un tub cu o grilă de deschidere. De exemplu, o pasă a benzilor de 0,25 mm este aproximativ echivalentă cu o pasă a punctelor de 0,27 mm. Tot în 1997, Hitachi, cel mai mare designer și producător de CRT-uri, a dezvoltat EDP, cea mai recentă tehnologie de măști de umbră. Într-o mască de umbră tipică, triadele sunt distanțate mai mult sau mai puțin echilateral, creând grupuri triunghiulare care sunt distribuite uniform pe suprafața interioară a tubului. Hitachi a redus distanța orizontală dintre elementele triadei, creând astfel triade care sunt mai apropiate ca formă de un triunghi isoscel. Pentru a evita golurile dintre triade, punctele în sine au fost alungite, arătând mai mult ca niște ovale decât cercuri.

Ambele tipuri de măști - masca de umbră și grila de deschidere - au avantajele și suporterii lor. Pentru aplicațiile de birou, procesoarele de text și foile de calcul, tuburile de imagine cu mască de umbră sunt mai potrivite, oferind o claritate foarte mare a imaginii și un contrast suficient. Pentru lucrul cu pachete de grafică raster și vectorială, sunt recomandate în mod tradițional tuburile cu o grilă de deschidere, care se caracterizează prin luminozitate și contrast excelente ale imaginii. În plus, suprafața de lucru a acestor tuburi de imagine este un segment cilindric cu o rază de curbură orizontală mare (spre deosebire de CRT-urile cu mască de umbră, care au o suprafață a ecranului sferică), care reduce semnificativ (până la 50%) intensitatea strălucirii. pe ecran.

Principalele caracteristici ale monitoarelor CRT

Diagonala ecranului monitorului

Diagonala ecranului monitorului este distanța dintre colțurile din stânga jos și din dreapta sus ale ecranului, măsurată în inchi. Dimensiunea zonei ecranului vizibilă pentru utilizator este de obicei puțin mai mică, în medie 1" decât dimensiunea telefonului. Producătorii pot indica două dimensiuni de diagonală în documentația însoțitoare, dimensiunea vizibilă fiind de obicei indicată între paranteze sau marcată cu „Dimensiune vizibilă”. ”, dar uneori este indicată o singură dimensiune - dimensiunea diagonalei tubului. Monitoarele cu diagonala de 15" au apărut ca standard pentru PC-uri, ceea ce corespunde aproximativ la 36-39 cm diagonală a zonei vizibile. Pentru a lucra în Windows, este recomandabil să aveți un monitor de cel puțin 17". Pentru lucrul profesional cu sisteme de publicare desktop (DPS) și sisteme de proiectare asistată de computer (CAD), este mai bine să utilizați un 20" sau 21". ." monitor.

Dimensiunea granulelor ecranului

Dimensiunea granulației ecranului determină distanța dintre cele mai apropiate găuri ale tipului de mască de separare a culorilor utilizată. Distanța dintre găurile măștii se măsoară în milimetri. Cu cât distanța dintre găurile din masca de umbră este mai mică și cu cât sunt mai multe găuri, cu atât calitatea imaginii este mai mare. Toate monitoarele cu granulație mai mare de 0,28 mm sunt clasificate ca grosiere și sunt mai ieftine. Cele mai bune monitoare au o granulație de 0,24 mm, ajungând la 0,2 mm pentru cele mai scumpe modele.

Rezoluția monitorului

Rezoluția unui monitor este determinată de numărul de elemente de imagine pe care le poate reproduce orizontal și vertical. Monitoarele cu diagonala ecranului de 19" acceptă rezoluții de până la 1920*14400 și mai mari.

Monitorizați consumul de energie

Acoperiri de ecran

Acoperirile ecranului sunt necesare pentru a-i conferi proprietăți anti-orbire și antistatice. Învelișul antireflex vă permite să observați doar imaginea generată de computer pe ecranul monitorului și să nu vă obosiți ochii observând obiectele reflectate. Există mai multe modalități de a obține o suprafață antireflex (nereflectorizantă). Cea mai ieftină dintre ele este gravura. Oferă rugozitate suprafeței. Cu toate acestea, grafica de pe un astfel de ecran pare neclară, iar calitatea imaginii este scăzută. Cea mai populară metodă este aplicarea unui strat de cuarț care împrăștie lumina incidentă; Această metodă este implementată de Hitachi și Samsung. Acoperirea antistatică este necesară pentru a preveni lipirea prafului de ecran din cauza acumulării de electricitate statică.

Ecran de protectie (filtru)

Un ecran de protecție (filtru) ar trebui să fie un atribut indispensabil al unui monitor CRT, deoarece studiile medicale au arătat că radiațiile care conțin raze într-o gamă largă (raze X, radiații infraroșii și radio), precum și câmpurile electrostatice care însoțesc funcționarea aparatului. monitor, poate avea un efect foarte negativ asupra sănătății umane.

Conform tehnologiei de fabricație, filtrele de protecție sunt împărțite în plasă, film și sticlă. Filtrele pot fi atașate pe peretele frontal al monitorului, atârnate pe marginea superioară, introduse într-o canelură specială din jurul ecranului sau plasate pe monitor.

Filtre cu plasă

Filtrele cu plasă nu oferă practic nicio protecție împotriva radiațiilor electromagnetice și a electricității statice și degradează oarecum contrastul imaginii. Cu toate acestea, aceste filtre fac o treabă bună de a reduce strălucirea de la iluminarea externă, ceea ce este important atunci când lucrați cu un computer pentru o perioadă lungă de timp.

Filtre de film

De asemenea, filtrele de film nu protejează împotriva electricității statice, dar măresc semnificativ contrastul imaginii, absorb aproape complet radiațiile ultraviolete și reduc nivelul de radiație cu raze X. Filtrele de peliculă polarizante, cum ar fi cele de la Polaroid, pot roti planul de polarizare a luminii reflectate și pot suprima strălucirea.

Filtre de sticla

Filtrele de sticlă sunt produse în mai multe modificări. Filtrele simple de sticlă îndepărtează încărcarea statică, atenuează câmpurile electromagnetice de joasă frecvență, reduc intensitatea radiațiilor ultraviolete și măresc contrastul imaginii. Filtrele de sticlă din categoria „protecție completă” au cea mai mare combinație de proprietăți de protecție: practic nu produc strălucire, măresc contrastul imaginii de o dată și jumătate până la două ori, elimină câmpurile electrostatice și radiațiile ultraviolete și reduc semnificativ frecvența magnetică de joasă frecvență ( mai puțin de 1000 Hz) și radiații cu raze X. Aceste filtre sunt realizate din sticla speciala.

Avantaje și dezavantaje

Un monitor de computer personal este o componentă cu adevărat importantă pentru fiecare tip de computer.

Fără un monitor, nu există posibilitatea de a evalua pe deplin caracteristicile, precum și funcțiile și capacitățile software-ului furnizat, deoarece nici un singur tip de informații nu va fi afișat vizual. Doar prin monitorul pe care îl folosești poți primi până la 100% din informații.

În prezent, monitoarele cu tub catodic nu mai sunt comune și răspândite. Această tehnică poate fi văzută doar la utilizatorii rari. CRT-urile au înlocuit cu succes monitoarele LCD.

În ciuda acestei situații, este necesar să se înțeleagă toate avantajele și nuanțele importante ale echipamentului fabricat, deoarece numai în acest caz devine posibil să se aprecieze cu adevărat produsele anterioare și să se înțeleagă de ce și-au pierdut relevanța. Este într-adevăr doar dimensiunea mare și greutatea excesivă, consumul mare de energie și radiațiile potențial dăunătoare pentru utilizatori?

Cum erau vechile monitoare CRT?

Toate monitoarele CRT pot fi împărțite în trei tipuri.

1. Monitoare cu raze catodice cu masca de umbra. Această opțiune s-a dovedit a fi una dintre cele mai populare și cu adevărat demne printre producători. Echipamentul avea un monitor convex.
2. LT cu o grilă cu deschidere, care include mai multe linii verticale.
3. Monitoare cu masca cu fanta.

Ce caracteristici tehnice ale monitoarelor CRT trebuie luate în considerare? Cum să-ți dai seama cât de demnă este o tehnică pentru utilizarea ei?

1. Diagonala ecranului. Acest parametru este de obicei calculat din colțurile opuse din partea de sus și de jos: colțul din dreapta jos – din stânga sus. Valoarea trebuie măsurată în inci. În majoritatea cazurilor, modelele aveau o diagonală de 15 și 17 inci.
2. Monitorizați dimensiunea granulei ecranului A. În acest caz, se presupune că trebuie luate în considerare găurile speciale situate în masca de separare a culorilor a monitorului la anumite distanțe. Dacă această distanță este mai mică, puteți conta pe o calitate îmbunătățită a imaginii. Dimensiunea granulelor ar trebui să indice distanța dintre cele mai apropiate găuri. Din acest motiv, vă puteți concentra pe următorul indicator: o caracteristică mai mică este dovada calității înalte a afișajului computerului.
3. Consumul de energie b, măsurată în W.
4. Tip de acoperire pentru afișaj.
5. Prezența sau absența unui ecran de protecție. Cercetătorii științifici au reușit să demonstreze că radiațiile generate sunt dăunătoare sănătății umane. Din acest motiv, monitoarele CRT au început să fie oferite cu protecție specială, care poate fi din sticlă, film sau plasă. Scopul principal a fost de a depune eforturi pentru reducerea nivelurilor de radiații.

Avantajele monitoarelor CRT

În ciuda caracteristicilor și specificului monitoarelor CRT, rămâne posibil să se aprecieze avantajele produselor anterioare oferite:

• Modelele CRT pot funcționa cu ochelari stereo cu comutare (obturator). Cu toate acestea, nici cele mai avansate ecrane LCD nu au dobândit o astfel de abilitate. Dacă o persoană dorește să noteze cât de versatil și perfect poate fi un videoclip stereo 3D cu drepturi depline, cel mai bine este să acordați preferință unui model CRT, care va fi de 17 inchi. Cu această abordare, puteți aloca 1.500 - 4.500 de ruble pentru achiziție, dar aveți totuși ocazia de a vă bucura de 3D în ochelari cu comutare stereo. Cel mai important lucru este să verificați, pe baza datelor pașaportului echipamentului lansat, caracteristicile acestuia: rezoluția ar trebui să fie 1024x768. Frecvența de scanare a cadrelor – de la 100 Hz. Dacă aceste detalii nu sunt respectate, există riscul de pâlpâire a imaginii stereo.
• Un monitor CRT, atunci când este instalat cu o placă video modernă, poate afișa cu succes imagini de diferite rezoluții, inclusiv linii subțiri și litere înclinate. Această caracteristică depinde de rezoluția fosforului. Display-ul LCD va reproduce corect și eficient textul doar dacă rezoluția este setată egală cu numărul de rânduri și coloane ale monitorului LCD în sine, rezoluție standard, deoarece alte versiuni vor fi interpolate de electronica echipamentului utilizat.
• Monitoarele CRT de înaltă calitate vă pot încânta cu caracteristici dinamice (tranzitorii), permițându-vă să vă bucurați de vizionarea scenelor în schimbare dinamică din jocuri și filme. Se presupune că este posibil să eliminați cu succes și cu ușurință petele nedorite din părțile imaginii care se schimbă rapid. Acest lucru poate fi explicat prin următoarea nuanță: timpul de răspuns de tranziție al unui fosfor CRT nu poate depăși 1 - 2 ms conform criteriului unei scăderi a luminozității complete la câteva procente. Ecranele LCD au un răspuns tranzitoriu de 12 - 15 ms, iar 2, 6, 8 ms sunt pur și simplu o cascadorie publicitară, ca urmare a faptului că în scenele dinamice poate exista lubrifierea pieselor care se schimbă rapid.
• Monitoarele CRT care îndeplinesc criterii înalte și sunt corect reglate de culoare pot garanta reproducerea corectă a culorilor scenelor observate. Această caracteristică este apreciată de artiști și designeri. Monitoarele LCD nu vă pot mulțumi cu reproducerea ideală a culorilor.

Dezavantajele monitoarelor CRT

• Dimensiuni mari.
• Nivel ridicat de consum de energie.
• Prezența radiațiilor electromagnetice dăunătoare.

Poate că afișajele LCD vor ajunge din urmă cu CRT-urile în caracteristicile lor tehnice, deoarece producătorii moderni încearcă să îmbine confortul și caracterul practic, funcționalitatea în produsele pe care le oferă.

Majoritatea monitoarelor utilizate și produse astăzi sunt construite pe tuburi catodice (CRT). În engleză - Tub cu raze catodice (CRT), literalmente - tub cu raze catodice. Uneori, CRT este descifrat ca terminal cu raze catodice, care nu mai corespunde tubului în sine, ci dispozitivului bazat pe acesta. Tehnologia cu raze catodice a fost dezvoltată de omul de știință german Ferdinand Braun în 1897 și a fost creată inițial ca un instrument special pentru măsurarea curentului alternativ, adică un osciloscop.

Tubul cu raze catodice, sau kinescopul, este cel mai important element al monitorului. Kinescopul constă dintr-un bec de sticlă sigilat, în interiorul căruia există un vid (principalele componente structurale ale kinescopului sunt prezentate în Fig. 1). Unul dintre capetele balonului este îngust și lung - acesta este gâtul. Celălalt este un ecran larg și destul de plat. Suprafața interioară de sticlă a ecranului este acoperită cu fosfor. Compozițiile destul de complexe pe bază de metale pământuri rare - ytriu, erbiu etc. sunt folosite ca fosfori pentru CRT-urile colorate.Un fosfor este o substanță care emite lumină atunci când este bombardată cu particule încărcate. Rețineți că uneori fosforul se numește fosfor, dar acest lucru nu este corect, deoarece fosforul utilizat în acoperirea CRT-urilor nu are nimic în comun cu fosforul. Mai mult, fosforul strălucește doar ca urmare a interacțiunii cu oxigenul atmosferic în timpul oxidării la P 2 O 5, iar strălucirea nu durează mult (apropo, fosforul alb este o otravă puternică).

Design CRT

Figura 1. Proiectarea tubului catodic.

Pentru a crea o imagine, un monitor CRT folosește un pistol de electroni, din care este emis un flux de electroni sub influența unui câmp electrostatic puternic. Printr-o mască sau un grilaj metalic, acestea cad pe suprafața interioară a ecranului monitorului din sticlă, care este acoperită cu puncte de fosfor multicolore.
Fluxul de electroni (fascicul) poate fi deviat în planurile vertical și orizontal, ceea ce asigură că acesta ajunge constant în întregul câmp al ecranului. Fasciculul este deviat cu ajutorul unui sistem de deviere (vezi Fig. 2). Sistemele de deviere sunt împărțite în șa-toroidal și în formă de șa. Acestea din urmă sunt de preferat deoarece au un nivel redus de radiație.

Proiectarea sistemului de deviere

Figura 2. Proiectarea sistemului de deviere CRT.

Sistemul de deviere este format din mai multe bobine de inductanță situate la gâtul kinescopului. Folosind un câmp magnetic alternativ, două bobine deviază fasciculul de electroni în plan orizontal, iar celelalte două în plan vertical.
O modificare a câmpului magnetic are loc sub influența unui curent alternativ care curge prin bobine și se modifică conform unei anumite legi (aceasta este, de regulă, o modificare a tensiunii în dinte de ferăstrău în timp), în timp ce bobinele conferă fasciculului fasciculul dorit. direcţie. Calea fasciculului de electroni pe ecran este prezentată schematic în Fig. 3. Liniile continue sunt calea fasciculului activ, linia punctată este cea inversă.

Calea fasciculului de electroni

Figura 3. Diagrama de baleiaj a fasciculului de electroni.

Frecvența de tranziție către o nouă linie se numește frecvența de scanare orizontală (sau orizontală). Frecvența de tranziție din colțul din dreapta jos în stânga sus se numește frecvență verticală (sau verticală). Amplitudinea impulsurilor de supratensiune pe bobinele de scanare orizontale crește odată cu frecvența liniilor, astfel încât acest nod se dovedește a fi una dintre cele mai solicitate părți ale structurii și una dintre principalele surse de interferență într-o gamă largă de frecvențe. Puterea consumată de unitățile de scanare orizontală este, de asemenea, unul dintre factorii serioși luați în considerare la proiectarea monitoarelor.
După sistemul de deviere, fluxul de electroni pe drumul către partea din față a tubului trece printr-un modulator de intensitate și un sistem de accelerare, funcționând pe principiul diferenței de potențial. Ca rezultat, electronii dobândesc o energie mai mare (E = mV 2 /2, unde E este energie, m este masa, v este viteza), din care o parte este cheltuită pe strălucirea fosforului.

Electronii lovesc stratul de fosfor, după care energia electronilor este convertită în lumină, adică fluxul de electroni face ca punctele de fosfor să strălucească. Aceste puncte strălucitoare de fosfor formează imaginea pe care o vedeți pe monitor. În mod obișnuit, un monitor CRT color utilizează trei tunuri de electroni, spre deosebire de un singur pistol folosit în monitoarele monocrome, care sunt rareori produse astăzi.

Se știe că ochii omului reacționează la culorile primare: roșu (roșu), verde (verde) și albastru (albastru) și la combinațiile lor care creează un număr infinit de culori. Stratul de fosfor care acoperă partea din față a tubului catodic este format din elemente foarte mici (atât de mici încât ochiul uman nu le poate distinge întotdeauna). Aceste elemente de fosfor reproduc culorile primare; de ​​fapt, există trei tipuri de particule multicolore, ale căror culori corespund culorilor RGB primare (de unde și numele grupului de elemente fosforice - triade).

Combinații de culori

Fosforul începe să strălucească, așa cum am menționat mai sus, sub influența electronilor accelerați, care sunt creați de trei tunuri de electroni. Fiecare dintre cele trei tunuri corespunde uneia dintre culorile primare și trimite un fascicul de electroni către diferite particule de fosfor, a căror strălucire de culori primare cu intensități diferite este combinată pentru a forma o imagine cu culoarea dorită. De exemplu, dacă activați particule de fosfor roșii, verzi și albastre, combinația lor va forma alb.

Pentru a controla un tub catodic, sunt necesare și electronice de control, a cărei calitate determină în mare măsură calitatea monitorului. Apropo, diferența de calitate a electronicii de control create de diferiți producători este unul dintre criteriile care determină diferența dintre monitoare cu același tub catodic.

Deci, fiecare tun emite un fascicul de electroni (sau flux, sau fascicul) care afectează elementele fosfor de diferite culori (verde, roșu sau albastru). Este clar că fasciculul de electroni destinat elementelor de fosfor roșu nu ar trebui să afecteze fosforul verde sau albastru. Pentru a realiza această acțiune, se folosește o mască specială, a cărei structură depinde de tipul de tuburi de imagine de la diferiți producători, asigurând discretitatea (rasterizarea) imaginii. CRT-urile pot fi împărțite în două clase - cu trei fascicule cu un aranjament în formă de deltă de tunuri de electroni și cu un aranjament plan de tunuri cu electroni. Aceste tuburi folosesc măști de fantă și umbră, deși ar fi mai corect să spunem că toate sunt măști de umbră. În acest caz, tuburile cu un aranjament plan de tunuri de electroni sunt numite și tuburi de imagine cu fascicule auto-convergente, deoarece efectul câmpului magnetic al Pământului asupra a trei fascicule situate plan este aproape identic și când poziția tubului în raport cu cea a Pământului. modificări de câmp, nu sunt necesare ajustări suplimentare.

Mască de umbră

Masca de umbră este cel mai comun tip de mască. A fost folosit încă de la inventarea primelor tuburi de imagine color. Suprafața tuburilor de imagine cu o mască de umbră este de obicei sferică (convexă). Acest lucru se face astfel încât fasciculul de electroni din centrul ecranului și de la margini să aibă aceeași grosime.

Design de mască de umbră

Figura 5. Designul măștii de umbră (mărit).

Masca de umbră constă dintr-o placă metalică cu găuri rotunde, care ocupă aproximativ 25% din suprafață (vezi Fig. 5, 6). Masca este plasată în fața unui tub de sticlă cu un strat de fosfor. De regulă, majoritatea măștilor moderne de umbră sunt realizate din invar. Invar (InVar) este un aliaj magnetic de fier (64%) cu nichel (36%). Acest material are un coeficient de dilatare termică extrem de scăzut, așa că, deși fasciculele de electroni încălzesc masca, nu afectează negativ puritatea culorii imaginii. Găurile din plasa metalică acționează ca o vedere (deși nu una precisă), ceea ce asigură că fasciculul de electroni lovește doar elementele fosforice necesare și numai în anumite zone. Masca de umbră creează o rețea cu puncte uniforme (numite și triade), unde fiecare astfel de punct constă din trei elemente fosforice ale culorilor primare - verde, roșu și albastru, care strălucesc cu intensități diferite sub influența fasciculelor de la tunurile de electroni. Schimbând curentul fiecăruia dintre cele trei fascicule de electroni, puteți obține o culoare arbitrară a elementului imagine format dintr-o triadă de puncte.

Designul măștii de umbră 2

Figura 6. Proiectarea unei măști de umbră (vedere generală).

Unul dintre punctele slabe ale monitoarelor cu mască de umbră este deformarea termică a acestuia. În fig. Figura 7 arată cum unele dintre razele de la tunul cu fascicul de electroni lovesc masca de umbră, ducând la încălzirea și deformarea ulterioară a măștii de umbră. Deplasarea rezultată a găurilor măștii de umbră duce la efectul de variație a ecranului (schimbarea culorii RGB). Materialul măștii de umbră are un impact semnificativ asupra calității monitorului. Materialul de mască preferat este Invar.

Proiectarea sistemului de deviere 2

Figura 7. Proiectarea sistemului de deviere.

Dezavantajele unei măști de umbră sunt binecunoscute: în primul rând, este un raport mic de electroni transmisi și reținuți de mască (doar aproximativ 20-30% trec prin mască), ceea ce necesită utilizarea de fosfor cu eficiență luminoasă ridicată și aceasta, la rândul său, înrăutățește monocromul strălucirii, reducând gama de redare a culorii și, în al doilea rând, este destul de dificil să se asigure o coincidență exactă a trei raze care nu se află în același plan atunci când sunt deviate la unghiuri mari. Masca de umbră este folosită în majoritatea monitoarelor moderne - Hitachi, Panasonic, Samsung, Daewoo, LG, Nokia, ViewSonic.

Shadow Mask Step

Figura 8. Etapa masca umbra.

Distanța minimă dintre elementele de fosfor de aceeași culoare din rândurile adiacente se numește dot pitch și este un indice al calității imaginii (vezi Fig. 8). Pasul punctului este de obicei măsurat în milimetri (mm). Cu cât valoarea pasului punctului este mai mică, cu atât calitatea imaginii reproduse pe monitor este mai mare. Distanța orizontală dintre două puncte adiacente este egală cu pasul punctului înmulțit cu 0,866.

Grila de deschidere

Există un alt tip de tub care utilizează o grilă de deschidere. Aceste tuburi au devenit cunoscute sub numele de Trinitron și au fost introduse pentru prima dată pe piață de Sony în 1982. Tuburile cu matrice de deschidere folosesc o tehnologie originală în care există trei pistoale cu fascicul, trei catozi și trei modulatori, dar există o singură focalizare generală (vezi Fig. 9).

Design grila cu deschidere

Figura 9. Designul grilajului de deschidere.

O grilă cu deschidere este un tip de mască folosit de diferiți producători în tehnologiile lor pentru a produce tuburi de imagine care poartă nume diferite, dar sunt în esență aceleași, cum ar fi tehnologia Trinitron de la Sony, DiamondTron de la Mitsubishi și SonicTron de la ViewSonic. Această soluție nu include o rețea metalică cu găuri, așa cum este cazul măștii de umbră, ci are o rețea de linii verticale (vezi Fig. 10). În loc de puncte cu elemente de fosfor de trei culori primare, grila de deschidere conține o serie de fire formate din elemente de fosfor dispuse în dungi verticale de trei culori primare. Acest sistem oferă un contrast ridicat al imaginii și o saturație bună a culorilor, care împreună asigură monitoare cu tuburi de înaltă calitate bazate pe această tehnologie. Masca folosită la telefoanele Sony (Mitsubishi, ViewSonic) este o folie subțire pe care sunt zgâriate linii subțiri verticale. Se ține pe un fir orizontal (unul în 15", doi în 17", trei sau mai multe în 21"), a cărui umbră este vizibilă pe ecran. Acest fir este folosit pentru a amortiza vibrațiile și se numește fir amortizor. Este clar vizibil, mai ales cu imaginile de fundal ușoare pe monitor. Unii utilizatori în mod fundamental nu le plac aceste linii, în timp ce alții, dimpotrivă, sunt fericiți și le folosesc ca o riglă orizontală.

Pasul grilei de deschidere