Monitory CRT i LCD - mgr Monika Jaskuła | Nauczyciel, Tube) czy te żmonitory CRT- to przyjęte w jzyku ę polskim potoczne oznaczenie dla modeli monitorw komputerowych, ktrych ekran

  • View
    213

  • Download
    1

Embed Size (px)

Transcript

  • MonitoryMonitory

  • Oglne informacje

    Monitor to oglna nazwa jednego z urzdzenia we-wy do bezporedniej komunikacji operatora z komputerem. Zadaniem monitora jest natychmiastowa wizualizacja wynikw pracy komputera.

  • Pierwszy polski komputer XYZ z 1958 r. uywa synchroskopu, wywietlajcego na ekranie oscyloskopu, zawarto 16 sw pamici w postaci 16 rzdw po 36 jasnych i ciemnych punktw. Nastpnie uywany by dalekopis (np. ZAM 41) lub elektryczna maszyna do pisania (np. Odra 1305).

    Synchroskop

    Dalekopis

    Elektryczna maszyna do pisania

  • Obecnie uywany jest monitor - ekran komputerowy, obsugiwany przez komputer zwykle za porednictwem karty graficznej. Podczany jest najczciej do gniazda 15-pinowego. Do monitora sygnay przesyane s w postaci analogowej (sygnay RGB). W monitorach profesjonalnych do zastosowa graficznych stosuje si specjalne karty graficzne i monitory, ktre podczane s do karty graficzej za porednictwem zcz BNC, a kady z kolorw jest przesyany oddzielnie, co zmniejsza liczb znieksztace.Istniej take monitory podczane do gniazda cyfrowego, gdzie sygna do monitora przesyany jest w postaci cyfrowej.Podzia:

    Monitor CRT - Przypomina zasad dziaania i po czci wygldem telewizor. Gwnym elementem monitora CRT jest kineskop.

    Monitor LCD - inaczej panel ciekokrystaliczny. Jest znacznie bardziej paski od monitorw CRT. Zasada generowania obrazu jest odmienna niw monitorach CRT. (patrz wywietlacz ciekokrystaliczny)

  • Rozwj monitorw kineskopowych lub monitorw CRT (ang. cathode ray tube) trwa stosunkowo krtko. Odkd powstay - a byo to u schyku XX wieku - w formie zmieniy si nieznacznie. Jednak w treci postpy s powane: udoskonalono technologi generowania obrazu, dziki ktrej mona wyprodukowa wiksze ekrany, o wikszej rozdzielczoci i bardziej paskie - a wszystko to przy cigle spadajcych cenach.

    Monitory oparte na tranzystorach cienkowarstwowych lub monitory TFT (ang. thin film transistor), czyli monitory LCD coraz czciej staj w szranki z monitorami CRT. Ich gwn zalet jest to, e zajmuj mao miejsca. Stopniowo wic zastpuj monitory tradycyjne, szczeglnie tam, gdzie miejsce jest bezcenne, a koszt nie gra roli, czyli na przykad na parkietach gied.

  • Monitory CRTMonitory CRT

  • CRT (ang. Cathode-Ray Tube) czy te monitory CRT - to przyjte w jzyku polskim potoczne oznaczenie dla modeli monitorw komputerowych, ktrych ekran oparty jest na kineskopie od ktrego pochodzi nazwa CRT.Waciwe okrelenie to monitory kineskopowe.W monitorach tego rodzaju do wywietlania obrazu uywa si wizki elektronw wystrzeliwanej z dziaa elektronowego (najczciej katoda), ktra odchylana magnetycznie (przy pomocy pytek odchylania poziomego i pionowego) pada na luminofor, powodujc jego wzbudzenie do wiecenia.Okrelenie CRT zaistniao w jzyku polskim po wprowadzeniu na rynek alternatywnych sposobw wywietlana obrazu w monitorach komputerowych oraz odbiornikach telewizyjnych.

  • Dziao katodowe w kineskopie wyrzuca elektrony, ktre, odchylone w polu elektromagnetycznym, bombardujfosforyzujce plamki zawierajce triady barw. Tor lotu elektronw jest zaburzany przez cewki elektromagnetyczne, ktre odchylaj go pod odpowiednim ktem w lewo, w prawo, w gr lub w d, tak aby strumie elektronw uderza w odpowiednie miejsce na ekranie. Cewki odchylajce, zbudowane z pasm materiau elektromagnetycznego uoonych w odpowiedni wzr, pod wpywem sygnau elektrycznego o odpowiednim przebiegu czasowym kieruj pocztkowo strumieelektronw od lewego grnego rogu ekranu poziomo do prawego koca pierwszego wiersza. Potem nastpuje wygaszanie strumienia i wizka (w danej chwili nieobecna) wraca do lewego koca, ale o jeden rzd plamek niej, skd znw jest przenoszona do prawego koca. W ten sposb omiatany jest cay ekran z lewej na praw stron i z gry na d. Kiedy wizka znajdzie si w prawym dolnym rogu, znw nastpuje wygaszanie i powrt do punktu wyjcia. Operacja jest powtarzana tyle razy w cigu sekundy, aby oko ludzkie widziao stabilny obraz.

  • Kineskop

    Kineskop jest rodzajem lampy obrazowej. Cech odrniajc kineskop od lampy oscyloskopowej jest magnetyczne odchylanie elektronw. Elektrony emitowane przez katod s formowane w wsk wizk przez dziao elektronowe nastpnie przypieszane przez anod i uderzaj w powierzchni ekranu pokryt luminoforem wywoujc jego wiecenie. Aby dao si rozwietli kady punkt powierzchni ekranu wizka musi by odchylana w dwch kierunkach - pionowym i poziomym.Do odchylenia wizki elektronw wykorzystywane jest pole magnetyczne wytwarzane przez cewki odchylajce. Kt odchylenia wizki elektronw od linii prostej jest proporcjonalny do natenie pola magnetycznego, czyli do natenia prdu elektrycznego pyncego przez cewki. Aby uzyska liniowy przebieg wizki po powierzchni ekranu (sta prdko przesuwania) pole a zatem i prd w cewkach musi narasta liniowo. (poniewa powierzchnia ekranu nie jest wycinkiem kuli, to ksztat prdu musi nieco odbiega od prostej)Zalet odchylania magnetycznego jest moliwo uzyskania bardzo duego kta odchylenia, niemale o 90. umoliwia tworzenie to bardzo krtkich lamp o duej powierzchni ekranu, odwrotnie ni w lampach oscyloskopowych. Wad z kolei jest dua moc pobierana przez cewki w celu odchylenia strumienia oraz koniecznouywania coraz wyszych napi wraz ze wzrostem czstotliwoci odchylania i rozmiaru ekranu - prdko poruszania si plamki zaley od szybkoci zmian pola magnetycznego, a zmieniajce si pole generuje w cewkach odchylajcych napicie - tym wysze im szybciej si zmienia.

  • Kineskopy mog by wykonywane jako monochromatyczne, zwane te 'czarno-biaymi' (cho niekoniecznie musz wieci na biao, w uyciu s te inne kolory, np. zielony) lub kolorowe, czyli wiecce jednoczenie w trzech kolorach podstawowych - czerownym, zielonym i niebieskim, co zgodnie z addytywn teoribarw umoliwia uzyskanie wszystkich kolorw z biel wcznie. Kineskop o takiej konstrukcji zawiera trzy niezalene dziaa elektronowe, po jednym dla kadego koloru. Wizki odchylane s przez to samo pole w taki sposb, e trafiaj w ten sam punkt na powierzchni ekranu. W rodku tu przed powierzchni ekranu umieszczona jest blacha z maymi otworkami (tzw. maska), ktra rozdziela trzy strumienie i kieruje do trzech oddzielnych plamek luminoforu 1 - czerwonego, zielonego i niebieskiego - umieszczonych bardzo blisko siebie.Kineskopy s to baki szklane "wypenione" prni. Najczciej maj ksztat wycinka kuli. Zwizane jest to z drog ktr ma przeby strumie elektronw. Jest wtedy rwna. Efekt paskiej czci obrazowej uzyskuje si poprzez powikszanie promienia kuli oraz nadlewania szkem powierzchni czoowej

    1. Luminofor substancja chemiczna wykazujca luminescencj (tzw. zimne wiecenie, jarzenie - zjawisko emisji fal wietlnych przez ciaa).

  • 1. Cewki odchylajce 2. Wizka elektronw 4. Luminofor

    CRT monochromatyczny

  • CRT kolorowy

  • Elementem wykonawczym (zamieniajcym sygnay w obraz) monitora CRT jest kineskop, czyli prniowa baka szklana zaopatrzona w dziao elektronowe i paskpowierzchni prezentacyjn (ekran). Wysyane przez dziao elektrony rozwietlajkolorowe plamki na ekranie, tworzc obraz.

    Proces zaczyna si ju w karcie graficznej, ktra odpowiednio interpretuje dane wysyane do niej przez procesor i przeksztaca je w sygnay sterujce monitorem. Poniewa sygnay generowane przez kart graficzn s z natury rzeczy cyfrowe, a monitor wykorzystuje sygnay analogowe, gdzie po drodze odbywa si konwersja. Jest ona realizowana przez zawarty w karcie graficznej ukad konwersji analogowo-cyfrowej RAMDAC (ang. RAM digital-to-analog converter). Tak uzyskany sygnaanalogowy jest przesyany za pomoc kabli do monitora.

    Gwny element monitora to dziao emitujce strumie elektronw. Strumie ten uderza w ekran. Dziao uwalnia elektrony z ujemnej elektrody (katody) dziki ciepu -dlatego wanie monitor nie jest zaraz po wczeniu gotowy do pracy i musi sirozgrza. W rzeczywistoci kineskop zawiera nie jedno dziao, a trzy, i kade z nich wysya strumie elektronw. Ale wicej informacji na ten temat nieco dalej.

    Zasada dziaania monitora kineskopowego

  • Podstawowe parametryJednym z najwaniejszych parametrw monitora, okrelajcym jego rzeczywist warto, jest rozdzielczoz jak moe on wywietla obraz. Jest ona cile zwizana z maksymaln czstotliwoci odchylania poziomego i pionowego monitora, dlatego wic te parametry odgrywajnajwiksz rol. Czstotliwo odchylania poziomego okrela prdko, z jak strumie elektronw wywietla jedn lini poziom na ekranie (stanowi ona odwrotnoczasu jaki upywa na narysowanie jednego punktu). Natomiast czstotliwo odchylania pionowego (odwieania obrazu) okrela liczb kompletnych ekranw, ktre monitor jest w stanie wywietli w czasie 1 s. Im obie powysze czstotliwoci s wiksze, tym rozdzielczomonitora moe ulec zwikszeniu. Naley jednak pamitaaby obraz (o danej rozdzielczoci) by wywietlany z odpowiedni czstotliwoci odwieania. Luminofor, zastosowany w kineskopach wieci tylko krtk chwil -gdy wizka elektronw przestaje pada na dany punkt, ulega on wygaszeniu. Jeli czstotliwo odwieania jest zbyt niska, moemy zauway zjawisko migotania obrazu, ktre jest bardzo mczce i szkodliwe dla oczu. W celu zapewnienia odpowiedniej stabilnoci obrazu strumiemusi w odpowiednio krtkich odstpach czasu przebiegaprzez ca powierzchni ekranu. W nowoczesnych monitorach czstotliwo odwieania nie powinna bymniejsza ni 75-82 Hz.

  • Odchylanie

    Tor przelotu elektronw przez rur kineskopu jest odchylany pod odpowiednim ktem (w lewo, w prawo, w gr lub w d) przez prostopade do trajektorii zmienne pole elektromagnetyczne wytwarzane przez uzwojenia cewek sterujcych, tak aby strumie elektronw pada na odpowiednie miejsce na ekranie. Cewki odchylajce, zbudowane z pasm materiau elektromagnetycznego uoonych w odpowiedni sposb w przestrzeni, pod wpywem sygnau elektrycznego o zadanym przebiegu czasowym kreuj obraz.

    W grnej czci leja kineskopu umiejscowiona jest anoda wysokonapiciowa. Fakt wykorzystywania w monitorach wys