电视机课件第5章

第5章黑白显像管及其外围电路5.1黑白显像管的结构与基本原理

5.2黑白显像管偏转系统

5.3黑白显像管附属电路

本章小结思考与习题

5.1黑白显像管的结构与基本原理

黑白显像管主要由玻璃外壳、电子枪和荧光屏三部分组成，如图5-1所示。图5-1黑白显像管结构示意图

1.玻璃外壳

玻璃外壳包括屏幕玻璃、管锥体和管颈三部分。

屏幕玻璃内侧涂有荧光粉，构成荧光屏。

管锥体部分的外壁上涂有石墨导电层，内壁敷有一层铝膜，称为背铝层。内壁背铝层与高压阳极相连。锥体中部接一个金属高压嘴，与显像管内高压阳极相连，用来接高压。外壁石墨与电视机地线相连，以消除外层的感应电荷。内外壁与锥体玻璃形成一个500～1000pF的电容，作为高压阳极电压的滤波电容，叫做管壳电容。

管颈是一个细长的玻璃管，里面装有电子枪。2.电子枪

电子枪由灯丝、阴极、栅极、加速阳极、聚焦阳极和高压阳极组成。电子枪的作用是发射电子并使它们会聚成电子束，打在荧光屏上。

灯丝(F)接CRT(显像管)③④两脚，电压为12V，由钨丝构成。通电后钨丝上产生电流而发热，烘热阴极(K)。

阴极(K)呈圆筒状，其顶部涂有能发射电子的氧化物，筒内装有灯丝。当灯丝通电后，加热阴极顶部的氧化层，使之发射出自由电子。栅极(G)在阴极外面，为一个中心开有小孔的金属圆筒。改变栅极与阴极间的电压，便可以控制电子束流的大小。对阴极而言，栅极上加有几十伏的负压，且负压大小与电子束流大小成反比。

加速阳极(A1)也叫第一阳极，对阴极而言，它加有一个100V左右的正电压，把自由电子从阴极表面拉出去并使电子加速。

聚焦阳极(A3)也叫第三阳极，对阴极而言，它加有一个0～400V的可调电压，调整该电压可改变聚焦电场，使电子束聚成一个成像点轰击荧光屏，使图像清晰。

高压阳极是将第二阳极(A2)和第四阳极(A4)相连形成的，其上加有9～16kV的高压。它的作用是使电子束加速，以极高的速度轰击荧光屏，使荧光屏发光。电压越高，电子的速度就越快，荧光屏就越亮。

3.荧光屏

在显像管屏幕玻璃的内侧沉积一层厚度约为10μm的荧光粉，通常叫荧光屏，也称屏幕。在荧光粉内侧还镀了一层很薄的铝膜，铝膜与背铝层及高压阳极相连，加有高压。这层铝膜有三个作用：一是加速电子，使电子束穿过它而轰击荧光屏；二是可以保护荧光粉不受负离子的轰击，因为负离子质量大、速度慢，很难穿过铝膜；三是将荧光粉激发出的光线向管外发射，以增加荧光屏的亮度。

阴极负压越小，高压阳极高压越高，电子速度就越快，电子束流就越大，荧光屏就越亮。由于高压很高不好调整，而且改变高压还会影响屏幕光栅幅度和聚焦，所以调节屏幕亮度一般均采用改变栅、阴极间电位差的方法。

5.2黑白显像管偏转系统

为使电子束进行行、场扫描，在管颈基部套一个偏转系统。该偏转系统主要由行、场偏转线圈和中心调节器组成，如图5-2所示，其中图5-2(a)所示为黑白电视机所用偏转系统的外形。行偏转线圈(见图5-2(b))呈喇叭形，分成两个组，分别放在显像管管颈与管锥体连接处的上、下方。行偏转线圈产生的磁场是垂直方向的，因此使电子束作水平方向的偏转。在行偏转线圈的外部套有铁氧体磁环，用以提高线圈的Q(品质因数)值，减小线圈与外界磁场的相互干扰。把线圈分成上、下两部分是为了获得比较均匀的磁场。线圈绕成喇叭形是为了使线圈尽量靠近显像管，以提高效率，防止产生暗角，并可减少线圈前、后端的磁场穿入管颈，使偏转磁场的均匀性受到影响。场偏转线圈(见图5-2(c))呈环形，也分成两个绕组，它们分别绕在铁氧体磁环的左、右两侧。场偏转线圈产生的磁场是水平方向的，使电子束作垂直方向的偏转。环形线圈具有导线短、电阻小、有利于减小损耗的优点。

偏转线圈尾部有两片圆环状磁性塑料片或金属片，它们是中心调节器。中心调节器的作用是用外部附加磁场使光栅中心与荧光屏中心重合。图5-2偏转系统的结构(a)外形；(b)行偏转线圈；(c)场偏转线圈 5.3黑白显像管附属电路

黑白显像管附属电路包括直流供电电路和关机消亮点电路。

1.直流供电电路

1)灯丝电压

目前黑白显像管的灯丝电压一般在12V左右，与通道和扫描电路的工作电压相同，可直接由稳压电源提供。

2)加速阳极和聚焦阳极电压在大多数电视机中，加速阳极和聚焦阳极电压由行输出变压器提供，如图5-3所示。加速阳极电压由400V中压经R1和R2分压得到。RP1为聚焦电位器，通过调节可使聚焦阳极电压在0～400V范围内变化，以获得最佳聚焦效果。VD1是中压整流二极管。图5-3显像管直流供电电路3)高压阳极电压

高压阳极电压是利用行扫描逆程期间产生的脉冲电压，经行输出变压器的高压线圈提升后，得到高压脉冲，再经整流滤波后获得。滤波电容都是利用显像管的管壳电容。L2为高压线圈，VD2是高压整流二极管(硅堆)。

4)亮度调节电路

由于视放输出级与显像管之间普遍采用阻容耦合，且栅极一般都接地，因此可以通过改变阴极电位来改变栅、阴极间负压的大小，达到调节亮度的目的。在图5-3中，视放输出级与显像管为阻容耦合，C1为耦合电容，RP2为亮度电位器。阴极直流电压由400V中压经R3、RP2和R4分压得到，调节RP2时，阴极电压发生变化，屏幕亮度发生亮暗变化。R4的选取应使阴极电位最低时束电流不超过150μA。R5为隔离电阻，使阴极交、直流电路相隔离，防止视频信号被电容器旁路。

当RP2滑动到A端时，栅、阴极之间电位差UGK的绝对值最大，光栅最暗；当RP2滑动到B端时，UGK的绝对值最小，光栅最亮。2.关机消亮点电路

1)产生亮点的条件

电视机关机后，因为显像管具备以下条件，所以在屏幕上产生一个亮点：由于灯丝的热惰性，所以关机后阴极仍发射电子；栅、阴极间负偏压减小，不足以使电子束截止；显像管的管壳电容充电得到的高压在关机后会保持较长一段时间，能加速自由电子；行、场扫描电路不工作，对电子束无偏转作用。2)消除亮点的基本方法与电路分析

要消除关机后的亮点，只需破坏上述四个条件中的一个就可达到目的。显然破坏第一个条件是不可能的，而破坏后三个条件是可以做到的，这样就有三种消除亮点的基本方法：束流截止型、高压泄放型和扫描衰减型。这里重点分析束流截止型消亮点电路的工作原理。

束流截止型消亮点电路是在电视机关机后，使显像管栅极对阴极保持一个大于截止电压的栅负压，将电子束截止，直到灯丝温度冷下来为止，这样关机后屏幕上就不会出现亮点了。图5-4是一种束流截止型消亮点电路。电路中C2是消亮点电容，容值较大；S是消亮点开关，它与电源开关同步(电源开关断开时断开，电源开关闭合时闭合)；RP是亮度调节电位器。开机时，C2上充得上正下负约120V左右的电压。关机后，由于C2容量较大，放电较慢，电容C2两端120V左右的电压能保持较长一段时间。由于关机后S断开，使得显像管阴极电位上升到约120V，栅、阴极间负偏压加大，电子束流被截止。图5-4束流截止型消亮点电路之一图5-5是另一种束流截止型消亮点电路。电路中显像管的栅极通过VD、R2接地。正常工作时，VD被100V电压正向偏置而导通，R2阻值很小，栅极电位近似为零，100V电压绝大部分降在R1、C两端，C上充得上正下负的电压。RP为亮度电位器，决定阴极的正电位。关机后，100V供电电压消失，加速极电压也立即消失。这时，电容C通过R1放电，由于R1C的时间常数较大，因此电容C放电较慢，其上的电压使二极管VD截止，这样就给显像管栅、阴极间加上了一个约100V的负偏压，使电子束截止。该电路工作状态不受亮度电位器滑动端位置的影响。图5-5束流截止型消亮点电路之二束流截止型消亮点电路的缺点是：关机后显像管管壳电容保存有电荷，高压嘴与地之间存在高压。在维修时一定要注意，关机后应先将高压嘴对地放电，再进行维修。 本章小结

1.显像管是电视机的终端显示器件，它主要由玻璃外壳、电子枪和荧光屏三部分结构组成。玻璃外壳主要由屏幕玻璃、管颈和管锥体组成；电子枪主要由灯丝、阴极、栅极、加速极、聚焦极和高压阳极组成；荧光屏就是在显像管屏幕玻璃的内侧沉积的一层厚度约为10μm的荧光粉，也称为屏幕。

2.荧光屏内侧一层很薄的铝膜具有吸收电子束、反射光线和过滤负离子的作用。

3.偏转系统分为行、场偏转系统两大类。

4.黑白显像管附属电路包括直流供电电路和