Производство электронно лучевых трубок для телевизоров дает в среднем 12 брака
Телевизор, который использует для вывода изображения на экран электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) она же CRT (Cathode Ray Tube), и называется кинескопным или элт телевизором. В кинескопе расположены три катодные пушки (красная, зелёная, синяя), которые обстреливают (аналогия с пушками) экран, покрытый люминофором, вызывая при этом свечение. Работа элт телевизора и направлена на управление этими пушками. И от качества кинескопа и качества схемы управления и зависит совершенство той картинки, что мы видим. Поэтому при выборе ЭЛТ телевизора надо смотреть на класс кинескопа и наличие схемных решений по улучшению качества (фильтры, усилители и др.).
Традиционные элт телевизоры находятся на рынке дольше других, поэтому производители уже успели отработать технологии почти до совершенства и благодаря этому можно выбрать надёжный, хорошо показывающий, долговечный телевизор. Если Вы будете использовать его для просмотра в основном телепередач и хотите немного сэкономить денег, то нужно выбрать именно ЭЛТ телевизор. Прослужит он Вам больше десяти лет и такие телевизоры в ремонте проще других.
Как выбрать элт телевизор по характеристикам
Основными недостатками ЭЛТ телевизоров являются:
* геометрические искажения (для современных телевизоров в высоком ценовом диапазоне почти не заметны, особенно с плоскими кинескопами);
* проблема сведения лучей (для телевизоров с высокой ценой практически незаметны);
* большие размеры (в глубину, по другому толщина) чем жк и плазма (если есть место для установки, то можно не обращать внимания);
* подверженность воздействию магнитных полей (просто не ставьте ближе, чем на 1 метр акустические колонки и другие источники магнитных полей);
* ограничение на размер экрана (до 38 дюймов), для небольшой комнаты диагонали в 90 сантиметров вполне достаточно;
* вредное воздействие на человека из-за излучения (благодаря современным технологиям удалось уменьшить настолько в элт, что можно не обращать на это внимание);
Развёртка 100 Гц в кинескопных телевизорах
Ещё один недостаток кинескопного телевизора это мерцание экрана.
За счёт введения технологии 100 Гц это мерцание почти убирается. Тогда картинка будет стабильной, что особенно будет заметно при чтении небольших букв, и соответственно меньше устают глаза. При этом методе сигнал принимается с эфира с частотой 50 Гц, но в элт телевизоре 100 Гц кадры запоминаются, и воспроизводятся два раза за время, которое в обычном телевизоре идёт на воспроизведение одного кадра. Но есть и недостатки такого метода. На быстрых сценах будут заметны шлейфы, на границах переходов будут видны ступеньки, по краям экрана будет заметно дрожание. Для устранения этих недостатков в элт телевизорах применяют различные схемные решения. Применение чередования кадров 1-2-1-2 устраняет дрожание картинки. Цифровые фильтры, подавляя шумы, уменьшают шлейф. Создание промежуточных кадров, вставляемых между рабочими кадрами, ещё улучшает картинку, делая переходы естественней. Поэтому, выбрать телевизор ЭЛТ с развёрткой 100 Гц, не спешите. Посмотрите на картинку при быстрой смене сюжета (спорт, гонки) и тогда принимайте решение.
Звук ЭЛТ телевизоров
Если Вы не собираетесь покупать дополнительную аудио систему, но хотите слушать качественное звуковое сопровождение, то обратите внимание на наличие встроенных процессоров декодирования звука Dolby в элт телевизоре.
Покупая дорогую модель crt, обратите внимание на наличие функции "картинка в картинке" и "картинка и картинка", позволяющие смотреть сразу два канала на одном экране. Есть ещё функция просмотра стоп-кадров с разных каналов.
При выборе диагонали для ЭЛТ телевизора нужно замерить расстояние, с которого Вы будете смотреть телевизор, и разделить на 5. Вот это значение и будет диагональ в сантиметрах (расстояние тоже в сантиметрах). При таком размере будет комфортным просмотр телевизора, Вы не увидите зернистость картинки и не надо напрягать зрение, что бы рассмотреть мелкие объекты.
При выборе формата 3х4 или 16х9 нужно знать, что Вы собираетесь смотреть. Если будете много смотреть DVD, где фильмы широкоформатные, то нужно обратить внимание на формат 16х9. Если же Вы собираетесь смотреть только эфирное телевидение, то выбирайте 3х4 формат.
Лучше выбирать плоский кинескоп, чем выпуклый. У плоского кинескопа меньше искажений и лучше картинка, меньше бликов от других источников света. Но если Вы будете мало смотреть телевизор (дача, кухня), то это не так важно. И ещё телевизоры с плоскими кинескопами дороже.
Кинескопные телевизоры имеют хорошие показатели по яркости, контрастности и цветопередаче. По этим показателям они опережают многие жк и плазменные телевизоры и элт телевизоры уступают им только в наборе функций и внешнем виде. А дорогие модели с плоскими кинескопами имеют ещё и много дополнительных функций, что улучшает картинку и делает удобным управление. А по цене элт телевизоры получаются дешевле, чем LCD телевизоры и плазменные панели. Так что выбор за Вами.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Исчерпывающее изложение основ электронно-лучевых мониторов. Максимальное сосредоточенье справочных данных.
Большинство используемых и выпускаемых ныне мониторов построены на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ). В английском языке — Cathode Ray Tube (CRT), дословно — катодно-лучевая трубка. Иногда CRT расшифровывают как Cathode Ray Terminal, что соответствует уже не самой трубке, а устройству, на ней основанному. Электронно-лучевая технология была разработана немецким ученым Фердинандом Брауном в 1897 году и первоначально создавалась в качестве специального инструмента для измерения переменного тока, то есть для осциллографа.
Электронно-лучевая трубка, или кинескоп, — самый важный элемент монитора. Кинескоп состоит из герметичной стеклянной колбы, внутри которой находится вакуум (основные конструкционные узлы кинескопа показаны на рис. 1). Один из концов колбы узкий и длинный — это горловина. Другой — широкий и достаточно плоский — экран. Внутренняя стеклянная поверхность экрана покрыта люминофором (luminophor). В качестве люминофоров для цветных ЭЛТ используются довольно сложные составы на основе редкоземельных металлов — иттрия, эрбия и т. п. Люминофор — это вещество, которое при бомбардировке заряженными частицами испускает свет. Заметим, что иногда люминофор называют фосфором, но это не верно, так как люминофор, используемый в покрытии ЭЛТ, не имеет ничего общего с фосфором. Более того, фосфор светится только в результате взаимодействия с кислородом воздуха при окислении до P2O5, и ссвечение длится очень недолго (кстати, белый фосфор — сильный яд).
Рисунок 1. Конструкция электронно-лучевой трубки.
Для создания изображения в ЭЛТ-мониторе используется электронная пушка, откуда под действием сильного электростатического поля исходит поток электронов. Сквозь металлическую маску или решетку они попадают на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора, которая покрыта разноцветными люминофорными точками.
Поток электронов (луч) может отклоняться в вертикальной и горизонтальной плоскости, что обеспечивает последовательное попадание его на все поле экрана. Отклонение луча происходит посредством отклоняющей системы (см. рис. 2). Отклоняющие системы подразделяются на седловидно-тороидальные и седловидные. Последние предпочтительнее, поскольку итмеют пониженный уровень излучения.
Конструкция отклоняющей системы
Рисунок 2. Устройство отклоняющей системы ЭЛТ.
Отклоняющая система состоит из нескольких катушек индуктивности, размещенных у горловины кинескопа. С помощью переменного магнитного поля две катушки создают отклонение пучка электронов в горизонтальной плоскости, а две другие — в вертикальной.
Изменение магнитного поля возникает под действием переменного тока, протекающего через катушки и изменяющегося по определенному закону (это, как правило, пилообразное изменение напряжения во времени), при этом катушки придают лучу нужное направление. Путь электронного луча на экране схематично показан на рис. 3. Сплошные линии — это активный ход луча, пунктир — обратный.
Путь электронного луча
Рисунок 3. Схема развертки электронного луча.
Частота перехода на новую линию называется частотой строчной (или горизонтальной) развертки. Частота перехода из нижнего правого угла в левый верхний называется частотой вертикальной (или кадровой) развертки. Амплитуда импульсов перенапряжения на катушках строчной развертки возрастает с частотой строк, поэтому этот узел оказывается одним из самых напряженных мест конструкции и одним из главных источников помех в широком диапазоне частот. Мощность, потребляемая узлами строчной развертки, также является одним из серьезных факторов, учитываемых при проектировании мониторов.
После отклоняющей системы поток электронов на пути к фронтальной части трубки проходит через модулятор интенсивности и ускоряющую систему, работающие по принципу разности потенциалов. В результате электроны приобретают большую энергию (E=mV 2 /2, где E-энергия, m-масса, v-скорость), часть из которой расходуется на свечение люминофора.
Электроны попадают на люминофорный слой, после чего энергия электронов преобразуется в свет, то есть поток электронов заставляет точки люминофора светиться. Эти светящиеся точки люминофора формируют изображение, которое вы видите на вашем мониторе. Как правило, в цветном CRT мониторе используется три электронные пушки, в отличие от одной пушки, применяемой в монохромных мониторах, которые сейчас практически не производятся.
Известно, что глаза человека реагируют на основные цвета: красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue) и на их комбинации, которые создают бесконечное число цветов. Люминофорный слой, покрывающий фронтальную часть электронно-лучевой трубки, состоит из очень маленьких элементов (настолько маленьких, что человеческий глаз не всегда может различить их). Эти люминофорные элементы воспроизводят основные цвета, фактически имеются три типа разноцветных частиц, чьи цвета соответствуют основным цветам RGB (отсюда и название группы из люминофорных элементов — триады).
Люминофор начинает светиться, как было сказано выше, под воздействием ускоренных электронов, которые создаются тремя электронными пушками. Каждая из трех пушек соответствует одному из основных цветов и посылает пучок электронов на различные люминофорные частицы, чье свечение основными цветами с различной интенсивностью комбинируется и в результате формируется изображение с требуемым цветом. Например, если активировать красную, зеленую и синюю люминофорные частицы, то их комбинация сформирует белый цвет.
Для управления электронно-лучевой трубкой необходима и управляющая электроника, качество которой во многом определяет и качество монитора. Кстати, именно различие в качестве управляющей электроники, создаваемой разными производителями, является одним из критериев определяющих разницу между мониторами с одинаковой электронно-лучевой трубкой.
Итак, каждая пушка излучает электронный луч (или поток, или пучок), который влияет на люминофорные элементы разного цвета (зеленого, красного или синего). Понятно, что электронный луч, предназначенный для красных люминофорных элементов, не должен влиять на люминофор зеленого или синего цвета. Чтобы добиться такого действия используется специальная маска, чья структура зависит от типа кинескопов от разных производителей, обеспечивающая дискретность (растровость) изображения. ЭЛТ можно разбить на два класса - трехлучевые с дельтаобразным расположением электронных пушек и с планарным расположением электронных пушек. В этих трубках применяются щелевые и теневые маски, хотя правильнее сказать, что они все теневые. При этом трубки с планарным расположением электронных пушек еще называют кинескопами с самосведением лучей, так как воздействие магнитного поля Земли на три планарно расположенных луча практически одинаково и при изменении положения трубки относительно поля Земли не требуется производить дополнительные регулировки.
Теневая маска
Теневая маска (shadow mask) — самый распространенный тип масок. Она применяется со времени изобретения первых цветных кинескопов. Поверхность у кинескопов с теневой маской обычно сферической формы (выпуклая). Это сделано для того, чтобы электронный луч в центре экрана и по краям имел одинаковую толщину.
Конструкция теневой маски
Рисунок 5. Конструкция теневой маски (увеличенно).
Теневая маска состоит из металлической пластины с круглыми отверстиями, которые занимают примерно 25% площади (см. рис. 5, 6). Находится маска перед стеклянной трубкой с люминофорным слоем. Как правило, большинство современных теневых масок изготавливают из инвара. Инвар (InVar) — магнитный сплав железа (64%) с никелем (36%). Этот материал имеет предельно низкий коэффициэнт теплового расширения, поэтому, несмотря на то, что электронные лучи нагревают маску, она не оказывает отрицательного влияния на чистоту цвета изображения. Отверстия в металлической сетке работают как прицел (хотя и не точный), именно этим обеспечивается то, что электронный луч попадает только на требуемые люминофорные элементы и только в определенных областях. Теневая маска создает решетку с однородными точками (еще называемыми триады), где каждая такая точка состоит из трех люминофорных элементов основных цветов — зеленного, красного и синего, которые светятся с различной интенсивностью под воздействием лучей из электронных пушек. Изменением тока каждого из трех электронных лучей можно добиться произвольного цвета элемента изображения, образуемого триадой точек.
Конструкция теневой маски 2
Рисунок 6. Конструкция теневой маски (общий вид).
Одним из слабых мест мониторов с теневой маской является ее термическая деформация. На рис. 7 показано, как часть лучей от электронно-лучевой пушки попадает на теневую маску, вследствие чего происходит нагрев и последующая деформация теневой маски. Происходящее смещение отверстий теневой маски приводит к возникновению эффекта пестроты экрана (смещения цветов RGB). Существенное влияние на качество монитора оказывает материал теневой маски. Предпочтительным материалом маски является инвар.
Конструкция отклоняющей системы 2
Рисунок 7. Конструкция отклоняющей системы.
Недостатки теневой маски хорошо известны: во-первых, это малое соотношение пропускаемых и задерживаемых маской электронов (только около 20-30% проходит через маску), что требует применения люминофоров с большой светоотдачей, а это в свою очередь ухудшает монохромность свечения, уменьшая диапазон цветопередачи, а во-вторых, обеспечить точное совпадение трех не лежащих в одной плоскости лучей при отклонении их на большие углы довольно трудно. Теневая маска применяется в большинстве современных мониторов — Hitachi, Panasonic, Samsung, Daewoo, LG, Nokia, ViewSonic.
Шаг теневой маски
Рисунок 8. Шаг теневой маски.
Минимальное расстояние между люминофорными элементами одинакового цвета в соседних строках называется шагом точек (dot pitch) и является индексом качества изображения (см. рис. 8). Шаг точек обычно измеряется в миллиметрах (мм). Чем меньше значение шага точек, тем выше качество воспроизводимого на мониторе изображения. Расстояние между двумя соседними точками по горизонтали равно шагу точек, умноженному на 0,866.
Апертурная решетка
Есть еще один вид трубок, в которых используется Aperture Grille (апертурная решетка). Эти трубки стали известны под именем Trinitron и впервые были представлены на рынке компанией Sony в 1982 году. В трубках с апертурной решеткой применяется оригинальная технология, где имеется три лучевые пушки, три катода и три модулятора, но при этом имеется одна общая фокусировка (см. рис. 9).
Конструкция апертурной решетки
Рисунок 9. Конструкция апертурной решетки.
Апертурная решетка — это тип маски, используемый разными производителями в своих технологиях для производства кинескопов, носящих разные названия, но одинаковые по сути, например, технология Trinitron от Sony, DiamondTron от Mitsubishi и SonicTron от ViewSonic. Это решение не включает в себя металлическую решетку с отверстиями, как в случае с теневой маской, а имеет решетку из вертикальных линий (см. рис. 10). Вместо точек с люминофорными элементами трех основных цветов, апертурная решетка содержит серию нитей, состоящих из люминофорных элементов выстроенных в виде вертикальных полос трех основных цветов. Такая система обеспечивает высокую контрастность изображения и хорошую насыщенность цветов, что вместе обеспечивает высокое качество мониторов с трубками на основе этой технологии. Маска, применяемая в трубках фирмы Sony (Mitsubishi, ViewSonic), представляет собой тонкую фольгу, на которой процарапаны тонкие вертикальные линии. Она держится на горизонтальной (одной в 15", двух в 17", трех и более в 21") проволочке, тень от которой видна на экране. Эта проволочка применяется для гашения колебаний и называется damper wire. Ее хорошо видно, особенно при светлом фоне изображения на мониторе. Некоторым пользователям эти линии принципиально не нравятся, другие же наоборот довольны и используют их в качестве горизонтальной линейки.
В сети есть видеоролики,про пункты переработки и утилизации кинескопов из старых телевизоров.Стекло кинескопа содержит свинец,и иногда о вреде кинескопа для окружающей среды можно увидеть различные статьи.Разобрал кинескоп и посмотрим,как он устроен и какая химия в нем есть.
Внутри кинескопа вакуум,для его удаления сбил кирпичом колбу с электронной пушкой.На внешней поверхности кинескопа есть черный налет,это слой графита-аквадаг.Он предотвращает испускание электронов от люминофора .
Под стеклом находится металлический экран для защиты от электромагнитных внешних излучений.
Далее идет решетка с мелкими отверстиями-теневая маска или может апертурная решетка,выполненная из стали сорта инвар.Электроны,испускаемые электронной пушкой,попадают на эту маску и она нагревается,поэтому эта сталь имеет незначительный коэф. температурного расширения.
За маской находится тонкий слой белого вещества-люминофор,который светится красным,зеленым и синим цветом-RGB.Отверстия в маске служат для того,чтобы электроны своего цвета испускаемые пушкой попадали на свой люминофор.То,что мы видим на экране телевизора и есть свечение люминофора.Красный люминофор-это окись иттрия с европием,зеленый-это сульфид цинка и кадмия ,синий-это сульфид цинка с серебром.
Стекло кинескопа легировано свинцом,чтобы рентген излучение не выходило наружу на зрителя.Около 0.5-2.9кг оксида свинца содержит стекло и представляет опасность из-за выщелачивании свинца на полигоне ТБО.
Теперь собственно сама электронная пушка,которая испускает электроны к люминофору.Круглая таблетка-это геттер,служит для поглощения оставшегося газа при выкачивании воздуха при изготовлении кинескопа.Он может состоять из тантала,титана,бария и других металлов.
Цилиндры с тремя отверстиями-аноды,на них подается высокое напряжение.
Испускают электроны три катода,каждый соответствует одному цвету.Нагревают катод нити накаливания.Катод содержит оксид бария,кальция и стронция.
Любительский
Были времена, когда телевизоры на основе ЭЛТ (электронно-лучевая трубка) занимали доминирующее положение на рынке и в семьях, где он был необходимым атрибутом роскоши и своеобразным центром развлечений.
В супермаркетах, по продаже телевизоров, буквально пестрило в глазах от мерцающих экранами в 50 Гц телевизоров. На сегодняшний день они стоят где-нибудь, запыленные, в сторонке и ждут не дождутся своего покупателя, нынешний портрет которого, скорее всего будет таким - возраст от 50 лет, недоверчивость к современным ТВ-панелям да и ко всей прочей технике, в кармане максимум телефон с монохромным дисплеем - который и то приобрел с боем по настоянию внуков.
Рассматриваемый телевизор - ничем не примечательный "Сокол 54 ТЦ 8739" 2005 года с плоским экраном Panasonic - типичный представитель из последних ТВ на ЭЛТ без всяких особенностей, выпущен на закате эры ЭЛТ, когда все ресурсы этого типа экранов были выжаты и исчерпаны по максимуму. Рассмотрим его (ТВ) в качестве примера, благо он еще стоит и даже работает :)
Диагональ - 21 дюйм, плоский экран
Автовыбор системы - SECAM, PAL, NTSC 3,58/4,43
Кол-во программ - 236
Аудио и видео выходы - 2 RCA AV входа, S-video, компонентный видеовход, RCA AV выход, антенна
Мощность - Не более 69 Вт
Масса - не более 25 кг
Телевизор серебристого цвета - модного по тем временам, как многие помнят, приелся до боли в глазах. С двух сторон, с боков экрана - огромные фальш-решетки, за которыми спрятаны микроскопические динамики. Снизу под экраном собственно сам шильдик, кнопки управления и кнопка вкл/выкл. Так как передняя панель плоская, а стороны прямые, задняя часть из темного пластика, создается ложная иллюзия его малой глубины. И только взглянув сверху или сбоку видим, что ТВ съел добрых полметра - 536 мм глубины. Непозволительная нынче роскошь!
Пластиковый корпус для такой массы слабоват - он трещит и деформируется при транспортировке телевизора, хотя один сомнительный плюс в этом есть - на мало-мальски неровной поверхности телевизор не будет раскачиваться.
Диагональ всего 21 дюйм - самая распространенная по тем временам, т.к. ТВ на 29" стоил уже дорого из-за технологических сложностей изготовления больших кинескопов, да и масса с размерами редко вписывались в интерьер квартир. Экран с антибликовым покрытием, практически черный и плоский, глянцевый - видно свое отражение как в зеркале. Хотя при просмотре темных сцен при слабом освещении создается небольшое ощущение глубины, если про такое здесь язык повернется сказать.
Чем пришлось пожертвовать ради плоскости? Размерами зерна - от края экрана, сбоку, размер зерна составляет порядка 1,5 мм, к середине снижается в геометрической прогрессии до 0,5 мм. Разрешение, естественно, при таких пикселях даже до 640 приблизительных точек, в строке не дотягивает, вертикальные размеры одинаковые, как и на выпуклых кинескопах. В этом отношении выпуклые кинескопы дают четче изображение. В целом, эффект будет тот же, если смотреть на 42" плазменную панель разрешения 1024 на 768 с расстояния 2-3 метра, еще в добавок картинка мелкая и с увеличение яркости и контрастности изображение только расплывается. А если еще к этому добавить фильмы с соотношение сторон 16 на 9 и экран 4 на 3 - картинка становится просто микроскопической, необходимо обладать орлиным зрением, чтобы разобрать копошащихся там муравьев. Вердикт - нынче гораздо гораздо удобнее смотреть фильмы на телефоне с HVGA разрешением, чем на таком ТВ.
Телевизор имеет два динамика с поддержкой стерео, расположенных с боков под фальшь-решеткой. Заявленная мощность 2х12 Вт. Орут действительно громко, несмотря на размер. В современных панелях места таким маловато, да и редко они направлены на пользователя. При просмотре DVD с Dolby Digital выдают даже мало-мальский бас, скорее всего благодаря объемному корпусу. При просмотре обычных тв программ это оборачивается недостатком - бубнящий голос мало кто может прилично разобрать. Спасает эквалайзер с выставленным на максимум ВЧ и на минимум НЧ.
Аудиовыхода 3,5 мм здесь нет и это большой минус, имеется только RCA выход на задней стенке
Имеется два RCA входа, один сбоку, другой сзади, а также S-video и компонентный видеовход. Наличие последнего не совсем понятно - прогрессивную развертку телевизор не поддерживает, а качество изображения вряд ли будет в разы лучше, чем даже через RCA. Его наличие, скорее всего, дань моде - пусть будет. Хотя на данном экземпляре телевизора видно одно заметное отличие между S-video и компонентным - цветность у первого в системе PAL заметно ниже, чем у второго. Но это скорее всего причина в схемотехнике самого телевизора, все таки производитель отечественный:).
А вот наличие S-video входа было необходимо - на многих видеокартах персональных компьютеров имелся этот видеовыход.
Качество приема с антенны обычное - ни хуже ни лучше других, поддержка кабельного, 236 программ в памяти. Естественно, никакой поддержки DVB-T здесь и в помине нет.
Обычное меню, мгновенная реакция на команды с пульта, есть настройки изображения, звука, таймер и часы, настройка каналов, пароль для детей и функция биоритм - полная чепуха, которой лучше бы не было. Стоит ввести свою или чью-нибудь дату рождения и будут видны твое самочувствие, работоспособность, сон и здоровье вплоть до 2155 года в виде графиков. Не хило заглянули в будущее!
FullHD из него не получится, самое лучшее - QVGA. Так что наличие такого старого ТВ-приемника является скорее всего обузой, чем большой необходимостью, и место ему - нынче на даче, на свалке или дома у бабушки с дедушкой в деревне, которые несомненно будут рады заменить свой старый выцветший черно-белый ТВ на такой, который им любезно подарят внуки.
Сильно не пинайте, это моя первая, тренировочная статья, на чем то же надо тренироваться:)
Читайте также: