显示技术基本知识.ppt

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1、八、垂直部件八、垂直部件1、概述、概述 组成：作用：完成自上而下的恒速扫描。特点：频率低，线圈直流电阻起主导作用；不宜采用开关方式，而是低频线性放大；偏转线圈仅用漏磁通。对于垂直线圈：ZL=2fL=2502 10-30.628 对于水平线圈：ZL=2fL=215.625103 120 10-611.8垂直振荡垂直驱动垂直输出V SYN偏转线圈2、垂直输出级、垂直输出级（1）甲类放大器）甲类放大器 电路构成 波形分析甲类放大器效率在理想情况下为 33%（2）OTL垂直输出级垂直输出级 电路构成：波形分析：（3）泵电源泵电源OTLOTL电路电路（4）垂直输出级的非线性失真 原因分析原因分析Lch的

2、分流，产生上弯特性电流，使画面上部压缩，下部拉长。垂直输出管的特性为非线性 输入特性：上弯 输出特性：下弯耦合电容（含S校正电容）选择不当，使低频分量损失。现象现象 校正方法校正方法上线性校正：下线性校正：与水平扫描共有的非线性失真：偏转线圈、CRT。九、视频放大器九、视频放大器1、基本概念、基本概念 视频放大器视放；辉亮放大器辉放；Z-轴部件。解决控制电子束的强弱和有无的问题。彩色显示时需要相同的三个放大器。2、视频信号的特点：、视频信号的特点：脉冲特性；正负极性；幅频特性 种类：3、视频信号的带宽、视频信号的带宽幅频特性幅频特性 工程上估算视频设备通道带宽的经验法则是：使通道带宽为所控制信

3、号带宽的23倍。带宽的计算：（1）带宽=最高频率（2）BW=0.35/（3）BW=(TPVt)/23 设某系统输入的视频信号最高分辨率为12801024，行频fH=64KHZ,帧频fv=60HZ,象素点频Pm110MHZ,显示一个点的时钟周期Td9.1ns。（1）BW=fmax=55MHZ，即这种信号的带宽55MHZ；（2）BW=0.35/(Td/2)77MHZ；（3）TP=12801024，Vt=60HZ，带入计算可得BW120MHZ。提高带宽的措施：提高带宽的措施：4、视频放大器电路分析视频放大器电路分析（1）对视频放大器的要求 a)电压增益高；b)频带要足够宽；“宽频带的线性电压放大器”

4、c)失真小（包括相位失真和灰度失真两种）；d)其它要求：视频放大器的输出信号极性要正确。若输出驱动CRT的控制极 应为正极性；驱动阴极时则应为负极性。视频电路中应包含亮度、对比度调节，且调节时不应引起频 率特性变化或波形失真。视频电路中还应插入消隐控制，以便在水平、垂直回扫期 间截止电子束。视频放大器与CRT相连时还要加入泄放电路，以避免在CRT打 火时损坏电路元件。（2 2）实际电路分析）实际电路分析5、荫罩管的黑白平衡校正、荫罩管的黑白平衡校正十、十、CRTCRT显示器故障模式与失效机理显示器故障模式与失效机理1、故障模式、故障模式 因物理起因和分析角度不同，可分类如下：独立型故障 相关型

5、故障 间歇性故障（随机故障）瞬时性故障 逻辑性故障（逻辑错）非逻辑性故障 边缘性故障 软件故障 漏电故障 固定性故障（桥接、竟态、s-a-1/0）参数故障 过热故障 机械故障 人为故障 其它故障硬件故障按影响范围分按持续时间分按界面分暂时性故障永久性故障2 2、失效机理、失效机理从失效规律、失效形式、失效本质、失效原因等几方面加以说明。（1）失效规律）失效规律 “浴盆曲线”（2）失效形式）失效形式突然失效灾难性失效 元器件参数急剧变化造成，通常表现为短路或开路。如：焊接不牢、电容击穿、管脚短路等。退化失效衰变失效或漂移失效 因元器件制造公差、温度系数变化、材料变质、电应力负荷改变、电源电压波动

6、、工艺不良、随机影响和老化过程引起。局部失效 某一元件退化使系统局部性能变化。整体失效 或叫“全局失效”，即整个系统功能失效。（3）失效本质）失效本质 元器件失效的原因是因为瞬时应力变化超过了极限强度而引起的。“应力”的表现形式在本质上为电、热、机械和电磁场等。温度温度 一般温度超过60C，电子元器件就会发生故障。温度每上升10 C，电子元器件的可靠性降低25%。湿度湿度湿度过高会使封装不良、气密性差的元器件遭受腐蚀或短路；湿度过低时，极易产生静电。一般要求湿度在40%60%为宜。振动与冲击振动与冲击振动与冲击会使一些内部有缺陷的元器件加速失效，造成接触不良，甚至短线。无法避开振动源时，应采取

7、减振、抗冲击的措施。电压电压电源电压不正常会使不稳定的电子器元件加速失效。对于电容来说，其失效率正比于所加电压的5次幂。电磁场电磁场电磁场不仅使CRT电路产生电磁泄漏和干扰，使显示器出现斜条纹或雪花，光标无法拖动，严重时还会造成元器件损坏。静电静电静电是电子元器件，尤其是CMOS器件的大敌，它使元器件击穿或损坏。（4）失效原因）失效原因元器件本身缺陷封装不严、键合不牢、硅片裂纹、氧化层真孔等。静电击穿静电是MOS器件损坏的主要原因。当工作人员身穿尼龙或丝绸工作服，橡胶拖鞋走动或长时间工作时，往往会因摩擦产生静电。带静电的人接触设备时，就会向设备放电，造成CRT设备的器件击穿损坏。电磁干扰使CR

8、T设备显示出错。温度高于正常值时，元器件的失效率会成倍增加。湿度湿度过高会使封装不严、气密性不好的元器件遭受腐蚀，使电路漏电，造成退化失效。振动冲击造成内部有缺陷的元器件加速失效，导致灾难性的后果。硬件问题元器件性能差、连接不良、功能错误、磨损等。管理问题环境污染、无操作规程、胡乱插拔电源等。显示器失效的基本原因可归结为：瞬时应力（电压、电流、温度、显示器失效的基本原因可归结为：瞬时应力（电压、电流、温度、湿度、振动冲击、电磁干扰等）超过了临界值。湿度、振动冲击、电磁干扰等）超过了临界值。3、显示器失效分析、显示器失效分析(1)对3000多台显示器故障的统计分析结果统计分析结果：半导体失效率

9、37.65%电容器失效率 20.68%电阻失效率 17.36%CRT部件失效率 16.52%电位器失效率 7.42%开关、接插件失效率 4.49%变压器失效率 2.67%(2)可靠性测评结果可靠性测评结果：元器件数量是关键元器件数量是关键 元器件数量愈大，整机故障率愈高，MTBF愈小。应尽量采用LSI、VLSI。同类显示器中，用中小规模IC和用大规模IC相比结果如下：在地面固定环境下，上升76%，MTBF下降43%；在恶劣环境下，上升95%，MTBF下降48%。元器件质量等级影响极大元器件质量等级影响极大 军品与民品器件的之比为 13.813 MTBF之比为 3.813 1降额设计十分重要降额

10、设计十分重要 降额系数S超界，会使元器件失效。晶体管 S=工作电压/额定电应力（电压、电流、功率）。常温下：S0.5；恶劣环境：S0.7.电 阻 S=工作功率/额定功率。一般要求 S0.5.电 容 S=工作电压/额定电压。铝电解：S0.8 胆电解S0.6 其它介质S0.5.电 感 S=工作电压/额定电压。S0.5.温度过高使器件失效或性能下降温度过高使器件失效或性能下降 元器件的工作温度范围：地面良好 30 C 恶劣环境 42 C 地面移动 60 C 潜 艇 40 C 舰船良好仓 40 C 舰船普通仓 45 C 舰船仓外 70 C 飞机坐仓 55 C 飞机无人仓 70 C 导弹发射 55 C其

11、它：其它：湿度、电压、电流、工艺、振动、冲击、干扰等。4、提高、提高CRT显示器可靠性的途径显示器可靠性的途径（1）可靠性设计）可靠性设计尽量采用成熟的结构和典型电路；系统结构尽量从简，积木化、插件化；采用新技术时，注意其成熟性、继承性，逐步发展，形成系列；尽量采用数字电路，少用模拟电路；尽量采用集成电路，少用分立元件；尽量使用无源器件，有源器件应减到最少；合理的降额设计、容差和漂移设计；进行三防设计、热设计、抗振设计、电磁兼容设计；科学的可靠性预计、分配；（2）严格生产工艺、质量管理和控制）严格生产工艺、质量管理和控制元器件的老化、筛选元器件的老化、筛选 先将元器件测试一遍，然后施加外应力，

12、经过一定时间后，再测试，以剔除不合格的元件。这个过程就叫做“筛选筛选”。筛选方法：筛选方法：高温存储：高温存储：加速性质的寿命实验。烘箱温度120 C300 C，使潜在故障加速暴露。功率老化：功率老化：在高温环境，加上一定的功率，经过较长时间后，再测试筛选。温度冲击：温度冲击：高、低温交替冲击，使元器件材料的热胀冷缩不匹配、管芯引线温度系数不匹配、芯片裂纹、封装不良等缺陷加速暴露。振动冲击：振动冲击：在一定频率、一定加速度下对元器件振动、冲击负荷，借以发现元器件内部连接不良、瞬间短路、开路等不合格元件。湿度筛选：湿度筛选：在温度为40 C65 C，相对湿度为98%的环境下，存放几十小时，再观测其镀层，并测试其参数，剔除不合格的产品。其它：绝缘性实验、捡漏实验、镜检等。典型工艺标准化典型工艺标准化 印制版制作工艺、自动焊接工艺、电路板装配工艺等。制订完善的可靠性工艺规范制订完善的可靠性工艺规范（3）正确维护管理，保证整机固有的可靠性）正确维护管理，保证整机固有的可靠性 科学管理、合理使用 注意环境检测，保证正常工作条件；熟悉故障诊断方法及测试仪器的使用，及时排除故障；正确维护，保证CRT显示器的固有可靠性水平。