實(shí)業(yè)電腦顯示器維修內(nèi)部教程()

2022年-2023年建筑工程管理行業(yè)文檔 齊魯斌創(chuàng)作實(shí)業(yè)電腦顯示器維修內(nèi)部教程一、顯示器主要元器件的檢修與代換組成一臺(tái)顯示器所用的元器件很多，大到顯像管、行輸出變壓器，小到可控硅、三極管、二極管、以及電阻、電容等，當(dāng)使用時(shí)間長(zhǎng)以后，會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障。下面談?wù)勶@示器主要元器件的檢修與代換方法。晶體管及其電路的檢修與代換晶體管是顯示器主要器件之一，它包括三極管、二極管、場(chǎng)效應(yīng)管、可控硅等。由于在顯示器中用得最多的是三極管，因此，準(zhǔn)確、迅速地判斷三極管電路故障非常重要。顯示器中的三極管基本電路(以NPN型為例)如圖所示，當(dāng)電路中的某一元器件發(fā)生故障時(shí)，其電壓和電流將發(fā)生下述變化(與正常值相比)：1.R1開(kāi)路時(shí)，Vb=0，Ib=0，Ve=0，Vc=Vcc。2.R2開(kāi)路時(shí)，Vb升高，Ib增加，Ic也增加，Ve升高，Vc下降。3.R3開(kāi)路時(shí)，Vc=0，但I(xiàn)b0，Vb下降，Ve也下降。4.R4開(kāi)路時(shí)，Ib=0，Ic=0，Vb升高，Vc=Vcc。5.C2短路時(shí)，Ve=0，Ib增加，Ic也增加，Vb下降，Vc也下降。 用萬(wàn)用表測(cè)量三極管基本電路各部分的電流、電壓，很容易找到損壞的元器件。如果是三極管損壞，最好是用同型號(hào)的進(jìn)行更換，無(wú)法找到同型號(hào)的三極管時(shí)，必須根據(jù)反向耐壓BVceo、工作頻率ft、穿透電流Iceo、功耗Pcm等技術(shù)指標(biāo)來(lái)合理選用代換三極管。一般來(lái)說(shuō)，可用作視頻輸出管的有：3DG54F、3DA87A、3DA87E、3DG118、2SC154C、FC421、2SC2068等；可用作行輸出管的有：3DA58H、3DD14H、2SD764、2SC1942等；可用作行推動(dòng)管的有：DX19、DX20、3DD302A、2SC2271、2SC685A等；可用作電源調(diào)整管的有：3AD53A、3DD101、2SC935等行輸出管中的低檔品。集成電路的檢修與代換要準(zhǔn)確判斷集成電路的好壞，首先要掌握該集成電路的用途、內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理、主要電特性、各引腳功能等，必要時(shí)還要分析內(nèi)部電原理圖。一般對(duì)集成電路的檢查方法有兩種：一是將集成電路從電路板上取下來(lái)，用萬(wàn)用表測(cè)量各引腳對(duì)應(yīng)于接地腳之間的正、反向電阻值，并與同型號(hào)完好集成電路進(jìn)行比較，從而確定其好壞；二是將集成電路連接在電路板上進(jìn)行通電檢查，測(cè)量各引腳對(duì)地之間的直流工作電壓值，并與標(biāo)稱值相比較(但要注意區(qū)別非故障性的電壓誤差)，當(dāng)與標(biāo)稱值相差較遠(yuǎn)時(shí)，不要急于斷定集成電路已損壞，還應(yīng)仔細(xì)檢查與之有關(guān)的外圍元件。如外圍元件均正常，則集成電路損壞的可能性較大。注：進(jìn)行集成電路代換時(shí)，必須注意：1.盡量選用同型號(hào)的集成電路或可以直接代換的其他型號(hào)，這樣可以不改變?cè)瓩C(jī)電路的引線，簡(jiǎn)便易行，容易恢復(fù)原機(jī)的性能指標(biāo)。2.有少數(shù)集成電路，雖然其型號(hào)相同，但還要考慮其外形尺寸。3.替換上的集成電路應(yīng)確保是好的，否則判斷排除故障更費(fèi)周折。4.更換拆卸集成電路時(shí)，不要亂拔、亂撬引腳，應(yīng)根據(jù)所具備的條件，選擇最適當(dāng)?shù)牟鹦都呻娐返姆椒?。行輸出變壓器的檢修與代換行輸出變壓器是顯示器的重要部件，由于長(zhǎng)期工作在高電壓、大電流狀態(tài)下，損壞率較高。顯示器中有分體式行輸出變壓器，也有一體化行輸出變壓器，型號(hào)多種多樣，而且結(jié)構(gòu)與規(guī)格也不同，維修時(shí)困難較大。對(duì)行輸出變壓器的檢修，重點(diǎn)是判斷是否有短路故障。若行輸出變壓器絕緣性能下降或有匝間局部短路現(xiàn)象時(shí)，將使行掃描電流激增，開(kāi)關(guān)電源輸出電壓下降。因此，可通過(guò)測(cè)量電源電壓來(lái)判斷行輸出變壓器是否短路。如電源電壓降至正常值的12左右時(shí)，關(guān)機(jī)后斷開(kāi)行負(fù)載，用30050W的燈泡作假負(fù)載，再開(kāi)機(jī)測(cè)量主電源電壓是否恢復(fù)正常。如能恢復(fù)正常，而行負(fù)載經(jīng)檢查沒(méi)有短路或變值現(xiàn)象，則基本上可以斷定是行輸出變壓器短路。當(dāng)行輸出變壓器損壞時(shí)，盡量采用同型號(hào)的進(jìn)行代換。如代用的行輸出變壓器體積大無(wú)法安裝時(shí)，可將阻礙安裝的元件引腳加長(zhǎng)，移到行輸出變壓器旁邊，或改接在有印刷電路一面的底板上；如代用的行輸出變壓器內(nèi)部繞組相同或相近，但引腳排列不符時(shí)，可將行輸出變壓器另外安裝，而用軟線將引腳對(duì)應(yīng)接在電路板相應(yīng)的焊點(diǎn)上。顯像管的檢修與代換顯像管常見(jiàn)故障主要有以下幾種：1.顯像管內(nèi)部打火,表現(xiàn)為開(kāi)機(jī)后能聽(tīng)到連續(xù)的“啪啪”聲，這種故障一般不能修理，只能更換顯像管。2.顯像管碰極，表現(xiàn)為缺色、散焦、屏幕過(guò)亮或過(guò)暗、有回掃線。當(dāng)陰極與柵極相碰時(shí)，可采用代換電極的方法排除故障。即將顯像管柵極放空，將加速極接到柵極上，將聚焦極接到加速極上。這樣做可能光柵亮度有點(diǎn)偏暗，但不會(huì)影響正常工作。3.顯像管被磁化，表現(xiàn)為屏幕上出現(xiàn)局部顏色不正。可用簡(jiǎn)易消磁器(繞一個(gè)直徑為300m南m顛圈，通以220V的交流電)對(duì)準(zhǔn)屏幕，由外向內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)幾次，即可退磁。4.顯像管表面石墨層脫落，表現(xiàn)為顯示器光柵暗淡?？捎媚z體石墨在石墨層處均勻涂刷，在干燥、清潔的環(huán)境中放置約兩小時(shí)即可使用。顯像管的代換一般應(yīng)采用相同型號(hào)，決不能使用不同規(guī)格的顯像管。否則，有可能損壞顯示器的其他電路。拆卸或安裝顯像管的尾板時(shí)要特別小心，不能用力過(guò)猛，以免搬松顯像管的管腳，造成顯像管漏氣而損壞。特殊電阻的檢修與代換在顯示器中，常用熱敏電阻來(lái)進(jìn)行溫度補(bǔ)償、過(guò)載保護(hù)；用壓敏電阻來(lái)進(jìn)行穩(wěn)壓及過(guò)壓保護(hù)。這些特殊電阻損壞后，如一時(shí)找不到相同型號(hào)的電阻，可采用下列方法進(jìn)行應(yīng)急處理：1.熱敏電阻損壞時(shí)，可用相同阻值的固定電阻代替，也可用三極管的一個(gè)結(jié)來(lái)代替(半導(dǎo)體PN結(jié)的阻值隨溫度變化而變化)。當(dāng)熱敏電阻與其他固定電阻并聯(lián)，且熱敏電阻的阻值大于固定電阻時(shí)，可省去熱敏電阻。2.壓敏電阻損壞時(shí)，可用電阻、電容并聯(lián)起來(lái)代替(把壞的壓敏電阻拔去)。一般來(lái)說(shuō)，電阻選用4K左右，電容選用3000PF左右較為合適。二、顯示器二次電源電路概述顯示器工作在不同的顯示模式下，行掃描頻率會(huì)變化很大，對(duì)于15英寸的SVGA而言，行頻的變化范圍在3050kHz之間，對(duì)于屏幕再大一些的顯示器，由于分辨率的提高，它的行掃描頻率范圍會(huì)更大。當(dāng)顯示器的行頻變化時(shí)，會(huì)使陽(yáng)極高壓發(fā)生變化，行幅也會(huì)發(fā)生變化；怎樣解決這個(gè)問(wèn)題呢？有多種方法，比如可以根據(jù)行頻的大小改變逆程電容的值，但這種方法有局限性，所以一般常用行輸出級(jí)的電壓隨行頻變化而變化的方法，行頻高，行輸出級(jí)電壓也應(yīng)升高；行頻低，行輸出級(jí)電壓也應(yīng)降低，即為了保持行輸出級(jí)的平衡，在不同的工作頻率下需提供不同的工作電壓。    二次電源，英文稱之為B+調(diào)整電路（B+ ADJUSTMENT），它有升壓型STEP UP 和降壓型STEP DOWN 二種形式。    升壓型電路的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)主電源的元器件耐壓要求底，影響小。它都采用PWM（PULS WIDTH MODULATION）脈寬調(diào)制。原理上B+直接受控于脈寬。輸出電壓B+=Vin×(TON+TOFF)/TOFF。TOFF是行周期，Ton是脈寬，Vin是主電源輸出電壓。     可見(jiàn)B+的高低只和脈寬相關(guān)，因此此電路的實(shí)質(zhì)在于調(diào)制脈沖，而調(diào)制脈沖的形成就成了至關(guān)重要的了，如由FBT的某端經(jīng)電壓比較器而產(chǎn)生的電路以求得EHT高壓的穩(wěn)定，這樣的電路在維修時(shí)不應(yīng)將行輸出級(jí)接空，因?yàn)樾休敵黾?jí)不工作將導(dǎo)致沒(méi)有反饋信號(hào)來(lái)控制脈寬，某些電路會(huì)造成B+上升到很高的電壓，如TDA4858芯片，它帶有獨(dú)立的B+調(diào)整功能，5腳是由FBT反饋來(lái)的電壓信號(hào)以控制6腳的BDRV脈寬信號(hào)，當(dāng)沒(méi)有5腳的電壓反饋信號(hào)，6腳的脈寬會(huì)被調(diào)制得非常小，即使得B+會(huì)上升至很高。     綜上所說(shuō)，B+電路的核心是Ton時(shí)間，這在維修中是容易被忽視的部分。另外在升壓型B+電路中儲(chǔ)能電感的儲(chǔ)能作用也不能忽視，盡管它的電感量對(duì)B+的高低影響不大，但是一旦它有輕微的斷路就會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)能的失敗而破壞升壓電路的正常工作。例如，在MAG顯示器中經(jīng)常發(fā)生行管（HOT）短路后大電流持續(xù)流過(guò)此電感造成它局部短路，而導(dǎo)致新?lián)Q上的HOT溫升很快，不久就會(huì)燒壞，此時(shí)，只要換了此電感就能解決這個(gè)問(wèn)題。    二次電源電路是否開(kāi)始工作，是受行場(chǎng)同步信號(hào)控制的，當(dāng)微處理器檢測(cè)到有正常的行場(chǎng)同步脈沖時(shí)，就輸出一個(gè)二次電源控制信號(hào)，使其開(kāi)始工作；反之，當(dāng)微處理器檢測(cè)到行場(chǎng)同步信號(hào)不正常時(shí)，就輸出一個(gè)二次電源停止信號(hào)，使二次電源電路停止工作，顯示器進(jìn)入待機(jī)模式，降低功耗。由于時(shí)間的關(guān)系，其詳細(xì)控制原理以后有機(jī)會(huì)再介紹。    目前，還有一些顯示器將行掃描電源與行輸出電源分開(kāi)，采用獨(dú)立的高壓電路，高壓電路的行管與行掃描電路的行管各司其職，這就是所謂的雙行管電路，采用這種電路可以使高壓電路不至于受到行掃描電路的影響，保證顯象管陽(yáng)極高壓的穩(wěn)定，使圖像更穩(wěn)定，缺點(diǎn)就是使電路復(fù)雜化，不利于檢修工作的進(jìn)行 三、如何判斷三極管的好壞晶體三極管是彩顯中最常見(jiàn)的元器件之一，如何判斷三極管的好壞是彩顯維修的關(guān)鍵。要判斷晶體三極管的好壞，首先要判別晶體三極管的三極?？捎脙蓚€(gè)萬(wàn)用表同時(shí)測(cè)量，其方法是用萬(wàn)用表的RXIK檔或RX100檔，對(duì)于NPN型管，當(dāng)將兩個(gè)負(fù)表筆接基極，正表筆分別接集電極和發(fā)射極時(shí)，測(cè)出的兩個(gè)PN結(jié)的正向電阻應(yīng)為幾百歐或幾千歐，然后應(yīng)把表筆對(duì)調(diào)再測(cè)兩個(gè)PN結(jié)的反向電阻，一般應(yīng)為幾十千歐或幾百千歐以上。然后再用萬(wàn)用表測(cè)發(fā)射極和集電極之間的電阻，測(cè)完后再對(duì)調(diào)表筆再測(cè)一次，兩次的阻值都應(yīng)在幾十千歐以上，這樣的三極管可以基本上斷定是好的。晶體三極管主要起放大作用，那么如何來(lái)判測(cè)三極管的放大能力呢？其方法是，將萬(wàn)用表調(diào)到RX100或RXIK檔，當(dāng)測(cè)NPN型管時(shí)，正表筆接發(fā)射集，負(fù)表筆接集電極，測(cè)出的阻值一般應(yīng)為幾千歐以上；然后在基級(jí)和集電級(jí)之間串接一個(gè)100K歐的電阻，這時(shí)用萬(wàn)用表所測(cè)的阻值應(yīng)明顯的減少，變化越大，說(shuō)明該三極管的放大能力越大，正常。如果變化很小或根本沒(méi)有變化，那就說(shuō)明該三極管沒(méi)有放大能力或放大量很小。如果三極管損壞，最好是用同型號(hào)的進(jìn)行更換，無(wú)法找到同型號(hào)的三極管時(shí)，必須根據(jù)反向耐壓BVceo這項(xiàng)值最為重要，在更換時(shí)一定要選用與其相同或大于該耐壓值的晶體管進(jìn)行代換、工作頻率ft、穿透電流Iceo、功耗Pcm等技術(shù)指標(biāo)來(lái)合理選用代換三極管。四、如何判斷集成電路塊的好壞判斷集成電路塊的好壞，可用萬(wàn)用表測(cè)量集成塊各腳對(duì)地的工作電壓，對(duì)地電阻值，工作電流是否正常。還可將集成塊取下，測(cè)量集成塊各腳與接地腳之間的阻值是否正常，同時(shí)在取下集成塊的時(shí)侯可測(cè)量其外接電路各腳的對(duì)地電阻值是否正常。需要特別說(shuō)的是，在更換集成電路塊時(shí)，一定要注意焊接質(zhì)量和焊接時(shí)間。    有的集成電路塊引腳較多，如焊接不當(dāng)容易產(chǎn)生新的故障。焊接時(shí)間太長(zhǎng)，很容易損壞集成塊的內(nèi)部電路，甚至使其印刷電路的銅箔和基板脫離而增加不必要的工作量，在焊接時(shí)最好使用專用的烙鐵頭，以加快焊接時(shí)間，并要注意散熱。如引腳太多一次焊不好，可等下再焊亦可?；蛘呦荣?gòu)回一個(gè)相同引腳的集成電路插座，先將插座焊接好后，再將集成電路塊插入即可，能這樣做是最好的。    在更換集成電路塊時(shí)一般要求用同型號(hào)、同規(guī)格的集成電路來(lái)進(jìn)行替換。實(shí)在找不到原型號(hào)、原規(guī)格的集成電路時(shí)，可考慮用相近功能的集成電路塊來(lái)代替，但需要注意的是，代替時(shí)要弄清供電電壓、阻抗匹配、引腳位置以及外圍控制電路等問(wèn)題。五、亮度和自動(dòng)亮度控制電路(ABL)顯像管電子的發(fā)射量有兩種控制方式一種由陰極電壓的高低控制前幾年生產(chǎn)的顯示器多數(shù)采用陰極控制這種方法控制范圍小其控制電壓黑白顯象管一般為40V 彩色顯象管一般為45185V 由電位器調(diào)整電壓的大小通過(guò)視放電路改變陰極電壓的大小第二種是柵極GI 控制通過(guò)改變柵極電壓的大小來(lái)調(diào)整陰極電子的發(fā)射量.    亮度控制電路為柵極提供0-60V 直流電壓這種控制方式范圍大基本取代了陰極控制方式自動(dòng)亮度控制ABL 電路由于某種原因使得顯像管陽(yáng)極高壓升高使圖像背景亮度即顯像管光柵太亮?xí)s短顯像管壽命而且對(duì)人的眼睛也是有害的為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)顯示器一般都采用這種控制電路簡(jiǎn)稱ABL .電路該電路將行輸出變壓器陽(yáng)極高壓負(fù)端由于顯像管亮度變化而產(chǎn)生的電壓變化進(jìn)行取樣此電壓叫ABL 控制電壓,經(jīng)控制電路放大加到視頻處理電路中的對(duì)比度控制電路通過(guò)對(duì)比度控制電路使顯像管的亮度變暗恢復(fù)正常 六、顯像管基本知識(shí)顯像管是顯示器中最重要的部件它的價(jià)格最貴作用最大顯示屏的尺寸和顯像管的點(diǎn)距是顯像管最主要的兩個(gè)參數(shù)顯像管分單色顯像管和彩色顯像管兩種彩色顯像管又分單槍和三槍兩種三槍有等邊三角形排列和一字形排列兩種后來(lái)又出現(xiàn)蔭罩型自會(huì)聚管 一顯像管結(jié)構(gòu)     顯像管是將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)的器件它能實(shí)時(shí)地將計(jì)算機(jī)工作情況和結(jié)果以光的形式顯示在熒光屏上具有監(jiān)視和顯示的作用國(guó)外通常叫監(jiān)視器即CRT 國(guó)內(nèi)通常叫顯示器顯像管由玻璃制成它由電子槍玻殼熒光屏和管腳四部分組成下面分別加以敘述顯像管結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1.6 1 電子槍     電子槍由燈絲陰極柵極加速極聚焦極和陽(yáng)極組成 1 燈絲用H 表示單色顯像管燈絲電壓為直流12V 電流約為0.6A 彩色顯像管燈絲電壓為6.3V 有的顯示器加行頻脈沖電壓電流約為0.6A 燈絲加電將陰極烘熱發(fā)射電子 2 陰極用K 表示陰極受熱后發(fā)射電子單色顯像管陰極加電壓為25 40V彩色顯像管加電壓45  180V 隨顯像管尺寸大小而異 3 柵極又叫控制柵極用G1 表示圓筒形套在陰極外面頂部中心開(kāi)孔柵極加負(fù)電壓0  -60V 用電位器或電腦控制調(diào)整負(fù)電壓來(lái)調(diào)制通過(guò)的電子數(shù)目改變顯像管束電流的大小從而控制熒光屏的亮度 4 加速極用G2 表示加數(shù)百伏的正電壓彩色顯像管加230 450V 使電子束加速射向熒光屏調(diào)整電位器可改變電壓大小從而控制熒光屏的背景亮度 5 聚焦極單色顯像管加數(shù)百伏電壓彩色顯像管加5  8kV 電壓使電子聚焦成很細(xì)的電子束改變聚焦電壓的大小可以改變熒光屏聚焦的好壞 圖1.6 顯像管結(jié)構(gòu) 6 陽(yáng)極又叫第二陽(yáng)極用A2 表示單色顯像管加電壓12  17kV 彩色顯像管加電壓22 34kV 隨顯像管尺寸大小而異陽(yáng)極高壓對(duì)電子束起最后加速的作用使其有較大的能量轟擊熒光屏而激發(fā)出光點(diǎn), 電壓越高光點(diǎn)越亮但由于電子束速度快偏轉(zhuǎn)的角度就會(huì)減小從而使行幅相對(duì)減小陽(yáng)極電壓偏低時(shí)光柵亮度變暗在同樣偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下電子偏轉(zhuǎn)角度加大行幅加寬 2 玻殼     由顯像管的屏玻璃錐體和管頸組成里面抽成真空錐體部分內(nèi)外壁均涂了一層石墨導(dǎo)電層內(nèi)壁涂層接陽(yáng)極外壁用彈簧接上金屬屏蔽導(dǎo)線接顯示器地線底板兩導(dǎo)電層之間構(gòu)成數(shù)百微法拉的大電容作為陽(yáng)極高壓濾波之用 3 熒光屏     顯像管熒光屏玻璃內(nèi)壁涂一層熒光膜受電子轟擊而發(fā)光發(fā)光顏色與熒光粉顏色有關(guān)屏上熒光粉里邊有一層很薄的鋁膜十分之幾微米與顯像管陽(yáng)極相連電子束很容易通過(guò)加大了熒光粉的發(fā)射效率和熒光屏的亮度還可遮擋后面的雜散光增強(qiáng)了對(duì)比度 4 管座 顯像管管座如圖1.7 所示這里要說(shuō)明的是有些大屏幕彩色顯像管有三個(gè)柵極兩個(gè)聚焦極其管腳功能這里不再畫(huà)了 二自會(huì)聚彩色顯像管     彩色顯像管近幾十年發(fā)展很快有正三角形排列三槍三束管一字形排列三槍三束管單槍三束管蔭罩管自會(huì)聚管其中蔭罩管性能比較完善自會(huì)聚管大大簡(jiǎn)化了會(huì)聚調(diào)整目前被廣泛使用的是蔭罩式三槍三束一字排列黑底自會(huì)聚管見(jiàn)圖1.8 1 結(jié)構(gòu) 自會(huì)聚管和彩色顯像管一樣也是由電子槍玻殼熒光屏和管腳組成但是每一部分具體結(jié)構(gòu)是不一樣的 1 電子槍它由三個(gè)燈絲控制柵極加速極聚焦極陽(yáng)極又稱第二陽(yáng)極三個(gè)陰極組成三個(gè)燈絲并聯(lián)所以顯像管燈絲只有兩個(gè)引出管腳柵極加速極聚焦極是三個(gè)電子束公用的所以這三個(gè)極均只有一個(gè)引出管腳對(duì)于尺寸大于16 英寸的管子有的管子具有三個(gè)控制柵極兩個(gè)聚焦極都單獨(dú)供電 2 熒光屏熒光屏玻璃內(nèi)壁涂有紅綠藍(lán)三基色熒光粉小點(diǎn)它們有規(guī)則的排列相鄰的三種顏色熒光小點(diǎn)組成一個(gè)色點(diǎn)組稱為像素它們是產(chǎn)生各種顏色的基本單元根據(jù)物理學(xué)中的混色原理三色發(fā)光的亮度比例適當(dāng)可呈現(xiàn)為白光適當(dāng)調(diào)整發(fā)光比例可重現(xiàn)出不同的顏色比如紅綠混合發(fā)出的光為黃色紅藍(lán)混合發(fā)出的光為紫色綠和藍(lán)混合發(fā)出的光為青色等在一定尺寸下熒光屏內(nèi)壁熒光點(diǎn)數(shù)的多少?zèng)Q定了顯像管點(diǎn)距的大小熒光點(diǎn)之間的距離熒光粉蔭罩和點(diǎn)距示意圖如圖1.9 所示三基色混色原理 3 蔭罩它安裝在與熒光屏內(nèi)壁距離很近的地方并與陽(yáng)極相連它由很薄的金屬片制成上面開(kāi)了很多很多的小園孔自會(huì)聚管條狀方孔其數(shù)目約為熒光點(diǎn)數(shù)的三分之一小孔按正三角形排列與熒光點(diǎn)組一一對(duì)應(yīng)制造精度要求很高要保證電子束打中與它相應(yīng)的熒光粉小點(diǎn)上這稱為顯像管制造時(shí)的彩色中心 4 色純所謂色純就是指單色純凈的程度若顯像管制造時(shí)工藝完全合格紅綠藍(lán)三個(gè)電子束只能分別擊中與之相對(duì)應(yīng)的三基色熒光粉色點(diǎn)上當(dāng)斷開(kāi)R 和G 陰極時(shí)光柵則呈純藍(lán)色當(dāng)斷開(kāi)R 和B 陰極時(shí)光柵則呈純綠色當(dāng)斷開(kāi)G 和B 陰極時(shí)光柵則呈純紅, 在這種情況下電子束的偏轉(zhuǎn)中心與彩色中心完全重合, 但實(shí)際是不可能的為了滿足色純的要求應(yīng)該對(duì)電子束的偏轉(zhuǎn)中心進(jìn)行修正以補(bǔ)償顯像管在制造彩色中心時(shí)產(chǎn)生的誤差以及其它原因例如地磁或外界干擾磁場(chǎng)引起的誤差一般利用套在管頸上的色純磁鐵來(lái)修正電子束的偏轉(zhuǎn)中心色純磁鐵由兩個(gè)重疊的磁鐵環(huán)組成這與黑白電視機(jī)的光柵中心位置調(diào)整片相似如圖1.11 所示通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)磁鐵的角度或它們的相對(duì)位置可改變合成磁場(chǎng)的大小和方向以達(dá)到色純的目的圖1.11 色純磁鐵 2 彩色顯像管工作原理     在電子束未加偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的情況下三電子束在蔭罩面相交并穿過(guò)蔭罩孔射向相應(yīng)的熒光粉點(diǎn)上激發(fā)出紅綠藍(lán)三個(gè)基色從理論上講在顯像管中央就會(huì)有一個(gè)紙白色的亮點(diǎn)如果對(duì)電子束加偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)則從相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)中心開(kāi)始三個(gè)電子束偏轉(zhuǎn)后的交點(diǎn)將沿掃描行的方向移動(dòng)而被蔭罩截獲直至掃到下一個(gè)蔭罩孔時(shí)三個(gè)電子束又分別打到相應(yīng)的熒光粉點(diǎn)上因此每一個(gè)電子槍都會(huì)掃出一個(gè)基色熒光點(diǎn)陣圖若用相應(yīng)的基色信號(hào)來(lái)控制電子槍的發(fā)射強(qiáng)度通過(guò)電子束的調(diào)整和人的眼睛對(duì)基色的相加混合作用就在熒光屏上看出完整的彩色圖像這就是彩色顯像管的工作原理 3 自會(huì)聚管特點(diǎn) 1 自會(huì)聚管采用三槍三束水平一字排列結(jié)構(gòu)三電子束間距較小可減小會(huì)聚誤差不用動(dòng)會(huì)聚調(diào)整裝置用起來(lái)較方便 2 自會(huì)聚管采用黑玻璃亮度增強(qiáng)30% 對(duì)比度也有所增加 3 管頸較短快速啟動(dòng)開(kāi)機(jī)即有圖象在屏幕上出現(xiàn) 4 槽孔狀蔭罩板和條狀熒光屏     自會(huì)聚管由于采用單片三孔柵極可以使束與束之間的距離僅取決于制作柵極所用模具的精度而不受裝架操作的影響這樣三個(gè)電子束的定位可以很精確單片柵極還消除了用分離熱膨脹元件時(shí)固有的熱膨脹會(huì)聚漂移電子槍除有三個(gè)獨(dú)立的陰極引線用以輸入三個(gè)基色信號(hào)和進(jìn)行白平衡調(diào)節(jié)以外其它各電極都有公共引線在水平方向靜態(tài)會(huì)聚由于靜會(huì)聚磁鐵的作用能使三束正好會(huì)聚到蔭罩的中心槽孔中并射到相應(yīng)的三基色熒光粉上用來(lái)進(jìn)行靜態(tài)會(huì)聚調(diào)整的兩對(duì)環(huán)形永久磁鐵安裝在管頸上使用這種外裝置就能使任何方向的邊束和中心束會(huì)聚, 校正制造工藝中造成的偏差為了進(jìn)行動(dòng)態(tài)會(huì)聚調(diào)整采用了磁增強(qiáng)器與磁分路器即在電子槍頂部設(shè)置了附加磁極     它實(shí)際上是四個(gè)磁環(huán)自會(huì)聚管采用了環(huán)行精密偏轉(zhuǎn)線圈其匝數(shù)分布恰好給出實(shí)現(xiàn)電子束會(huì)聚所需要的磁場(chǎng)分布這種偏轉(zhuǎn)線圈稱為動(dòng)會(huì)聚自校正型偏轉(zhuǎn)線圈線圈的水平與垂直兩個(gè)繞阻都繞在 預(yù)先刻在環(huán)行塑料骨架上的溝槽內(nèi)而骨架與磁芯交接在一起由于線圈精密度高所以磁場(chǎng)分布準(zhǔn)確,一致性好這種偏轉(zhuǎn)線圈較短匝數(shù)較少體積較小阻抗較低在工作中會(huì)聚性能與激勵(lì)電路無(wú)關(guān)所以當(dāng)會(huì)聚色純調(diào)整磁鐵以及線圈位置調(diào)整好后在生產(chǎn)管子時(shí)就將它們固定在管頸上與顯像管形成整體 4 自會(huì)聚管工作原理     所謂電子束會(huì)聚就是R G B 三電子束在整個(gè)屏幕都分別擊中自己的基色熒光粉色點(diǎn)上自會(huì)聚就是用非均勻偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使R G B 電子束自動(dòng)會(huì)聚自動(dòng)消除三電子束的失聚而不用外電路的動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置產(chǎn)生非均勻磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)線圈叫做動(dòng)會(huì)聚自動(dòng)校正偏轉(zhuǎn)線圈場(chǎng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為桶形結(jié)構(gòu)行偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為枕形結(jié)構(gòu)首先介紹均勻磁場(chǎng)對(duì)一字排列電子束的失聚情況由于顯像管熒光屏的曲率半徑與電子束偏轉(zhuǎn)半徑是不一樣的特別是平面管就更不一樣了所以在水平方向熒光屏中心區(qū)與     邊緣電子束掃描角速度一樣但是線速度相差很大偏轉(zhuǎn)角越大產(chǎn)生的失會(huì)聚也就越嚴(yán)重因此熒光屏兩邊緣失聚就更嚴(yán)重中心區(qū)域則沒(méi)有失聚現(xiàn)象由于電子束是水平一字排列所以在垂直方向基本沒(méi)有失聚現(xiàn)象失聚主要發(fā)生在水平方向上如圖1.12 所示圖1.12 三電子束水平一字排列的失聚分析     在圖中標(biāo)出了三條豎線在屏幕上失聚情況從圖1.12 可看出離屏幕中心越遠(yuǎn)動(dòng)會(huì)聚誤差就越大左右兩條線的失會(huì)聚比中間嚴(yán)重而每條線的上下兩端又比中間部分嚴(yán)重另一方面從幾何失真的角度來(lái)看在會(huì)聚嚴(yán)重失真的同時(shí)整個(gè)光柵呈枕形失真狀態(tài)自會(huì)聚管的動(dòng)會(huì)聚自動(dòng)校正偏轉(zhuǎn)線圖就是為消除動(dòng)會(huì)聚的失聚而設(shè)計(jì)的其中場(chǎng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為桶形結(jié)構(gòu)該磁場(chǎng)既有垂直偏轉(zhuǎn)所需要的水平磁場(chǎng)分量也有垂直磁場(chǎng)分量而垂直磁場(chǎng)會(huì)使電子束產(chǎn)生水平方向偏移如圖1.13 所示 圖1.13 場(chǎng)偏轉(zhuǎn)桶形磁場(chǎng)會(huì)聚矯正原理場(chǎng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)垂直分量使藍(lán)電子束向左偏移結(jié)果熒光屏上下紅藍(lán)電子束均向綠電子束靠攏光柵失聚得到改善和校正熒光屏中間垂直線附近的電子束完全重合熒光屏兩邊紅藍(lán)電子束偏轉(zhuǎn)量大于綠電子束的偏轉(zhuǎn)量見(jiàn)圖1.14圖1.14 桶形偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用結(jié)果水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為枕形結(jié)構(gòu)其特點(diǎn)是兩邊的磁場(chǎng)比中間強(qiáng)當(dāng)電子束從左向中間掃描時(shí)紅電子束偏轉(zhuǎn)量小藍(lán)電子束偏轉(zhuǎn)量大若枕形磁場(chǎng)量大而藍(lán)電子束偏轉(zhuǎn)量小如果枕形磁場(chǎng)合適紅藍(lán)電子束同樣會(huì)重合但由于綠電子束在中間處于較弱的磁場(chǎng)下偏轉(zhuǎn)量小與紅藍(lán)電子束不重合會(huì)聚校正后光柵如圖1.16所示當(dāng)顯像管出廠后偏轉(zhuǎn)線圈都安裝好用戶和維修人員不能輕意調(diào)整偏轉(zhuǎn)線圈位置因?yàn)殡娮邮闹行妮S線與偏轉(zhuǎn)線圈的磁場(chǎng)中心軸線相重合否則動(dòng)會(huì)聚將受到破壞由于自會(huì)聚管在制造過(guò)程中電子束的偏轉(zhuǎn)中心與彩色中心不可能沒(méi)有誤差所以顯像管的靜會(huì)聚和色純調(diào)整是必不可少的自會(huì)聚管的偏轉(zhuǎn)線圈不同型號(hào)不能交換因?yàn)楣茏釉诔鰪S前都安裝有配好的偏轉(zhuǎn)線圈及靜會(huì)聚磁鐵在維修時(shí)若需要更換或調(diào)整可按下列順序進(jìn)行 5 會(huì)聚調(diào)整     顯像管的會(huì)聚分動(dòng)會(huì)聚和靜會(huì)聚動(dòng)會(huì)聚誤差是指屏幕中心區(qū)域以外區(qū)域的會(huì)聚誤差所謂靜會(huì)聚系指未經(jīng)偏轉(zhuǎn)的電子束能準(zhǔn)確的在蔭罩的小孔會(huì)聚, 它能準(zhǔn)確地打在熒光屏中心的那組熒光點(diǎn)上這種現(xiàn)象叫靜會(huì)聚但實(shí)際情況電子束不可能會(huì)聚的如此理想即使聚焦良好時(shí)也往往蓋過(guò)1 -3 個(gè)蔭罩孔在實(shí)際調(diào)整中一般都加偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)因而靜會(huì)聚是指屏幕中心區(qū)域三條電子束的會(huì)聚它是由電子槍在管內(nèi)安裝位置誤差引起的為了解決這個(gè)問(wèn)題在管頸上靠近尾部的地方安裝有三組磁環(huán)如圖1.17 所示磁鐵共有六片三組各組分別是二極磁鐵四極磁鐵六極磁鐵二極磁鐵為色純度 磁鐵四極磁鐵和六極磁鐵的作用是使紅綠藍(lán)三條電子束在熒光屏中間區(qū)域完全重合所以有這三種磁鐵的調(diào)節(jié)它們都是通過(guò)調(diào)整兩個(gè)突耳的開(kāi)角來(lái)實(shí)現(xiàn)的與黑白電視機(jī)中心調(diào)整片很相似 1 會(huì)聚磁鐵的安裝 將色純和會(huì)聚磁鐵按圖1.17 安裝絕不能倒置或把磁片弄混 2 調(diào)色純     先將偏轉(zhuǎn)線圈推到顯像管的錐體上關(guān)掉綠電子束屏幕中間便出現(xiàn)一條紅與藍(lán)混合形成的品紅色或紫色帶子兩邊分別為淡黃及淺藍(lán)色把偏轉(zhuǎn)線圈慢慢拉出來(lái)可以看到淡和淺藍(lán)兩個(gè)橢圓形部分分別顯示在屏幕兩邊旋轉(zhuǎn)色純磁鐵使兩邊橢圓形面積相等如圖1.18 c 所示然后把預(yù)備用的橡膠楔子插入顯像管錐體部分的頂部使偏轉(zhuǎn)線圈向后傾斜并逐漸拉出偏轉(zhuǎn)線圈直至全屏變?yōu)榧兤芳t色為止最后打開(kāi)綠電子束看看白光柵純度是否良好若純度不良只要再對(duì)偏轉(zhuǎn)線圈的位置進(jìn)行微調(diào)即可 3 靜會(huì)聚調(diào)整     靜會(huì)聚調(diào)整只需觀察熒光屏的中心部分步驟如下首先加方格測(cè)試信號(hào)接著關(guān)掉綠電子束觀察中心部分水平和垂直的藍(lán)紅線將兩片四極磁鐵反向等角度轉(zhuǎn)動(dòng)直至垂直的紅藍(lán)線重合為止然后將兩片四極磁鐵同時(shí)繞管頸旋轉(zhuǎn)直至水平的紅藍(lán)線重合為止打開(kāi)綠電子束將兩片六級(jí)磁鐵反向等角度轉(zhuǎn)動(dòng)直至垂直的B/R 線與綠線重合為止然后將兩片六級(jí)磁鐵同時(shí)繞管頸轉(zhuǎn)動(dòng)直至水B/R 線與綠線重合為止如 4 動(dòng)會(huì)聚調(diào)整     調(diào)整動(dòng)會(huì)聚主要調(diào)整偏轉(zhuǎn)線圈的位置并觀察熒光屏的邊緣部分步驟如下首先調(diào)中心垂直線和中心水平線交叉部分的重合將偏轉(zhuǎn)線圈逐漸向上仰直至交叉部分重合為止在偏轉(zhuǎn)線圈的上部加預(yù)備用的橡膠楔子固定好然后調(diào)屏幕四周部分的重合可將偏轉(zhuǎn)線圈向左或向右傾斜分以下兩種情況處理若光柵四周紅綠藍(lán)線排列則先在相當(dāng)于時(shí)鐘三點(diǎn)位置上將橡膠楔子慢慢插入使偏轉(zhuǎn)線圈移動(dòng)直到四周重合為止然后在7 點(diǎn)位置和11 點(diǎn)位置上插入固定橡皮楔子固定起來(lái)最后把預(yù)備用的楔子拉出來(lái)若光柵四周紅綠藍(lán)三線排列則先在9 點(diǎn)位置上將橡膠楔子慢慢插入直至光柵重合位置然后在1 點(diǎn)和5 點(diǎn)位置上插入固定楔子經(jīng)過(guò)以上步驟最后將偏轉(zhuǎn)線圈固定好動(dòng)會(huì)聚也就調(diào)整好了七、顯像管基本特性1 調(diào)制特性和截止特性     顯像管的基本特性是調(diào)制特性顯像管的調(diào)制作用是在電子槍內(nèi)部形成的但都表現(xiàn)在屏幕上電子槍可以看成一個(gè)多極管電子束電流受調(diào)制柵極電壓對(duì)陰極的調(diào)制于是使熒光粉受電子束轟擊功率的調(diào)制最后發(fā)出的光就受到信號(hào)電壓的調(diào)制, 這就是調(diào)制特性但是這與顯像管的亮度調(diào)整不是一個(gè)概念因?yàn)轱@像管三個(gè)陰極截止點(diǎn)不一樣所以它們的調(diào)制特性曲線是不重合的, 調(diào)制信號(hào)加在控制柵上使陰極電壓固定不變陰極發(fā)射的電子受到調(diào)制即屏幕發(fā)出的光受到信號(hào)電壓的調(diào)制這稱為柵極調(diào)制; 當(dāng)信號(hào)電壓加在陰極上時(shí)柵極電壓固定不變稱為陰極調(diào)制不論是單色顯像管還是彩色顯像管絕大多數(shù)采用陰極調(diào)制因?yàn)檫@種調(diào)制靈敏度高調(diào)制頻率特性好見(jiàn)圖1.21 所示 2 聚焦特性     顯像管聚焦性能直接關(guān)系到圖象清晰度電子束的直徑如果大于掃描行距則相鄰兩行掃描發(fā)生重疊兩行的亮度也就發(fā)生混淆然而電子束的直徑也不是越細(xì)越好當(dāng)電子束的直徑等于0.5 行距時(shí)則光柵比較清楚如果電子束直徑能接近行距則光柵最清晰然而電子束截面直徑是隨電子束電流變化的當(dāng)調(diào)制電壓大時(shí)束電流大束電流直徑也大有時(shí)超過(guò)行距使清晰度降低我們常常因?yàn)槠聊涣炼日{(diào)的過(guò)亮?xí)r圖象變得模糊就是束電流太大造成的聚焦惡化而引起的除以上兩個(gè)特性外還有余輝色品等特性這里就不一一介紹了八、CRT顯像管的工作原理陰極射線管主要有五部分組成：電子槍（Electron Gun），偏轉(zhuǎn)線圈（Defiection coils），蔭罩(Shadow mask)，熒光粉層(Phosphor)及玻璃外殼。它是目前應(yīng)用最廣泛的顯示器之一，CRT純平顯示器具有可視角度大、無(wú)壞點(diǎn)、色彩還原度高、色度均勻、可調(diào)節(jié)的多分辨率模式、響應(yīng)時(shí)間極短等LCD顯示器難以超過(guò)的優(yōu)點(diǎn)，而且現(xiàn)在的CRT顯示器價(jià)格要比LCD顯示器便宜不少。        CRT的工作原理：CRT(陰極射線管)顯示器的核心部件是CRT顯像管，其工作原理和我們家中電視機(jī)的顯像管基本一樣，我們可以把它看作是一個(gè)圖像更加精細(xì)的電視機(jī)。經(jīng)典的CRT顯像管使用電子槍發(fā)射高速電子，經(jīng)過(guò)垂直和水平的偏轉(zhuǎn)線圈控制高速電子的偏轉(zhuǎn)角度，最后高速電子擊打屏幕上的磷光物質(zhì)使其發(fā)光，通過(guò)電壓來(lái)調(diào)節(jié)電子束的功率，就會(huì)在屏幕上形成明暗不同的光點(diǎn)形成各種圖案和文字。          彩色顯像管屏幕上的每一個(gè)像素點(diǎn)都由紅、綠、藍(lán)三種涂料組合而成，由三束電子束分別激活這三種顏色的磷光涂料，以不同強(qiáng)度的電子束調(diào)節(jié)三種顏色的明暗程度就可得到所需的顏色,這非常類似于繪畫(huà)時(shí)的調(diào)色過(guò)程。倘若電子束瞄準(zhǔn)得不夠精確，就可能會(huì)打到鄰近的磷光涂層，這樣就會(huì)產(chǎn)生不正確的顏色或輕微的重像，因此必須對(duì)電子束進(jìn)行更加精確的控制。            最經(jīng)典的解決方法就是在顯像管內(nèi)側(cè)，磷光涂料表面的前方加裝蔭罩(Shadow Mask).這個(gè)蔭罩只是一層鑿有許多小洞的金屬薄板(一般是使用一種熱膨脹率很低的鋼板)，只有正確瞄準(zhǔn)的電子束才能穿過(guò)每個(gè)磷光涂層光點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的屏蔽孔，蔭罩會(huì)攔下任何散亂的電子束以避免其打到錯(cuò)誤的磷光涂層，這就是蔭罩式顯像管。          相對(duì)的，有些公司開(kāi)發(fā)蔭柵式顯像管，它不像以往把磷光材料分布為點(diǎn)狀，而是以垂直線的方式進(jìn)行涂布，并在磷光涂料的前方加上相當(dāng)細(xì)的金屬線用以取代蔭罩，金屬線用來(lái)阻絕散射的電子束,原理和蔭罩相同，這就是所謂的蔭柵式顯像管。        這蔭罩和蔭柵這兩種技術(shù)都有其利弊得失，一般來(lái)說(shuō),蔭罩式顯像管的圖像和文字較銳利，但亮度比較低一點(diǎn)；蔭柵式顯像管的較鮮艷，但在屏幕的1/3和2/3處有水平的阻尼線陰影(阻尼線是用來(lái)減少柵狀蔭罩震動(dòng)的一條橫向金屬線)橫過(guò)。        現(xiàn)在市面上主流純平CRT顯示器所采用的是顯像管主要包括LG"未來(lái)窗"，三星"丹娜管"，索尼"特麗瓏"，三菱"鉆石瓏"，臺(tái)灣"中華管"和日立"銳利瓏"等。各個(gè)廠商的純平顯像管在技術(shù)上均有其獨(dú)到之處，在性能上也是各有特色。至于畫(huà)面的連續(xù)感，則是由場(chǎng)掃描的速度來(lái)決定的，場(chǎng)掃描越快，形成的單一圖像越多，畫(huà)面就越流暢。而每秒鐘可以進(jìn)行多少次場(chǎng)掃描通常是衡量畫(huà)面質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，我們通常用幀頻或場(chǎng)頻(單位為Hz，赫茲)來(lái)表示，幀頻越大，圖像越有連續(xù)感。我們知道，24Hz場(chǎng)頻是保證對(duì)圖像活動(dòng)內(nèi)容的連續(xù)感覺(jué)，48Hz場(chǎng)頻是保證圖像顯示沒(méi)有閃爍的感覺(jué)，這兩個(gè)條件同時(shí)滿足，才能顯示效果良好的圖像。其實(shí)，這就跟動(dòng)畫(huà)片的形成原理是相似的，一張張的圖片快速閃過(guò)人的眼睛，就形成連續(xù)的畫(huà)面，就變成動(dòng)畫(huà)。無(wú)論是單色顯示器或者是彩色顯示器，其工作原理大概是相同的，現(xiàn)在再來(lái)談一下我們通過(guò)電腦輸入的信號(hào)是怎樣轉(zhuǎn)化為圖像的呢？我們知道，在電腦里面有一塊板卡和顯示器相連接，那就是顯示卡，它主要接受CPU的控制和送來(lái)的信息進(jìn)行加工處理。顯示卡在主機(jī)外部有個(gè)接口，通過(guò)電纜和顯示器相連。顯示卡把主機(jī)以二進(jìn)制輸出的數(shù)字信息變?yōu)轱@示器能夠處理的視頻信號(hào)、同時(shí)再加人行頻、場(chǎng)頻同步信號(hào)或其它控制信號(hào)，然后通過(guò)數(shù)據(jù)線轉(zhuǎn)送到CRT顯示器的內(nèi)部電路中，這主要包括場(chǎng)掃描電路、行掃描電路、視頻放大及顯像管附屬電路、顯示器電源電路。其中場(chǎng)掃描電路和行掃描電路是控制電子槍掃描熒光屏像素的形式，保證準(zhǔn)確擊中每一個(gè)像素。而視頻放大及顯像管附屬電路主要是用于對(duì)視頻信息進(jìn)行再加工以形成圖像，至于顯示器的電源電路，就是提供顯示器穩(wěn)定的電源供應(yīng)的設(shè)備。這樣，由顯示卡送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理，再由顯示器中的電子槍(Electron gun)、偏轉(zhuǎn)線圈(Deflection coils)、蔭罩(Shadow mask)、熒光粉層(phosphor)和熒光屏顯示出圖像或者文本。這就是我們?cè)陲@示器中看到的畫(huà)面形成的全過(guò)程。九、13941394卡的全稱是IEEE1394 Interface Card，Sony等視頻設(shè)備廠商稱它為iLink, 而創(chuàng)造了這一接口技術(shù)的Apple,稱之為Firewire，火線。IEEE1394是一種外部串行總線標(biāo)準(zhǔn)，400Mbit/s的高速。剛出來(lái)的時(shí)候，被視為可以取代scsi等其他外部總線，但在之后的好幾年里，一直發(fā)展有限，只用來(lái)連接數(shù)碼攝象機(jī)。所以我看到有人說(shuō)，1394總線會(huì)被USB2.0取代。不過(guò)近一年來(lái)，隨著成本下降，1394卡正迅速普及。也逐漸出現(xiàn)了其他一些相關(guān)設(shè)備，如數(shù)碼相機(jī)，硬盤(pán)，webcam等.十、功率放大器電路組成音頻功率放大器用來(lái)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行功率放大，在不同的使用場(chǎng)合下由于對(duì)輸出信號(hào)功率等要求的不同，所以采用了不同類型的音頻功率放大器。音頻功率放大器對(duì)信號(hào)的功率放大過(guò)程是先放大信號(hào)的電壓，再放大信號(hào)的電流，最終達(dá)到放大信號(hào)功率的目的。 一、功率放大器電路組成方框圖和各部分單元電路的作用     1方框圖     音頻功率放大器電路組成方框圖，如圖4-8所示。從圖中可以看出，這種放大器是一個(gè)多級(jí)放大器電路，主要由最前面的電壓放大級(jí)、中間的推動(dòng)級(jí)和最后的功放輸出級(jí)電路組成。音頻功率放大器的負(fù)載是揚(yáng)聲器電路，功率放大器的輸入信號(hào)來(lái)自音量電位器動(dòng)片的信號(hào)。     2電壓放大器電路     電壓放大器電路根據(jù)機(jī)器對(duì)音頻輸出功率要求的不同，一般有一級(jí)或數(shù)級(jí)電路組成。電壓放大器電路主要用來(lái)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行電壓放大，以便使加到推動(dòng)級(jí)的信號(hào)電壓達(dá)到一定的程度。來(lái)自前面的信號(hào)源電路雖然也是電壓輸出信號(hào)，它們的電壓幅度還是不夠大，所以電壓通過(guò)這里的電壓放大器得到進(jìn)一步放大。電壓放大器電路處于音頻功率放大器的最前級(jí)。     3推動(dòng)級(jí)放大器電路     推動(dòng)級(jí)放大器電路是用來(lái)推動(dòng)功放輸出級(jí)的放大器，對(duì)信號(hào)電壓和電流進(jìn)行同步放大，它工作在大信號(hào)放大狀態(tài)下，該級(jí)放大器中的放大管靜態(tài)電流比較大。     4功放輸出級(jí)放大器電路     功放輸出級(jí)放大器電路是整個(gè)功率放大器的最后一級(jí)，用來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行電流放大。電壓放大級(jí)和推動(dòng)級(jí)對(duì)信號(hào)電壓已進(jìn)行了足夠的電壓放大，輸出級(jí)電路再進(jìn)行電流放大，以達(dá)到對(duì)信號(hào)功率放大的目的，這是因?yàn)檩敵鲂盘?hào)功率等于輸出信號(hào)電流與電壓之積。     現(xiàn)代功率放大器電路中的功放輸出級(jí)分成兩級(jí)，除輸出級(jí)之外，在輸出級(jí)前再加一級(jí)末前級(jí)，這一級(jí)電路的作用是進(jìn)行電流放大，以便獲得足夠大的信號(hào)電流來(lái)激勵(lì)功率輸出級(jí)的三極管，同時(shí)，這一末前級(jí)構(gòu)成互補(bǔ)電路，與輸出管一起構(gòu)成復(fù)合互補(bǔ)型電路。十一、功率放大器電路的種類1功率放大器的分類     功率放大器電路的劃分主要是由功放級(jí)輸出電路形式來(lái)決定，常見(jiàn)的音頻功率放大器主要有下列幾種：     (a).變壓器耦合甲類放大器電路主要用于電子管放大器中；     (b).變壓器耦合推挽功率放大器電路主要用于一些輸出功率較大的電子管放大器中；     (c).OTL功率放大器電路主要用于一些輸出功率較小的放大器中；     (d)OCL功率放大器是一種常用的放大器電路，常用于一些輸出功率要求較大的功率放大器中；     (e)BTL功率放大器電路主要用于一些要求輸出功率更大的場(chǎng)合。     OTL、OCL和BTL功率放大器電路主要用于晶體管放大器中。     2功率放大器的類型     根據(jù)三極管在放大信號(hào)時(shí)的信號(hào)工作狀態(tài)和三極管靜態(tài)電流大小劃分，放大器電路主要有3種放大器類型：一是甲類放大器電路，二是乙類放大器電路，三是甲乙類放大器電路。     除上述三種放大器電路之外，還有超甲類等許多種放大器電路。音響系統(tǒng)中由于不允許存在信號(hào)的非線性失真，所以只用甲類放大器電路和甲乙類放大器電路。     (1).甲類放大器     甲類放大器就是給放大管加入合適的靜態(tài)偏置電流，這樣用一只三極管同時(shí)放大信號(hào)的正、負(fù)半周。在功率放大器電路中，功放輸出級(jí)中的信號(hào)幅度已經(jīng)很大，如果仍然讓信號(hào)的正、負(fù)半周同時(shí)用一只三極管來(lái)放大，這種電路稱之為甲類放大器。     在功放輸出級(jí)放大器電路中，甲類放大器的功放管靜態(tài)工作電流設(shè)得比較大，要設(shè)在放大區(qū)的中間，以便給信號(hào)正、負(fù)半周有相同的線性范圍，這樣當(dāng)信號(hào)幅度太大時(shí)(超出放大管的線性區(qū)域)，信號(hào)的正半周進(jìn)入三極管飽和區(qū)而被削頂，信號(hào)的負(fù)半周進(jìn)入截止區(qū)而被削頂，此時(shí)對(duì)信號(hào)正半周與負(fù)半周的削頂量是相同的。甲類放大器電路的主要特點(diǎn)如下所述：     (a).在音響系統(tǒng)中，甲類功率放大器的音質(zhì)最好。由于信號(hào)的正、負(fù)半周用一只三極管來(lái)放大，信號(hào)的非線性失真很小，這是甲類功率放大器的主要優(yōu)點(diǎn)。     (b).信號(hào)的正、負(fù)半周用同一只三極管放大，使放大器的輸出功率受到了限制，即一般情況下甲類放大器的輸出功率不可能做得很大。     功率三極管的靜態(tài)工作電流比較大，在沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)對(duì)直流電源的消耗比較大。     (2).乙類放大器     所謂乙類放大器就是不給三極管加靜態(tài)偏置電流，且用兩只性能對(duì)稱的三極管來(lái)分別放大信號(hào)的正半周和負(fù)半周，正、負(fù)半周再在放大器的負(fù)載上將正、負(fù)半周信號(hào)合成一個(gè)完整的周期信號(hào)。     由于這種放大器沒(méi)有給功放輸出管加入靜態(tài)電流，它會(huì)產(chǎn)生交越失真，這種失真是非線性失真的一種，對(duì)聲音的音質(zhì)破壞嚴(yán)重。所以，乙類放大器電路是不能用于音頻放大器電路中的。     (3).甲乙類放大器     為了克服交越失真，必須使輸入信號(hào)避開(kāi)三極管的截止區(qū)，可以給三極管加入很小的靜態(tài)偏置電流，以使輸入信號(hào)“騎”在很小的靜態(tài)偏置電流上，這樣可以避開(kāi)了三極管的截止區(qū)，使輸出信號(hào)不失真。甲乙類放大器電路的主要特點(diǎn)如下-所述：     (a).這種放大器同乙類放大器電路一樣，也是用兩只三極管分別放大輸入信號(hào)的正、負(fù)半周，但給兩只三極管加入了很小的靜態(tài)偏置電流，以使三極管剛剛進(jìn)入放大區(qū)。     (b).由于給三極管所加的靜態(tài)直流偏置電流很小，所以在沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)放大器對(duì)直流電源的消耗比較小(比起甲類放大器要小得多)，這樣具有乙類放大器的省電優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)因加入的偏置電流克服了三極管的截止區(qū)，對(duì)信號(hào)不存在失真，又具有甲類放大器無(wú)非線性失真的優(yōu)點(diǎn)。所以，甲乙放大器具有甲類和乙類放大器的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了這兩種放大器的缺點(diǎn)。正是由于甲乙類放大器無(wú)交越失真，又具有輸出功率大和省電的優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛地應(yīng)用于音頻功率放大器電路中。     當(dāng)這種放大電路中的三極管靜態(tài)直流偏置電流太小或沒(méi)有時(shí)，就成了乙類放大器，將產(chǎn)生交越失真。     (4).推挽放大器     在功率放大器電路中大量采用推挽放大器電路，這種電路中用兩只三極管構(gòu)成一級(jí)放大器電路，兩只三極管分別放大輸入信號(hào)的正半周和負(fù)半周，即用一只三極管放大信號(hào)的正半周，用另一只三極管放大信號(hào)的負(fù)半周，兩只三極管輸出的半周信號(hào)在放大器負(fù)載上合并后得到一個(gè)完整周期的輸出信號(hào)。     推挽放大器電路中，一只三極管工作在導(dǎo)通、放大狀態(tài)時(shí)，另一只三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)輸入信號(hào)變化到另一個(gè)半周后，原先導(dǎo)通、放大的三極管進(jìn)入截止，而原先截止的三極管進(jìn)入導(dǎo)通、放大狀態(tài)，兩只三極管在不斷地交替導(dǎo)通放大和截止變化，所以稱為推挽放大器。     (5).互補(bǔ)推挽放大器     互補(bǔ)是通過(guò)采用兩種不同極性的三極管，利用不同極性三極管的輸入極性不同，用一個(gè)信號(hào)來(lái)激勵(lì)兩只不同極性的三極管，這樣可以不需要有兩個(gè)大小相等、相位相反的激勵(lì)信號(hào)。其互補(bǔ)推挽電路示意圖，如圖4-9所示。電路中，VT1是NPN型三極管，VT2是PNP型三極管，兩只三極管的基極相連，在兩管的基極加一個(gè)音頻輸入信號(hào)Vi。     從電路中可看出，兩管基極和發(fā)射極并聯(lián)，由于兩只三極管的極性不同，基極上的輸入信號(hào)電壓對(duì)兩管而言一個(gè)是正向偏置，一個(gè)是反向偏置。當(dāng)輸入信號(hào)為正半周時(shí)，兩管基極同時(shí)電壓升高，此時(shí)輸入信號(hào)電壓給VT1管加上正向偏置電壓，所以VT1管進(jìn)入導(dǎo)通和放大狀態(tài)。由于基極電壓升高，對(duì)VT2管來(lái)講加上反向偏置電壓，所以VT2管處于截止?fàn)顟B(tài)。     輸入信號(hào)變化到負(fù)半周后，兩管基極同時(shí)電壓下降，給VT2管正向偏置，使VT2管進(jìn)入導(dǎo)通和放大狀態(tài)，而VT1管又進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。     這種利用NPN型和PNP型三極管的互補(bǔ)特性，用一個(gè)信號(hào)來(lái)同時(shí)激勵(lì)兩只三極管的電路，稱之為“互補(bǔ)”電路，由互補(bǔ)電路構(gòu)成的放大器稱為互補(bǔ)放大器電路。由于VT1和VT2管工作時(shí)，一只三極管導(dǎo)通、放大，另一只三極管截止，工作在推挽狀態(tài)，所以稱為互補(bǔ)推挽放大器。十二、功率放大器電路組成音頻功率放大器用來(lái)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行功率放大，在不同的使用場(chǎng)合下由于對(duì)輸出信號(hào)功率等要求的不同，所以采用了不同類型的音頻功率放大器。音頻功率放大器對(duì)信號(hào)的功率放大過(guò)程是先放大信號(hào)的電壓，再放大信號(hào)的電流，最終達(dá)到放大信號(hào)功率的目的。 一、功率放大器電路組成方框圖和各部分單元電路的作用     1方框圖     音頻功率放大器電路組成方框圖，如圖4-8所示。從圖中可以看出，這種放大器是一個(gè)多級(jí)放大器電路，主要由最前面的電壓放大級(jí)、中間的推動(dòng)級(jí)和最后的功放輸出級(jí)電路組成。音頻功率放大器的負(fù)載是揚(yáng)聲器電路，功率放大器的輸入信號(hào)來(lái)自音量電位器動(dòng)片的信號(hào)。     2電壓放大器電路     電壓放大器電路根據(jù)機(jī)器對(duì)音頻輸出功率要求的不同，一般有一級(jí)或數(shù)級(jí)電路組成。電壓放大器電路主要用來(lái)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行電壓放大，以便使加到推動(dòng)級(jí)的信號(hào)電壓達(dá)到一定的程度。來(lái)自前面的信號(hào)源電路雖然也是電壓輸出信號(hào)，它們的電壓幅度還是不夠大，所以電壓通過(guò)這里的電壓放大器得到進(jìn)一步放大。電壓放大器電路處于音頻功率放大器的最前級(jí)。     3推動(dòng)級(jí)放大器電路     推動(dòng)級(jí)放大器電路是用來(lái)推動(dòng)功放輸出級(jí)的放大器，對(duì)信號(hào)電壓和電流進(jìn)行同步放大，它工作在大信號(hào)放大狀態(tài)下，該級(jí)放大器中的放大管靜態(tài)電流比較大。     4功放輸出級(jí)放大器電路     功放輸出級(jí)放大器電路是整個(gè)功率放大器的最后一級(jí)，用來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行電流放大。電壓放大級(jí)和推動(dòng)級(jí)對(duì)信號(hào)電壓已進(jìn)行了足夠的電壓放大，輸出級(jí)電路再進(jìn)行電流放大，以達(dá)到對(duì)信號(hào)功率放大的目的，這是因?yàn)檩敵鲂盘?hào)功率等于輸出信號(hào)電流與電壓之積。     現(xiàn)代功率放大器電路中的功放輸出級(jí)分成兩級(jí)，除輸出級(jí)之外，在輸出級(jí)前再加一級(jí)末前級(jí)，這一級(jí)電路的作用是進(jìn)行電流放大，以便獲得足夠大的信號(hào)電流來(lái)激勵(lì)功率輸出級(jí)的三極管，同時(shí)，這一末前級(jí)構(gòu)成互補(bǔ)電路，與輸出管一起構(gòu)成復(fù)合互補(bǔ)型電路。十三、功率放大器功能及用途功率放大器簡(jiǎn)稱功放，可以說(shuō)是各類音響器材中最大的一個(gè)家族了，其作用主要是將音源器材輸入的較微弱信號(hào)進(jìn)行放大后，產(chǎn)生足夠大的電流去推動(dòng)揚(yáng)聲器進(jìn)行聲音的重放。由于考慮功率、阻抗、失真、動(dòng)態(tài)以及不同的使用范圍和控制調(diào)節(jié)功能，不同的功放在內(nèi)部的信號(hào)處理、線路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝上也各不相同。    以其主要用途來(lái)說(shuō)，功放可以分做兩大類別，即專業(yè)功放與家用功放。在體育館場(chǎng)、影劇場(chǎng)、歌舞廳、會(huì)議廳或其它公共場(chǎng)所擴(kuò)聲，以及錄音監(jiān)聽(tīng)等場(chǎng)所使用的功放，一般說(shuō)在其技術(shù)參數(shù)上往往會(huì)有一些獨(dú)特的要求，這類功放通常稱為專業(yè)功放。而用于家庭的HiFi音樂(lè)欣賞，AV系統(tǒng)放音，以及卡拉OK娛樂(lè)的功放，通常我們稱為家用功放。本期只介紹跟我們家庭息息相關(guān)的家用功放。        按器材分類      電子管/晶體/集成電路功放  按電路所用的器材分類，功放可以分為電子管放大器、晶體放大器和集成電路放大器。  電子管放大器(俗稱“膽機(jī)”)采用電子管作為放大器，其主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)態(tài)范圍大、線性好、音色甜美悅耳。但電子管功放也存在兩個(gè)問(wèn)題，一是內(nèi)阻大導(dǎo)致放大器阻尼系數(shù)小，影響瞬態(tài)特性，二是電子管需高壓供電，離不開(kāi)變壓器，變壓器不僅功耗大、體積大，還會(huì)導(dǎo)致失真。  克服電子管功放的兩個(gè)缺點(diǎn)，晶體管放大器阻尼系數(shù)可做得很高，有良好的瞬態(tài)特性，在聲音的節(jié)奏感、力度上要比膽機(jī)明快、爽朗、有力；而且無(wú)需變壓器，不僅節(jié)省成本，縮小體積，而且避免了由變壓器所引起的失真。  最后一種是集成電路放大器，它最突出的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高、外圍電路簡(jiǎn)單、組裝方便，不足之處是電聲指標(biāo)(功率、頻響、失真度、信噪比等)和音質(zhì)皆不如前兩類放大器。        按功能分類      前級(jí)/后級(jí)/合并式功放  按照功能分類，功放可以分為前級(jí)功放、后級(jí)功放和合并式功放。  前級(jí)功放，主要作用是對(duì)信號(hào)源傳輸過(guò)來(lái)的節(jié)目信號(hào)進(jìn)行必要的處理和電壓放大后，再輸出到后級(jí)功放。它就像鐵路岔道一樣，控制切換哪一路音源信號(hào)接入功放，哪一路音源信號(hào)與功放斷開(kāi)。  后級(jí)功放是進(jìn)行單純功率放大的部分，它的作用就是盡可能原原本本地放大來(lái)自于前級(jí)的信號(hào)，我們對(duì)后級(jí)的要求是，放大倍數(shù)盡可能高，而放大后信號(hào)的失真程度應(yīng)盡可能低。除放大電路外，還設(shè)計(jì)有各種保護(hù)電路，如短路保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等。這兩類功放一般只在高檔機(jī)采用。  合并式放大器，將前級(jí)放大器和后級(jí)放大器合并為一臺(tái)功放，兼有前二者的功能，通常所說(shuō)的放大器都是合并式的，應(yīng)用的范圍較廣。一般來(lái)看，合并式功放的功率較前、后級(jí)功放小，重放的效果也比前、后級(jí)功放差，但合并式功放價(jià)錢(qián)較便宜，且使用方便，完全能夠滿足一般的家庭需要。        按用途分類      HiFi功放/AV功放  就功放的用途來(lái)區(qū)分，家用功放分為HiFi功放和AV功放。  HiFi是英語(yǔ)HighFidelity的縮寫(xiě)，意指高度保真，即純音樂(lè)功放，是音樂(lè)發(fā)燒友的最愛(ài)。HiFi功放的輸出功率大都在2×150瓦以下。HiFi在設(shè)計(jì)上強(qiáng)調(diào)最低的信號(hào)失真，忠實(shí)地表現(xiàn)出音樂(lè)的場(chǎng)面、細(xì)節(jié)和演奏、錄制的技巧等來(lái)滿足人們對(duì)音樂(lè)的最佳欣賞要求。一般用于HiFi的功放都是膽機(jī)。HiFi功放就擴(kuò)聲形式而言，只適用于兩聲道立體聲的重播。  AV功放是Audio&Video的縮寫(xiě)，即影音功放，它能同時(shí)連接56個(gè)音箱(左右主音箱、中置音箱、左右環(huán)繞音箱、超重低音)并驅(qū)動(dòng)它們發(fā)出聲音。AV功放從誕生到現(xiàn)在，經(jīng)歷了杜比環(huán)繞，杜比定向邏輯，AC3，DTS(均是音頻解碼方式)的發(fā)展進(jìn)程。AV功放與普通功放的區(qū)別，在于AV功放有AV選擇杜比定向邏輯解碼器，AC3，DTS解碼器和五聲道功率放大器，以及畫(huà)龍點(diǎn)睛的數(shù)字聲場(chǎng)DSP電路。鑒于欣賞碟片中多聲道錄音效果的需要，AV功放的每聲道功率輸出也會(huì)不同，一般來(lái)說(shuō)主聲道功率最大，中置次之，環(huán)繞最小，這方面的代表是帶有杜比定向邏輯環(huán)繞聲放的功放。為了增加使用樂(lè)趣，大多數(shù)AV功放都附有DSP，為各種節(jié)目播放提供不同的聲場(chǎng)效果。十四、