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(dòng)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(guò)紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三原色組合產(chǎn)生彩色視覺(jué)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(duì)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(guò)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(duì)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(yáng)極第三陽(yáng)極加速極陰極燈絲柵極玻璃石墨層第二、四陽(yáng)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(duì)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(zhǎng)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(dòng)與控制一、掃描方式

文字及圖象畫(huà)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(chǎng)掃描波形

12345671ˊ2ˊ3ˊ4ˊ5ˊ6ˊ7ˊ7ˊ1ˊ2ˊ3ˊ4ˊ5ˊ6ˊ7a13572461

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

單色CRT只需要對(duì)輝度進(jìn)行控制，對(duì)彩色CRT來(lái)說(shuō)還需要對(duì)顏色進(jìn)行控制，輝度和顏色都是都是通過(guò)電流量來(lái)控制的。電流控制方式中有柵極(G1)驅(qū)動(dòng)方式和陰極驅(qū)動(dòng)方式。圖2.4.3-3畫(huà)面的輝度與信號(hào)振幅的關(guān)系白色黑色信號(hào)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(dòng)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(shì)是可以在相對(duì)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(huà)面高密度顯示，彩色CRT與單色CRT在裝置的布局上無(wú)本質(zhì)變化，可進(jìn)行無(wú)級(jí)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(dòng)電極數(shù)極少。在輝度、對(duì)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(cè)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(dòng)電壓高，給使用帶來(lái)不便。

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