3.Консрукция

По сути, конструкция современного CRT-монитора очень близка к обычному бытовому телевизору. Даже больше: можно сказать, что CRT-монитор – это упрощенный вариант телевизора, из которого удалили блоки обработки радиосигналов. А раз так, то большинство приемов поиска неисправностей в телевизорах применимо и к CRT-мониторам. Правда, следует отметить, комплектующие изделия в мониторах несколько отличаются от тех, которые применяются в телевизорах. Так как изображение в CRT-мониторе формируется с помощью вакуумного кинескопа, принципы работы которого не претерпели особых изменений за несколько десятилетий, то и конструкция CRT-мониторов не подвергается кардинальной модернизации ежегодно, как остальные составляющие персонального компьютера. В принципе, можно сказать, что все нововведения, о которых часто упоминали в пресс-релизах изготовители мониторов, затрагивали только сервисные функции, если не принимать во внимание профессиональные модели, выпускавшиеся малыми партиями. Соответственно принципы формирования изображения на экране и конструкция основных узлов практически у всех 14-, 15- и 17-дюймовых мониторов незначительно отличаются друг от друга.То есть основные узлы CRT-монитора, а это блок питания, блоки разверток и блок видеоусилителей, построены на одних и тех же принципах и с использованием схожих схемотехнических решений. На рис. 1 приведена упрощенная структурная схема VGA и SVGA-монитора.

Рис.1.

Для управления яркостью точек на экране кинескопа из видеоадаптера поступают 3 аналоговых сигнала, а для синхронизации кадровой и строчной развертки используются отдельные каналы. Несколько сложнее обстоит дело с заданием формата изображения, так как в первых моделях CRT-мониторов режим работы определялся полярностью синхроимпульсов, а в дальнейшем начал использоваться интерфейс I2C. Для упрощения изложения материала будем считать, что частота кадровой и строчной развертки определяется блоком управления, который периодически (при смене разрешения) получает данные от видеоадаптера. Блок питания в современных мониторах всегда используется импульсный, а исключение составляют лишь некоторые модели старых черно-белых мониторов. Принцип работы импульсных блоков питания в мониторах практически не отличается от аналогичных в телевизорах.

Конструктивно все электронные компоненты монитора VIEWSONIC 17GA/GL расположены на платах, которые имеют следующее обозначения:

основная плата (MAIN PCB);

плата обработки видеосигналов (CRT);

плата обработки аудиосигналов (AUDIO PCB).

В состав монитора VIEWSONIC 17GA/GL также входят:

кинескоп (CRT);

петля размагничивания кинескопа;

отклоняющая система;

маска кинескопа;

корпус;

подставка;

сегмент поворотного механизма;

держатель динамической системы.

4. Технологическая схема

    Площадь изображения на экране размером 12,1 дюйма у жидкокристаллического монитоpа равна площади изображения на 14-дюймовом экране CRT-монитора. Площадь изображения на экране размером 13,8 дюйма у жидкокристаллического монитора равна видимой площади 15-дюймового CRT-экрана, а 15-дюймовый LCD-монитор  равен по площади изображения 17-дюймовому классическому монитору. Жидкокристаллические дисплеи большего размера (как, например, вышеупомянутый 17,3-дюймовый Silicon Graphics 1600) дают пользователю практически неограниченные возможности и по площади и разрешению сравнимы с 21-дюймовыми CRT-мониторами, что в условиях ограниченной по размерам настольной техники уже является пределом. Глубина цвета и для жидкокристаллических, и для обычных ЭЛТ-дисплеев определяется одинаково -  объемом видеопамяти. Если ее достаточно, то любой жидкокристаллический экран будет успешно работать ив 16-, и в 24-разрядном цветовом режиме. LCD-дисплеи имеют и ряд недостатков, обусловленных их природой: низкую контрастность, зависимость качества изображения от угла наблюдения. Но все технические проблемы решаются и популярность LCD-мониторов растет.

            TFT-технологии бурно развиваются. К ним уже добавились разработки в области повышения контрастности черного стекла, увеличения угла зрения, понижения потребляемой мощности и сокращения времени отклика. Помимо самой матрицы в cocтав LCD-панели входят и схемы управления, основные функции которых - коммутация управляющих импульсов. Они содержат схемы кадровой и строчной развертки. Видеосигнал представлен последовательностью импульсов-отсчетов. Тактовая частота определяется стандартом воспроизводимого сигнала. LCD-панели могут быть и мультистандартными (как например монитор BLISS 1500A) и работать как с телевизионными, так и с компьютерными сигналами. Схема строчной развертки переключает с тактовой частотой импульсы-отсчеты видеосигнала с одного вертикального электрода на другой. Схема кадровой развертки в интервале строчного гасящего им пульса осуществляет перекоммутацию горизонтальных электродов.

            В современных схемах управления LCD-панелями используются самые разные ухищрения с тем, чтобы исправить недостатки или упростить систему управления. Уже упоминалось, что модуляционная характеристика прибора существенно нелинейная, из за чего заметно снижается число передаваемых градации. Элементы нелинейной обработки видеосигнала позволяют заметно ослабить влияние пелинейности модулятора на качество изображения. Применение сдвоенных схем строчной развертки, одна из которых управляет нечетными электродами, а другая - четными, позволяет снизить тактовые частоты строчной развертки. Современная интегральная техника предлагает самые замысловатые электронные схемы, размещенные в ограничен ном пространстве плоского монитора. Энергопотребление экранов на жидких кристаллах незначительно. В них не используются дефицитные и особо дорогостоящие детали.  Тем не менее они в 3-4 раза дороже аналогичных экранов на  кинескопах. Это связано в первую очередь с небольшим выходом годных изделий и существенно сдерживает массовое применение таких экранов.

            На рис. 2. показана типовая структурная схема LCD-мониторов (типа SyncMaster) Сразу видно, что она значительно отличается от структурных схем CRT-мониторов.            Мониторы имеют автоматическую развертку с цифровым управлением от микропроцессора. Восьмиразрядный микропроцессор ST72E75 контролирует параметры развертки и разрешения в соответствии с установками пользователя через OSD-меню,  записывает в память EEPROM информацию о частотах и настройках развертки,  контролирует настройку у-коррекции(цветовой баланс).

            Входной аналоговый RGB-сигнал с ПК может подаваться на 15-контактный разъем D-SUB (вход Video 1) или 21-контактный 1 3W3 (вход Video 2). Переключение входов Video 1 или Video 2 осуществляется коммутатором, который реализован на микросхеме BA7657F. Синхроимпульс Н-Sуnс выделяется из сигнала зеленого цвета микросхемой LM1881 и поступает через буфер 74F1 25 на схему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) ICS1523. Схема ФАПЧ включает в себя фазовый детектор, фильтр нижних частот и управляемый напряжением генератор. В случае отклонения строчной частоты входного сигнала от частоты развертки подстройка управляемого напряжением генератора осуществляется сигналами CLK+, CLK-. Сигналы трех основных цветов поступают на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) AD9483. На его выходе формируются восьмиразрядные цифровые сигналы основных цветов. LCD-контроллер на микросхеме MX88272FC выполняет функции масштабирования изображения и у-коррекции цвета. Его выходные сигналы используются схемой интерфейса SIL150, которая формирует цифровой код ТМОS для шинных дешифраторов. Дешифраторы управляют засветкой каждого пикселя и конструктивно расположены на стеклянной подложке LCD-панели. Две лампы подсветки (ЛП) питаются от инвертора напряжением 500 В, 48 кГц. Яркость ЛП регулируется изменением величины питающего напряжения в диапазоне 400...550 В. Вся схема монитора питается от DC/DC-конвертора, вырабатывающего 3 напряжения: 12 В, 5 В и 3,3 В, который, в свою очередь, питается от выносного AC/DC-адаптора.

Рис.2 Структурная схема LCD монитора.