Можно ли использовать мониторы с электронно-лучевой трубкой ответ

Обновлено: 24.11.2024

Независимо от того, принадлежат ли компьютеры, за которыми вы ухаживаете, вам, клиенту или большой группе, этот урок предоставит вам информацию, необходимую для безопасного решения любой ситуации с помощью соответствующих инструментов.

В этом уроке вы узнаете о рисках для вас и компьютера при обслуживании компьютеров, а также об общих задачах обслуживания, которые вы можете выполнять на этапе «проверка ремонта» в общей блок-схеме Apple по устранению неполадок. Хотя это может показаться не связанным между собой темами, безопасные рабочие станции и добросовестный подход к работе являются частью того, чтобы компьютеры, клиенты и вы были довольны.

Предотвращение электростатического разряда

Каждый раз, когда вы открываете Macintosh или другое электрическое устройство, вы подвергаете его внутренние компоненты потенциальному повреждению из-за статического электричества, которое накапливается в вашем теле в результате обычной деятельности. Электростатический разряд (ЭСР) возникает, когда разряд статического электричества с одного проводника (например, пальца) на другой проводник (например, микросхему памяти) с другим потенциалом. Воздействие на интегральную схему (ИС) статического электричества всего 10 вольт может привести к непоправимому повреждению ИС — и вы даже не узнаете, что это произошло, потому что люди не могут воспринимать статическое электричество ниже 1500 вольт. Когда вы чувствуете удар электрическим током, вы чувствуете как минимум 3000 вольт.

Поскольку незаметный электростатический разряд может повредить интегральные схемы компьютеров и коммуникационного оборудования, необходимо соблюдать особую осторожность при работе с оборудованием Macintosh. Пластмасса, посуда, изделия из полистирола, одежда из полиэстера и даже незаземленное прикосновение руки несут достаточный электростатический заряд, чтобы повредить электронные компоненты, даже если вы не почувствуете искры. В этом разделе приведены рекомендации по предотвращению повреждения от электростатического разряда и описано, как настроить рабочую станцию, совместимую с электростатическим разрядом.

Руководство по безопасности от электростатического разряда

Следуйте этим рекомендациям, чтобы снизить риск повреждения от электростатического разряда:

Убедитесь, что вы не заземлены, когда:

Работа на подключенном к сети оборудовании
Разрядить электронно-лучевую трубку (ЭЛТ)
Работа с отключенным от сети ЭЛТ, который не был разряжен
Выполнение оперативных корректировок на ЭЛТ

Дополнительную информацию см. в разделе «Процедуры безопасности CRT» далее в этом уроке.

Настройка рабочей станции

Прежде чем приступить к работе над любой задачей, связанной с печатными платами, вы должны убедиться, что ваша рабочая станция соответствует требованиям по защите от электростатического разряда, т. е. оснащена оборудованием и материалами, предназначенными для предотвращения повреждения электростатическим разрядом.

Для установки рабочей станции с защитой от электростатических разрядов вам потребуется следующее оборудование:

Токопроводящий коврик для верстака и провод. При правильном заземлении коврик для верстака обеспечивает безопасное место для установки чувствительных компонентов и оборудования.

Дополнительную информацию о настройке токопроводящего коврика для рабочего места см. в документе 50077 базы знаний «Правила предотвращения электростатического разряда».

Примечание о работе вне офиса

Когда вы работаете у заказчика, вы должны принять те же меры предосторожности, чтобы избежать повреждения электростатическим разрядом. Потратьте время на то, чтобы сделать рабочую зону совместимой с электростатическими разрядами. Возьмите с собой коврик для верстака и ремешок на запястье. (Для удобства путешествий вы можете использовать складной коврик.) Убедитесь, что все правильно заземлено, и никогда не кладите детали на пол.

Не надевайте ремешок на запястье при разрядке ЭЛТ. Дополнительную информацию см. в разделе «Процедуры безопасности CRT» далее в этом уроке.

Опрос на соответствие требованиям ESD

Прочитайте документ базы знаний 50077, «Правила предотвращения электростатического разряда», и ответьте на следующие вопросы:

Если есть риск контакта с высоким напряжением, например, когда вы разряжаете ЭЛТ или работаете с включенным ЭЛТ, надеваете ли вы заземляющий браслет?
Когда есть риск контакта с высоким напряжением, работаете ли вы на заземленной площадке?
Что вам нужно для установки рабочей станции с защитой от электростатических разрядов?
Для чего вы используете тестер заземления/полярности?

Ключ ответа

<р>1. Нет; 2. Нет; 3. Токопроводящий коврик для верстака, браслет с резистором 1 МОм и шнуром заземления, провод с зажимами типа «крокодил» и тестер заземления/полярности; 4. Проверить правильность заземления сетевой розетки.

Независимо от того, модернизируете ли вы устройство или у вас есть несколько громоздких мониторов и телевизоров с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), занимающих много места и собирающих пыль, важно понимать, какую опасность они представляют, особенно если они повреждены.Поэтому, прежде чем вы решите перевезти его — и если вы думаете об утилизации самостоятельно — важно понимать опасности, правильную утилизацию и вещи, на которые следует обратить внимание.

Почему ЭЛТ-мониторы опасны

Несмотря на то, что ЭЛТ-мониторы хорошо упакованы при хранении, следует соблюдать особую осторожность при их перемещении. ЭЛТ-мониторы являются одним из самых опасных элементов бытовой электроники для разборки. Узнайте о рисках, прежде чем делать одно из следующих действий:

Риск поражения электрическим током. ЭЛТ-мониторы содержат высоковольтный конденсатор, который может сохранять заряд в течение длительного времени после отключения от сети. Средний цветной телевизор имеет напряжение 27 000 В при полной зарядке, что намного превышает смертельный уровень.
Риск взрыва: как следует из названия, «трубка» CTR находится под вакуумом. Разрыв трубки, которая является хрупкой на «шейке» за экраном, вызывает взрыв, за которым следует взрыв стекла.
Тяжелые металлы. ЭЛТ-мониторы и телевизоры могут содержать от 2 до 5 фунтов свинца на единицу! Цветной ЭЛТ может содержать ртуть, обычно встречающуюся во многих электронных устройствах, опасную, если экран треснет.

Как правильно обращаться с ЭЛТ-электроникой и утилизировать ее

При хранении мониторов с электронно-лучевой трубкой никогда не кладите монитор вниз и не прижимайте его к твердым или острым предметам. Всегда привлекайте руку, чтобы перемещать более крупные единицы — из-за их веса и размера с ними опасно обращаться в одиночку. Начиная с 2000 года в штате Массачусетс запрещается вывоз ЭЛТ на объекты утилизации, поэтому их необходимо доставить в муниципальные программы сбора отходов, передать в дар или отправить в центр сбора, например NEDT.

Подробнее об этих вариантах можно узнать из нашей публикации «Какие варианты утилизации предметов домашнего обихода?», а также на нашей странице «Информационные бюллетени и ссылки» с информацией о распространенных опасных бытовых продуктах

Если вы занимаетесь утилизацией электроники или опасными бытовыми отходами, мы можем помочь. Центры сбора бытовых опасных продуктов NEDT могут помочь, предоставив быстрое и безопасное обслуживание для всех ваших потребностей, включая услугу самовывоза! Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше, включая все, что мы принимаем. Вы также можете позвонить нам по телефону 866-769-1621.

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) — это стеклянный компонент видеодисплея электронного устройства (обычно телевизора или компьютерного монитора). EPA поощряет ремонт и повторное использование как ответственный способ управления ЭЛТ. Если повторное использование или ремонт нецелесообразны, ЭЛТ можно переработать. Переработанные ЭЛТ обычно разбирают, чтобы можно было восстановить ценные материалы.

На этой странице:

Регулирование электронно-лучевых трубок

Из-за присутствия свинца в стекле воронки ЭЛТ, отмеченные для утилизации, считаются опасными отходами в соответствии с Законом о сохранении и восстановлении ресурсов (RCRA). Однако стекло ЭЛТ и бывшие в употреблении ЭЛТ, которые перерабатываются или экспортируются для переработки, не считаются твердыми или опасными отходами в соответствии с RCRA при соблюдении определенных условий (см. раздел 40 Свода федеральных правил — CFR — раздел 261.4 (a) (22)) .

Экспортеры, отправляющие сломанные или неповрежденные ЭЛТ в другую страну для переработки, должны уведомить Агентство по охране окружающей среды и получить письменное согласие от страны-получателя через Агентство по охране окружающей среды, прежде чем можно будет осуществлять отгрузку. Экспортеры, отправляющие бывшие в употреблении неповрежденные ЭЛТ для повторного использования в качестве компьютеров в другую страну, должны ежегодно уведомлять Агентство по охране окружающей среды.

Важно отметить, что нормативные требования штата к генераторам могут быть более строгими, чем в федеральной программе. Обязательно ознакомьтесь с политикой вашего штата.

Текущая ситуация с переработкой ЭЛТ

ЭЛТ, собранные для переработки в 2008 г. ЭЛТ и стекло ЭЛТ когда-то легко перерабатывались в новые ЭЛТ. Однако спрос на новые ЭЛТ рухнул в пользу новых технологий с плоскими панелями. Из-за роста затрат, негативных экономических стимулов и изменений на рынках стекла с ЭЛТ некоторые производители и переработчики ЭЛТ предпочитают хранить стекло на неопределенный срок, а не отправлять его на переработку или утилизацию, что увеличивает риск неправильного обращения и/или отказа от ЭЛТ. Агентство по охране окружающей среды начало диалог со всеми участниками сообщества, занимающегося переработкой электроники, включая производителей, переработчиков, неправительственные организации и государственные учреждения, чтобы способствовать выявлению и разработке устойчивых решений проблемы хранения ЭЛТ.

Дополнительные ресурсы доступны для тех, кто интересуется текущими усилиями EPA по содействию обсуждению в сообществе по переработке электроники, чтобы помочь перейти к решению проблемы управления ЭЛТ с истекшим сроком службы.

История разработки правил CRT

Агентство по охране окружающей среды (EPA) внесло два важных изменения в правила CRT в Законе о сохранении и восстановлении ресурсов (RCRA), чтобы обеспечить безопасное обращение с этими материалами. В 2006 г. EPA внесло поправки в свои правила, поощряющие переработку и повторное использование использованных ЭЛТ и стекла ЭЛТ (см. том 71 Федерального реестра — FR — начиная со страницы 42928, 28 июля 2006 г.). Поправки исключают эти материалы из определения твердых отходов RCRA при переработке при определенных условиях. В 2014 году Агентство дополнительно пересмотрело требования к бывшим в употреблении ЭЛТ и стеклу ЭЛТ, экспортируемым для повторного использования или переработки. Правила экспорта ЭЛТ 2014 г. разъясняют, кто считается экспортером ЭЛТ, и устанавливают процедурные требования, которые позволяют Агентству по охране окружающей среды лучше отслеживать экспорт ЭЛТ для повторного использования и переработки (см. том 79 FR, стр. 36220, 26 июня 2014 г.).

Электронно-лучевые трубки излучают импульсы, активирующие некоторые экраны телевизоров и компьютерных мониторов.

Связанные термины:

Скачать в формате PDF

Об этой странице

Компьютерно-интегрированные инженерные системы

5.3.3.1 Дисплеи

ЭЛТ/ЖК-экран Большинство графических дисплеев основаны на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ). ЭЛТ содержит электронный луч, который фокусируется на покрытом люминофором стеклянном экране при испускании света. Высококачественные ЭЛТ позволяют сфокусировать пятно на очень небольшой площади, что улучшает разрешение устройства. Разрешение – это максимальное количество точек, которое может отображаться на сантиметр в горизонтальном или вертикальном направлениях. Электронный луч должен быть отклонен, чтобы рисовать точки в любом месте на всей поверхности экрана. Для систем с высоким разрешением требуется высокая скорость сканирования и сложные системы отклонения для поддержания линейного отображения, а видеомонитор в таких системах является дорогостоящим элементом. Интенсивность электронного луча можно модулировать, чтобы получить диапазон оттенков серого в монохромной системе или диапазон оттенков в цветовой системе. Максимальная скорость модуляции определяет детали, которые могут быть отображены на изображении, и является шириной полосы пропускания видео монитора. *

Большинство дисплеев теперь являются полноцветными, когда экран покрыт люминофорными точками или полосами красного, зеленого или синего цвета. Однако теневая маска, необходимая в таких ЭЛТ, ограничивает максимальное разрешение шагом точек люминофорных полосок. На монохромные экраны это ограничение не распространяется, поэтому они обеспечивают более высокое разрешение, когда использование цвета не является обязательным.

Векторное и растровое сканирование Электронный луч в ЭЛТ можно отклонить, рисуя изображение по одной линии или вектору за раз. Поскольку каждая линия может быть в любом направлении, это известно как отображение с произвольным сканированием. Альтернативой является многократное сканирование всей области экрана (растровое сканирование) и модуляция интенсивности луча таким образом, чтобы изображение показывалось только в нужных точках экрана. В то время как дисплеи с векторным сканированием могут иметь более высокое разрешение, частота обновления зависит от количества векторов, и это становится ограничением, когда нужно рисовать большое количество векторов. Дисплеи с растровым сканированием имеют фиксированную частоту обновления экрана от 25 до 80 кадров в секунду, и это не зависит от сложности изображения.

В альтернативной форме дисплея используются технологии плазменных панелей или жидкокристаллических (ЖК-дисплеев). Здесь прозрачные электроды наносятся на стеклянный экран. При подаче напряжения на электроды плазма может светиться (плазменная панель) или ячейка может стать непрозрачной (ЖК-дисплей). Таким образом, пиксели могут отображаться для формирования изображения. Возможны разрешения, превышающие 1024 × 1024.

Печать Представленные выше дисплеи не дают постоянного представления изображения. Печатные устройства создают изображение на бумаге или пленке.

Принтеры Хотя принтеры обычно печатают текст, их обычно можно использовать для создания изображений с низким разрешением. Например, головка матричного принтера может печатать точки в виде регулярного массива. Поскольку это похоже на расположение изображения, разделенного на отдельные пиксели, можно создавать изображения. Однако все точки печатаются с одинаковой интенсивностью, поэтому этот метод подходит только для штриховых рисунков. Попытка затенения может быть произведена путем группировки пикселей или с использованием методов сглаживания, хотя и за счет разрешения. Стандартные матричные принтеры могут обеспечивать графическое разрешение около 60 точек на дюйм (dpi), а при интерполяции, требующей нескольких проходов, это значение может быть удвоено. Матричные принтеры с 24 иглами обеспечивают разрешение более 200 точек на дюйм, а струйные и лазерные принтеры в стандартной комплектации имеют разрешение от 300 точек на дюйм. Обычно это монохромные дисплеи. Для создания цветных дисплеев можно использовать цветные струйные или лазерные принтеры.

Плоттеры Плоттеры создают изображение, перемещая перо по бумаге и создавая изображение в виде последовательности векторов.Некоторые плоттеры для удобства перемещают перо по ширине бумаги (в одном направлении), а затем перемещают саму бумагу под перо в ортогональном направлении, чтобы рисовать векторы. Таким образом можно рисовать очень большие участки. Плоттер не должен использовать чернила; фотоплоттеры используют световые ручки различной ширины, которые печатают на фотопленке, находящейся в светонепроницаемой коробке. Это позволяет создавать мастер-фотографии (негативные или позитивные). Этот метод часто используется при изготовлении печатных плат (PCB).

Синтез и люминесцентное исследование люминофоров на силикатной основе для энергосберегающих светодиодов

Нилеш Угемуге , . С.Дж. Добл , в Energy Materials , 2021 г.

15.5.5 Электронно-лучевые трубки

ЭЛТ – это экран для презентаций, который воспроизводит изображения в виде видеосигнала. Это своего рода вакуумная трубка, которая отображает изображения, когда электронные лучи из электронной пушки ударяются о светящуюся поверхность. Другими словами, ЭЛТ производит лучи, ускоряет их с высокой скоростью и отклоняет, создавая изображения на люминофорном экране. Гаджеты для электронных презентаций изначально производились на ЭЛТ, потому что они были наиболее устоявшейся и наименее дорогой инновацией в области электронных презентаций; они были получены из электронных ламп, используемых для телевидения. ЭЛТ работают с любым разрешением, геометрией и соотношением сторон без необходимости масштабирования изображения. Они работают по принципу катодолюминесценции. Эта технология обеспечивает большой угол обзора, высокую яркость, высокое разрешение и хорошую цветовую гамму [ 116 ].

Элементы телевидения

Электронно-лучевые трубки

ЭЛТ — это активный компонент, который в настоящее время является едва ли не единственным устройством, которое, вероятно, столкнется с теми же принципами, что и радиолампы старого образца. ЭЛТ преобразует электрический сигнал в световой узор, и, хотя этот принцип был открыт в 1890-х годах, технология массового производства не была доступна до 1930-х годов, и к тому времени потребности радаров подталкивались в большей степени, чем потребности телевидение. В настоящее время ЭЛТ все еще используются в старых телевизионных приемниках, но их быстро заменяют современные дисплеи с плоским экраном, в которых используются полупроводники и которые лучше подходят для современных цифровых телевизионных сигналов.

Определение

ЭЛТ можно использовать для преобразования изменений напряжения в видимые диаграммы, и они применяются в инструментах (осциллографах), для телевидения и радаров, хотя их использование в этих приложениях быстро исчезает.

Три основных принципа CRT таковы:

Электроны могут выбрасываться в вакуум из очень горячих металлов.

Эти электроны можно ускорять, а направление их движения контролировать с помощью напряжения между металлическими пластинами или магнитного поля от катушки, по которой течет электрический ток.

Луч электронов, попадая на некоторые материалы, такие как сульфид цинка, заставляет материал (называемый люминофором) светиться, образуя световое пятно шириной с луч.

Не обманывайтесь названием: люминофор не содержит фосфора (хотя может содержать несколько неприятных ядов). Название просто означает вещество, которое светится.

Нет ничего проще, чем могут показаться из основных принципов. Существует очень мало металлов, которые не плавятся задолго до того, как они станут достаточно горячими, чтобы испускать электроны, и поначалу подходящим считался только металлический вольфрам. Вольфрам использовался для изготовления радиоламп и ЭЛТ до тех пор, пока случайно не было обнаружено, что смесь оксидов кальция, бария и стронция, сравнительно дешевых и легкодоступных материалов, испускает электроны при гораздо более низкой температуре, при тускло-красном тепле. К началу 1930-х годов началось массовое производство ламп с тупым излучателем, а некоторые ЭЛТ производились для исследовательских целей.

На рис. 8.7 показано поперечное сечение очень простой ЭЛТ. Катод представляет собой крошечную металлическую трубку, закрытую с одного конца и покрытую этим концом материалом, испускающим электроны, когда он раскален докрасна. Катушка изолированного провода, нагреватель, используется для нагрева катода до его рабочей температуры. Поскольку дальний конец трубки содержит проводящий материал с высоким напряжением (несколько киловольт), электроны будут оттягиваться от катода.

Рисунок 8.7. Схема очень простого типа электронно-лучевой трубки, которая может генерировать электронный пучок, который, в свою очередь, создает световое пятно на экране. Детали подключения к базе опущены

Эти электроны должны пройти через отверстие в металлической пластине, управляющую сетку. Движением электронов через это отверстие можно управлять, изменяя напряжение сетки, и типичное напряжение будет примерно на 50 В отрицательным по сравнению с катодом.При некотором значении отрицательного напряжения сетки отталкивающий эффект отрицательного напряжения на электроны будет больше, чем притяжение большого положительного напряжения на дальнем конце трубки, и ни один электрон не пройдет через сетку: это условие, которое мы называем отсечка.

Электроны, которые проходят через отверстие сетки, могут быть сформированы в пучок с помощью металлических цилиндров при подходящем напряжении (на рис. 8.8 показан набор типичных напряжений для небольшого ЭЛТ). Регулируя напряжение на одном из этих цилиндров, фокусирующем электроде, можно заставить пучок попасть в небольшую точку на дальнем конце трубки. Этот конец — экран, и он покрыт люминофором, который светится, когда на него падают электроны. Люминофор обычно покрывают тонкой пленкой алюминия, чтобы к нему можно было подключить конечное ускоряющее (анодное) напряжение. Вся трубка накачивается до максимально возможного вакуума; менее одной миллионной нормального атмосферного давления.

Рисунок 8.8. Типичные напряжения на электродах небольшой электронно-лучевой трубки, которые когда-то использовались в осциллографах

Такое расположение создаст точку света в центре экрана, и любая полезная ЭЛТ должна использовать какой-либо метод перемещения луча электронов. Для небольших ЭЛТ, используемых в традиционных осциллографах, набор из четырех металлических пластин может быть изготовлен как часть трубки, и эти отклоняющие пластины будут вызывать перемещение луча, если на них подается напряжение. Обычная система состоит в том, чтобы располагать пластины под прямым углом и использовать пластины парами (рис. 8.9), при этом одна пластина находится под более высоким напряжением, а другая — при более низком напряжении по сравнению с напряжением на лицевой стороне трубки. Эта система называется электростатическим отклонением.

Рисунок 8.9. Использование металлических пластин для отклонения электронного луча. Пластины наклонены и согнуты, чтобы отклоненный луч не ударил их

Существует альтернативный метод отклонения электронного луча, который используется для больших трубок, особенно для ЭЛТ в компьютерных мониторах, радарах и телевизорах. Пучок электронов представляет собой ток, протекающий через вакуум, и магниты будут воздействовать на этот ток, отклоняя пучок. Самый простой способ сделать это — поместить катушки вокруг горлышка трубки и пропустить ток через эти катушки, чтобы контролировать положение луча на поверхности трубки. Этот метод магнитного отклонения (рис. 8.10) лучше подходит для больших ЭЛТ, которые в течение многих лет использовались для телевидения, мониторов или радаров.

Рисунок 8.10. Используя магнитное отклонение, с катушками, намотанными на горловину трубки. Эта форма отклонения позволяет создавать очень короткие трубы

Обзор

ЭЛТ может использовать как электростатическое, так и магнитное отклонение, так что пучок электронов может изменять свое направление, позволяя световому пятну появляться в любом месте на поверхности трубки. Магнитное отклонение использовалось для больших телевизоров, компьютерных мониторов и радиолокационных трубок; электростатическое отклонение трубок меньшего размера для измерительных приборов. В настоящее время все приложения используют дисплеи с плоским экраном вместо ЭЛТ.

Форма бокового отклонения, наиболее распространенная для ЭЛТ, — это линейное движение. Это означает, что луч проходит по экрану с постоянной скоростью от одного края и очень быстро возвращается (действие, называемое обратным ходом), когда достигает другого края. Для генерации такой линейной развертки необходима пилообразная форма волны (рис. 8.11). Электростатическая трубка может использовать пилообразный сигнал напряжения, подаваемый на ее отклоняющие пластины, а магнитное отклонение может использовать пилообразный ток, подаваемый на его отклоняющие катушки. Разница важна, потому что для электростатического отклонения требуется только пилообразное напряжение с незначительным протеканием тока, а для магнитно-отклоняемой трубки требуется пилообразный ток, и напряжение на отклоняющих катушках не будет пилообразным, потому что катушки действуют как дифференцирующая цепь. . На самом деле форма сигнала напряжения представляет собой импульс, и он используется в телевизионных приемниках для создания очень высокого напряжения для ЭЛТ (см. далее в этой главе).

Рисунок 8.11. Пилообразная или свип-волна, необходимая для сканирования электронно-лучевой трубки. Для электростатически отклоняемой трубки это будет форма сигнала напряжения, приложенного к пластинам; для магнитно-отклоняемой трубки это форма волны тока, приложенная к катушкам

Применение БТИЗ

Б. Джаянт Балига, устройство IGBT, 2015 г.

12.3.1 Телевизоры с ЭЛТ

Дисплей ЭЛТ требует быстрого растрирования электронного луча для создания правильной частоты обновления экрана. Горизонтальное отклонение электронного луча через более широкие экраны больших телевизоров требует высокого напряжения (20 кВ) на частоте 100 кГц [55]. Эта функция выполняется с помощью повышающего трансформатора, как показано на рис. 12.43. Несмотря на высокий коэффициент трансформации трансформатора, силовой ключ, включенный последовательно с первичной обмоткой, должен выдерживать напряжение не менее 900 В при каждом переключении.Биполярный силовой транзистор использовался для выполнения функции переключения в цепи отклонения ЭЛТ [56] до тех пор, пока не появились высоковольтные IGBT с уменьшенными потерями переключения, оптимизированные для этого применения. В отношении транзисторов с биполярным переходом авторы заявляют: «Длительное время хранения (от 6 до 10 мс) может вызвать проблемы с работой схемы и медленное переключение этих устройств, хотя и приемлемо для работы при нормальной частоте строчной развертки ТВ, вызвать проблемы с перегревом при использовании на более высоких линейных скоростях и более коротком времени возврата». Попытки улучшить эту ситуацию с помощью сложных схем базового привода увеличивают стоимость [53] .

Рисунок 12.43. Схема отклонения электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) с использованием драйвера биполярного транзистора с изолированным затвором (IGBT).

Специально оптимизированные IGBT с высокой скоростью переключения (100 кГц) и возможностью блокировки по напряжению 1500 В были разработаны в начале 1990-х годов для использования в схемах отклонения ЭЛТ [57,58]. Осциллограммы тока и напряжения для схемы отклонения ЭЛТ показаны на рис. 12.44. Ток в первичной обмотке повышающего трансформатора линейно возрастает со временем при включении IGBT. При выключении IGBT его напряжение возрастает до пикового значения 1200 В за счет обратноходового преобразователя, работающего в резонансном режиме. Отключение IGBT происходит в условиях ZVS, приводящих к потерям. Это важно для обеспечения работы IGBT с высокой частотой 100 кГц.

Рисунок 12.44. Осциллограммы схемы отклонения электронно-лучевой трубки для биполярного транзистора с изолированным затвором (IGBT).

ЭЛТ-мониторы обозначаются диагональю экрана, которая обычно выражается в дюймах, но иногда и в сантиметрах. Черно-белые мониторы бывают разных размеров; чаще всего используются 9'' (23 см) и 12'' (31 см). Меньшие размеры, такие как 5 дюймов (13 см) и 7 дюймов (18 см), не очень практичны, за исключением, возможно, автомобильных систем заднего обзора, видеодомофонов и регулировки заднего фокуса. Большие изображения чаще всего используются там, где требуются изображения с разделенным экраном, где доступны такие размеры, как 15 дюймов (38 см), 17 дюймов (43 см) и 19 дюймов (48 см).

Цветные мониторы 9" (23 см) и 14" (36 см)

Около 10 лет назад самым популярным размером цветного монитора в системах видеонаблюдения был 14 дюймов (36 см). Этот размер был наиболее подходящим для расстояний просмотра, типичных для видеонаблюдения, когда оператор сидит перед монитором на расстоянии около 1,5 м. Есть 9-дюймовые мониторы (некоторые производители выпускали и 10-дюймовые ЭЛТ), которые стоили дороже 14-дюймовых. Это было связано с массовым производством 14-дюймовых ЭЛТ для бытового рынка, что привело к снижению цен на трубки. Также были доступны цветные мониторы большего размера, например 17 или 20 дюймов, но они стоили дороже.

Лет 10–15 назад многие установщики предпочитали использовать 14-дюймовый ТВ-приемник вместо нормального монитора, который давал бы некоторую ценовую выгоду. ЭЛТ-телевизоры выпускались сотнями тысяч, что делало их дешевыми. Когда используется телевизионный приемник, сигнал видеонаблюдения должен быть подключен к входу A/V, поскольку, как мы уже говорили ранее, в системе видеонаблюдения мы используем видеосигналы с базовой полосой пропускания, а не с радиочастотной модуляцией. Для отображения изображения на экране необходимо выбрать канал A/V, то есть обойти ТВ-тюнер.

Качество изображения ТВ-приемника по сравнению с ЭЛТ-дисплеем CCTV может быть или не быть таким же качеством. Это зависит от типа ЭЛТ, качества приемника и входной полосы пропускания. Еще одним важным фактором, который следует учитывать, является то, что телевизионные приемники обычно размещаются в пластиковом корпусе и не защищены от электромагнитного излучения другого телевизора, расположенного рядом с ним.

Гамма

Сочетание нелинейности ЭЛТ (из физики) и чувствительности к свету (из восприятия) обнаруживает удивительное совпадение: нелинейность ЭЛТ удивительно похожа на обратную чувствительность человеческого зрения к освещенности. Кодирование трехцветного значения RGB в сигнал с гамма-коррекцией R′G′B′ обеспечивает максимальное перцептивное использование каждого компонента сигнала. Если бы гамма-коррекция уже не была необходима по физическим причинам в ЭЛТ, нам пришлось бы изобрести ее по причинам восприятия. Современные дисплеи, такие как ЖК-дисплеи и плазменные телевизоры, не имеют физики ЭЛТ, но нелинейность ЭЛТ была воспроизведена посредством обработки сигналов.

Функция оптико-электронного преобразования (OECF) относится к передаточной функции в сканере или камере, которая связывает мощность света с кодом сигнала. В видео это иногда называют оптоэлектронной передаточной функцией OETF.

Цифровое воспроизведение цвета

Брайан А. Ванделл , Луис Д. Сильверштейн , в книге "Наука о цвете" (второе издание) , 2003 г.

8.4.2 ЭЛТ-УСТРОЙСТВА

Почтенные ЭЛТ доминировали на рынке дисплеев в течение последних 45 лет, несмотря на неоднократные заявления о его скорой кончине. Основной технологией генерации цвета в ЭЛТ прямого обзора является ЭЛТ с теневой маской, показанная на рис. 8.9.

Рисунок 8.9. ЭЛТ с теневой маской. Базовая архитектура цветного ЭЛТ-дисплея с теневой маской показана на (A), а геометрические соотношения между катодами, теневой маской и лицевой панелью с люминофорным покрытием при определении выбора цвета показаны на (B).

В этой конструкции три электронные пушки (по одной для каждого люминофора основного цвета) содержат термоэлектронный катод, который служит источником электронов. Входное видео напряжение подается на каждую сборку электронной пушки, которая включает в себя управляющие сетки для модуляции тока луча, протекающего от катодов, а также электроды для ускорения, формирования и фокусировки электронных лучей на покрытой люминофором лицевой панели. Подаваемые видеосигналы вызывают синхронное изменение интенсивности электронных лучей по мере того, как лучи проходят растровый путь. Электроны, проходящие через отверстия теневой маски, возбуждают люминофоры R, G и B. Геометрия апертур согласована с рисунком люминофора на лицевой панели ЭЛТ. Поглощение электронов заставляет люминофоры излучать свет в процессе, называемом катодолюминесценцией. Как показано на рис. 8.9b, выбор и регистрация цвета определяются положением электронных пушек и их геометрическим соотношением с теневой маской и лицевой панелью с люминофорным покрытием.

Несмотря на то, что на пути изображения ЭЛТ есть несколько мест, где возникают артефакты дискретизации, артефакты дискретизации сведены к минимуму, поскольку поперечное сечение электронного луча является приблизительно гауссовым и охватывает несколько групп или триад точек цветного люминофора. Эта форма придает тракту прохождения сигнала пространственный фильтр нижних частот, так что частота дискретизации не приводит к каким-либо заметным пространственным искажениям (Lyons and Farrell, 1989).

При разработке ЭЛТ необходимо учитывать расположение электронных пушек, апертур теневой маски и люминофоров, и в настоящее время доступно множество конфигураций. В последние годы наблюдается тенденция к использованию конфигураций электронных пушек, расположенных в линию, в которых электронные пучки располагаются вдоль линии, а не по треугольной конфигурации, из-за более простых соображений их выравнивания и отклонения (Сильверстайн и Меррифилд, 1985; Шерр, 1993). Кроме того, стали популярными цветные ЭЛТ с щелевой маской и полосовой маской (например, знакомая трубка Sony Trinitron), в которых используются непрерывные вертикальные полосы люминофора RGB на лицевой панели ЭЛТ. Современная технология позволила уменьшить шаг маски и соответствующий шаг компонентов люминофора (т. е. межцентровое расстояние между группами люминофоров RGB или между компонентами люминофоров одинакового цвета) до диапазона от 0,25 до 0,31 мм (Lehrer, 1985; Сильверстайн и Меррифилд, 1985 г.; Шерр, 1993 г.).

Дизайн ЭЛТ снижает пространственное разрешение и фотонную эффективность в обмен на цвет. Важно, чтобы пространственное распределение красного, зеленого и синего люминофоров было невидимым при нормальной работе. При номинальном расстоянии просмотра дисплея 61,0 см это расстояние соответствует диапазону вытянутых углов обзора приблизительно от 1,41 до 1,75 угловых минут. Учитывая разрешающую способность хроматических каналов зрительной системы человека (см. также главы 2 и 6 настоящего тома), этого интервала достаточно для обеспечения надежного пространственно-аддитивного синтеза цвета (Schade, 1958; VanderHorst and Bouman, 1969; Glenn). et al., 1985; Mullen, 1985).

Цветные ЭЛТ неэффективны по сравнению с монохромными дисплеями из-за теневой маски. Наличие маски снижает процент электронов, которые приводят к поглощению электронов и последующему испусканию фотонов, и такие маски не нужны в монохромных дисплеях. Рынок продемонстрировал, что для большинства потребителей ценность информации о цвете стоит компромисса.

Читайте также: