《显示技术基本知识》PPT课件.pptVIP

八、垂直部件,1、概述组成：作用：完成自上而下的恒速扫描。特点：频率低，线圈直流电阻起主导作用；不宜采用开关方式，而是低频线性放大；偏转线圈仅用漏磁通。对于垂直线圈：ZL=2fL=250210-30.628对于水平线圈：ZL=2fL=215.62510312010-611.8,垂直振荡,垂直驱动,垂直输出,VSYN,偏转线圈,2、垂直输出级,（1）甲类放大器电路构成,波形分析,甲类放大器效率在理想情况下为33%,（2）OTL垂直输出级,电路构成：,波形分析：,（3）泵电源OTL电路,（4）垂直输出级的非线性失真原因分析,Lch的分流，产生上弯特性电流，使画面上部压缩，下部拉长。垂直输出管的特性为非线性输入特性：上弯输出特性：下弯耦合电容（含S校正电容）选择不当，使低频分量损失。,现象,校正方法,上线性校正：下线性校正：,与水平扫描共有的非线性失真：偏转线圈、CRT。,九、视频放大器,1、基本概念视频放大器视放；辉亮放大器辉放；Z-轴部件。解决控制电子束的强弱和有无的问题。彩色显示时需要相同的三个放大器。2、视频信号的特点：脉冲特性；正负极性；幅频特性种类：,3、视频信号的带宽幅频特性,工程上估算视频设备通道带宽的经验法则是：使通道带宽为所控制信号带宽的23倍。,带宽的计算：（1）带宽=最高频率（2）BW=0.35/（3）BW=(TPVt)/23,设某系统输入的视频信号最高分辨率为12801024，行频fH=64KHZ,帧频fv=60HZ,象素点频Pm110MHZ,显示一个点的时钟周期Td9.1ns。（1）BW=fmax=55MHZ，即这种信号的带宽55MHZ；（2）BW=0.35/(Td/2)77MHZ；（3）TP=12801024，Vt=60HZ，带入计算可得BW120MHZ。,提高带宽的措施：,4、视频放大器电路分析,（1）对视频放大器的要求a)电压增益高；b)频带要足够宽；“宽频带的线性电压放大器”c)失真小（包括相位失真和灰度失真两种）；d)其它要求：视频放大器的输出信号极性要正确。若输出驱动CRT的控制极应为正极性；驱动阴极时则应为负极性。视频电路中应包含亮度、对比度调节，且调节时不应引起频率特性变化或波形失真。视频电路中还应插入消隐控制，以便在水平、垂直回扫期间截止电子束。视频放大器与CRT相连时还要加入泄放电路，以避免在CRT打火时损坏电路元件。,（2）实际电路分析,5、荫罩管的黑白平衡校正,十、CRT显示器故障模式与失效机理,1、故障模式因物理起因和分析角度不同，可分类如下：独立型故障相关型故障间歇性故障（随机故障）瞬时性故障逻辑性故障（逻辑错）非逻辑性故障边缘性故障软件故障漏电故障固定性故障（桥接、竟态、s-a-1/0）参数故障过热故障机械故障人为故障其它故障,硬件故障,按影响范围分,按持续时间分,按界面分,暂时性故障,永久性故障,2、失效机理,从失效规律、失效形式、失效本质、失效原因等几方面加以说明。（1）失效规律“浴盆曲线”,（2）失效形式,突然失效灾难性失效元器件参数急剧变化造成，通常表现为短路或开路。如：焊接不牢、电容击穿、管脚短路等。退化失效衰变失效或漂移失效因元器件制造公差、温度系数变化、材料变质、电应力负荷改变、电源电压波动、工艺不良、随机影响和老化过程引起。局部失效某一元件退化使系统局部性能变化。整体失效或叫“全局失效”，即整个系统功能失效。,（3）失效本质,元器件失效的原因是因为瞬时应力变化超过了极限强度而引起的。“应力”的表现形式在本质上为电、热、机械和电磁场等。温度一般温度超过60C，电子元器件就会发生故障。温度每上升10C，电子元器件的可靠性降低25%。湿度湿度过高会使封装不良、气密性差的元器件遭受腐蚀或短路；湿度过低时，极易产生静电。一般要求湿度在40%60%为宜。振动与冲击振动与冲击会使一些内部有缺陷的元器件加速失效，造成接触不良，甚至短线。无法避开振动源时，应采取减振、抗冲击的措施。电压电源电压不正常会使不稳定的电子器元件加速失效。对于电容来说，其失效率正比于所加电压的5次幂。电磁场电磁场不仅使CRT电路产生电磁泄漏和干扰，使显示器出现斜条纹或雪花，光标无法拖动，严重时还会造成元器件损坏。静电静电是电子元器件，尤其是CMOS器件的大敌，它使元器件击穿或损坏。,（4）失效原因,元器件本身缺陷封装不严、键合不牢、硅片裂纹、氧化层真孔等。静电击穿静电是MOS器件损坏的主要原因。当工作人员身穿尼龙或丝绸工作服，橡胶拖鞋走动或长时间工作时，往往会因摩擦产生静电。带静电的人接触设备时，就会向设备放电，造成CRT设备的器件击穿损坏。电磁干扰使CRT设备显示出错。温度高于正常值时，元器件的失效率会成倍增加。湿度湿度过高会使封装不严、气密性不好的元器件遭受腐蚀，使电路漏电，造成退化失效。振动冲击造成内部有缺陷的元器件加速失效，导致灾难性的后果。硬件问题元器件性能差、连接不良、功能错误、磨损等。管理问题环境污染、无操作规程、胡乱插拔电源等。显示器失效的基本原因可归结为：瞬时应力（电压、电流、温度、湿度、振动冲击、电磁干扰等）超过了临界值。,3、显示器失效分析,(1)对3000多台显示器故障的统计分析结果：半导体失效率37.65%电容器失效率20.68%电阻失效率17.36%CRT部件失效率16.52%电位器失效率7.42%开关、接插件失效率4.49%变压器失效率2.67%,(2)可靠性测评结果：,元器件数量是关键元器件数量愈大，整机故障率愈高，MTBF愈小。应尽量采用LSI、VLSI。同类显示器中，用中小规模IC和用大规模IC相比结果如下：在地面固定环境下，上升76%，MTBF下降43%；在恶劣环境下，上升95%，MTBF下降48%。元器件质量等级影响极大军品与民品器件的之比为13.813MTBF之比为3.8131,降额设计十分重要,降额系数S超界，会使元器件失效。晶体管S=工作电压/额定电应力（电压、电流、功率）。常温下：S0.5；恶劣环境：S0.7.电阻S=工作功率/额定功率。一般要求S0.5.电容S=工作电压/额定电压。铝电解：S0.8胆电解S0.6其它介质S0.5.电感S=工作电压/额定电压。S0.5.温度过高使器件失效或性能下降元器件的工作温度范围：地面良好30C恶劣环境42C地面移动60C潜艇40C舰船良好仓40C舰船普通仓45C舰船仓外70C飞机坐仓55C飞机无人仓70C导弹发射55C其它：湿度、电压、电流、工艺、振动、冲击、干扰等。,4、提高CRT显示器可靠性的途径,（1）可靠性设计尽量采用成熟的结构和典型电路；系统结构尽量从简，积木化、插件化；采用新技术时，注意其成熟性、继承性，逐步发展，形成系列；尽量采用数字电路，少用模拟电路；尽量采用集成电路，少用分立元件；尽量使用无源器件，有源器件应减到最少；合理的降额设计、容差和漂移设计；进行三防设计、热设计、抗振设计、电磁兼容设计；科学的可靠性预计、分配；,（2）严格生产工艺、质量管理和控制,元器件的老化、筛选先将元器件测试一遍，然后施加外应力，经过一定时间后，再测试，以剔除不合格的元件。这个过程就叫做“筛选”。筛选方法：高温存储：加速性质的寿命实验。烘箱温度120C300C，使潜在故障加速暴露。功率老化：在高温环境，加上一定的功率，经过较长时间后，再测试筛选。温度冲击：高、低温交替冲击，使元器件材料的热胀冷缩不匹配、管芯引线温度系数不匹配、芯片裂纹、封装不良等缺陷加速暴露。振动冲击：在一定频率、一定加速度下对元器件振动、冲击负荷，借以发现元器件内部连接不良、瞬间短路、开路等不合格元件。湿度筛选：在温度为40C65C，相对湿度为98%的环境下，存放几十小时，再观测其镀层，并测试