plik


ÿþZESPÓA SZKÓA MECHANICZNO-ELEKTRONICZNYCH Gliwice, ul. Toszecka 25b Urzdzenia techniki komputerowej Monitory komputerowe: budowa, zasada dziaBania Prowadzcy: mgr in|. MirosBaw Zelent (zelent.miroslaw@gmail.com) PodziaB monitorów w zale|no[ci od sposobu generowania obrazu CRT LCD (Cathode-Ray Tube) (Liquid Crystal Display) Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Budowa monitora CRT [1] lampa katodowa (kineskopowa) w formie szklanej pró|niowej tuby [2] dziaBa elektronowe wraz z ukBadami skupiajcymi wizki [3] wizki elektronów [4] cewka odchylajca [5] luminofor [6] maska [7] anoda Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Zasada dziaBania monitora CRT (1) Zasada tworzenia obrazu w kolorowym monitorze CRT polega na wysyBaniu w kierunku przedniej szyby powleczonej warstw luminoforu, trzech wizek elektronów (po jednej dla ka|dego skBadowego koloru RGB) za pomoc trzech dziaB elektronowych umieszczonych w tylnej cz[ci pró|niowej tuby kineskopu. Wizki te s kierowane za pomoc silnego pola magnetycznego (cewki odchylajce) tak, aby trafiaBy w odpowiedni obszar na luminoforze. Luminofor jest to [wieccy pigment - fosfor, materiaB majcy wBasno[ci [wiecenia pod wpBywem padajcego naD promieniowania. Tworzc obraz wizki przemiataj ekran wzdBu| pojedynczej poziomej linii, zwanej lini wybierania, od lewej do prawej, roz[wietlajc punkty luminoforu i powodujc ich ja[niejsze bdz ciemniejsze [wiecenie, w zale|no[ci od chwilowego napicia sterujcego dziaBem elektronowym. Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Zasada dziaBania monitora CRT (2) Czstotliwo[ pozioma czstotliwo[ z jak monitor rysuje pojedyncz lini obrazu, mierzona w kilohercach [kHz] Po narysowaniu linii obrazu i osigniciu prawego brzegu ekranu wizki s chwilowo wygaszane, po czym cewki odchylajce kieruj je na pocztek nastpnej linii ku doBowi ekranu i proces nastpuje od nowa, a| do zapeBnienia caBego ekranu linia po linii. Gdy caBy ekran si zapeBni, wizki znowu zostaj wygaszone, po czym caBy cykl rysowania obrazu zaczyna si od nowa od góry ekranu (od pierwszej linii). Czstotliwo[ od[wie|ania (pionowa) czstotliwo[ z jak monitor rysuje caBy ekran (wszystkie linie obrazu) - podawana w hercach [Hz]. Aby unikn migotania ekranu i zmczenia oczu, obraz w pionie powinien by rysowany 85 razy w cigu sekundy (czstotliwo[ od[wie|ania 85 Hz) Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Maska Przed warstw luminoforu znajduje si tzw. maska (ang. shadow mask), która peBni funkcj filtru dbajcego o to, aby elektrony uderzaBy idealnie w powierzchni wyznaczonych pól luminoforu (subpikseli) - co pozytywnie wpBywa na jako[ obrazu. Rodzaje masek: perforowana szczelinowa szczelinowo-perforowana (IBM Delta) (Trinitron, Diamondtron) (NEC Cromaclear) Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Rodzaje masek (1) Maska perforowana wystpowaBa w pierwszych monitorach CRT, zostaBa opracowana przez firm IBM. Jej najwiksz wad jest zbyt du|a powierzchnia, co wpBywa na obni|enie jasno[ci obrazu IBM Delta Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Rodzaje masek (2) Maska szczelinowa zostaBa po raz pierwszy zastosowana w kineskopach SONY Trinitron oraz Mitsubishi Diamondtron. Charakteryzuje si bardzo niewielk powierzchni, co sprawia |e obraz jest jasny a kolory |ywe. Wad tej maski jest konieczno[ zastosowania poziomych drutów stabilizujcych, które mog by widoczne przy wy[wietlaniu na caBym ekranie jasnego koloru. Druty te sBu| do wytBumiania zabBkanych elektronów i zredukowania wibracji Trinitron, Diamondtron Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Rodzaje masek (3) Maska szczelinowo-perforowana zostaBa po raz pierwszy zastosowana w kineskopach NEC Cromaclear. Stanowi kompromis midzy dwoma poprzednimi rozwizaniami - kosztem nieznacznej utraty jako[ci obrazu zrezygnowano z dwóch drutów stabilizujcych. Równie| koszt produkcji tej maski jest du|o ni|szy NEC Cromaclear Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Wady i zalety monitorów CRT [rednia jasno[/kontrast obrazu szybki czas reakcji du|e gabaryty / waga monitora, wieloczstotliwo[, std trudniejsza regulacja czyli mo|liwo[ zmiany rozdzielczo[ci du|y pobór mocy wierne odwzorowanie zawsze istnieje wypukBo[ ekranu kolorów czstotliwo[ od[wie|ania ma du|e kty widzenia istotny wpByw na jako[ obrazu obrazu oraz zmczenie oczu wy|sza emisja promieniowania elektromagnetycznego Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Testowanie monitora CRT (1) Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Testowanie monitora CRT (2) Test konwergencji (zbie|no[ci) Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Testowanie monitora CRT (3) BBdy konwergencji (zbie|no[ci) poziomej pionowej Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Testowanie monitora CRT (4) ZnieksztaBcenia geometrii obrazu Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Budowa monitora LCD [1] filtr polaryzacyjny [2] szklane podBo|e [3] przezroczyste elektrody [4] warstwa wyrównujca [5] ciekBe krysztaBy [6] filtry koloru Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Zasada dziaBania monitora LCD (1) Zasada tworzenia obrazu w kolorowym monitorze LCD jest nieco inna ni| w monitorach CRT. Zrezygnowano z dziaBa elektronowego, dziki czemu monitor ma du|o mniejsze gabaryty i wag. yródBem [wiatBa s najcz[ciej cienkie lampy jarzeniowe (albo diody LED w du|o dro|szych monitorach ledowych). ZwiatBo jest przepuszczane przez filtr polaryzacyjny, który przepuszcza fale [wietlne o okre[lonej fazie. Nastpnie strumieD [wiatBa tafia na filtr z poziomymi szczelinami, po czym przechodzi przez warstw polikrzemow zwan ciekBymi krysztaBami i trafia na drugi filtr z pionowymi szczelinami. Je|eli strumieD [wiatBa nie zostanie zaBamany o 90° przez warstw ciekBych krysztaBów, to [wiatBo zostanie caBkowicie zatrzymane na drugim filtrze. Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Zasada dziaBania monitora LCD (2) Je|eli jednak strumieD [wiatBa zostanie zaBamany o 90° przez molekuBy ciekBych krysztaBów, to [wiatBo zostanie podane na ekran. MolekuBami ciekBych krysztaBów sterujemy za pomoc tranzystorów - podanie napicia powoduje odpowiednie zorientowanie czstek i zaBamanie strumienia [wiatBa o 90° (wzbudzenie). Ka|dy piksel w monitorze LCD skBada si z trzech (tzw. triada) subpikseli odpowiadajcych kolorom RGB. Ka|dy subpiksel jest sterowany niezale|nie oddzielnym tranzystorem. Dead pixel to subpiksel, który nie zmienia swojej barwy lub si nie wzbudza - np. w wyniku awarii tranzystora sterujcego - brak zaBamania strumienia [wiatBa Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania PodziaB matryc ciekBokrystalicznych Matryce pasywne stosowano w pocztkach technologii LCD - pojedyncze tranzystory sterowaBy caBymi wierszami i kolumnami pikseli. Monitory oparte na matrycach pasywnych smu|yBy (miaBy wolny czas reakcji, pojawiaBy si smugi i cienie) Matryce aktywne ka|dy subpiksel sterowany jest oddzielnym tranzystorem cienkowarstwowymi (ozn. TFT - Thin Film Transistor) PowstaBo kilka odmian matryc aktywnych: " TN (Twisted Nematic) " MVA (Multidomain Vertical Alignment) " IPS/S (In-Plane Switching / Super In-Plane Switching) Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Twisted Nematic PrzyBo|enie napicia powoduje obrót czstek ciekBego krysztaBu do pozycji prostopadBej do pBaszczyzn elektrod na przeciwlegBych [ciankach ekranu i zablokowanie [wiatBa krótki czas reakcji (<8 ms) maBe kty widzenia, sBabe odwzorowanie kolorów Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Multidomain Vertical Alignment Zastosowano sko[ne (skrtne) ustawienie czstek ciekBego krysztaBu, dziki zastosowaniu specjalnych roztworów poliamidowych pozwalajcych ustawia czstki pod dowolnym kierunkiem. Skrcenie pozwala uzyska identyczny obraz z szerokich któw obserwacji (ponad 170 stopni) Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Patterned Vertical Alignment PVA zostaBa opracowana przez firm Samsung jako alternatywa dla MVA. Konstrukcja matryc PVA jest podobna do MVA - krysztaBy zlokalizowane w domenach zmieniaj poBo|enie tak, aby u|ytkownik patrzc du|ego kta widziaB zawsze niezmienny obraz. Pomimo podobieDstw, wikszo[ parametrów jak i sam proces technologiczny wytwarzania ekranów PVA ró|ni si na tyle znaczco od MVA, |e obie technologie mo|na traktowa jako niezale|ne Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania In-Plane Switching Super In-Plane Switching W tej matrycy elektrody s umieszczone tylko na tylnej [ciance, a czstki ciekBego krysztaBu nie s skrcone wzgldem siebie. Po przyBo|eniu napicia  prowadzenie [wiatBa odbywa si wzdBu| krótszych brzegów molekuB i obraz widoczny jest nawet pod szerokim ktem. W technologii Super I-PS wprowadzono elektrody Bamane uBo|one w zygzaki, co jeszcze bardziej ogranicza przebarwienia dla du|ych któw obserwacji Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Liczba bad pixeli przewidziana norm Martwy lub [wieccy caBy piksel: liczba_pikseli_matrycy · 2 liczba przewidziana norm = 1 000 000 Martwy lub [wieccy subpiksel: liczba_pikseli_matrycy · 5 liczba przewidziana norm = 1 000 000 Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Wady i zalety monitorów LCD bardzo dobra jasno[/kontrast optymalny obraz tylko dla obrazu natywnej rozdzielczo[ci bardzo dobra geometria obrazu [redni czas reakcji maBy pobór mocy gorsze odwzorowanie kolorów ni| w CRT maBe gabaryty/waga std Batwa regulacja jako[ obrazu zale|na od kta widzenia idealnie pBaski monitor problem rozdzielczo[ci - du|o mniejsza emisja typowy 17'' monitor LCD promieniowania wy[wietli obraz w trybie elektromagnetycznego ni| w CRT 1200x1024, za[ monitor CRT o podobnej przektnej maBe znaczenie czstotliwo[ci wy[wietli bez problemu od[wie|ania dla jako[ci obrazu rozdzielczo[ 1600x1200 Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania PoBczenie monitora z komputerem (1) ZBcze DSUB (15 pinów) - sygnaB analogowy (dawniej równie| wtyki BNC) ZBcze popularne w czasach monitorów CRT - niepo|dane w monitorze LCD, poniewa| zachodzi wówczas dwukrotna konwersja sygnaBu: zamiana sygnaBu cyfrowego na analogowy w karcie graficznej oraz zamiana sygnaBu analogowego na cyfrowy w monitorze. Podwójna konwersja powoduje straty w jako[ci obrazu i zwiksza podatno[ na zakBócenia Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania PoBczenie monitora z komputerem (2) ZBcze cyfrowe DVI (Digital Video Interface) Cyfrowy standard przesyBania sygnaBu wideo, w odmianach DVI-I oraz DVI-A umo|liwia tak|e przesyBanie sygnaBu analogowego. Kabel Bczcy monitor z komputerem nie mo|e by dBu|szy ni| 5m. DVI-D - obraz prawdziwie cyfrowy, przesyBany midzy cyfrowym wyj[ciem karty graficznej a cyfrowym wej[ciem monitora DVI-A - u|ywany do podBczenia nowoczesnej karty graficznej z wyj[ciem DVI do monitora z wej[ciem analogowym DVI-I - zapewnia mo|liwo[ przesyBu sygnaBu analogowego zródBa do analogowego monitora jak równie| cyfrowego sygnaBu zródBa do cyfrowego monitora Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania PoBczenie monitora z komputerem (3) ZBcze cyfrowe DVI (Digital Video Interface) Aby podBczy analogow kart graficzn do cyfrowego monitora nale|y u|y elektronicznego konwertera VGA to DVI-D Ró|nica pomidzy wej[ciami typu Single Link a Dual Link polega na zwikszonej dwukrotnie mocy, szybko[ci i jako[ci transmisji dla wej[ Dual Link Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania PoBczenie monitora z komputerem (4) ZBcze HDMI (High Definition Multimedia Interface) Jest to cyfrowy standard przesyBania sygnaBu audio/wideo umo|liwiajcy transmisj w wysokiej rozdzielczo[ci (HD) i dzwiku wielokanaBowego. Stosowany w odtwarzaczach DVD, Blu-Ray, telewizorach typu LCD i plazmowych oraz konsolach do gier. Maksymalna dBugo[ okablowania: 15m Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania PoBczenie monitora z komputerem (5) ZBcze cyfrowe DisplayPort Uniwersalny interfejs cyfrowy (zatwierdzony w maju 2006) opracowany przez VESA (Video Electronics Standards Association). GBównym zamierzeniem nowego standardu jest poBczenie komputer-monitor lub komputer-system kina domowego (w tym np. projektory, telewizory itp.). DisplayPort ju| w swojej pierwszej wersji 1.0 osignB to, co HDMI udaBo si osign dopiero w wersji 1.3b czyli: maksymalna rozdzielczo[ 2560x1600, 24 bitowa gBbia kolorów, maksymalna przepustowo[ sygnaBu w granicach okoBo 10 Gb/s. PeBn specyfikacj jeste[my w stanie osign na kablu o dBugo[ci 15 metrów, przy dBu|szych kablach rozdzielczo[ zostaje zmniejszona do 1920x1080. Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania Niektóre oznaczenia na monitorach Znak  B - monitor speBnia norm polsk bezpieczeDstwa u|ytkowania monitor speBnia normy Unii Europejskiej monitor speBnia normy Szwedzkiej Konfederacji Pracowników UmysBowych midzynarodowy program promujcy artykuBy energooszczdne Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania PrzyszBo[? (PDP) PDP (Plasma Display Panel) w kineskopach plazmowych wykorzystuje si wBa[ciwo[ci gazów szlachetnych, które pobudzone wysokim napiciem przechodz w stan tzw. plazmy. Reakcja ta odbywa si jednocze[nie w kilku milionach pikseli na caBym ekranie. Ka|dy piksel skBada si z trzech tzw. subpikseli dla kolorów podstawowych: RGB (czerwony, zielony i niebieski). Subpiksel to rurka szklana z ksenonem, na jej koDcach znajduj si elektrody do których przykBadane jest wysokie napicie. Ró|nica potencjaBów rzdu kilkuset woltów zamienia gaz w plazm, co powoduje emisj promieniowania UV. Promieniowanie ultrafioletowe nie jest widoczne dla czBowieka, dlatego umieszczono warstw fosforu, który pobudzony tym promieniowaniem emituje [wiatBo widzialne. Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania PrzyszBo[? (OLED) OLED (Organic Light-Emitting Diode) czyli organiczne diody [wiecce. Pierwszego odkrycia zwizku organicznego emitujcego [wiatBo widzialne na skutek przepBywu prdu dokonano w laboratorium Uniwersytetu w Cambridge, ale prawdziwy przeBom w tej technologii nastpiB w 2007 roku. Firma SONY przedstawiBa maBy, elastyczny wy[wietlacz o przektnej 2.5 cala oraz 11-calowy telewizor o rozdzielczo[ci 960×540 pikseli oraz kontra[cie 1000000:1. Ma on grubo[ jedynie 3 mm. Odbiornik wa|y okoBo 2 kg i posiada zBcze HDMI. Wad wy[wietlaczy OLED jest ograniczona |ywotno[ materiaBów organicznych. Surowcem do produkcji [wieccych diod organicznych jest organiczny polimer, znany wcze[niej jako surowiec do wyrobów z folii i innych tworzyw. Umieszczajc taki przewodzcy polimer pomidzy dwoma elektrodami, na których wystpuje ró|nica potencjaBów uzyskujemy przepByw prdu oraz towarzyszce mu promieniowanie [wietlne. Monitory komputerowe - budowa, zasada dziaBania

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Budowa i zasada działania programowalnych sterowników PLC
Budowa i sposób działania napędów optycznych
Mierniki eksplozymetryczne budowa, zasady działania użytkowanie
Budowa i zasada działania podzespołów komputera
Budowa i sposób działania płyt głównych
8 budowa i zasada dzialania maszyn pradu stalego
utk6 monitor crt zasada dzialania
Czujniki pomiarowe Budowa i zasada dzialania
Budowa, sposób działania i podstawowe parametry dysków twardych
Silnik elektryczny budowa i zasada działania
Budowa i zasada działania pamięci półprzewodnikowych
Budowa i zasada działania FDD
budowa i działanie układów rozrządu silników spalinowych
Budowa i działanie układów paliwowych silników o ZI
Sieci komputerowe Budowa i dzialanie siekom
Budowa i dzialanie napedow optycznych

więcej podobnych podstron