§7.3陰極射線顯示

基本結構與工作原理主要單元

CRT顯示器的驅動與控制CRT的特點及應用第二章電光信息轉換

基本結構與工作原理

單色CRT(cathoderaytube)的結構。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；封入玻殼中發射電子束用的電子槍系統；位于玻殼之外控制電子束偏轉掃描的磁軛。圖2.4.1-1單色CRT

第二章電光信息轉換

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

熒光屏上的每一個像素由產生紅(R)、綠(G)、藍(B)的三種熒光體組成，同時電子槍中設有3個陰極，分別發射電子束，轟擊對應的熒光體。為了防止每個電子束轟擊另外兩個顏色的熒光體，在熒光面內側設有選色電極——蔭罩。

在蔭罩型彩色CRT中，玻殼熒光屏的內面形成點狀紅、綠、藍三色熒光體，熒光面與單色CRT相同，在其內側均有AI膜金屬覆層。在離熒光面一定距離處設置蔭罩。蔭罩焊接在支持框架上，并通過顯示屏側壁內面設置的緊固釘將蔭罩固定在顯示屏內側。圖2.4.1-3蔭罩與熒光面間的關系

第二章電光信息轉換

如圖2.4.1-3所示，蔭罩與熒光屏的距離可根據幾何關系由下式確定：

PS第二章電光信息轉換主要單元一、電子槍下面參考圖2.4.2-1對電子槍的結構和各部分的作用進行介紹。

(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換二、熒光屏

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

如果已知熒光粉的發光時間特性L(t)，那么在一幀時間T內平均亮度應為

2.4.2-1

屏幕亮度除了與余輝時間有關外，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。第二章電光信息轉換

CRT顯示器的驅動與控制一、掃描方式

文字及圖象畫面都是由一個個稱為像素的點構成的，使這些點順次顯示的方法稱為掃描。一般CRT的電子束掃描是由偏轉磁軛進行磁偏轉控制的。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奇數場偶數場12345677b第二章電光信息轉換二、輝度及顏色

單色CRT只需要對輝度進行控制，對彩色CRT來說還需要對顏色進行控制，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)驅動方式和陰極驅動方式。圖2.4.3-3畫面的輝度與信號振幅的關系白色黑色信號振幅第二章電光信息轉換三、CRT顯示器驅控器的電路構成

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

第二章電光信息轉換第二章電光信息轉換

CRT的特點及應用一、CRT的特點

CRT最大的優勢是可以在相對低的價格下獲得所必需的各種功能和性能。而且，可以進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變化，可進行無級輝度調節的全色顯示。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，所需要的驅動電極數極少。在輝度、對比度指標上，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節。而且，從電視機用CRT、超高密度顯示用CRT到分析觀測CRT，均可根據不同使用目的自由設計，從而應用范圍極為廣泛。

CRT的主要缺點是尺寸和重量都難以降低，由于笨重，又不能實現折疊化、便攜化，驅動電壓高，給使用帶來不便。

第二章電光信息轉換相對低的價格需要的驅動電極數極少可進行無級輝度調節的全色顯示應用范圍