Министерство Образования и науки Республики Казахстан
Южно-Казахстанский политехнический колледж
Специальность: 3703 «Вычислительные машины, комплексы,системы и сети»
Курсовой проект
Учащийся: Марин С.
Группа: 472
Руководитель курсового
проектирования: Элиадзе Ю.А.
Содержание
Введение
1. Мониторы на основе ЭЛТ
1.1 Цифровые (TTL) мониторы
1.2 Монохромные цифровые мониторы
1.3 Цветные (RGB)цифровые мониторы
1.4 Аналоговые мониторы
1.5 Мультичастотные мониторы
2. Общая характеристика и описание монитора VIEWS0NIC-17GA/GL
2.1 Технические характеристики
3. Особенности конструкции
3.1 Схема разборки и сборки монитора VIEWSONIC 17GAA5L
4. Структурная схема монитора VIEWSONIC 17GAJGL
4.1 Структурная схема
4.2 Функциональная схема
4.3 Принципиальная схема
4.4 Тракт обработки видеосигналов
4.5 Система управления
4.6 Процессор разверток
4.7 Выходной каскад кадровой развертки
4.8 Выходной каскад строчной развертки
4.9 Источник высокого напряжения
4.10 Блок формирования напряжения динамической фокусировки
4.11 Схема поворота растра
4.12 Схема размагничиваниякинескопа
4.13 Источник питания
4.14 Блок обработки аудиосигналов
5. Спецчасть. Одноплатный логический анализатор дляустройства сопряжения (УС)
Заключение
Литература
Введение
С точки зрения принципа действиявсе мониторы для PC можно разделить на две большиегруппы.
Мониторы на основеэлектронно-лучевой трубки (ЭЛТ), называемой также кинескопом.
Плоскопанельные мониторы,выполненные, как правило, на основе жидких кристаллов, т.е. иначежидкокристаллические (ЖК) или иначе LCD-мониторы (Liquid Crystal Display).
В данной дипломной работепроизводится исследование и анализ конструктивных особенностей, техническогообслуживания и ремонта ЭЛТ мониторов PANASYNC SM70.
1. Мониторы на основе ЭЛТ
Наиболее распространеннымиустройствами отображения информации являются мониторы на основе ЭЛТ. Принципдействия таких мониторов мало отличается от принципа действия обычноготелевизора и заключается в том, что испускаемый электронной пушкой пучокэлектронов, попадая на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение. Напути пучка электронов обычно находятся дополнительные электроды: модулятор,регулирующий интенсивность пучка электронов и связанную с ней яркостьизображения, фокусирующий электрод, определяющий размер светового пятна, атакже размещенные на горловине ЭЛТ катушки отклоняющей системы, позволяющиеизменять направление пучка.
Любое текстовое или графическоеизображение на экране монитора компьютера (так же как и телевизора) состоит измножества дискретных точек люминофора, представляющих собой минимальный элементизображения (растра), называемых пикселами.
Такие мониторы называются растровыми.Электронный луч в этом случае периодически сканирует весь экран, образуя нанем близко расположенные строки развертки.
По мере движения луча по строкамвидеосигнал, подаваемый на модулятор, изменяет яркость светового пятна иобразует видимое на экране изображение.
Разрешающая способность монитораопределяется числом элементов изображения, которые он способен воспроизводитьпо горизонтали и вертикали, например, 640x480 или 1024x768 пикселов.
Если в телевизоре видеосигнал,управляющий яркостью (интенсивностью электронного пучка), является аналоговым, т.е.непрерывным по времени и уровню, то в мониторах PCможет использоваться как аналоговый, так и цифровой видеосигнал.
В зависимости от этого мониторына основе ЭЛТ принято разделять на аналоговые и цифровые. Историческипервыми устройствами отображения информации — мониторами для PC- были именно цифровые мониторы (TTL).
1.1 Цифровые (TTL) мониторы
Управление цифровыми мониторамиосуществляется двоичными сигналами, которые имеют только два значения: логическуюединицу — «1» и логический ноль — «О» («да» и«нет»). Уровню логической единицы соответствует напряжение около 5 В,уровню логического нуля — не более 0,4 В. Поскольку такие же уровни логической«1» (2,4-5 В) и логического «0» (0-0,4 В) используются вшироко распространенной стандартной серии микросхем на основетранзисторно-транзисторной логики, или TTL (TransistorTransistorLogic— транзисторно-транзисторная логика), цифровыемониторы часто называют TTL-мониторами. Первые TTL-мониторы были монохромными, более поздние модели — цветными.
1.2 Монохромные цифровые мониторы
К этой группе относятсямонохромные мониторы, сигналы управления которыми формируются графическимикартами стандартов MDA (MonochromeDisplayAdapter) или Hercules, изредка — EGA (Enhanced
GraphicsAdapter). Уже изсамого названия «монохромный» ясно, что точка на экране может бытьтолько светлой или темной. В лучшем случае точки могут различаться еще и своейяркостью.
Монитор Herculesформирует изображение только в виде светлых и темных точек с разрешением720x350; растр на его экране появляется только при подключении к PC. Это происходит потому, что блок развертки монитора генерируетсигналы для отклоняющей системы только при наличии внешних синхроимпульсов отвидеоадаптера.
Поскольку ЭЛТ монохромногомонитора имеет только одну электронную пушку, она меньше цветных ЭЛТ, благодарячему мониторы Hercules компактнее и легче других мониторов.Кроме того, монохромный монитор работает с более низким анодным напряжением,чем цветной (15 кВ против 21-25 кВ), поэтому потребляемая им мощностьзначительно ниже (30 Вт вместо 80-90 Вт у цветных). Эти значения приводятся наобратной стороне корпуса монитора.
TTL-мониторыможно отличить от аналоговых также по количеству контактов на разъеме дляподключения к PC: все они имеют двухрядный 9-контактныйштекер типа D (вилка), тогда как аналоговые (VGA и выше) — трехрядный 15-контактный.
1.3 Цветные (RGB) цифровыемониторы
Поскольку кинескоп цветногомонитора имеет не одну, а три электронные пушки для красного (Red), зеленого (Green)и синего (Blue) цветов с раздельнымуправлением, его также называют RGB-монитором.Заметим, что современные аналоговые мониторы также являются RGB-мониторами, поскольку термин «RGB-монитор»обозначает только тот факт, что сигналы основных цветов подаются на мониторнезависимо, по трем отдельным проводам, при этом характер сигнала (цифровой илианалоговый) значения не имеет.д.анный термин был введен для того, чтобыотличать такие мониторы от более ранних моделей цветных мониторов, управление которыми,подобно телевизору, осуществлялось композитным видеосигналом, несущиминформацию о яркости и цветности и передававшимся по одному проводу. Вчастности, такой композитный видеосигнал может формировать видеоадаптер CGA (ColorGraphicAdapter), для чего на нем имеется специальныйкоаксиальный разъем типа RCA, также известный подназванием «тюльпан».
Цифровые RGB-мониторыпредназначены для подключения к видеокартам стандарта CGAи EGA. Размер палитры (максимально возможное количествоотображаемых цветов) каждого из мониторов определяется количеством двоичныхсигналов, используемых для управления электронными пушками.
Видеосигнал на монитор CGA подается по четырем проводам: трем основным (R, G, В) и одному дополнительному (Intensity, или I). Сигнал I изменяет интенсивность электронных пучков, излучаемых всемитремя пушками одновременно. В этом случае говорят о цветовой модели IRGB, позволяющей отобразить 24 = 16 цветов.
На монитор EGAвидеосигнал подается уже по шести проводам: сигналы трех основных (R, G, В) и трех дополнительных (г, g, b) цветов, позволяющиеиндивидуально регулировать интенсивность электронного пучка каждой пушки. Такаямодель называется RrGgBg. Она позволяет отобразить 26= 64 оттенка цвета, однако ее возможности использованы в видеосистеме EGA лишь частично — из-за ограниченного объема видеопамятидля кодирования цвета пиксела используется не более 4 бит, поэтому одновременноможно отобразить только 16 цветов.
Помимо цветного, цифровые RGB-мониторы поддерживают и монохромный режим работы сотображением до 16 градаций серого (в этом случае сигналы трех цветов имеютодинаковую интенсивность). Цифровые RGB-мониторы (вчастности, CGA) по сравнению с мониторами Hercules имеют меньшее разрешение. Назначение контактовразъемов мониторов CGA и EGAприведено в табл.1 и 2 соответственно.
Таблица.1. Назначениеконтактов разъема CGAНомер контакта Сигнал 1 Корпус 2 Корпус 3 Красный 4 Зеленый 5 Синий 6 Интенсивность 7 Спецификация изготовителя 8 Строчный синхросигнал 9 Кадровый синхросигнал
Таблица 2. Назначениеконтактов разъема EGAНомер контакта Сигнал 1 Корпус 2 Интенсивность (красный) 3 Красный 4 Зеленый 5 Синий 6 Интенсивность (зеленый) 7 Интенсивность (синий) 8 Строчный синхросигнал 9 Кадровый синхросигнал
В настоящее время цифровыемониторы являются большой редкостью, поскольку по современным меркам качествоформируемого ими изображения, а также их эргономические свойства не выдерживаютникакой критики. Можно смело утверждать, что они вредны для здоровья в целом идля зрения — в особенности.1.4 Аналоговые мониторы
Аналоговые мониторы этомониторах, которые работают с видеокартами стандарта VGA(VideoGraphicsArray) и выше. Они способны поддерживатьразрешение 640x480 пикселов и более высокое.
Главная причина перехода каналоговому видеосигналу состоит в ограниченности палитры цифрового монитора. Прииспользовании двоичных видеосигналов расширение палитры возможно только за счетувеличения количества цветов, однако это тупиковый путь: если количествопроводов в кабеле еще можно увеличить, то количество управляющих электродов (модуляторов)электронной пушки увеличить нельзя.
Если, к примеру, задаться цельюполучить режим True Color (24 бита на пиксел) на цифровом мониторе, то придетсясконструировать ЭЛТ с тремя электронными пушками, каждая из которых должнаиметь 8 (!) модуляторов. Совершенно очевидно, что это нереально.
В результате разработчики сталииспользовать не цифровой (двоичный), а аналоговый видеосигнал, который можетпринимать любое значение в диапазоне от 0 до 0,7 В. Поскольку этих значенийбесконечно много, то палитра аналогового монитора не ограничена. Другое дело,что видеоадаптер может обеспечить только конечное количество градаций уровнявидеосигнала, что в итоге ограничивает палитру всей видеосистемы в целом.
Аналоговые мониторы так же, каки цифровые, бывают цветными и монохромными, при этом цветной монитор можетработать в монохромном режиме. Наиболее распространены, естественно, цветныемониторы, однако и монохромные аналоговые мониторы пользуются спросом,поскольку имеют ряд преимуществ по сравнению с цветными: меньшие габариты иэнергопотребление, более низкую стоимость, лучшую резкость изображения (в нихотсутствует зернистая структура люминофора, свойственная цветным мониторам).
Максимальное количество градацийсерого, которое может отображать видеосистема с монохромным монитором,определяется видеоадаптером (точнее, разрядностью его цифроаналоговогопреобразователя и объемом видеопамяти). При использовании стандартноговидеоадаптера VGA можно получить 64 оттенка серого, прииспользовании более современных адаптеров SVGA — 256.
Видеосигнал на аналоговыймонитор подается через 15-контактный трехрядный D-образныйразъем (стандартный разъем VGA, табл. .3). Посколькуполоса частот видеосигнала аналогового монитора значительно шире, чем уцифрового, для передачи RGB-сигналов используются витыепары (1-6, 2-7, 3-8). Наличие специальных битов идентификации позволяетвидеоадаптеру автоматически определить, какой монитор подключен: цветной илимонохромный. В последнем случае для передачи видеосигнала задействуется толькоодна пара контактов 2-7.
Таблица 3. Назначениеконтактов разъема VGA
Номер
контакта Сигнал
Номер
контакта Сигнал 1 Красный 9 Ключ (контакт отсутствует) 2 Зеленый 10 Нулевой (синхроимпульсы) 3 Синий 11 Бит идентификации 0 4 Бит идентификации 2 12 Бит идентификации 1 5 Земля (общий провод) 13 Строчные синхроимпульсы 6 Нулевой (красный) 14 Кадровые синхроимп ульсы 7 Нулевой (зеленый) 15 Не используется 8 Нулевой (синий)
1.5 Мультичастотные мониторы
Синхронизация означает не чтоиное, как временное согласование двух или более элементов. Она необходима такжедля согласования работы видеоадаптера и монитора. С этой точки зрениявидеоадаптер формирует два сигнала синхронизации: строчной частоты (сигналсинхронизации по горизонтали, или строкам; измеряется в килогерцах) и кадровойчастоты (сигнал синхронизации по вертикали, или кадрам; измеряется в герцах). Вразличных режимах и, соответственно, при различных разрешениях частоты этихсигналов могут различаться.
Все современные мониторы впервом приближении можно разделить на три большие группы:
с фиксированной частотой;
с несколькими фиксированнымичастотами;
многочастотные (их такженазывают мультичастотными).
Мониторы с фиксированной частотойвоспринимают синхросигналы какой-либо одной частоты, например, для кадровойразвертки 60 Гц, для строчной — 31,5 кГц. Мониторы с несколькими фиксированнымичастотами менее критичны к значениям частот синхроимпульсов и могут работать снабором из двух или более сочетаний частот кадровых и строчных синхроимпульсов.Мультичастотные мониторы, называемые иногда Multisync (поназванию мониторов, выпускаемых фирмой NEC), обладаютспособностью настраиваться на произвольные значения частот синхросигналов из некоторогозаданного диапазона, например, 30-64 кГц для строчной и 50 — 100 Гц длякадровой развертки.
2. Общая характеристика и описание монитора VIEWS0NIC-17GA/GL
МОДЕЛЬ VS1769-GA-1
МониторVIEWSONIC 17GA/GL модели VS1769-GA-1 производствафирмы MATSUSHITA ELECTRIC (PANASONIC) предназначен для работыв стационарных условиях. В нем применена цветнаяэлектронно-лучевая трубка с повышенными эксплуатационными характеристиками, вкоторой использованы электронная пушка с двойной системой излучателей, маска сантистатическим тонирующем покрытием из инвара, а также дополнительная зашитаот излучений.
Схема и конструкция монитора VIEWSONIC 17GA/GLобеспечивают выполнениеследующих функций:
обработку и отображениетекстовой и графической информации, поступающей в стандартах обмена VGA, SVGA;
поддержку стандарта VESA DDC;
вывод на экран перечня меню;
самотестирование;
оптимизацию задач OSD;
обеспечение высокого качестваизображения в широком диапазоне цветовых оттенков;
минимизацию искажений растра;
динамическую фокусировку лучей;
обеспечение цифровой технологиимультиразвертки (8 режимов) с настройкой и отслеживанием заданных параметров;
поддержку микропроцессорасистемной шины 1%;
хранение в памяти 13 градацийоперативных настроек;
контроль и блокировку смещения (вращения)растра;
высокое качество воспроизведениязвука за счет использования встроенных динамических головок;
возможность использованиявстроенного или внешнего микрофона, а также выносных динамических головок;
подавление помех типа «муар»;
адаптацию к колебаниямнапряжения питания в диапазонах 90-132 В, 198-264 В.2.1 Техническиехарактеристики
Монитор VIEWSONIC17GAA3L имеет следующиетехнические характеристики: Тип кинескопа М41КХН140Х Диагональ кинескопа 17" (43см) Угол отклонения луча
90е Размер зерна экрана не более 0,27 мм Частотный диапазон разверток: по горизонтали по вертикали 30-70 кГц 50-180 Гц Максимальная разрешающая способность 1280x1024 Входной видеосигнал аналоговый Амплитуда сигнала на комплексной нагрузке 75 Ом 0,7 В Входной синхросигнал дискретный, однопол ярный, ТТЛ уровень Смешанный синхросигнал дискретный, биполярный, ТТЛ уровень Динамический диапазон входного видеосигнала 0-0.7 8 Полоса видеочастот не менее 100 МГц Номинальная выходная мощность аудиосигнала 3x3 Вт Напряжение питания -90-132 В, — 198-264 В; 50У60 Гц Потребляемая мощность 100 Вт Размеры 418x438x438 мм Вес 18,5 кг
3. Особенности конструкции
Конструктивно все электронныекомпоненты монитора VIEWSONIC 17GA/GLрасположены на платах, которые имеют следующееобозначения:
основная плата (MAIN PCB);
плата обработки видеосигналов (CRT);
плата обработки аудиосигналов (AUDIO PCB).
В состав монитора VIEWSONIC 17GA/GLтакже входят:
кинескоп (CRT);
петля размагничивания кинескопа;
отклоняющая система;
маска кинескопа;
корпус;
подставка;
сегмент поворотного механизма;
держатель динамической системы.3.1 Схема разборки и сборки монитора VIEWSONIC 17GAA5L
На основной плате (1), котораяявляется сложным конструктивным элементом, смонтированы главные функциональныеузлы монитора.
С целью зашиты от механическихповреждений основная плата (1) установлена в специальный пластмассовый каркас (2)сложной конфигурации с несколькими ребрами жесткости и пружинящими замками. Вкаркасе имеются направляющее плоскости, позволяющее фиксировать основную платув корпусе монитора, а также отверстия для винтов, которыми она крепится кребрам жесткости. В каркасе (2) сделаны сквозные отверстия для обеспеченияциркуляции воздуха.
Блок обработки видеосигналовсобран на отдельной плате (3) в экранирующем кожухе (4) и закреплен нагорловине кинескопа (5).
Экран кинескопа защищен отмеханических повреждений маской (14), которая вместе с электронно-лучевойтрубкой (5) и петлей размагничивания (7) жестко крепится винтами к переднейпанели (6) монитора.
На горловине кинескопаразмешаются катушки отклоняющей системы (8) и магниты (9). Плата обработкиаудиосигналов (10) установлена на пластмассовом каркасе (11), который крепитсявинтом к каркасу основной платы. Динамические головки (12,13) расположены накронштейнах (15,16), закрепленных на передней панели.
Для кнопок клавиатуры управления(17) и клавиши включения (18) в нижней части передней панели мониторапредусмотрены соответствующее отверстия.
Все основные узлы и блокимонитора помешаны в корпус (19) с металлическим экраном (20), который помимофункции зашиты обеспечивает необходимую жесткость изделия.
Предусмотрена возможностьвращения монитора в разных плоскостях и вокруг собственной оси, что достигаетсяблагодаря специальной подставке (21), оборудованной шарнирным механизмом.
/>
Рис.1. Схема разборки и сборкимонитора VIEWSONIC 17GAA5L
4. Структурная схема монитора VIEWSONIC17GAJGL
В состав монитора VIEWSONIC 17GA/GLвходят следующееосновные узлы и блоки:
тракт обработки видеосигналов;
блок обработки аудиосигналов;
система управления;
процессор разверток;
выходной каскад кадровойразвертки;
выходной каскад строчнойразвертки;
блок питания;
источник высокого напряжения;
схема поворота растра;
схемы коррекции;
схема размагничивания кинескопа;
блок формирования напряжениядинамической фокусировки.4.1 Структурная схема
Входные сигналы R, G, В через 15-контактный разъем идиодный ограничитель, предотвращающей повреждение монитора при отсоединениикомпьютера, поступают на видеоусилители, расположенные в видеопроцессоре IC1301.
Каскады микросхемы IC1301 помимо усиления обеспечивают регулировку уровняусиления и яркости, а также гашение при обратном ходе лучей. Регулировка уровняусиления может производиться как одновременно для всех каналов, так и раздельнодля каждого цвета.
С выходов предварительныхвидеоусилителей сигналы R, G, Вчерез переключатели (IC308), осуществляющие коммутациювходных сигналов и сигналов служебной информации системы OSD,подаются на оконечные видеоусилители (IC1302). Выходныесигналы оконечных усилителей проходят на катоды кинескопа.
Сигналы синхронизации могут бытьраздельными (VS, HS),комбинированными (CS), а также подмешанными ввидеосигнал зеленого цвета. Эти сигналы с контактов 15-контактного разъемаподаются на селектор синхроимпульсов, выполненный на микросхеме IC201. Выделенные синхроимпульсы поступают на процессоруправления IC901.
Процессор IC901вместе с микросхемой энергонезависимой памяти IC902,микросхемами ЦАП (IC1306, IC502,IC751) и клавиатурой образует систему управления. Системауправления производит анализ синхроимпульсов и выбор режима работы, обработкусигналов, поступающих от других узлов монитора, от схем развертки и от блокапитания при возникновении аварийных режимов, а также обеспечивает доступоператора через экранное меню к оперативным регулировкам.
Экранное меню и сигналы системы OSD формируются микросхемой IC1305,управляемой по цифровой шине.
При выборе режима происходитустановка частот развертки и их привязка к синхроимпульсам, а также формированиенеобходимых сигналов коррекции растра в соответствии с установленным режимом.
Синхроимпульсы VSи HS запускают генераторы строчной и кадровойразверток, выполненные на микросхеме IC501.
Импульсы запуска строчнойразвертки с соответствующего выхода процессора разверток IC501поступают на выходной каскад строчной развертки, выполненный на транзисторах0549. Q550. Выходной каскад строчной разверткивырабатывает пилообразный ток отклонения лучей в строчных отклоняющих катушках,напряжение питания схемы размагничивания, ускоряющее и фокусирующее напряжения,а также высокое напряжение для питания первого анода кинескопа.
На соответствующем выводепроцессора разверток IC501 формируются пилообразныеимпульсы, которые поступают на выходной каскад кадровой развертки (IC490), нагруженный на кадровые отклоняющие катушки.
Процессор управления IC901 посредством дискретных команд и аналоговых сигналоввоздействует на выходные каскады строчной и кадровой разверток, блок управленияпитанием строчной развертки, а также на схему поворота растра (IC101,0101 — 0104) с целью коррекции параметров растра всоответствии с выбранным режимом и установленными значениями оперативныхрегулировок. Аналоговые сигналы управления формируются с помощью ЦАП (IC1306, IC502, IC751).
Блок формирования напряжениядинамической фокусировки (IC302, IC303,1С313)вырабатывает импульсное напряжение параболической формы, которое складывается спостоянным напряжением и позволяет производить фокусировку растра по всему полюсверхплоского экрана кинескопа.
Источник питания обеспечиваетпреобразование напряжения сети 220 В переменного тока в постоянные напряжения+5 В, +12 В, +24 В, +33 В, +100 В, +183 В, а также +17 В для блока обработкиаудиосигналов и нити накала кинескопа.
В мониторе имеется блокобработки аудиосигналов, на груженный на малогабаритные громкоговорители илиголовные телефоны, который усиливает звуковые сигналы левого и правого каналов,поступающее от компьютера.
/>
Рис.2. Структурная схемамонитора VIEWSONIC 17GAJGL
4.2 Функциональная схема
Общая функциональная схемамонитора VIEWSONIC 17GAA5L
Функциональные схемы, поясняющиеработу отдельных блоков, узлов и каскадов монитора, приведены ниже:
Функциональная схема селекторавидеосигналов и Формирователя сигналов системы OSD
Функциональная схема выходныхкаскадов тракта обработки видеосигналов
Функциональная схема системыуправления
Функциональная схема процессораразверток и выходного каскада кадровой развертки
Функциональная схема выходногокаскада строчной развертки и источника высокого напряжения
Функциональная схема узлаповорота растра
Функциональная схема источникапитания
Функциональная схема блока обработкиаудиосигналов
Во избежание повтороврассмотрение функциональных схем будет осуществляться одновременно с описаниемпринципиальных схем соответствующих блоков, узлов и каскадов монитора.4.3 Принципиальная схема
Принципиальные схемы блоков иузлов монитора VIEWSONIC 17GA/GL приведены ниже:
Принципиальная схема трактаобработки видеосигналов
Принципиальная схема системыуправления
Принципиальная схема процессораразверток и выходного каскада кадровой развертки
Принципиальная схема выходногокаскада строчной развертки и источника высокого напряжения
Принципиальная схема блокаФормирования напряжения динамической Фокусировки кинескопа
Принципиальная схема источникапитания
Принципиальная схема усилителясигналов емкостного датчика
Принципиальная схема блокаобработки аудиосигналов.4.4 Тракт обработки видеосигналов
Функциональная схема селекторавидеосигналов и формирователя сигналов системы OSD
Функциональная схема выходныхкаскадов тракта обработки видеосигналов
Принципиальная схема трактаобработки видеосигналов
Каскады тракта обработкивидеосигналов расположены на двух платах, заключенных в экранирующей кожух изакрепленных на горловине кинескопа.
В состав тракта входятвидеопроцессор IC1301 и выходной усилительвидеосигналов, выполненный на микросхеме IC1302. Управлениепараметрами видеоусилителей осуществляется выходными сигналамицифро-аналогового преобразователя IC1306.
На плате кинескопа расположеныформирователь сигналов системы OSD, выполненный намикросхеме IC1305, а также микросхема IC201,содержащая селектор синхроимпульсов, детектор режимов и генератор импульсов CLAMP.
Видеосигналы основных цветовпоступают через соединительный кабель на 15-контактный разъем N103 монитора. Наэтот же разъем приходят импульсы синхронизации горизонтальной и вертикальнойразверток или комплексный синхросигнал.
С контактов разъема N103видеосигналы основных цветов через согласующее индуктивности L1003,L1103, L1203, расположенные наосновной плате, и контакты разъема N7 поступают на плату кинескопа.
Через согласующее индуктивности L1001, L1101, L1201и разделительные конденсаторы С1001, С1101, С1201 видеосигналы проходят на цеписхемы защиты, состоящее из двух диодов и токоограничивающего резистора (D1001, D1002, R1004;D1101, D1102, R1104;D1201, D1202, R1204).Затем сигналы основных цветов подаются на соответствующее входы видеопроцессораIC1301 (M52326SP).
Микросхема M52326SP содержит три линейных широкополосных усилителявидеосигналов. При этом усиление каналов может регулироваться как независимо (выводы101301/2,6,10), так и одновременно (вывод IC1301 /13). СигналомCLAMP (вывод IC1301 /14) осуществляетсягашение обратного хода лучей.
Выходные сигналы с выводов IC1301 /24,28,20 через аналоговый переключатель, выполненныйна микросхеме IC1308 (74НС4066М), передаются на каскадыоконечных видеоусилителей. Микросхема 74НС4066М является переключателеманалоговых и цифровых сигналов и выполнена по КМОП технологии. Ее полный аналог- микросхема К561КТЗ.
Коммутация видеосигналовпроисходит при поступлении сигнала FBKG на входыуправления коммутацией входных видеосигналов и сигналов OSD(выводы 101308.15,6,12,13).
С выходов коммутатора (выводы101308/2,4,11) видеосигналы через эмиттерные повторители, выполненные на транзисторах01001,01101,01201, подаются на частотно зависимые делители (R1006,R1010, R1011, R1024,С1006, С1013 — для сигнала красного цвета; R1106, R1110, R1111, R1124,С1106, СП 13 — для сигнала зеленого цвета; R1206, R1210, R1211, R1224,С1206, С1213 — для сигнала синего цвета). На входы этих делителей приходяттакже сигналы основных цветов системы OSD. С выходовчастотно-зависимых фильтров видеосигналы основных цветов подаются на выводы10,2 и 12 микросхемы IC1302 (EY07PV2).
В составе микросхемы EY07PV2 имеются три идентичныхвысоковольтных усилительных каскада. Усиленные сигналы через цепи коррекции изащиты поступают на соответствующее катоды кинескопа.
Устойчивость работы выходныхусилителей микросхемы IC1302 обеспечиваетсяотрицательными обратными связями с выхода каждого усилителя на его вход (резисторыR1019,R1119,R1219).
Часть выходного сигналаснимается с соответствующего делителя напряжения (R1013,R1014; R1113, R1114;R1213, R1214) и в качествесигнала обратной связи используется совместно с выходными сигналами микросхемы IC1306 для стабилизации уровня черного. Эти сигналы поступаютна входы обратной связи видеопроцессора (выводы 101301/22,26, 20).
Цепи коррекции в каждом каналеобеспечивают подъем в области верхних частот (R1023,С1010; R1123, С1110; R1223,С1210), а также компенсируют вредное влияние входной емкости катодов (L1002, R1012; L1102,R1112; L1202, R1212).
Зашита выходных каскадов отповреждения при пробоях внутри кинескопа осуществляется диодами D1006, D1007, D1106,D1107, D1206, D1207и разрядниками S1001, S1101, S1201.
Питание выходных каскадоввидеоусилителей производится от источника напряжения +100 В.
Управление изменениемкоэффициента усиления предварительных видеоусилителей (регулировкаконтрастности) и регулировка цветового баланса происходят по сигналам, которыев виде цифрового кода поступают с выводов IC901 /18,19 процессорауправления на выводы 16 и 17 микросхемы IC1306 (МВ88346В).На вывод IC1306/18 от процессора управления приходиттакже сигнал идентификации.
Микросхема МВ88346В являетсяцифро-аналоговым преобразователем. Выходные сигналы этого ЦАП используются длярегулировки яркости, контрастности, цветового баланса, в системах стабилизацииуровня черного и ограничения тока луча, а также для регулировки размераизображения по горизонтали, стабилизации высокого напряжения питания кинескопаи контроля величины управляющего напряжения источника питания выходного каскадагоризонтальной развертки (H_B_CONT). Выходной сигнал ЦАП используется также в системеконтроля ограничения тока луча.
Напряжение регулировки яркости свывода 1С1306Д5 поступает на вывод IC1301/15видеопроцессора непосредственно, а напряжения регулировки контрастности (вывод1С1306У5) и регулировки цветового баланса (выводы IC1306/7,8,9)подаются на выводы 101301 /13,7,3,11 через согласующее усилители микросхемы IC1303.
Выходной сигнал регулировкиконтрастности используется также в схемах отключения видеосигнала и ограничениятока лучей кинескопа.
В схеме отключения видеосигналацепь прохождения сигнала регулировки контрастности замыкается на общий проводключом на транзисторе 01304 по команде VIDEO_OFF процессора управления IC901.
В схеме ограничения тока лучейкинескопа цепь прохождения сигнала регулировки контрастности шунтируетсяоперационным усилителем, входящим в состав микросхемы IC351.Этот усилитель по сигналу ABL системы ОТ Л своим нижнимоткрытым плечом замыкает на общий провод цепь регулировки контрастности черезцепочку D1401, R1401, R1403.
Сигнал VIDEO_OFF отключения изображения с вывода IC901/15 процессора управления кроме базы транзистора 01304 поступает также на схемупереключения напряжения на модуляторе кинескопа (электрод G1),которая выполнена на транзисторах 0331,0333,0334. Ключевой каскад,реализованный на транзисторах 0333,0334, управляет режимом базы транзистора0331. С делителя напряжения R305, R306,включенного в его коллекторную цепь, напряжение подается через резистор R381 и диод D383 в цепь электрода G1.
Когда транзистор 0331 заперт, вцепь электрода G1 из коллекторной цепи поступает запирающеенапряжение порядка — 50 В, в этот момент кинескоп погашен. Если транзистор 0331открыт, то на модуляторе имеется напряжение порядка — 20 В, и кинескоп включен.На модулятор G1 по цепи R380, С339поступают также бланкирующие импульсы BLK, запирающиекинескоп на время обратного хода луча.
Импульсы горизонтальной ивертикальной либо комплексной синхронизации с 15-контактного разъема N103,расположенного на основной плате, проходят на выводы 6 и 8 микросхемы IC201 (M52346SP).Так как монитор может работать и с видеосигналом, в который подмешансинхросигнал, то сигнал зеленого цвета подается на вывод IC201/4через цепочку R1005, С201.
В случае работы монитора скомплексным синхросигналом или с видеосигналом, в который подмешанысинхроимпульсы, микросхема IC201 функционирует какселектор синхроимпульсов.
Кроме того, микросхема IC201 определяет параметры A-F (период, длительность фронта, время задержки и т.д.) дляимпульсов горизонтальной и вертикальной разверток.
Выходными сигналами селектораявляются импульсы запуска разверток (выводы 1С201Л3.14.15).
Сигналы идентификации режимаформируются на выводах IC201Л 8,19 и поступаютсоответственно на выводы IC901 /47,48 процессорауправления. Выделенные из видеосигнала бланкирующиe (маркирующее)импульсы используются для формирования импульсов гашения обратного хода луча,которые с вывода IC201 /17 подаются на вывод IC1301/14 видеопроцессора.
Управление режимом разделениякомплексного синхросигнала на кадровые и строчные синхроимпульсы осуществляетсяподачей импульсов запуска вертикальной развертки с вывода IC201/13 через инверторы на транзисторах Q250 — Q252 на вывод IC201 /10.
Питание микросхемы IC201 подается от цепи источника напряжения +15 В черезстабилизатор с выходным напряжением +12 В, выполненный на микросхеме IC1304 (LM293ICM).
На плате кинескопа находитсямикросхема IC1305 (LSC4330),являющаяся формирователем сигналов служебной информации системы OSD.
Микросхема IC1305преобразует код, поступающей на выводы IC1305/7,8, приналичии сигнала идентификации на выводе IC1305/6. Информационныеи идентификационный сигналы подаются на выводы микросхемы IC1305с соответствующих выводов процессора управления IC901.
Для синхронизациифункционирования формирователя сигналов системы OSDиспользуются импульсы обратного хода строчной (H_PULSE) и кадровой (V_PULSE) разверток, приходящие на выводы IC1305/5,10через буферные каскады на транзисторах Q1302 и Q1301. Выходные сигналы системы OSD свыводов IC1305/15,14,13 через соответствующее диодныепереключатели D1008, D1108, D1208 проходят на буферные каскады на транзисторах Q1002, Q1102. Q1202.На базу транзистора 01202 поступает также бланкирующий импульс OSD FB.
Сигналы основных цветов системы OSD с эмиттеров транзисторов Q1002,Q1102,Q1202 подаются далее насоответствующее входы оконечных усилителей видеосигналов, в ходящее в составмикросхемы IC1302.
Сигнал управления диоднымипереключателями D1008,01108. D1208(OSD_SW) формируется на выводе IC1308/8 коммутатора.
Сигнал управления коммутатором (FBKG) подается с вывода IC1305/12через буферный каскад на транзисторе Q1303 на выводы101308/5,6,12,13.
/>
Рис.3. Функциональная схемаселектора видеосигналов и формирователя сигналов системы OSD
/>
Рис. 4. Функциональная схемавыходных каскадов тракта обработки видеосигналов.
/>
Рис.5. Принципиальная схематракта обработки видеосигналов
4.5 Система управления
Функциональная схема системыуправления. Принципиальная схема системы управления.
Основу узла управлениясоставляет процессор IC901 (TVC80219-1E), который анализирует информацию, поступающую от компьютераи от кнопок, расположенных на передней панели монитора.
Процессор управления IC901 формирует сигналы запуска задающих генератороввертикальной и горизонтальной развертки с привязкой их к синхроимпульсам,сигналы коррекции параметров растра, сигналы отключения при аварийных ситуацияхи сигналы управления оперативными регулировками.
Процессор IC901функционирует совместно с микросхемой памяти IC902 (X24LC08BTISN),с которой связан цифровой шиной (выводы IC901/62,64).
Синхронизация работы процессора IC901 осуществляется внутренним генератором, кварцевыйрезонатор которого Х901 подключен к выводам IC901/41,42.
При включении источника питаниямонитора формируется импульс RESET, который поступаетна вывод IC901 /35.
Импульсы вертикальной игоризонтальной синхронизации (VS и HS)подаются на систему управления (выводы IC901/4.37) ссоответствующих выходов селектора синхроимпульсов. Импульсы вертикальнойсинхронизации поступают на вывод IC901/37 черезинвертор на транзисторе Q903, а импульсы горизонтальнойсинхронизации приходят на вывод IC901/4 черезограничительную цепь R908, С901, D902.
На выводы IC901/47,48 процессора управления с детектора режима (выводы 1С201/18, 19) поступаютсигналы выбора режима.
Если какой-либо параметрсинхроимпульсов не соответствует определенному режиму, то процессор управления IC901 формирует на выводах IC901/10,11сигналы HS_OFF и VS_OFF отключения синхроимпульсов,которые подаются на выводы IC501 /26.27 процессораразверток. Сигналы отключения воздействуют на ключи, выполненные натранзисторах О401, ©501 и шунтирующие цепи прохождения синхроимпульсов HS и VS. На выводах 10901/6,7,8процессора управления формируются сигналы управления блоком питания.
Если параметры синхроимпульсовсоответствуют выбранному режиму и видеосигнал активен, то процессор управлениявыдает сигнал ON включения блока питания.
Если горизонтальныесинхроимпульсы отсутствуют или частота их следования меньше 6 кГц, тоформируется сигнал STAND BV, переводящей блок питания в дежурный режим.
Если частота следованиягоризонтальных синхроимпульсов больше 10 кГц, но при этом вертикальныесинхроимпульсы отсутствуют или их частота меньше 20 Гц, то процессор управленияIC901 переводит блок питания в режим SUSPEND(временной приостановки функционирования).
В том случае, еслисинхроимпульсы отсутствуют или частота следования горизонтальныхсинхроимпульсов меньше 6 кГц, а вертикальных — меньше 20 Гц, процессоруправления переводит блок питания в положение OFF (выключено).
При включении блока питания навыводе IC901/25 вырабатывается сигнал высокогологического уровня, который через ключ на транзисторе Q901зажигает светодиод D940, светящейся зеленым светом. Вовсех остальных режимах блока питания (STAND BV, SUSPEND,OFF) цвет свечения диода D940желтый.
Выводы IC901/27-30 процессора управления подключены к контактам клавиатуры управления. Есликлавиши не нажаты, на контактах присутствует напряжение высокого логическогоуровня.
Нажатие одной из клавиш приводитк появлению на соответствующем выводе процессора управляющего сигнала низкогологического уровня.
При включении монитора на выводеIC901/1 формируется команда включения накала кинескопа(PSMJHEAT), а на выводе 10901/17 — команда выключениянапряжения питания выходного каскада строчной развертки (H_B_OFF). После прогрева катодовкоманда H_B_OFFотключается.
С выводов 10901/49,50 снимаютсякоманды переключения конденсаторов S-коррекции (C_SEL1 и C_SEL2).
На выводе 10901/53 процессорауправления вырабатывается команда FH_SWпереключения режима стабилизации напряжения Н. В при изменении частотыразвертки. С выводов IC901Л 3,14 команды включениярежима компенсации искажений типа «муар» поступают на выводы 1С462Л3.9Синхронизация формирования этих команд осуществляется импульсами запускастрочной развертки HD, приходящими на вывод IC90115 процессора управления.
Для преобразования цифровыхсигналов управления, снимаемых с выводов IC901/18-22,используются три микросхемы ЦАП (IC502, IC751 и IC1306), у которых тактоваялиния CLC и линия данных DIявляются общими. Идентификация сигналов осуществляется по адресной линииотдельно для каждой микросхемы ЦАП (LD-DAC1. LD-DAC2,LD-DAC3).
Отдельные порты процессора (выводыIC901/31-33) используются для передачи сигналовуправления режимами работы тракта обработки аудиосигналов.
/>
Рис.6. Функциональная схемасистемы управления
/>
Рис.7. Принципиальная схемасистемы управления
4.6 Процессор разверток
Функциональная схема процессораразверток и выходного каскада кадровой развертки.
Принципиальная схема процессораразверток и выходного каскада кадровой развертки.
Осциллограммы сигналов вконтрольных точках процессора разверток и выходного каскада кадровой развертки.
Формирование импульсов запускагоризонтальной и вертикальной разверток, а также сигналов коррекции растра всоответствии с установленным режимом обеспечивает процессор разверток, которыйвыполнен на микросхеме IC501 (UPC1883).
Импульсы синхронизации VS и HS поступают на выводы IC501 /27,26 процессора разверток.
Сформированный пилообразныйимпульс запуска кадровой развертки с вывода 1С501Й процессора разверток черезинтегрирующую цепь R416, С421, D405,R415, С416 поступает на вход усилителя мощности (вывод1С490Л), выполненного на микросхеме TDA9302H.
Коррекция временной задержкиимпульса запуска строчной развертки относительно синхроимпульса осуществляетсяаналоговым сигналом H_DU-TY, который с вывода IC502/3 черезсогласующий усилитель на микросхеме IC504 проходит навывод IC501/23 микросхемы
Сигнал запуска строчнойразвертки с вывода IC501 /18 через защитный резистор R547 подается на затвор транзистора Q549.Нагрузкой транзистора Q549 является первичная обмоткатрансформатора Т541.
Для улучшения формы импульсапервичная обмотка трансформатора Т541 за шунтирована демпфирующей цепью D550, R549, а между стокомтранзистора Q549 и общим проводом включен конденсаторС552.
Усиленный сигнал с делителянапряжения на резисторах R551, R552,R554, подключенного к вторичной обмотке трансформатораТ541, поступает на базу транзистора Q550. Дляуменьшения выбросов между выходом делителя и выводом T541J9 вторичной обмотки включен демпфирующей диод D551.
Стабилизация амплитуды импульсовстрочной развертки обеспечивается за счет питания каскада от источниканапряжения +24 В через управляемый стабилизатор напряжения, выполненный намикросхеме IC550 (AN6531). Управляющийсигнал H_DRIVE_B приходит на микросхему IC550 с ЦАПсистемы управления (вывод 1С502Л2). Импульсы запуска каскадов строчнойразвертки используются также для синхронизации формирователя импульсов намикросхеме IC660 (TVS 1103).
Микросхема TVS1103 является ШИМ-контроллером, формирующем импульсы для запуска усилителя натранзисторах Q672, Q674, Q675, Q676. Усилитель управляетключевым транзистором Q680, где напряжение +183 Впреобразуется в напряжение питания выходного каскада строчной развертки (Н_В). Крометого, транзистор Q680 нагружен на трансформатор L681. вторичная обмотка которого вместе с выпрямителем надиодах D562, D563 вырабатываетнапряжение для питания схемы центровки по горизонтали.
Микросхема IC660изменяет напряжение Н_В в соответствии с выбранным режимом строчной развертки. Управляющейсигнал в цифровой форме формируется процессором управления IC901.преобразуется в аналоговый сигнал микросхемой ЦАП и с вывода IC1306Л3 проходит на вывод IC660/2.
На вывод IC660/1поступает сигнал DCP датчика перегрузки. При увеличениитока потребления выходного каскада строчной развертки сверх допустимой величинымикросхема IC660 отключает цепь питания Н_В.
Напряжение Н_В может бытьотключено также по команде системы управления. При этом управляющей сигналвысокого логического уровня с вывода IC901 /15процессора управления подается на базу транзистора 0873. который открывается ишунтирует выход ШИМ-сигнала с вывода ICS80/6.
Напряжение Н_В такжеотключается, если напряжение в линии +12 В падает ниже допустимого предела. Вэтом случае открывается транзистор 0883 и также шунтирует вывод IC680/6.
/>
Рис.8. Функциональная схемапроцессора разверток и выходного каскада кадровой развертки.
/>
Рис.9. Принципиальная схемапроцессора разверток и выходного каскада кадровой развертки.
/>
Рис.10 Осциллограммы сигналов вконтрольных точках процессора разверток и выходного каскада кадровой развертки.
4.7 Выходной каскад кадровой развертки
Функциональная схема процессораразверток и выходного каскада кадровой развертки
Принципиальная схема процессораразверток и выходного каскада кадровой развертки
Сформированный пилообразныйимпульс запуска кадровой развертки с вывода 1С501Й процессора разверток черезинтегрирующую цепь R416, С421. D405,R415, С416 проходит на вход усилителя мощности (вывод1С490Л), выполненного на микросхеме TDA9302H.
С выводов 1С501Л1Д4 процессораразверток подается опорное напряжение, которое с делителя R405,R426 поступает на второй вход усилителя (вывод IC49077).
Нагрузкой усилителя мощностиявляются кадровые отклоняющие катушки, включенные последовательно сконденсатором С412 и резистором R423.
Цепь R427,С409 предотвращает возбуждение усилителя на высоких частотах. Включенныепараллельно отклоняющем катушкам конденсатор С411 и резистор R422выравнивают импеданс нагрузки усилителя.
Питание усилителя мощностиосуществляется от источника напряжения +33 В. Напряжение подается через фильтр R429, С408 на вывод IC49072.
Усилитель охвачен отрицательнойобратной связью с резистора R423 на вывод IC49071 через uenbR418,C415.
В первую половину прямого ходаот верхнего края до середины растра кадровый отклоняющий ток протекает по цепи:источник питания +33 В — диод D401. вывод 1С490У6 — верхнееплечо усилителя мощности — вывод IC490/5 — кадровыеотклоняющие катушки — разделительный конденсатор С412 — резистор R423. При этом конденсатор С412 заряжается.
Во время прямого хода кадровойразвертки от середины до нижнего края растра конденсатор С412 разряжается поцепи: положительный вывод конденсатора С412 — кадровые отклоняющие катушки — выводIC490/5 — нижнее плечо усилителя мощности — общийпровод — резистор R423 — отрицательный выводконденсатора С412.
Для сокращения времени обратногохода кадровой развертки усилитель мощности запитывается на этот период от схемывольтодобавки с элементами D401. С407, D402. Во время прямого хода лучей конденсатор С407 заряжаетсяот источника +33 В, а во время обратного хода внутренний ключ микросхемы IC490 подключает конденсатор С407 последовательно снапряжением источника питания, при этом диод D401закрывается, и на выводе IC490/3 микросхемы формируетсяимпульс напряжения, почти равный удвоенному напряжению питания.
Импульс обратного хода черезрезистор R428 поступает в систему управления монитора.
Центровка растра осуществляетсяподачей постоянного тока от источника +33 В в цепь отклоняющих катушек черезуправляемый делитель, образованный проводимостями транзисторов 0494,0495. Управляющеенапряжение V_POSI подается в цепьбазы транзистора 0494 с вывода IC502/4 черезсогласующий усилитель, выполненный на микросхеме IC401(LM358M).
Напряжение V_SAWTOOTH, выделенное на резисторе R423,используется для формирования сигналов параболической коррекции.
Микросхема IC501вырабатывает также бланкирующие (маркирующие) импульсы, которые с вывода IC501/29 передаются на усилитель-формирователь, выполненныйна транзисторах О307 — О309. Бланкирующие импульсы с коллектора транзистораО309 поступают в цепь модулятора кинескопа (электрод G1).
/>
Рис.11. Функциональная схемапроцессора разверток и выходного каскада кадровой развертки.
/>
Рис.12. Принципиальная схемапроцессора разверток и выходного каскада кадровой развертки
4.8 Выходной каскад строчной развертки
Функциональная схема выходногокаскада строчной развертки и источника высокого напряжения
Принципиальная схема выходногокаскада строчной развертки и источника высокого напряжения
Выходной каскад строчнойразвертки выполнен на мощном ключевом транзисторе Q550и демпферных диодах D552, D555,D560. Нагрузкой выходного каскада служат строчныеотклоняющее катушки, один вывод которых подключен к коллектору транзистора Q550, а второй через конденсаторы С563, С565 и С561 (С562) — ксхеме диодного модулятора. Указанные конденсаторы, суммарную емкость которых обозначимСр, кроме гальванической развязки строчных катушек осуществляют S-коррекцию отклоняющего тока.
Диод D555,состоящий из двух соединенных последовательно диодов, и диод D560являются частью диодного модулятора.
Питание выходного каскадаосуществляется по дроссельной схеме, где в качестве дросселя используетсяпервичная обмотка выходного строчного трансформатора Т601.
В первую половину прямого ходалучей магнитная энергия, накопленная в строчных отклоняющих катушках во времяпредыдущего цикла, создает отклоняющий ток, перемещающий луч от левого краярастра к его середине. Этот ток протекает по цепи: строчные отклоняющие катушки- линеаризующая цепь L573, С573, R575- конденсаторы Ср — верхний по схеме диод сборки D555 — строчные отклоняющие катушки.
В момент подхода лучей ксередине растра, когда отклоняющий ток уменьшается до нуля, на базу ключевоготранзистора Q550 с вторичной обмотки трансформатораТ541 поступает импульс положительной полярности, открывающий транзистор.
При этом начинает формироватьсяток отклонения второй половины прямого хода, перемещающий лучи кинескопа отсередины до правого края растра. Ток протекает по цепи: строчные отклоняющиекатушки — открытый транзистор Q550 — общий провод — нижнийпо схеме диод сборки D555 и соединенный с нимпараллельно диод D560 — конденсаторы Ср — линеаризующаяцепь L575, С573, R575 — строчныеотклоняющие катушки.
В момент прихода лучей к правомукраю растра транзистор Q550 закрывается отрицательнымперепадом базового тока. На коллекторе транзистора возникает положительныйимпульс напряжения, длительность которого определяется количеством энергии,запасенной в контуре, образованном индуктивностью строчных отклоняющих катушеки конденсаторами Ср. Этот импульс вызывает изменение полярности отклоняющеготока в строчных катушках, что ведет к быстрому перемещению лучей от правогокрая к левому, то есть к их обратному ходу. Длительность импульса обратногохода определяется эквивалентной емкостью конденсаторов С555, С556, С570, С571.
Коррекция геометрических искаженийрастра осуществляется с помощью схемы диодного модулятора. Изменение величиныотклоняющего тока происходит за счет управления током разряда конденсаторовС570, С571 с помощью изменения проводимости транзистора Q573по параболическому закону. Транзистор Q573 подключенпараллельно конденсаторам С570, С571 через элементы L570,L578, R595.
Кроме коррекции геометрическихискажений изменением проводимости транзистора Q573регулируется размер растра по горизонтали.
Сигнал вертикальнойпараболической коррекции (V_PCC)с вывода IC501 /10 подается на каскад, выполненный намикросхеме IC601 (LM324M).
В этом узле сигнал коррекциисмешивается с сигналом регулировки размера по горизонтали (H_SIZE), который формируется на выводе 1С1306Л9.
Полученный в результате суммированиякомплексный сигнал приходит на усилитель сигнала коррекции, выполненный натранзисторах Q574, Q572, Q573. Кроме того, сигнал вертикальной параболическойкоррекции через цепочку R671, С671 поступает на узелконтроля параметров коррекции (вывод IC660/2).
Сигнал горизонтальнойпараболической коррекции формируется на обмотке трансформатора Т351 и сделителей, образованных конденсаторами С381 — С386, передается на конденсаторыС561, С562.
При изменении частоты разверткикомандами C_SEL1 и C_SEL2 ступенчато изменяютсяпараметры S-коррекции, что достигается подключениемпараллельно конденсаторам С563, С565 дополнительного конденсатора С561 либоС562. Подключение осуществляется идентичными ключевыми схемами, выполненными натранзисторах Q560, Q561 и Q562. Q563.
Одновременно сигналами C_SEL1 и C_SEL2 ступенчато изменяется коэффициент усиления усилителя натранзисторах Q574,0572. Q573 засчет изменения величины сопротивления в цепи эмиттера транзистора Q574, которое достигается с помотаю ключей на транзисторах0568.0569.
Центровка изображения погоризонтали осуществляется с помощью мостовой схемы, образованной транзисторами0564,0585 и резисторами R588, R589.
Строчные отклоняющее катушкивключены в диагональ мостовой схемы последовательно с первичной обмоткой строчноготрансформатора Т601. В другую диагональ мостовой схемы подается напряжениепитания от выпрямителя на диодах D562, D563. Выпрямитель не имеет гальванической связи с общимпроводом монитора. Регулировкой резистора VR584осуществляется разбалансировка моста, в результате чего меняются величина инаправление постоянной составляющей тока, протекающего через строчныеотклоняющие катушки.
В цепи питания выходного каскадастрочной развертки находится датчик максимального тока, выполненный нарезисторах R535, R539. Припревышении предельно допустимого тока потребления падение напряжения нарезисторах R535, R539становится достаточным для открывания транзистора Q575.Транзистор открывается, и на его коллекторе вырабатывается сигнал ОСРаварийного отключения строчной развертки.
С части витков первичной обмоткистрочного трансформатора (вывод Т601/2) снимается переменное напряжение, изкоторого диодами D601, D602,резистором R601 и конденсатором С605 формируетсянапряжение питания системы размагничивания кинескопа (V_D AF_DEG AUSS_B).
Из напряжения, снимаемого свывода Т601Д5 вторичной обмотки, вырабатывается отрицательное напряжениесмещения модулятора (G1J31AS).
/>
Рис.13. Функциональная схемавыходного каскада строчной развертки и источника высокого напряжения.
/>
Рис.14. Принципиальная схема выходногокаскада строчной развертки и источника высокого напряжения
4.9 Источник высокого напряжения
Функциональная схема выходногокаскада строчной развертки и источника высокого напряжения
Принципиальная схема выходногокаскада строчной развертки и источника высокого напряжения
Трансформатор Т601 формируетнапряжения анода (ЕНТ), статической фокусировки (S_FO-CUS), а также напряжениеускоряющего электрода (SCREEN) кинескопа.
Умножитель напряжения, входящейв состав трансформатора Т601. подключен к общему проводу через конденсатор С601.резисторы R622, R623, а такжевнутреннее сопротивление источника +12 В. Отрицательное напряжение,выделившееся на конденсаторе С601, суммируется с напряжением источника +12 В. Суммарноенапряжение ABL пропорционально току лучей кинескопа ииспользуется в схеме ограничения тока лучей.
На вывод Т601Л 4 трансформаторапоступает напряжение параболической формы с коллектора транзистора Q319, которое суммируется с постоянным напряжением ииспользуется для формирования сигнала динамической фокусировки (D_FOCUS).
Контроль высокого напряжения ЕНТосуществляется напряжением, полученным с делителя, верхнее плечо которогообразуют резисторы, входящие в состав трансформатора Т601, а нижнее плечо — резисторыR618 — R621. С делителяснимается напряжение EHT_DET,которое пропорционально высокому напряжению и используется в системе аварийногоотключения высокого напряжения.
Флуктуации высокого напряжения свывода Т601/11 поступают на делитель, образованный элементами R612- R614, С602, С603. Выделенная постоянная составляющаяпоступает в базу транзистора Q574. Таким образомосуществляется стабилизация размера растра при изменениях высокого напряжения.
С вторичной обмотки (выводТ801/5) снимаются импульсы обратного хода лучей (H_PUI. SE). которые выпрямляются диодомD608 и используются для синхронизации функционированиясистем монитора.
Выпрямленное напряжение приходитна вход компаратора, выполненного на микросхеме IC602,и используется для формирования напряжения P_STOP аварийного отключения монитора. Опорное напряжениекомпаратора вырабатывается из напряжения ABL. Приувеличении напряжения ABL (аварийный режим) опорноенапряжение уменьшается, при этом выходное напряжение компаратора возрастает иоткрывает транзистор Q603. С эмиттера транзисторапоступает сигнал P_STOPаварийного отключения монитора.
Аналогично компараторфункционирует и при увеличении выпрямленного напряжения с вывода Т601У5трансформатора.
/>
Рис.14. Функциональная схемавыходного каскада строчной развертки и источника высокого напряжения.
/>
Рис.15. Принципиальная схемавыходного каскада строчной развертки и источника высокого напряжения.
4.10 Блок формирования напряжения динамическойфокусировки
Принципиальная схема блокаформирования напряжения динамической фокусировки, узла поворота растра и узларазмагничивания кинескопа монитора VIEWSONIC 17GA/GL приведена ниже.
Принципиальная схема блока.
Формирования напряжения динамической.
Фокусировки кинескопа.
Импульсы динамической фокусировки(D AF) формируютсяпосредством суммирования напряжений параболической коррекции строчнойразвертки, выделенных на вторичной обмотке трансформатора Т351. и напряженияпараболической формы, сформированного из пилообразного напряжения вертикальнойразвертки (V_SAWTOOTH).
Пилообразное напряжение V_SAWTOOTH поступает на вывод 2микросхемы IC302 (TDA8145) усилителя-формирователя.Выходное напряжение параболической формы с вывода 1С302/?, через эмиттерныйповторитель на транзисторе Q303 проходит на базутранзистора Q319.
В коллекторной цепи транзистора Q319 суммируются напряжения параболической формы строчной икадровой частот. Результирующее напряжение DAF приходитна вывод Т601 /14 трансформатора, где преобразуется в напряжение динамическойфокусировки D_FOCUS.
/>
Рис. 16. Принципиальная схемаблока Формирования напряжения динамической Фокусировки кинескопа.
4.11 Схема поворота растра
Функциональная схема узлаповорота растра.
Принципиальная схема блокаформирования напряжения динамической фокусировки, узла поворота растра и узларазмагничивания кинескопа монитора VIEWSONIC 17GA/GL приведена ниже.
Принципиальная схема блокаФормирования напряжения динамической Фокусировки кинескопа
Сигнал Z_AXIS управления углом поворота растра с вывода IC751 /13 поступает на согласующее усилители-формирователимикросхемы IC101 (LM324M), представляющей собой четыре операционных усилителя.
В одном из операционныхусилителей сигнал инвертируется. Прямой и инверсный сигналы подаются наусилители мощности, выполненные на двуполярных эмиттерных повторителях (Q101,0102 и 0103,0104). Усилители мощности нагружены накатушку TILT_COIL коррекцииугла наклона растра.
Катушка TILT_C0IL расположена на горловинекинескопа и позволяет поворачивать изображение в пределах нескольких градусовотносительно горизонтальной оси.
Питание операционных усилителейосуществляется напряжением +12 В (вывод IC101 /4).
Питание усилителя мощности узлаповорота растра обеспечивается от цепи питания накала кинескопа.
/>
Рис.17. Функциональная схемаузла поворота растра.
/>
Рис.18. Принципиальная схемаблока Формирования напряжения динамической Фокусировки кинескопа
4.12 Схема размагничивания кинескопа
Принципиальная схема блокаформирования напряжения динамической фокусировки, узла поворота растра и узларазнагничивания кинескопа монитора VIEWSONIC 17GA/GL приведена ниже.
Принципиальная схема блокаФормирования напряжения динамической Фокусировки кинескопа
Размагничивание кинескопаосуществляется за счет разряда конденсатора С890 через катушку размагничивания DEGAUSSING_COIL.
Катушка размагничивания вместе сконденсатором С896 и резистором R898 образуютколебательный контур, в котором возбуждаются затухающе колебания. Возникающеепри этом знакопеременное магнитное поле размагничивает металлические деталикинескопа.
Заряд конденсатора С890осуществляется от делителя напряжения R899, R891. R892, R893,R897, R900. Разрядным ключомявляется симистор D891. управляющей электрод которогокоммутируется транзистором Q891.
Команда включения узларазмагничивания DEGAUSS поступает с вывода IC901/39 процессора управления на базу транзистора Q891.
/>
Рис.4.13. Принципиальная схемаблока Формирования напряжения динамической Фокусировки кинескопа
4.13 Источник питания
Функциональная схема источникапитания. Принципиальная схема источника питания.
Источник питания содержитпомехоподавляющий фильтр, выпрямитель сетевого напряжения, импульсныйпреобразователь напряжения, выполненный на микросхеме IC820и импульсном трансформаторе, а также выпрямители вторичных импульсныхнапряжений.
Принцип работы источниказаключается в преобразовании выпрямленного сетевого напряжения в импульсноенапряжение прямоугольной формы с изменяющейся в зависимости от нагрузкискважностью, с последующей трансформацией и выпрямлением этого напряжения вовторичных цепях.
Сетевое напряжение черезпредохранитель и двух-звенный сетевой помехоподавляющий фильтр, образованныйэлементами D801, R801, С801, L801, С802, С803, С805 — С808, L802,подается на диодный мост D808. Между первым и вторым звеньямисетевого фильтра находятся контакты выключателя сетевого питания SW801.
Выпрямленное напряжениесглаживается конденсаторами С814, С815 и через первичную обмотку трансформатораТ801 (выводы Т801Л-6) поступает на ключевой каскад, выполненный на высоковольтномтранзисторе, который входит в состав микросхемы IC820 (STR S6533).
Микросхема IC820является ШИМ-контроллером со встроенным силовым ключом. Контроллер вырабатываетсигнал управления ключевым транзистором, а также сигнал запирания формирователясигнала управления в режиме ограничения максимального тока, защиты отперенапряжений или защиты от перегрева. Выключение преобразователя можетосуществляться также внешним сигналом, подаваемым на вывод IC820/9.
Микросхема IC820обеспечивает работу преобразователя в режиме стабилизации выходных напряженийпри изменении сетевого напряжения или изменения нагрузки. Для этого в ее составвходят генератор пилообразного напряжения и схема сравнения порогового уровня. Эталонноенапряжение сравнивается с напряжением обратной связи, в качестве которогоиспользуется напряжение питания, поступающее на вывод IC820/4.Изменяя длительность импульса на затворе силового ключа преобразователя, можноизменять количество запасенной в импульсном трансформаторе энергии, а значит инапряжения на выходах вторичных выпрямителей.
Цепь запуска содержит резисторы R811, R812, через которыевыпрямленное сетевое напряжение приходит на вход запуска (вывод IC820J8). При этом напряжение питанияслаботочных каскадов микросхемы обеспечивается напряжением, поступающем навывод IC820/4 от параметрического стабилизатора натранзисторе Q820. После выхода источника питаниярабочий режим питание микросхемы осуществляется от обмотки 8-9 обратной связи,напряжение которой выпрямляется диодом D807 и сглаживаетсяконденсатором С829, а затем подается на вывод IC820/4.
Кроме указанной цепистабилизации питающего напряжения используется также цепь стабилизации,анализирующая напряжение одной из вторичных обмоток (обмотка S2),выпрямленное напряжение +105 В которой через делитель R889,VR801, R888 проходит на узелсравнения, выполненный на транзисторе ©303. Коллектор транзистора Q803 через диод оптопары РС830 и резистор R850подключен к источнику напряжения +35 В. Выделенный на коллекторе транзистора©303 сигнал ошибки через оптопару подается на вход схемы стабилизации (вывод IC820/7).
Для уменьшения наводок частотапереключений преобразователя синхронизируется с частотой развертки монитора,для чего импульсы обратного хода строчной развертки с вывода Т601/5 строчноготрансформатора поступают через развязывающую оптопару РС832 на вход схемысинхронизации (вывод IC820/5).
Для обеспечения стабильной ибезопасной работы предусмотрено несколько цепей ограничения и зашиты отперегрузок и перенапряжения.
В цепи стока силового ключанаходится датчик тока (резистор R834), импульснаясоставляющая падения напряжения на котором управляет проводимостью транзистора©825, включенного в цепь отрицательной обратной связи по току с вывода IC820/2 на вывод IC820/6. Приувеличении среднего тока силового ключа сверх допустимого значения транзистор©824 открывается и шунтирует цепь запуска микросхемы IC820.
При увеличении сверх допустимогопредела напряжения питания, приходящего на вывод IC820/4,пробивается стабилитрон D810 и на вывод 1С820Япоступает напряжение остановки преобразователя.
На вывод IC820J9 сигнал остановки преобразователя может подаваться и отдатчика перегрузки по току источника напряжения +183 В с резистора R890 через оптопару РС831, а также при превышении напряженийв цепях +15 В и накала кинескопа, контролируемых стабилитронами D871 и D846, через базовую цепьтранзистора Q822. Датчик тока на резисторе R854 контролирует превышение максимального тока источниканапряжения +100 В. Резистор R854 включен в базовую цепьтранзистора ©80S. который при перегрузке по току открывается и через делительподключает источник +100 В к базовой цепи транзистора 0822.
В базовую цепь транзистора G822 поступает также сигнал положительной полярности принеисправности строчной развертки или при увеличении сверх допустимого значениятока лучей кинескопа.
Во всех перечисленных случаяхоткрываются транзистор G822 и диод оптопары РС831. Выходнойсигнал оптопары поступает на вход остановки преобразователя (вывод IC820J9).
Из переменного напряжения,снимаемого со вторичной обмотки S1 (вывод Т801/10),формируется напряжение +183 В для схемы динамической коррекции горизонтальнойразвертки.
Из напряжения обмотки S2 (вывод Т801/11) вырабатывается напряжение +105 В, котороечерез ключ дежурного режима на транзисторе Q801поступает в схему строчной развертки.
Из напряжения обмотки S3 (выводТ801Л 2) формируется напряжение + 35 В, которое используется дляразблокирования ключа на транзисторе ©801.
Из напряжения +35 Встабилизаторами на микросхемах IC873 и IC870 вырабатываются напряжения +33 В и +24 В. Включениестабилизатора IC873 производится ключом на транзисторе Q812 при поступлении сигнала SUSPEND.
Из переменного напряжения,снимаемого со вторичной обмотки S4 (вывод Т801/13),формируется напряжение +15 В, из которого затем стабилизаторами на микросхемах IC871 и IC876 вырабатываютсянапряжения +12 В и +5 В. Микросхема IC871 выключаетсяключом на транзисторе Q813 при поступлении сигнала POWER_OFF.
Микросхема IC876кроме стабилизации напряжения +5 В вырабатывает также импульс RESET(вывод IC876/4), который поступает на вывод IC901/35 процессора управления. Импульс RESETформируется как при включении питания монитора, так и при выключении, чтообеспечивает сохранение оперативной информации, введенной в память процессорауправления IC901, и установку его программы в началоцикла.
Обмотка S5(вывод Т801Л6) используется для формирования напряжения +8 В, из которогостабилизатором на микросхеме IC877 вырабатываетсянапряжение накала кинескопа. Стабилизатор IC877 включаетсяключом на транзисторе Q814 при поступлении сигнала PSM HEAT
При поступлении сигнала STAND_BY ключ на транзисторе Q811 шунтирует базовую цепь транзистора Q809,изменяя потенциал на входе регулировки напряжения стабилизатора (вывод IC877/4). При этом напряжение накала уменьшаетсяприблизительно на 30%.
Обмотка S6(выводы Т801 л 7,18) используется для формирования напряжения питания блокаобработки аудиосигналов. Выпрямленное напряжение подается на стабилизатор IC875. Выходное напряжение стабилизатора (вывод IC875/3) коммутируется ключом на транзисторе Q816 при поступлении команды SUSPEND.
Принципиальная схема усилителясигналов емкостного датчика.
/>
Рис. 19. Функциональная схемаисточника питания.
/>
Рис. 20. Принципиальная схемаисточника питания.
/>
Рис.21. Принципиальная схемаусилителя сигналов емкостного датчика
4.14 Блок обработки аудиосигналов
Функциональная схема блокаобработки аудиосигналов. Принципиальная схема блока обработки аудиосигналов.
Каскады блока обработкиаудиосигналов расположены на отдельной плате.
В состав блока входятдвухканальный предварительный усилитель, выполненный на микросхеме IC2402 (CXA1279AS),а также двухканальный выходной усилитель на микросхеме IC2401(LA4270), нагруженный на громкоговорители или головныетелефоны.
Звуковые сигналы с входногоразъема JK2004 через делители R2401,R2402, R2403, R2404и разделительные конденсаторы С2401. С2402 проходят на входы предварительныхусилителей (выводы 1С2402Л,22).
Микросхема IC2402содержит два идентичных усилителя. Схемотехника микросхемы CXA1279AS обеспечивает одновременную регулировку громкости, тембра ибаланса в обоих каналах.
Регулировка усиленияосуществляется управляющем напряжением VOLUME,поступающем на вывод 1С2402Л6 с вывода IC751/7.
Для регулировки громкости ивыключения звука служат клавиши SW905 — SW907 (DOWN, UPи MUTE), выходные сигналы с которых подаются на выводы IC901/31,32,33 процессора управления.
При включении режима MUTE (выключение звука) загорается светодиод D941, на который поступает потенциал высокого логического уровнячерез ключевой транзистор Q904, управляемый сигналом свывода IC901/26 процессора управления.
Регулировки тембра фиксированы. Навывод 1С2402ЛЗ подается напряжение с делителя R2407, R2408, определяющее частотную характеристику усилителей вобласти верхних звуковых частот, а на вывод IC2402/7поступает напряжение с делителя R2405, R2406, определяющее частотную характеристику усилителей вобласти нижних частот.
На вход схемы регулировкибаланса (вывод 1С2402Л5) подается постоянное напряжение с делителя R2411, R2412, при этом балансусиления обоих каналов не регулируется.
Устойчивость работыпредварительных усилителей определяется внутренними фильтрами верхних и нижнихзвуковых частот. Внешние элементы указанных фильтров (конденсаторы С2403,С2404, С2407, С2408) подключены соответственно к выводам IC2402/5.6.18.17.
Усиленные звуковые сигналыпоступают с выводов 1С2402Й.14 через разделительные конденсаторы С2306, С2304 иФНЧ (R2302, С2302 и R2301,С2301) на соответствующее входы двухканального усилителя мощности НЧ (выводы IC2401/2.5).
Через разделительныеконденсаторы С2308, С2311 и систему фильтров к выходам усилителей мощности (выводы1С2401/7. Ю) подключена нагрузка — малогабаритные звуковые колонкисопротивлением 8 Ом.
RC-цепочкиС2309, R2303 и С2310, R2304предотвращают возбуждение усилителей мощности на высоких частотах.
Через разъем JK2002к выходам усилителей мощности могут быть подключены головные телефоны. При этомзвуковые колонки автоматически отключаются. Выходная мощность на головныхтелефонах ограничивается включенными последовательно резисторами R2305, R2306.
Отдельные каскады блокаобработки аудиосигналов обеспечивают также питание входящего в его составэлектретного микрофона, которое осуществляется через ограничительный резистор R2416.
Через разъем JK2001к блоку обработки аудиосигналов может быть подключен внешний микрофон, при этомвнутренний автоматически отключается.
Выходной сигнал микрофоноввыводится из блока обработки аудиосигналов через разъем JK2003.
Питание каскадов блока обработкиаудиосигналов осуществляется от цепи AUDIO_B.
/>
Рис. 22. Функциональная схемаблока обработки аудиосигналов.
/>
Рис.23. Принципиальная схемаблока обработки аудиосигналов.
5. Спецчасть. Одноплатный логический анализатор дляустройства сопряжения (УС)
Рассмотрим логическийанализатор, имеющий в своем составе многоразрядное буферное ОЗУ с узламиуправления и синхронизации.
Логический анализатор по своемуназначению близок к осциллографу, так как он позволяет наблюдать на экраневременные диаграммы сигналов. Но в отличие от обычного (не цифрового) осциллографалогический анализатор работает только с цифровыми двухуровневыми (режетрехуровневыми) сигналами, имеет большое количество входных линий (обычно от 16до 64), работает в режиме однократного запоминания временных диаграмм (какзапоминающий осциллограф) и имеет возможность предпусковой регистрации. Последнеетребует некоторых пояснений (рис.1).
В отличие от обычныхосциллографов, в которых развертывание формы входного сигнала начинается вмомент запуска (то есть прихода внешнего сигнала запуска или превышения входнымсигналом заданного уровня напряжения), здесь точка запуска может быть и вначале, и в середине, и в конце окна регистрации. Под запуском здесь понимаетсявременная привязка процесса регистрации к исследуемому процессу. Запуском можетслужить, например, появление в потоке данных заданного кода или переход (фронт)на одной из входных линий. В этом случае оператор может видеть не только то,что происходило после запуска (как в случае с обычным осциллографом), но и то,что происходило до него.
Логические анализаторы делятсяна синхронные (или анализаторы логических состояний) и асинхронные (илианализаторы временных диаграмм). Синхронные анализаторы работают от тактовогогенератора исследуемой схемы и фиксируют только временные сдвиги, кратные его периоду,а следовательно, выявляют только нарушения в логике работы схемы. Асинхронныеанализаторы работают от собственного внутреннего тактового генератора, поэтомуони измеряют абсолютные значения временных сдвигов и могут выявлять ошибкииз-за неправильно рассчитанных задержек, из-за емкостных эффектов и т.д.
/>
Рис.1. Предпусковая регистрация.
Они обычно делаются гораздоболее быстрыми, чем синхронные анализаторы (рассчитываются на предельновозможную частоту регистрации).
Мы в качестве примера будемразрабатывать схему логического анализатора, не отличающуюся рекорднымихарактеристиками ни в плане быстродействия, ни в плане количества разрядов, нив плане развитости системы запуска. Достоинство ее в другом: она выполняется ввиде платы расширения персонального компьютера, и, следовательно, при ееиспользовании оператор получает в свое распоряжение всю мощь этого компьютера: интеллект,средства ввода и отображения информации, дисковую память и т.д. В результатеценой незначительных дополнительных затрат (цена платы) мы можем превратитькомпьютер (на время или навсегда) в эффективный и очень удобный логическийанализатор.
Исходные данные дляпроектирования примем следующие: количество входных линий (каналов регистрации)- 32, количество регистрируемых состояний — 4096, максимальная тактовая частота- 10 МГц, тактовый генератор — внутренний с изменяемой частотой или внешний,запуск — по положительному или отрицательному переходу на одной из 8 входныхлиний, глубина предпусковой регистрации — задается программно.
Первый этап проектирования всоответствии с описанным алгоритмом — предварительная оценка интерфейсной части.Прежде всего посмотрим, какие режимы обмена с магистралью нужны в данном случае.Для обеспечения нужного темпа приема данных (до 10 МГц) совершенно необходимобуферное ОЗУ, обмен с которым должен быть периодическим: при регистрации онозаполняется в темпе тактового генератора, по окончании регистрации егосодержимое считывается компьютером. Нужно ли максимально ускорять этот процесссчитывания? Зарегистрированная информация должна обрабатываться и отображатьсяна экране с целью анализа ее оператором. Этот процесс неизмеримо болеедлительный, чем перекачка информации из буферного ОЗУ в системное ОЗУкомпьютера. Поэтому в данном случае особой скорости обмена, по-видимому, нетребуется. Конечно же, можно организовать 16-разрядный обмен с нашим УС, дающийбольшой выигрыш во времени по сравнению с 8-разрядным обменом, но зато онтребует дополнительных аппаратурных затрат (вдвое больше буферов данных,формирование сигнала — I/O CS 16). К тому же в этомслучае усложняется проектирование печатной платы (нужен второй магистральныйразъем). Исходя из всех этих соображений, имеет смысл остановиться на8-разрядном обмене и отказаться от использования ПДП.
Что касается прерываний, то длялогического анализатора их использование очень желательно, если не необходимо. Ведьмежду началом регистрации и ее окончанием, связанным исключительно с приходом запуска,может пройти довольно большое время. Целесообразно предусмотреть возможностьвыполнения в этот период компьютером других задач. Поэтому прерывание поокончании регистрации мы будем формировать, что, впрочем, не исключаетнеобходимости чтения флага готовности.
Таким образом, интерфейснаячасть нашего одноплатного анализатора должна обеспечивать следующие параметры. Количествоадресов УС в адресном пространстве устройств ввода/вывода — 5, из которыхчетыре используются для чтения зарегистрированных данных, а один — для чтенияфлага готовности. Для записи управляющего слова будем использовать два из этихпяти адресов (надо записать глубину предпусковой регистрации, код выборатактовой частоты, код выбора запуска). Используем одно прерывание по окончаниирегистрации. Как видим, ничего сложного здесь нет, поэтому к интерфейсной частимы не возвращаемся.
Переходим к операционной части. Основныеее узлы: буферное ОЗУ объемом 128 Кбит с организацией 4К х 32, счетчик дляперебора адресов, внутренний тактовый генератор с программно изменяемойчастотой, схема запуска и входные буфера для регистрируемых сигналов.
ОЗУ целесообразно выполнить намногоразрядных микросхемах (для снижения количества корпусов). Требования к егобыстродействию в данном случае невысоки (при максимальной тактовой частоте 10МГц в течение 100 не необходимо переключить счетчик адресов и записать входнуюинформацию в ОЗУ). Таких микросхем, особенно зарубежного производства,достаточно много.
От счетчика требуетсямаксимальное быстродействие (можно взять, например, микросхемы КР531ИЕ17,которые достаточно легко каскадируются без потери быстродействия). Кромепростого перебора адресов счетчик должен также обеспечивать предпусковуюрегистрацию. Остановимся на этом несколько подробнее. Для того чтобыреализовать предпусковую регистрацию, необходимо до прихода запуска непрерывнопереписывать содержимое буферного ОЗУ по кругу (рис.2). Если мы выбираемглубину предпусковой регистрации N тактов, то надо остановить регистрацию через(4096 — N) тактов после прихода запуска. Затем надосчитывать содержимое ОЗУ, начиная с точки остановки с перебором адресов в томже направлении, что и при регистрации. Проведя 4096 операций чтения содержимогоОЗУ, мы получим N тактов до запуска и (4096 — N) тактовпосле запуска, то есть моменту прихода запуска будет соответствовать адрес ОЗУ,считанный N-ым.
/>
Рис.2. Реализация предпусковойрегистрации.
Однако все произойдет именно тактолько в том случае, если от момента начала регистрации до момента приходазапуска наш анализатор успеет зафиксировать N тактов. Иначе мы не перепишем всеОЗУ, и в части его адресов будет находиться предыдущая информация. Чтобыизбежать этого, надо запретить реакцию на запуск в течение N тактов посленачала регистрации (выдержать своеобразное «мертвое» время). А чтобудет, если запуск придет в течение этого «мертвого» времени? Еслиисследуемый процесс периодический, то анализатор среагирует на следующий запуск.Если же процесс однократный, то надо начать процесс регистрации заведомо
раньше (на «мертвое» времяили больше), чем начнется изучаемый процесс (например, если мы исследуем старткомпьютера при включении питания).
В результате счетчикианализатора должны обеспечивать временную диаграмму, показанную на рис.3. АдресаОЗУ начинают перебираться с началом регистрации. В течение N тактов посленачала регистрации запуск запрещен. Через (4096 — N) тактовпосле прихода запуска регистрация прекращается.
/>
Рис.3. Временная диаграммаработы счетчиков логического анализатора.
Точно так же может бытьреализована предпусковая регистрация в цифровом осциллографе, который, кстати,тоже можно выполнить в виде одноплатного УС, сопрягаемого с системноймагистралью. По сравнению с логическим анализатором в схему надо будет добавитьодно или несколько АЦП и некоторые другие цифро-аналоговые узлы.
Что касается остальных узловлогического анализатора, то они не представляют особого интереса, поэтому сразуобратимся к функциональной схеме всего УС (рис.4). Здесь мы уже неразрисовываем подробно интерфейсную часть, как мы делали при рассмотрениипредыдущего УС, так как ничего принципиально нового она не содержит.
Тактовый генератор выполнен насчетчике Сч.1 и мультиплексоре Ml. Он может выдаватьряд частот, различающихся в 2 раза (период 100, 200, 400, 800, 1600, 3200, 6400не) или внешний тактовый сигнал ВТС. То есть здесь реализуются как синхронный,так и асинхронный режимы работы. В качестве
запуска используетсяположительный или отрицательный переход на одной из восьми входных линий,выбираемых мультиплексором М2 (полярность перехода задается управляемыминвертором на элементе «Исключающее ИЛИ»).7-разрядное управляющееслово записывается в регистр управляющего слова РУС по сигналу ЗУС (STR W0).
Перед началом работы необходимозаписать в наш анализатор управляющее слово и упреждение (глубину предпусковойрегистрации).8-разрядный код упреждения N записывается в два 12-разрядныхсчетчика Сч.2 и Сч. З по сигналу ЗУП (STR W1). При этом на четыре младшихвходных разряда счетчиков подается сигнал логического нуля (то есть упреждениезадается с точностью до четырех тактов и выбирается из ряда: О, 16, 32, 48, 64,...,4080 тактов).
Запись упреждения служит стартомрегистрации (сбрасываются триггера Tl, T2, ТЗ, начинает считать Сч.2, ОЗУ переходит в режим записи,а входной буфер БФ — в режим пропускания). Счетчик Сч.2 работает в режимевычитания (обратного счета). После того как он отсчитал N тактов, перебрасываетсятриггер Т1 (заканчивается «мертвое» время).
/>
Рис.4. Функциональная схемалогического анализатора.
После этого Т2 начинаетреагировать на синхропереход СП. После поступления синхроперехода триггер Т2перебрасывается и разрешает работу Сч. З, работающего в режиме прямого счета. ЗатемСч. З отсчитывает (4096 — N) тактов и перебрасывает ТЗ.На этом регистрация закончена.
Сигнал РЕГ с выхода ТЗ служитфлагом готовности и используется для выработки прерывания. По окончаниирегистрации по четырем адресам компьютер считывает записанную в ОЗУ32-разрядную информацию. При этом сигнал чтения из четвертого адреса Чт.4 (STR R3) перебрасываетна единицу Сч.2, то есть изменяет адрес ОЗУ. Этот процесс чтения повторяется4096 раз. В результате полный цикл перекачки зарегистрированной информациивключает в себя 16384 обращения к логическому анализатору.
Таким образом, мы рассмотрелипроектирование довольно типичного УС с буферным ОЗУ с периодическим режимомобмена. Данный модуль логического анализатора может быть использован в системединамической отладки УС.
Заключение
Наиболее распространеннымиустройствами отображения информации являются мониторы на основе ЭЛТ. Принципдействия таких мониторов мало отличается от принципа действия обычноготелевизора и заключается в том, что испускаемый электронной пушкой пучокэлектронов, попадая на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение. МониторVIEWSONIC 17GA/GLмодели VS1769-GA-1 производства фирмы MATSUSHITA ELECTRIC(PANASONIC) предназначен для работы в стационарныхусловиях. В нем применена цветная электронно-лучевая трубка с повышеннымиэксплуатационными характеристиками, в которой использованы электронная пушка сдвойной системой излучателей, маска с антистатическим тонирующем покрытием изинвара, а также дополнительная зашита от излучений.
Схема и конструкция монитора VIEWSONIC 17GA/GLобеспечивают выполнениеследующих функций:
обработку и отображение текстовойи графической информации, поступающей в стандартах обмена VGA,SVGA;
поддержку стандарта VESA DDC;
вывод на экран перечня меню;
самотестирование;
оптимизацию задач OSD;
обеспечение высокого качестваизображения в широком диапазоне цветовых оттенков;
минимизацию искажений растра;
динамическую фокусировку лучей;
обеспечение цифровой технологиимультиразвертки (8 режимов) с настройкой и отслеживанием заданных параметров;
поддержку микропроцессорасистемной шины 1%;
хранение в памяти 13 градацийоперативных настроек;
контроль и блокировку смещения (вращения)растра;
высокое качество воспроизведениязвука за счет использования встроенных динамических головок;
возможность использованиявстроенного или внешнего микрофона, а также выносных динамических головок;
подавление помех типа «муар»;
адаптацию к колебаниямнапряжения питания в диапазонах 90-132 В, 198-264 В.
Наиболее распространенныминеисправностями данного монитора являются:
Отсутствует звук
Не работает центровка растра повертикали
Не работает регулировка размерарастра по вертикали
Не работает регулировка размерарастра по горизонтали
Отсутствует растр, нет высокогонапряжения
Монитор не переключается издежурного режима в рабочий
При включении питанияпреобразователь не спускается, предохранитель FS801 неперегорает
При включении питания сгораетпредохранитель FS801
На экране отсутствует один изосновных цветов, например зеленый
На экране нет отображенияслужебной информации (OSD). Отсутствует один изосновных цветов, например зеленый
Отсутствует растр.
Литература
1. Донченко А.Л. Ремонт зарубежных мониторов. Серия «Ремонт», выпуск27. М.: СОЛОН-Р. 1999, с. 214.
2. Схемотехника устройств на мощных полевых транзисторах: Справочник. Под. ред.В.П. Дьяконова. М.: Радио и связь. 1994.
3. Дьяконов В., Ремнев А., Смердов В. Особенности ремонта узлов радиоэлектроннойаппаратуры на МДП-транзисторах. Ремонт и сервис. 1999, №11. С.58...60.
4. Иванов B.C., Панфилов Д.И.Компоненты силовой электроники фирмы MOTOROLA. M.: ДОДЖА, 1998, с.144.
5. Высоковольтные транзисторы PHILIPS длятелевизоров. CHIP news, 1998, № 1. С.39,40.
6. Тук М. Аппаратные средства IBM PC: Энциклопедия.2-е изд. — СПб.: ПитерКом, 2001.
7. ГУК М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия. — СПб.: «Питер», 2000. — 816 с: илл.