第7章第3節(jié)-陰極射線管

§7.3陰極射線顯示

基本結(jié)構(gòu)與工作原理主要單元

CRT顯示器的驅(qū)動與控制CRT的特點(diǎn)及應(yīng)用第二章電光信息轉(zhuǎn)換

基本結(jié)構(gòu)與工作原理

單色CRT(cathoderaytube)的結(jié)構(gòu)。主要由4部分組成：圓錐形玻殼；玻殼正面用于顯示的熒光屏；封入玻殼中發(fā)射電子束用的電子槍系統(tǒng)；位于玻殼之外控制電子束偏轉(zhuǎn)掃描的磁軛。圖2.4.1-1單色CRT

第二章電光信息轉(zhuǎn)換

彩色CRT采用蔭罩型結(jié)構(gòu)，如圖2.4.1-2所示。彩色CRT是通過紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三原色組合產(chǎn)生彩色視覺效果。圖2.4.1-2彩色CRT第二章電光信息轉(zhuǎn)換

熒光屏上的每一個(gè)像素由產(chǎn)生紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)的三種熒光體組成，同時(shí)電子槍中設(shè)有3個(gè)陰極，分別發(fā)射電子束，轟擊對應(yīng)的熒光體。為了防止每個(gè)電子束轟擊另外兩個(gè)顏色的熒光體，在熒光面內(nèi)側(cè)設(shè)有選色電極——蔭罩。

在蔭罩型彩色CRT中，玻殼熒光屏的內(nèi)面形成點(diǎn)狀紅、綠、藍(lán)三色熒光體，熒光面與單色CRT相同，在其內(nèi)側(cè)均有AI膜金屬覆層。在離熒光面一定距離處設(shè)置蔭罩。蔭罩焊接在支持框架上，并通過顯示屏側(cè)壁內(nèi)面設(shè)置的緊固釘將蔭罩固定在顯示屏內(nèi)側(cè)。圖2.4.1-3蔭罩與熒光面間的關(guān)系

第二章電光信息轉(zhuǎn)換

如圖2.4.1-3所示，蔭罩與熒光屏的距離可根據(jù)幾何關(guān)系由下式確定：

PS第二章電光信息轉(zhuǎn)換主要單元一、電子槍下面參考圖2.4.2-1對電子槍的結(jié)構(gòu)和各部分的作用進(jìn)行介紹。

(a)三極電子槍(b)四極電子槍圖2.4.2-1電子槍示意圖玻璃石墨層第二陽極第三陽極加速極陰極燈絲柵極玻璃石墨層第二、四陽極聚焦極加速極陰極燈絲柵極第二章電光信息轉(zhuǎn)換二、熒光屏

對熒光粉的性能要求是：發(fā)光顏色滿足標(biāo)準(zhǔn)白色、發(fā)光效率高、余輝時(shí)間合適以及壽命長等。熒光粉的發(fā)光效率是指每瓦電功率能獲得多大的發(fā)光強(qiáng)度。熒光粉的余輝特性是指這樣一種性質(zhì)：電子束轟擊熒光粉時(shí)，熒光粉的分子受激而發(fā)光，當(dāng)電子束的轟擊停止后，熒光粉的光亮并非立即消失，而是按指數(shù)規(guī)律衰減，這種特性稱為余輝特性。屏幕的亮度取決于熒光粉的發(fā)光效率、余輝時(shí)間及電子束轟擊的功率。第二章電光信息轉(zhuǎn)換

如果已知熒光粉的發(fā)光時(shí)間特性L(t)，那么在一幀時(shí)間T內(nèi)平均亮度應(yīng)為

2.4.2-1

屏幕亮度除了與余輝時(shí)間有關(guān)外，還取決于電子束的電流密度和屏幕電壓的高低。因此屏幕亮度可表示為

2.4.2-2

從上式可以看出，欲增大亮度可以加大電流密度和電壓。兩者中以提高電壓更為有效。第二章電光信息轉(zhuǎn)換

CRT顯示器的驅(qū)動與控制一、掃描方式

文字及圖象畫面都是由一個(gè)個(gè)稱為像素的點(diǎn)構(gòu)成的，使這些點(diǎn)順次顯示的方法稱為掃描。一般CRT的電子束掃描是由偏轉(zhuǎn)磁軛進(jìn)行磁偏轉(zhuǎn)控制的。光柵掃描方式在垂直方向是從左上向右下的順序掃描方式，由掃描產(chǎn)生的水平線稱為掃描線，按該掃描線的條件決定顯示器垂直方向的圖像分辨率。如圖2.4.3-1所示，光柵掃描方式中有順序掃描（逐行掃描）方式和飛越掃描（隔行掃描）方式。第二章電光信息轉(zhuǎn)換

(a)順序掃描方式(b)飛越掃描方式圖2.4.3-1CRT掃描方式圖2.4.3-27行光柵的行掃描與場掃描波形

12345671ˊ2ˊ3ˊ4ˊ5ˊ6ˊ7ˊ7ˊ1ˊ2ˊ3ˊ4ˊ5ˊ6ˊ7a13572461

行掃描場掃描tt奇數(shù)場偶數(shù)場12345677b第二章電光信息轉(zhuǎn)換二、輝度及顏色

單色CRT只需要對輝度進(jìn)行控制，對彩色CRT來說還需要對顏色進(jìn)行控制，輝度和顏色都是都是通過電流量來控制的。電流控制方式中有柵極(G1)驅(qū)動方式和陰極驅(qū)動方式。圖2.4.3-3畫面的輝度與信號振幅的關(guān)系白色黑色信號振幅第二章電光信息轉(zhuǎn)換三、CRT顯示器驅(qū)控器的電路構(gòu)成

CRT顯示器驅(qū)控器的電路，如圖2.4.3-4所示，主要包括視頻電路、偏轉(zhuǎn)電路、高壓電路、電源電路等基本電路，以及所選擇的動態(tài)聚焦電路、水平偏轉(zhuǎn)周波數(shù)切換電路等。

第二章電光信息轉(zhuǎn)換第二章電光信息轉(zhuǎn)換

CRT的特點(diǎn)及應(yīng)用一、CRT的特點(diǎn)

CRT最大的優(yōu)勢是可以在相對低的價(jià)格下獲得所必需的各種功能和性能。而且，可以進(jìn)行大畫面高密度顯示，彩色CRT與單色CRT在裝置的布局上無本質(zhì)變化，可進(jìn)行無級輝度調(diào)節(jié)的全色顯示。特別是CRT采用電子束掃描方式，與其他電子顯示采用矩陣陣列的掃描方式不同，所需要的驅(qū)動電極數(shù)極少。在輝度、對比度指標(biāo)上，與其他顯示器相比，CRT也處于有利地位。顯示亮度可以任意調(diào)節(jié)。而且，從電視機(jī)用CRT、超高密度顯示用CRT到分析觀測CRT，均可根據(jù)不同使用目的自由設(shè)計(jì)，從而應(yīng)用范圍極為廣泛。

CRT的主要缺點(diǎn)是尺寸和重量都難以降低，由于笨重，又不能實(shí)現(xiàn)折疊化、便攜化，驅(qū)動電壓高，給使用帶來不便。

第二章電光信息轉(zhuǎn)換相對低的價(jià)格需要的驅(qū)動電極數(shù)極少可進(jìn)行無級輝度調(diào)節(jié)的全色顯示應(yīng)用范圍