微机显示器和电视机的异同

🏠 首页 《无线电》杂志 1997年 🔗 第11期 🔗 第26页 分类:无线电技术自学经验交流 🔗 任典毅 🔗

本文以分析14英寸SVGA彩显的一般原理,简单介绍显示器与电视之间的异同。

一、微机显示系统的构成

微机显示系统由插在主板上的显示适配器(显示卡)和显示器共同构成。显示卡把数字化的视频信息经D/A转换变成分离的RGB模拟信号输出到显示器。两者之间采用15针D型接口(图1),管脚说明如下:

图1
图1 🔍原图 (284×215)

1 红 6 返回红(地) 11 数字地

2 绿 7 返回绿(地) 12 空

3 蓝 8 返回蓝(地) 13 行同步

4 地 9 空 14 场同步

5 自测试 10 数字地 15 空

其中:红绿蓝为模拟信号;行、场同步信号为TTL脉冲信号,不同模式时极性有可能不同。

二、显示模式问题

显示模式的概念是微机特有的,一般微机可在多个模式下工作,以适应不同软件环境对不同分辨率的需要,下表为部分常见的模式。

图2
图2 🔍原图 (891×498)

显示器也应适应这些模式,但模式间的转换会给显示器带来一些影响,可从三个方面来考虑:

1.行频变化的影响

A.如不调整行频的同步范围,可能会行失步。

B.行扫描电流变化。行扫描电流可表示为i\(_{m}\)=EcL\(_{y}\)·ts(E\(_{c}\)为行输出级电源电压,Ly为偏转线圈电感,t\(_{s}\)为行扫描正程时间)。如行频升高,则偏转电流必然减小,行幅变窄,阳极高压、中压下降。解决这个问题的方法一般是使行输出级的工作电压随行频而变化,行频高,电压也应高。

C.S校正的补偿点变化。S校正实质上是利用偏转电感和校正电容之间的谐振,谐振的周期应同行周期有固定的比例关系,因此行频变化时,必须更改S校正电容的大小,做到动态校正。

2.场频变化的影响

A.如不调整场频的同步范围,可能会使场失步。

B.场幅变化。场频提高,场周期变短,而场锯齿波形成电路的充放电电流大小没变,因此场锯齿波电压幅值变小,表现为场幅变窄。

C.枕形校正量变化:场频变化,为使场幅不变,必然调整场锯齿波斜率,那么积分后形成的枕校抛物波的幅值也变化,引起枕校量变化。

3.行、场频不变,而分辨率不同的情况

此对应表中的前两种模式。因为行、场频不变,则每场总扫描线数不变,但有的显示模式只利用一部分扫描线显示图像,所以也引起场幅变化。要消除模式转换所带来的影响,必须识别不同显示模式下的行频、场频及分辨率,然后根据识别结果对相关电路的参数进行调控。同电视相比,该电路是显示器特有的,常称为模式识别或控制处理电路,现说明其一般原理。

1.同步信号极性识别。此方法可区分表中的前三种模式。正、负极性的同步信号波形见图2,正、负极性的同步脉冲通过积分电路后输出分别为低、高电平。此输出可直接作控制用,也可再同行频识别信号结合由译码器译码,作为不同模式之间的区分信号。

图3
图3 🔍原图 (581×143)

2.扫描频率的识别。包括行频和场频的识别。有两种方案:一是只对两种频率识别,常用单稳触发器,使单稳周期与较高频率的周期相同,则两种频率分别通过单稳后,输出的脉冲占空比不同,整流滤波后的电平就有高、低之分;二是采用频率/电压转换的方法,常用LM33l。该方法可连续跟踪行频的变化。频率/电压转换的输出可直接作控制用,可控制振荡频率,也可再用电压比较器分为多个挡,作为控制信号。

以上的方法较通用,现在的显示器常采用专用单片集成电路来实现以上所有功能。现举个例子(其集成块型号为TWE9003),以便对这部分电路有个了解。

TWE-9003管脚说明如下

其中: (31.5-|3.5 37.8 48kHz-)表示在31.5kHz的行频下输出高电平,在其它行频下输出为低电平。

图4
图4 🔍原图 (832×505)

三、显示器的构成

显示器没有高频、中频通道及伴音、解码等部分,只有行、场扫描,视频通道,显像管附属电路,开关电源及其特有的控制处理电路等。这些单元电路在线路板上很好划分。下面简单说明各部分的功能,作为故障分析的依据,找出故障点。

1.同步信号极性调整和控制处理电路

同步信号极性调整:不同显示模式,同步信号的极性有可能不同,为此必须通过调整使之变为同一极性,以便去同步振荡电路,常用四异或门74LS86完成此功能。电路见图3,R、C组成积分电路。该电路输入同步信号(极性不论是正还是负),输出都将其调整为正极性。如把B1恒接高电平,则变为负极性输出的同步信号极性调整电路,读者可自行分析。

图5
图5 🔍原图 (688×218)

2.场扫描电路。常采用TDA1170、TDA1675等单片集成电路,完成同步、振荡、锯齿波发生、预激励、OTL输出等功能。可实现光栅的场中心、场幅的人工调节,也可根据模式识别的结果,在控制处理电路的控制下,通过三极管的开关作用,控制有关元件的接入与否,来改变相应支路的参数,进而实现场幅的自动调节和场频的自动跟踪。除此以外还输出场消隐脉冲到视放电路,场抛物波到行枕校电路。

3.行扫描电路。常用集成块TDA2595、TDA1180、MC1391、TDA9102完成行频同步及振荡等功能。可实现行中心或相位及行幅的人工调节功能,也可在控制处理电路的控制下完成多行频的自动同步、自动S校正、自动枕形校正功能。

自动S校正是用开关三极管控制在固定S校正电容的基础之上并入不同的校正电容以达到目的。此外还具有X射线保护功能,并向视放电路提供行频箝位脉冲,同时以行频去同步开关电源的振荡频率。目前在大屏幕电视中采用的新型行输出级电路二极管调制器型电路,在显示器中也有应用,它既可以调整行幅的大小,也可以校正枕形失真。

4.视频放大电路。采用显示器专用芯片LM1203、M51387等进行预视放,有对比度调节、自动亮度控制、脉冲箝位等功能。脉冲箝位是指视频放大电路在没有行频脉冲输入时,没有信号输出,屏幕无光栅。此外还有白平衡调节的功能,有的显示器还具备亮度调节、自动亮度控制及黑电平箝位的功能。

5.电源电路。常采用变压器耦合并联型开关电源,为冷底板,有多组电源输出,一般行输出级的工作电源还可以控制,使之随行频的变化而变化,这样能使行幅、阳极高压等在行频变化的情况下保持不变。为实现可变的行工作电压,常用两种方法:一是开关电源输出两个不同幅值的行工作电压,根据行频的要求,在开关三极管的控制下,在两者之间可进行切换。二是引入负反馈,使行工作电压随行频而变化,一般是把行逆程变压器一次级绕组上的脉冲电压整流滤波作为反馈电压,由于此电压同阳极高压成正比,达到了稳定高压和行幅的目的。

一般来说维修显示器可参照电视机,但也应注意两者之间的差别,比如显示器的行频和视频带宽两大参数值较大,因此电视机的行管、视放管一般不能直接用在显示器中,尤其是高分辨率的显示器更是如此。(任典毅)