3. 显像管电路 -- 习题

1. 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？

2. 电视原理多媒体教学课件

3. 3. 显像管电路 3.1 显像管与偏转系统 3.2 显像管的附属电路 3.3色纯与静会聚的调整

4. 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。 SGIGDM-541121寸纯平特丽珑显像管,等同于SONYCPD-G500

5. 电子枪 荧光粉 玻璃外壳 图3.1 显像管结构示意图

6. (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500～1 000 pF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。

7. (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

8. 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。 显像管用电子枪 支架玻杆 2)阴极(K) 单色电子枪 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 ）。

9. 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100～400 V的电压，对阴极的电子起加速作用。

10. 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。

11. 6)聚集极(第三阳极A3) 聚焦极是个金属圆筒，处在第二阳极和第四阳极之间，与高压阳极组成聚焦透镜，使电子柬聚焦成直径很小的细束，此时荧光屏上的图像最清晰。显像管的聚焦特性由电子枪的设计而定，聚焦电压偏高或偏低都会影响聚焦效果，使图像模糊不清。在行输出变压器上有一可调电位器，用来调节聚焦电压，使屏幕上的图像最清晰。

12. "特丽珑"显像管 SGIGDM-541121寸纯平特丽珑显像管,等同于SONYCPD-G500

13. "特丽珑"显像管 所谓"特丽珑"管子，就是指柱面管，普通的显像管采用的都是荫罩式显像管，其表面呈略微凸起的球面状，故称之为"球面管"；而柱面显像管采用荫栅式结构，它的表面在水平方向仍然略微凸起，但是在垂直方向上却是笔直的，呈圆柱状，故称之为"柱面管"。柱面管由于在垂直方向上平坦，因此比球面管有更小的几何失真，而且能将屏幕上方的光线，反射到下方而不是直射入人眼中，因而大大减弱了眩光。柱面显象管，目前分两大类：索尼的特丽珑和三菱的钻石珑。 用"佛山无影脚"把管尾踢掉.....

14. "特丽珑"显像管 SONY的Trinitron(特丽珑)是一种荫栅式显像管，将荧光粉安排成跨越整个屏幕的直条状，荫罩改为条状荫栅，这种条状荫栅由固定在一个拉力极大的铁框中的，互相平行的垂直铁线阵列组成。这种栅栏从屏幕顶一直通到屏幕底，而不是荧光点。因电子枪只有一把，但是同时射出三束电子束，穿过栅条打在荧光条上使其发光，故又叫做"单枪三束"显像管。这种结构因消除了纵向间距，透光率比普通显示器高约30%，加之垂直的荧光粉条，所以亮度很高，色彩比其它的显像管系统亮丽细致。 栅网就在里面了, 看边上的玻璃有多厚!

15. "特丽珑"显像管 三菱原创的Diamondtron(钻石珑)，采用的是垂直栅条加新型的三枪三束电子枪结构，三菱把这种结构称为"Diamondtron"即"钻石珑"。三菱把它的垂直栅条结构称做"高稠密间隙格栅(AG)"，这与SONY特丽珑的垂直栅条其实没有什么区别，不过，在电子枪的结构上。两者有本质的不同。与SONY的单枪三束不同，钻石珑采用新型的三枪三束电子枪结构，配以NX-DBF四倍动态汇聚电子枪，这种技术通过4组电子透镜对电子束进行矫正，动态光束控制电路，使屏幕4周的聚焦准确清晰，克服了边角与中心聚焦不一致的缺陷。 现在看到的是玻璃内表面的莹光粉

16. "特丽珑"显像管 取掉玻璃外壳!

17. "特丽珑"显像管 再翻过来看一下.这可是21寸FD TRINITRON啊!

18. "特丽珑"显像管 栅网终于出场了,尽管我们很小心,还是弄断了一根.可惜...

19. "特丽珑"显像管 太漂亮了!

20. "特丽珑"显像管 放大的栅网

21. "特丽珑"显像管 阻尼线（阻尼线是用来减少栅状荫罩震动的一条横向金属线,但在屏幕的1/3和2/3处有水平的阻尼线阴影 )

22. "特丽珑"显像管 电子枪

23. "特丽珑"显像管 电子枪

24. "特丽珑"显像管 电子枪

25. 3.1.2 荧光屏发光原理 (1)行扫描(水平扫描) 行扫描由行偏转线圈完成。在行偏转线圈中流人行频锯齿波电流，产生垂直方向的磁场，使电子束作水平方向的扫描，如图3．3所示。我国规定行扫描频率为15625 Hz，行扫描周期为64uS并规定从左到右的扫描为行扫描正程，时间为52uS；从右到左的扫描为行扫描逆程，时间为12uS。 左手定则（受力） 图3.3 行扫描示意图

26. (2)场扫描(垂直扫描) 场扫描由场偏转线圈来完成。在场偏转线圈中流入场锯齿波电流，产生水平方向的磁场，使电子束作垂直方向的扫描。我国规定场扫描频率50 Hz，场扫描周期为20 ms。并规定从上至的下的场描为场扫描正程，时间为18．388 ms；从下到上的扫描为场扫描逆程，时间为1．612 ms。 312.5行 图3.4 场锯齿波电流与行、场扫描 (a)场锯齿波电流 (b)行、场扫描

27. 3.1.3 显像管显像原理 在电子扫描的基础上，将图像信号加到显像管的阴极，电子束电流的强弱就会按图像信号的规律变化，使屏幕上重现图像。 图3.5 显像管显像原理

28. 行偏转线圈结构及其磁场 行偏转线圈结构及其磁场如图3．7所示。它包括两个绕组，置于锥体基部的上方和下方，彼此串联或并联。行频锯齿波电流流过行偏转线圈，行偏转线圈产生垂直方向的磁场，使电子束作水平方向扫描。行偏转线圈形状呈喇叭形，以便贴紧管锥基部，提高偏转效率，防止暗角。行偏转线圈外侧套有铁氧体磁环，起磁屏蔽作用，可减小自身磁场对外辐射和防止外磁场对它的干扰。 图3.7 行偏转线圈结构及其磁场

29. 场偏转线圈结构及其磁场 场偏转线圈结构及其磁场如图3．8所示。它也分为上下两个绕组，彼此并联或串联。场偏转线圈绕在铁氧体磁环上，这样可以提高磁感应强度，减小线圈匝数。场锯齿波电流流过场偏转线圈，场偏转线圈产生水平方向的磁场。 （问题：为什么场偏转线圈无磁屏蔽？） 图3.8 场偏转线圈结构及其磁场

30. (2)对偏转线圈的要求 1)偏转功率和偏转灵敏度 偏转线圈是和显像管配套使用的。偏转线圈必须提供足够的功率，使显像管电子束的扫描达到满幅。所需功率的大小与显像管的管颈、偏转角及阳极高压等有关。管颈直径越小，偏转角和阳极高压越大，则需要的偏转功率越大。偏转线圈的偏转功率可用偏转指数来表示。 （为什么有LY与RY的区别）？

31. 2)光栅的几何失真 锯齿波电流流入偏转线圈时，不但要求它在正程内产生的磁场是线性变化的，而且要求它 在管颈内各处产生的磁场应该是均匀的，即同一强度的电流在管颈内任一位置产生的磁感应强度应该相等，否则光栅将产生枕形失真或桶形失真。

32. 枕形失真的检修（可用枕校电容）

33. 桶形失真也可通过枕校电路板(N-S板)调整

34. 3.1.4 偏转线圈 偏转线圈套装在显像管的颈部，偏转线圈包括行偏转线圈和场偏转线圈 。 图3.6 偏转线圈总体结构 (1)偏转线圈的结构 三菱原厂U2DY偏转线圈

35. 3.2 显像管的附属电路 • 最早使用的彩色显像管是三枪三束式，图像清晰度较高，但结构很复杂，制造精度要求也高，会聚电路的调整过于繁琐，一般的彩电已不用这种显像管。 • 到了20世纪60年代，出现了单枪三束管，其会聚电路有了极大的简化，但仍比较复杂，生产维修也不太方便。 • 在1972年由美国RCA公司研制成功的新一代彩色显像管——自会聚彩色显像管，它对彩色显像管内部的电子枪进行了调整，和特制的偏转线圈配合，免除了动会聚的调整，安装调试较为简单，已成为彩色电视机装配使用的主要显像管。本节主要介绍这种显像管

36. 三枪三束方式，即显像管内设有三个电子枪，每个电子枪发射一束电子，每个电子枪内都设有控制电极进行聚焦控制；三枪三束方式，即显像管内设有三个电子枪，每个电子枪发射一束电子，每个电子枪内都设有控制电极进行聚焦控制； 单枪三束方式，即显像管内设有一个电子枪，一个枪内设有三个阴极，也可以发射三束电子，三束电子由大口径控制电极进行聚焦控制。

37. 聚焦原理，一个光源经地这透镜可以将所发射的光聚焦于一点，多个电极组合所形成的磁场和电场，也迥样可以对电子束流起到聚焦的控制作用。由电极所形成的聚焦系统称为电子透镜。聚焦原理，一个光源经地这透镜可以将所发射的光聚焦于一点，多个电极组合所形成的磁场和电场，也迥样可以对电子束流起到聚焦的控制作用。由电极所形成的聚焦系统称为电子透镜。

38. 3.2.1 自会聚彩会显像管的结构和原理 (1)结构 图3.10 自会聚彩色显像的结构

39. 图3.11 一定形一体化电子枪 (a)电子枪的结构 (b)电子枪示意图 三个电子枪在水平方向一字排开。每个枪的电子束由各自独立的阴极(KB、KR、KG)发出，经过公用的栅极、加速极、聚焦极和高压阳极的聚焦、加速，分别高速击中红、绿、蓝荧光粉，使之发光。由于个电极采用了一体化结构和采用单片三孔栅极，避免了安装中的误差，加上三阴极的距离很近，使三电子束间隔相等并保持在同一平面上，这就保证了聚焦的准确性，简化了电子枪的结构，缩小了管颈的体积。由于三电子束在同一水平面上，减少了垂直方向的会聚误差。在调节会聚时往往以中心电子束为基础，只需对两边电子束调节，减小了会聚调节程度。

40. 黑底技术 自会聚彩色显像管的荧光屏，涂敷着能发出红、绿、蓝三种光的荧光粉，三种荧光粉条在水平方向按一定规律排列，如图3．12所示。荧光粉条的空隙处涂有黑色的吸光材料，吸收从管内或管外射入的杂散光，以提高图像的对比度，称之为黑底技术。 图3.12 阴罩板的结构及荧光粉的排列

41. 阴罩板 为了使电子束准确地击中各自相应的荧光粉，在离荧光屏前约1 mm处装有一块开有许多槽孔的薄钢板，称为阴罩板。每个阴罩孔对应一组R、G、B荧光粉点。只要三电子束在阴罩板的槽孔会聚，它们就可以轰击各自对应的荧光粉，发出R、G、B三种颜色。 图3.12 阴罩板的结构及荧光粉的排列

42. (2)自会聚原理 自会聚彩色显像管并非完全不需要调整，而是说它的校正工作相当简单。 自会聚管的静会聚采用管外装置来实现，把制造工艺中出现的偏差加以校正。 由于自会聚管的电子枪没有静会聚板，所以避免了会聚与其他电极之间的相互影响，并缩短了电子枪的长度，管颈也相应地缩短。 实现动会聚校正，除了精密一字形排列的电子枪外，还安装了特殊设计的精密动会聚校正形偏转线圈，它产生的非均匀磁场可对动会聚误差进行校正，省略了老式彩色显像管必备的会聚电路。

43. 1)动会聚误差的原因 由于屏幕的曲率半径大于电子束的扫描半径，所以在均匀偏转磁场中，一字形排列的三条电子束，如果满足在荧光屏中心部分会聚于阴罩板的小孔，但三条电子束离开中心扫描时，三种基色光栅在边缘不会重合，产生彩色镶边现象，边缘会出现与电子枪排列相反的失聚分散，如图3．13(a)所示。垂直方向上的失聚如图3．13(b)所示。 图3.13 一字形排列管的失聚 (a)失聚原因 (b)垂直失聚

44. 2)动会聚校正原理 为了克服这种动会聚误差，设计了特殊结构的偏转线圈，产生非均匀分布的磁场，使场偏转线圈的磁场按桶形分布，以校正垂直方向的失聚；而使行偏转线圈的磁场按枕形分布，以校正水平方向的失聚。 自会聚彩色显像管的偏转线圈采用精密环形绕线结构绕制而成，在磁环的塑料架上预先刻好线槽，然后交替和准确地绕制导线，就可得到行、场偏转线圈，它们准确的非均匀磁场，恰好形成了电子会聚所需的磁场分布。在使用时一般不需对动会聚进行调整，自然就不必设动会聚调整电路。 而色纯和静会聚是在生产显像管时已经调好，使用时如情况没有变化，完全不用进行任何调整。如果显像管的附属组件受到偶然的震动或更换偏转线圈，就有可能对色纯和静会聚进行调整。

45. 3.3色纯与静会聚的调整 (1)色纯度的调节 • 色纯度是指彩色显像管呈现单色光栅的纯净程度，就是要求红、绿、蓝三支电子束分别轰击与其对应的红、绿、蓝三种荧光粉，而不触及其他荧光粉。 • 造成色纯不良的主要原因有：显像管在制造过程中的工艺误差；生产过程中色纯调节的精度不够；受到杂散磁场或地磁场的影响。 图3.14 色纯度不良的表现 (a)色纯好 (b)光栅部分偏青 (c)光栅部分偏紫

47. 奇美CMV 22GH色纯度测试图片 不难看出奇美CMV 22GH的良好表现得益于它的广色域和高对比度，红色光鲜亮丽，绿色清新透亮、蓝色忧郁深沉，不过它也没有脱离TN屏显示器的通病——颜色偏暖。

48. 由于自会聚彩色显像管的荧光粉呈垂直条状分布，因此不 存在电子束在垂直方向打不准的问题，无需进行垂直方向色纯的调整，只需在水平方向进行色纯的调整。 • 图3．15是自会聚管上用来调节色纯的色纯磁环的结构：它由两个磁环组成，每个磁环沿径向充磁，装在显像管管颈外，与黑白电视机的中心位置调节环相似。当两片磁环相反叠加时，将不显示任何磁性，如将两对突耳分开，就会产生一定大小和方向的磁场，用来调整三个电子束的方向。 图3.15 色纯调节原理 (a)分开的两个磁环 (b)合成磁场及电子束校正方向

49. (2)静会聚的调整 • 将三条电子束会合在一起，使它们同时分别击中荧光屏上任何同一组三基色荧光粉的方法称为会聚，会聚可分为静会聚和动会聚两种。静会聚是指屏幕中心区的会聚；动会聚是指屏幕中心区以外的会聚，即显像管屏幕四周的会聚。 • 由于电子枪安装工艺的误差，三电子束不能同时击中屏幕中央的三基色荧光粉，称为静会聚失真。这就需要进行静会聚调节。

50. 静会聚的调整结构 • 静会聚调节由管颈上的一对四极磁环和六极磁环组成，它们和色纯磁环组合在一起，装在显像管的颈部，如图3．16所示。 图3.16 自会聚管的调整磁环