显像管电路及工厂校正技术

3.显像管电路--习题（1）P53式-3.1及式-3.2中,为什么行偏功率指数计算用电感Lr,而场偏功率指数计算用电阻Rr？（2）为什么要进行白平衡的调整?如何进行暗平衡及亮平衡的调整？电视原理多媒体教学课件3.1显像管与偏转系统3.显像管电路3.2显像管的附属电路

3.3色纯与静会聚的调整3.1显像管与偏转系统显像管是电视机中最贵重的部件，属于真空阴极射线管，它由玻璃外壳、电子枪、荧光粉三部分构成。黑白显像管的构成如图3．1所示。SGI

GDM-5411

21寸纯平特丽珑显像管,等同于SONY

CPD-G500

图3.1显像管结构示意图玻璃外壳电子枪荧光粉(1)玻璃外壳显像管的外壳由玻璃制成。由于管内真空度很高，整个外壳要承受很大的大气压力，故玻璃较厚，以防爆裂，并在玻璃外壳周围箍一条防爆钢带。玻璃外壳又由管颈、管锥体和屏幕玻璃三部分构成。屏幕通常为球面形状，我国规定屏幕宽、高比为4：3。管锥的形状为锥体，管锥一端与管屏封结，另一端与管颈封结。管锥的内外壁都涂有导电石墨(内外都需整壁导电），内壁石墨与高压嘴阳极相连，外壁石墨通过金属弹片与电路中的“地”相连。内外壁的,石墨层与玻璃介质构成500～1000pF的电容，这个电容可作为第二、第四高压阳极的滤波电容，因此在高压供电电路中不必再接高压滤波电容(??)。管锥上还有一个高压阳极插座（修理上称做“高压嘴”）

，l万伏以上的高压就是通过它加到内部阳极的。

(2)电子枪电子枪通常由灯丝、阴极、栅极、加速极(第一阳极)、聚焦极(第三阳极)和高压阳极(第二、第四阳极)组成，如图3．2所示。

图3.2电子枪的结构1)灯丝(F)灯丝由钨铝合金制成，一般被绕制成螺旋形，以便在有限空间内增加灯丝长度，提高热功率。灯丝加上额定电压后，就有电流流过而发热，烘烤阴极使阴极发射电子。2)阴极(K)是一个金属圆筒，筒内放着灯丝。阴极以金属材料为基底，表面涂有易于发射电子的氧化物，其作用是发射电子（氧化钡为主体的氧化物,当灯丝加热使阴极表面温度达到800摄氏度左右,开始发射电子）。

单色电子枪显像管用电子枪支架玻杆

3)栅极(G)是一个金属圆筒，中间有个小孔，以便让电子束通过。栅极套在阴极外面，离阴极很近，故其电位的变化对穿过的电子束有很大的影响。在实际电路中，栅极接地，阴极上有几十伏可调电压，改变栅阴电压就可以控制电子束的强弱，图像信号也加到阴极与地之间。电子束的强弱随图像电平的起伏而变化，从而在屏幕上显示不同灰度层次的图像。4)加速极(第一阳极A)也是一个中间开有小孔金属圆筒，位置紧靠栅极，工作时加有100～400V的电压，对阴极的电子起加速作用。

5)高压阳极(第二、第四阳极A2、A4)

用金属连接起来的两个金属圆筒，圆筒中间开有小孔，中间隔有聚焦极。高压阳极上加有1万伏以上的高压，这个高压由管锥上的阳极插座提供，再经内壁石墨层和金属弹片加到高压阳极。高压阳极的作用就是使电子束高速轰击荧光屏。

若阳极高压低于规定值下限?

电子束向前轰击的量就减小，这不仅影响图像亮度和清晰度，而且将引起荧光屏中心浅表面荧光粉层发光，靠近玻璃平面的部分荧光粉未被激发，未被激发的荧光粉不仅不发光，反而会吸光，造成屏幕中心一部分光发黄。若阳极高压高于规定值上限?电子束的穿越激发能量就会过大，光栅亮度过亮，并产生回扫线。此外，阳极电压过高还会引起管内高压打火，电子束运动速度过快，电子束穿越偏转线圈磁场区域所需时问过短，使图像尺寸减小。6)聚集极(第三阳极A3)聚焦极是个金金属圆筒，处处在第二阳极极和第四阳极极之间，与高高压阳极组成成聚焦透镜，，使电子柬聚聚焦成直径很很小的细束，，此时荧光屏屏上的图像最最清晰。显像像管的聚焦特特性由电子枪枪的设计而定定，聚焦电压压偏高高或或偏偏低低都会会影影响响聚聚焦焦效效果果，，使使图图像像模糊糊不不清清。在在行行输输出出变变压压器器上上有有一一可可调电电位位器器，用用来来调调节节聚聚焦焦电电压压，，使使屏屏幕幕上上的的图图像像最最清清晰晰。。"特特丽丽珑珑"显显像像管管SGIGDM-541121寸寸纯纯平平特特丽丽珑珑显显像像管管,等等同同于于SONYCPD-G500"特特丽丽珑珑"显显像像管管用"佛佛山山无无影影脚脚"把把管管尾尾踢踢掉掉.....所谓"特丽丽珑"管子子，就就是指指柱面面管，，普通通的显显像管管采用用的都都是荫荫罩式式显像像管，，其表表面呈呈略微微凸起起的球球面状状，故故称之之为"球面面管"；而而柱面面显像像管采采用荫荫栅式式结构构，它它的表表面在在水平平方向向仍然然略微微凸起起，但但是在在垂直直方向向上却却是笔笔直的的，呈呈圆柱柱状，，故称称之为为"柱柱面管管"。。柱面面管由由于在在垂直直方向向上平平坦，，因此此比球球面管管有更更小的的几何何失真真，而而且能能将屏屏幕上上方的的光线线，反反射到到下方方而不不是直直射入入人眼眼中，，因而而大大大减弱弱了眩眩光。。柱面面显象象管，，目前前分两两大类类：索索尼的的特丽丽珑和和三菱菱的钻钻石珑珑。"特丽丽珑"显像像管SONY的的Trinitron(特丽丽珑)是一一种荫荫栅式式显像像管，，将荧荧光粉粉安排排成跨跨越整整个屏屏幕的的直条条状，，荫罩罩改为为条状状荫栅栅，这这种条条状荫荫栅由由固定定在一一个拉拉力极极大的的铁框框中的的，互互相平平行的的垂直直铁线线阵列列组成成。这这种栅栅栏从从屏幕幕顶一一直通通到屏屏幕底底，而而不是是荧光光点。。因电电子枪枪只有有一把把，但但是同同时射射出三三束电电子束束，穿穿过栅栅条打打在荧荧光条条上使使其发发光，，故又又叫做做"单单枪三三束"显像像管。。这种种结构构因消消除了了纵向向间距距，透透光率率比普普通显显示器器高约约30%，，加之之垂直直的荧荧光粉粉条，，所以以亮度度很高高，色色彩比比其它它的显显像管管系统统亮丽丽细致致。栅网就就在里里面了了,看边上上的玻玻璃有有多厚厚!"特丽丽珑"显像像管三菱原原创的的Diamondtron(钻石石珑)，采采用的的是垂垂直栅栅条加加新型型的三三枪三三束电电子枪枪结构构，三三菱把把这种种结构构称为为"Diamondtron"即即"钻钻石珑珑"。。三菱菱把它它的垂垂直栅栅条结结构称称做"高稠稠密间间隙格格栅(AG)"，这这与SONY特特丽珑珑的垂垂直栅栅条其其实没没有什什么区区别，，不过过，在在电子子枪的的结构构上。。两者者有本本质的的不同同。与与SONY的单单枪三三束不不同，，钻石石珑采采用新新型的的三枪枪三束束电子子枪结结构，，配以以NX-DBF四倍倍动态态汇聚聚电子子枪，，这种种技术术通过过4组组电子子透镜镜对电电子束束进行行矫正正，动动态光光束控控制电电路，，使屏屏幕4周的的聚焦焦准确确清晰晰，克克服了了边角角与中中心聚聚焦不不一致致的缺缺陷。。现在看看到的的是玻玻璃内内表面面的莹莹光粉粉"特丽丽珑"显像像管取掉玻玻璃外外壳!"特丽丽珑"显像像管再翻过过来看看一下下.这这可是是21寸FDTRINITRON啊啊!"特丽丽珑"显像像管栅网终终于出出场了了,尽尽管我我们很很小心心,还还是弄弄断了了一根根.可可惜..."特丽丽珑"显像像管太漂亮亮了!"特丽丽珑"显像像管放大的的栅网网"特丽丽珑"显像像管阻尼线线（阻尼尼线是是用来来减少少栅状状荫罩罩震动动的一一条横横向金金属线线,但但在屏屏幕的的1/3和和2/3处处有水水平的的阻尼尼线阴阴影)"特丽丽珑"显像像管电子枪枪"特丽丽珑"显像像管电子枪枪"特丽丽珑"显像像管电子枪枪荧荧光光屏发发光原原理(1)行扫扫描(水平平扫描描)行扫描描由行行偏转转线圈圈完成成。在在行偏偏转线线圈中中流人人行频频锯齿齿波电电流，，产生生垂直直方向向的磁磁场，，使电电子束束作水水平方方向的的扫描描，如如图3．3所示示。我我国规规定行行扫描描频率率为15625Hz，，行扫扫描周周期为为64uS并规规定从从左到到右的的扫描描为行行扫描描正程程，时时间为为52uS；从从右到到左的的扫描描为行行扫描描逆程程，时时间为为12uS。图3.3行行扫扫描示示意图图左手定定则（（受力力）(2)场扫扫描(垂直直扫描描)场扫描描由场场偏转转线圈圈来完完成。。在场场偏转转线圈圈中流流入场场锯齿齿波电电流，，产生生水平平方向向的磁磁场，，使电电子束束作垂垂直方方向的的扫描描。我我国规规定场场扫描描频率率50Hz，，场扫扫描周周期为为20ms。。并规规定从从上至至的下下的场场描为为场扫扫描正正程，，时间间为18．．388ms；从从下到到上的的扫描描为场场扫描描逆程程，时时间为为1．．612ms。图3.4场场锯锯齿波波电流流与行行、场场扫描描(a)场锯锯齿波波电流流(b)行、、场扫扫描312.5行显显像像管显显像原原理图3.5显显像像管显显像原原理在电子子扫描描的基基础上上，将将图像像信号号加到到显像像管的的阴极极，电电子束束电流流的强强弱就就会按按图像像信号号的规规律变变化，，使屏屏幕上上重现现图像像。行偏转转线圈圈结构构及其其磁场场行偏转转线圈圈结构构及其其磁场场如图图3．．7所所示。。它包包括两个绕绕组，置于于锥体体基部部的上上方和和下方方，彼彼此串串联或或并联联。行行频锯锯齿波波电流流流过过行偏偏转线线圈，，行偏偏转线线圈产产生垂直方向的的磁场场，使使电子子束作作水平平方向向扫描描。行行偏转转线圈圈形状状呈喇叭形形，以便便贴紧紧管锥锥基部部，提提高偏偏转效效率，，防止止暗角。行偏偏转线线圈外外侧套套有铁铁氧体体磁环，起磁磁屏蔽蔽作用用，可可减小小自身身磁场场对外外辐射射和防防止外外磁场场对它它的干干扰。。图3.7行行偏偏转线线圈结结构及及其磁磁场场偏转转线圈圈结构构及其其磁场场场偏转转线圈圈结构构及其其磁场场如图图3．．8所所示。。它也也分为为上下下两个个绕组组，彼彼此并并联或或串联联。场场偏转转线圈圈绕在在铁氧氧体磁磁环上上，这这样可可以提提高磁磁感应应强度度，减减小线线圈匝匝数。。场锯锯齿波波电流流流过过场偏偏转线线圈，，场偏偏转线线圈产产生水水平方方向的的磁场场。（问题题：为为什么么场偏偏转线线圈无无磁屏屏蔽？？）图3.8场场偏偏转线线圈结结构及及其磁磁场(2)对偏偏转线线圈的的要求求1)偏偏转功功率和和偏转转灵敏敏度偏转线线圈是是和显显像管管配套套使用用的。。偏转转线圈圈必须须提供供足够够的功功率，，使显显像管管电子子束的的扫描描达到到满幅幅。所所需功功率的的大小小与显显像管管的管颈、偏转角角及阳极高高压等有关关。管管颈直直径越越小，，偏转转角和和阳极极高压压越大大，则则需要要的偏偏转功功率越越大。。偏转转线圈圈的偏偏转功功率可可用偏偏转指指数来来表示示。（为什什么有有LY与RY的的区别别）？？2)光光栅的的几何何失真真锯齿波波电流流流入入偏转转线圈圈时，，不但但要求求它在在正程程内产产生的的磁场是是线性性变化化的，而且且要求求它在在管颈内内各处产产生的的磁场应应该是是均匀匀的，即即同一一强度度的电电流在在管颈颈内任任一位位置产产生的的磁感感应强强度应应该相相等，，否则则光栅栅将产产生枕枕形失失真或或桶形形失真真。枕形失失真的的检修修（可可用枕枕校电电容））桶形失真也也可通过枕校电路板板(N-S板)调整整3.1.4偏转转线圈偏转线圈套套装在显像像管的颈部部，偏转线线圈包括行行偏转线圈圈和场偏转转线圈。。(1)偏转转线圈的结结构图3.6偏偏转转线圈总体体结构三菱原厂U2DY偏偏转线圈3.2显显像管的的附属电路路最早使用的的彩色显像像管是三枪枪三束式，，图像清晰晰度较高，，但结构很很复杂，制制造精度要要求也高，，会聚电路的调整过于于繁琐，一一般的彩电电已不用这这种显像管管。到了20世世纪60年年代，出现现了单枪三三束管，其其会聚电路有了极大的的简化，但但仍比较复复杂，生产产维修也不不太方便。。在1972年由美国国RCA公公司研制成成功的新一一代彩色显显像管———自会聚彩色显像管管，它对彩彩色显像管管内部的电电子枪进行行了调整，，和特制的的偏转线圈圈配合，免除了动会会聚的调整整，安装调试试较为简单单，已成为为彩色电视视机装配使使用的主要要显像管。。本节主要要介绍这种种显像管三枪三束方方式，即显显像管内设设有三个电电子枪，每每个电子枪枪发射一束束电子，每每个电子枪枪内都设有有控制电极极进行聚焦焦控制；单枪三束方方式，即显显像管内设设有一个电电子枪，一一个枪内设设有三个阴阴极，也可可以发射三三束电子，，三束电子子由大口径径控制电极极进行聚焦焦控制。聚焦原理，，一个光源源经地这透透镜可以将将所发射的的光聚焦于于一点，多多个电极组组合所形成成的磁场和和电场，也也迥样可以以对电子束束流起到聚聚焦的控制制作用。由由电极所形形成的聚焦焦系统称为为电子透镜镜。3.2.1自会会聚彩会显显像管的结结构和原理理(1)结构构图3.10自自会聚彩色色显像的结结构图3.11一一定形一体体化电子枪枪(a)电子子枪的结构构(b)电子子枪示意图图三个电子枪枪在水平方方向一字排排开。每个个枪的电子子束由各自自独立的阴阴极(KB、KR、、KG)发发出，经过过公用的栅栅极、加速速极、聚焦焦极和高压压阳极的聚聚焦、加速速，分别高高速击中红红、绿、蓝蓝荧光粉，，使之发光光。由于个个电极采用用了一体化结构构和采用单单片三孔栅栅极，避免了安装中的误误差，加上三阴阴极的距离离很近，使使三电子束束间隔相等等并保持在在同一平面面上，这就就保证了聚聚焦的准确性，简化了电电子枪的结结构，缩小小了管颈的的体积。由由于三电子子束在同一一水平面上上，减少了了垂直方向的会聚误差差。在调节节会聚时往往往以中心心电子束为为基础，只只需对两边边电子束调调节，减小小了会聚调调节程度。。黑底技术自会聚彩色色显像管的的荧光屏，，涂敷着能能发出红、、绿、蓝三三种光的荧荧光粉，三三种荧光粉粉条在水平平方向按一一定规律排排列，如图图3．12所示。荧荧光粉条的的空隙处涂涂有黑色的的吸光材料料，吸收从从管内或管管外射入的的杂散光，，以提高图图像的对比比度，称之之为黑底技技术。图3.12阴阴罩板的结结构及荧光光粉的排列列阴罩板为了使电子子束准确地地击中各自自相应的荧荧光粉，在在离荧光屏屏前约1mm处装装有一块开开有许多槽槽孔的薄钢钢板，称为为阴罩板。。每个阴罩罩孔对应一一组R、G、B荧光光粉点。只只要三电子子束在阴罩罩板的槽孔孔会聚，它它们就可以以轰击各自自对应的荧荧光粉，发发出R、G、B三种种颜色。图3.12阴阴罩板的结结构及荧光光粉的排列列自会聚彩色色显像管并并非完全不不需要调整整，而是说说它的校正正工作相当当简单。自会聚管的的静会聚采采用管外装装置来实现现，把制造造工艺中出出现的偏差差加以校正正。由于自会聚聚管的电子子枪没有静静会聚板，，所以避免免了会聚与与其他电极极之间的相相互影响，，并缩短了了电子枪的的长度，管管颈也相应应地缩短。。实现动会聚聚校正，除除了精密一一字形排列列的电子枪枪外，还安安装了特殊殊设计的精精密动会聚聚校正形偏偏转线圈，，它产生的的非均匀磁场场可对动会聚聚误差进行行校正，省省略了老式式彩色显像像管必备的的会聚电路路。(2)自会会聚原理由于屏幕的的曲率半径径大于电子子束的扫描描半径，所所以在均匀匀偏转磁场场中，一字字形排列的的三条电子子束，如果果满足在荧荧光屏中心心部分会聚聚于阴罩板板的小孔，，但三条电电子束离开开中心扫描描时，三种种基色光栅栅在边缘不不会重合，，产生彩色色镶边现象象，边缘会会出现与电电子枪排列列相反的失失聚分散，，如图3．．13(a)所示。。垂直方向向上的失聚聚如图3．．13(b)所示。。1)动会聚聚误差的原原因图3.13一一字形排列列管的失聚聚(a)失聚聚原因(b)垂直失聚聚2)动会聚聚校正原理理为了克服这这种动会聚聚误差，设设计了特殊殊结构的偏偏转线圈，，产生非均均匀分布的的磁场，使使场偏转线线圈的磁场场按桶形分分布，以校校正垂直方方向的失聚聚；而使行行偏转线圈圈的磁场按按枕形分布布，以校正正水平方向向的失聚。。自会聚彩色色显像管的的偏转线圈圈采用精密密环形绕线线结构绕制制而成，在在磁环的塑塑料架上预先刻好线线槽，然后交替替和准确地地绕制导线线，就可得得到行、场场偏转线圈圈，它们准准确的非均均匀磁场，，恰好形成成了电子会会聚所需的的磁场分布布。在使用时一一般不需对对动会聚进进行调整，，自然就不不必设动会会聚调整电电路。而色纯和静静会聚是在在生产显像像管时已经经调好，使使用时如情情况没有变变化，完全全不用进行行任何调整整。如果显显像管的附附属组件受受到偶然的的震动或更更换偏转线线圈，就有有可能对色色纯和静会会聚进行调调整。3.3色色纯与静会会聚的调整整(1)色纯纯度的调节节色纯度是指彩色显显像管呈现现单色光栅栅的纯净程程度，就是是要求红、、绿、蓝三三支电子束束分别轰击击与其对应应的红、绿绿、蓝三种种荧光粉，，而不触及及其他荧光光粉。造成色纯不不良的主要要原因有：显像管管在制造过过程中的工工艺误差；；生产过程程中色纯调调节的精度度不够；受受到杂散磁磁场或地磁磁场的影响响。图3.14色色纯度不良良的表现(a)色色纯好(b)光光栅部分分偏青(c)光栅部部分偏紫紫奇美CMV22GH色纯度度测试图图片不难看出出奇美CMV22GH的良良好表现现得益于于它的广广色域和和高对比比度，红红色光鲜鲜亮丽，，绿色清清新透亮亮、蓝色色忧郁深深沉，不不过它也也没有脱脱离TN屏显示示器的通通病———颜色偏偏暖。由于自会会聚彩色色显像管管的荧光光粉呈垂垂直条状状分布，，因此不不存存在电子子束在垂垂直方向向打不准准的问题题，无需需进行垂垂直方向向色纯的的调整，，只需在在水平方方向进行行色纯的的调整。。图3．15是自自会聚管管上用来来调节色色纯的色色纯磁环环的结构构：它由由两个磁磁环组成成，每个个磁环沿沿径向充充磁，装装在显像像管管颈颈外，与与黑白电电视机的的中心位位置调节节环相似似。当两两片磁环环相反叠叠加时，，将不显显示任何何磁性，，如将两两对突耳耳分开，，就会产产生一定定大小和和方向的的磁场，，用来调调整三个个电子束束的方向向。图3.15色色纯调调节原理理(a)分分开的两两个磁环环(b)合成磁磁场及电电子束校校正方向向(2)静静会聚的的调整将三条电电子束会会合在一一起，使使它们同同时分别别击中荧荧光屏上上任何同同一组三三基色荧荧光粉的的方法称称为会聚聚，会聚聚可分为为静会聚聚和动会会聚两种种。静会会聚是指指屏幕中心心区的会会聚；动会聚聚是指屏屏幕中心心区以外外的会聚聚，即显显像管屏屏幕四周周的会聚聚。由于电子子枪安装装工艺的的误差，，三电子子束不能能同时击击中屏幕幕中央的的三基色色荧光粉粉，称为为静会聚失失真。这就需需要进行行静会聚聚调节。。静会聚的的调整结结构静会聚调调节由管管颈上的的一对四四极磁环环和六极极磁环组组成，它它们和色色纯磁环环组合在在一起，，装在显显像管的的颈部，，如图3．16所示。。图3.16自自会聚聚管的调调整磁环环四极磁环环外形和和磁场分分布四极磁环环外形和和磁场分分布如图图3．17(a)、(b)所所示。其其特点是是中间不存存在磁场场，因此此对中束束G不产产生影响响，但它它的合成成磁场使使两边束束R、B作等量量反方向向的偏移移。调整时，，让电视视机接收收方格测测试信号号，如果果R、B两边束束没有在在水平、、垂直方方向聚合合成紫色色线条，，则可调调节四极极磁环，，使合成成紫色线线。图3.17静静会聚聚调整原原理六极磁环环外形和和磁场分分布四六极磁磁环外形形和磁场场分布如如图3．．17(c)、、(d)所示。。其特点点是中间间不存在在磁场，，对中束束G也不不产生影影响，但但它的合合成磁场场使两边边束R、、B作等等量同方方向的偏偏移。当当R、B两边束束已聚合合成紫色色线条后后，但没没有与绿绿色重合合成白色色线，则则可调节节六极磁磁环，使使之聚合合成白色色线。需要说明明的是，，应先调调节四极极磁环，，后调节节六极磁磁环，而而且要反反复调整整。图3.17静静会聚聚调整原原理3.4视视放输输出电路路与白平平衡的调调整3.4.1视视放输出出电路基色矩阵阵电路：：由亮度信信号Y和和色差信信号(R-Y)、(G-Y)、(B-Y)相混合合，从而而得到R、G、、B三个个基色信信号的电电路称为为基色矩矩阵电路路。彩色电视视机中的的基色矩矩阵电路路与末级级视放电电路是合合为一体体的，它它们将色色差信号号与亮度度信号混混合得到到基色信信号，将将R、G、B三三个基色色信号放放大后送送到显像像管的阴阴极，使使荧光屏屏显示出出彩色图图像。图3.18共共Y串串联式基基色矩阵阵和末级级视放电电路白白平衡衡的调整整电视机在在接收黑黑白电视视信号，，或接收收彩色电电视信号号但关闭闭色饱和和度时，，尽管荧荧光屏上上的三种种基色荧荧光粉都都发光，，但要求求合成光光在任何何对比度度的情况况下，荧荧光屏只只呈现黑黑白图像像，白平平衡的调调整就能能达到这这种目的的。白平平衡不好好，荧光光屏显示示彩色图图像就会会偏色，，产生彩彩色失真真。所谓白平平衡的调调整，就就是使三三条电子子束的截截止点和和调制特特性趋于于一致，，三条电电子束电电流的比比例接近近于实际际要求的的比例。。白平衡衡的调整整