Конструктивні особливості телевізійної апаратури

1.

Автори: Ніколаєв Євгеній
Олександр Горохов
Група - ТСД-33

2.

Перші телевізори
Перші серійні телевізійні приймачі «Віжнетт»
(англ. Visionette) з 45-рядкової механічною
розгорткою почали випускатися американською
компанією Western Television в 1929 році за
ціною трохи менше 100 доларів. Зображення
таких телевізорів найчастіше було не крупніше
поштової марки, і навіть при збільшенні за
допомогою лінзи могло розглядатися однією
людиною. Невисока чіткість дозволяла
розрізняти лише загальні контури предметів і
впізнавати обличчя на дуже великих планах.
Через незадовільну якість механічні телевізори
не набули широкого поширення, залишаючись
екзотикою. Крім того, механічні телевізори
виконувалися у вигляді приставки до
радіоприймача, який служив для отримання
відеосигналу. Для прийому звукового супроводу
був потрібен ще один радіоприймач,
налаштований на іншу частоту.

3.

Технології створення зображення
В телевізорах використовується п'ять технологій
створення екранного зображення:
Кінескопним (на електронно-променевих
трубках);
RPTV (проекційна);
PDP (на плазмових матрицях);
LCD (на рідкокристалічних матрицях);
OLED (на органічних світлодіодах).

4.

Кінескоп (ЭЛТ)
Кінескоп також електронно-променева трубка
(ЕПТ) - електронно-променевої прилад, що
перетворює електричні сигнали в світлові.
Широко застосовувався в телевізорах і
моніторах: до 1990-х років використовувалися
пристрої виключно на основі кінескопа.
Конструкція
Основні частини:
електронна гармата, призначена для
формування електронного променя; в
кольорових кінескопах і багатопроменевих
осцилографічних трубках кілька гармат
об'єднуються в електронно-оптичний
прожектор;
екран, покритий люмінофором - речовиною,
що світиться при попаданні на нього пучка
електронів;
відхиляє, керуюча променем таким чином, що
він формує на екрані потрібне зображення.

5.

Пристрої чорно-білого кінескопа
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Відхиляюча система
Електронний промінь
Фокусуюча катушка
Люмінофор
Нитка розжарення
Шар аквадага - провідна
суміш на основі графіту
7. Високовольтне гніздо
8. Катод
9. Балон
10. Екран
11. Серцевина
12. Керуючий електрод
(модулятор)
13. Виводи
14. Анод

6.

Принцип дії
У балоні 9 створений глибокий вакуум - спочатку викачується повітря, потім всі металеві деталі кінескопа
нагріваються індуктором для виділення поглинених газів, для поступового поглинання залишків повітря
використовується геттер.
Для того, щоб створити електронний промінь 2, застосовується пристрій, іменоване електронною гарматою. Катод
8, нагрівається ниткою розжарення 5, випускає електрони. Щоб збільшити випускання електронів, катод
покривають речовиною, що має малу роботу виходу (найбільші виробники ЕПТ для цього застосовують власні
запатентовані технології). Зміною напруги між керуючим електродом (модулятором) 12 і катодом можна
змінювати інтенсивність електронного променя і, відповідно, яскравість зображення. Крім керуючого електрода,
гармата сучасних ЕПТ містить фокусує електрод (до 1961 року в вітчизняних кинескопах застосовувалася
електромагнітна фокусування за допомогою котра фокусує котушки 3 з сердечником 11), призначений для
фокусування плями на екрані кінескопа в точку, що прискорює електрод для додаткового розгону електронів в
межах гармати і анод. Покинувши гармату, електрони прискорюються анодом 14, що представляє собою
металізоване покриття внутрішньої поверхні конуса кінескопа, поєднане з однойменною електродом гармати. У
кольорових кинескопах зі внутрішнім електростатичний екран його з'єднують з анодом. У ряді кінескопів ранніх
моделей, таких, як 43ЛК3Б, конус був виконаний з металу і був власне анодом. Напруга на аноді знаходиться в
межах від 7 до 30 кіловольт. У ряді малогабаритних осцилографічних ЕПТ анод є тільки один з електродів
електронної гармати і харчується напругою до декількох сотень вольт.
Далі промінь проходить через відхиляє систему 1, яка може змінювати напрямок променя (на малюнку показана
магнітна система, що відхиляє). У телевізійних ЕПТ застосовується магнітна система, що відхиляє як забезпечує
великі кути відхилення. У осцилографічних ЕПТ застосовується електростатична відхиляє як забезпечує більшу
швидкодію.
Електронний промінь потрапляє в екран 10, покритий люмінофором 4. Від бомбардування електронами
люмінофор світиться, і швидко переміщається пляма змінної яскравості створює на екрані зображення.
Люмінофор від електронів набуває негативний заряд, і може початися вторинна емісія - люмінофор може сам
почати випускати електрони. В результаті вся трубка може придбати негативний заряд. Для того, щоб це не
відбувалося, по всій поверхні трубки знаходиться з'єднаний з анодом шар аквадагом - провідної суміші на основі
графіту (6).
Кінескоп підключається через висновки 13 і високовольтне гніздо 7.
У чорно-білих телевізорах склад люмінофора підбирають таким, щоб він світився нейтрально-сірим кольором. У
Відеотермінали, радарах і т. Д. Люмінофор часто роблять жовтим або зеленим для меншого втоми очей.

7.

Кольорові кінескопи
1 - Електронні гармати.
2 - Електронні промені.
3 - фокусуюча котушка.
4 – Відхиляючі
котушки.
5 - Анод.
6 - Маска, завдяки якій
червоний промінь
потрапляє на червоний
люмінофор, і т. Д.
7 - Червоні, зелені та
сині зерна люмінофора.
8 - Маска і зерна
люмінофора

8.

Принцип дії кольорових
кінескопів
Кольоровий кінескоп відрізняється від чорно-білого тим, що в ньому
три гармати - «червона», «зелена» і «синя». Відповідно, на екран
нанесені в деякому порядку три види люмінофора - червоний,
зелений і синій.
Залежно від типу застосованої маски, гармати в горловині кінескопа
розташовані дельтоподібним (в кутах рівностороннього трикутника)
або планарно (на одній лінії). Деякі однойменні електроди різних
електронних гармат з'єднані провідниками всередині кінескопа. Це
прискорюють електроди, що фокусують електроди, підігрівачі
(з'єднані паралельно) і, часто, модулятори. Така міра необхідна для
економії кількості висновків кінескопа, зважаючи на обмежені
розмірів його горловини.
На червоний люмінофор потрапляє тільки промінь від червоної
гармати, на зелений - тільки від зеленої, і т. Д. Це досягається тим, що
між гарматами і екраном встановлена ​металева решітка, іменована
маскою. В сучасних кинескопах маска виконана з инвара - сорти
стали з невеликим коефіцієнтом температурного розширення.

9.

Рідкокристалічний телевізор
Рідкокристалічний дисплей - екран на основі рідких
кристалКристали, які використовуються для
створення даних моніторів, називаються
ціанофеніламі. Коли вони знаходяться в рідкому стані,
у них з'являються унікальні оптичні та інші
властивості, в тому числі вміння правильно
розташовуватися в просторі. Складається такий екран
з пари прозорих відполірованих пластин, на які
наносяться прозорі електроди. Між цими двома
пластинами і розташовуються ціанофеніли в певному
порядку. Через електроди на пластинах подається
напруга, яке надходить до ділянок матриці екрана.
Також біля пластин є два розташовані паралельно
один одному фільтра. Що виходить матрицею можна
управляти, змушуючи кристали пропускати промінь
світла або не пропускати. Для того щоб виходили різні
кольори, перед кристалами встановлюють фільтри
трьох базових кольорів: зеленого, синього та
червоного. Світло від кристала проходить через один
з цих фільтрів і утворюється відповідний колір
пікселя. Певна комбінація кольорів, дозволяє
створювати інші відтінки, які будуть відповідати
рухається зображенні.ів.

10.

Принцип роботи
LCD панель складається з двох шарів поляризованого скла «склеєних» разом. Один з
двох шарів скла покритий спеціальним полімером, який містить окремі рідкі
кристали. Електричний струм пропускається через кристали, що дозволяє їм
обертатися під певним кутом. При цьому кристали пропускають через другий шар
скла певну кількість света.15
Рідкі кристали не виробляють свій власний світ, тому для роботи телевізора
необхідний зовнішній джерело світла. Наприклад, люмінесцентні або світлодіодні
лампи. Вони розташовуються позаду поляризованого скла з рідкими кристалами.
Світло від ламп, проходячи через повернені під певним кутом рідкі кристали, і через
спеціальний фільтр створює необхідне зображення.
LCD панелі тонкі і споживають набагато менше енергії для роботи ніж плазмові
телевізори. Через використовуваної технології, вони не створюють шкідливе
випромінювання, що вигідно відрізняє їх від традиційних телевізорів.
На відміну від традиційних телевізорів ЕПТ, зображення на LCD телевізорі не виникає
внаслідок «сканування» електронним пучком. Пікселі LCD телевізора відображають
певний колір з певною частотою оновлення. Іншими словами, все зображення
відображається (або оновлюється) кожні 24, 30, 60, чи сто двадцяту частку секунди.
Відсутність кінескопа призводить до того, що телевізори такого типу можуть бути
зроблені дуже тонкими, що дозволяє повісити їх на стіну або легко розмістити на
письмовий стіл, комод, шафа або тумбу

11.

Види підсвічування
Рідкокристалічні дисплеї відрізняються також
видами підсвічування.
Плазмові або газорозрядні лампи.
Спочатку все LSD монітори володіли
підсвічуванням з однієї або декількох
ламп. В основному такі лампи мали
холодним катодом і мали назву CCFL.
Пізніше почали використовувати лампи
EEFL. Джерелом світла в таких лампах є
плазма, яка з'являється в результаті
електричного розряду проходить через
газ. При цьому не потрібно плутати ЖК
ТВ з плазмовими, в яких кожен з пікселів
є самостійним джерелом світла.
Світлодіодне підсвічування або LED. Такі
ТВ з'явилися відносно недавно. Такі
дисплеї володіють одним або декількома
світлодіодами. Однак варто зауважити,
що це лише тип підсвічування, а не сам
дисплей, які складається з цих
мініатюрних діодів.

12.

Інші характеристики ЖК телевізорів
Яскравість,
глибина чорного
і контрастність
Яскравість у таких ТВ знаходиться на досить високому рівні, але
контрастність залишає бажати кращого. Це пов'язано з тим, що
при ефекті поляризації глибина чорного кольору буде такою,
наскільки це дозволить лампа підсвічування. Через недостатній
рівень глибини чорного кольору і контрастності, темні відтінки
можуть зливатися в один колір.
Діагональ
екрану
На сьогоднішній день можна з легкістю знайти ЖК панелі як з великою
діагоналлю, які можна використовувати в якості домашнього кінотеатру,
так і моделі з досить маленькою діагоналлю.
Кут огляду
Сучасні моделі ТВ володіють досить хорошим кутом огляду, який може
досягати 180 градусів. Але старі моделі мають недостатній кут, через що
при погляді на екран з певного ракурсу він може виглядати досить
темним або кольору будуть спотворені.
Передача
кольору
Передача кольору у таких дисплеїв не завжди досить хорошої якості. Це
знову-таки стосується в основному старих моделей екранів. Але і сучасні
моделі нерідко поступаються іншим видам ТВ.
енергоефективні
сть
Рідкокристалічні дисплеї споживають на 40% менше електроенергії, ніж
інші види.
Габарити і вага
Такі ТВ мають досить невелику вагу і товщину, проте на сьогоднішній
день існують панелі і з меншою товщиною і вагою.

13.

Переваги
У даних телевізорів існує цілий ряд переваг:
Енергоефективність;
Використання екологічних технологій;
Довговічність;
Невелика вага і габарити телевізора;
Відсутність відблисків при яскравому
освітленні;
Невелика вартість в порівнянні з іншими
моделями сучасних телевізорів.

14.

Недоліки
Однак, в порівнянні з іншими сучасними
технологіями, що використовуються в
телевізорах, LCD дисплеї мають і певні недоліки:
Недостатня контрастність зображення;
Невелика глибина чорного через використання
додаткового підсвічування;
Погана передача кольору, особливо в старих
моделях ТВ;
Велика частота оновлення;
Маленький кут огляду, особливо в старих ТБ.

15.

Пристрій плазмового телевізора
Плазмова панель(PDP – Plasma
Display Panel). Основу плазмового
телевізора становить плоска
панель. Плазмова панель являє
собою дві скляні пластини. Між
ними знаходяться мільйони
особливих судин, в яких містяться
електрично заряджені гази (неон,
ксенон). Подібні гази
використовуються в
люмінесцентних лампах. Коли на ці
судини впливає електричний заряд,
газ в них нагрівається і починає
світитися. У фізиці газ, що
знаходиться в стані банкрутства,
називається плазмою. Тому
технологію так і назвали.

16.

Принцип роботи плазми
Принцип роботи плазмового телевізора заснований на явищі
світіння газу в осередках при пропущенні через нього
електричного струму. По суті, плазмова панель являє собою
матрицю з мініатюрних флуоресцентних ламп. Кожна
клітинка є своєрідним конденсатором з електродами і
складається з трьох мікроламп з іонізованим газом.
Для того, щоб надати газу колір, задню поверхню кожної
посудини покривають флуоресцентним з'єднанням, яке
називається люмінофор. Світло, що випромінюється плазмою
в судинах, збуджує ці люмінофори, і вони створюють певний
колір.
У плазмовому телевізорі кожен піксель складається з трьох
окремих судин. Перший посудину містить червоний
люмінофор, другий - зелений, третій - синій. Контролюючи
рівень цих трьох кольорів можна відтворити будь-який інший
колір.
Електричним полем керує комп'ютер. Він контролює рівень
електричного заряду, який впливає на кожній посудині.
Глядач, як правило, не в курсі всіх змін, тому що його мозок
обробляє всю інформацію, як безперервно рухоме
зображення. Екран плазмового телевізора містить велику
кількість пікселів, це дозволяє зробити зображення більш
чітким і якісним. Кожен піксель відтворює точний відтінок,
тому кольори виходять яскравими, глибокими і
інтенсивними.

17.

Переваги плазмових телевізорів
Контрастність є однією з найбільш важливих характеристик якості
зображення. Картинка на екрані з високою контрастністю буде
виглядати більш реалістичною і просторової. Це найбільший
плюс, в порівнянні з ЖК-технологією.
Основні плюси плазмових телевізорів:
висока контрастність;
максимально широкі кути огляду;
глибокий насичений чорний колір;
якісне зображення з високою передачею кольору;
більш «м'яка» для зору картинка;
висока швидкість оновлення зображення;
толерантне ставлення до сигналу невисокої якості;
поліпшена передача динамічних сцен, це важливо при перегляді
спортивних змагань і фільмів в жанрі «екшн»;
великий термін служби - до 35 років.

18.

Недоліки плазми
Недоліки плазмових телевізорів:
відсутність моделей з малою діагоналлю;
нагрів при тривалому перегляді;
високе енергоємність: споживання електроенергії
плазмовим телевізором 42 дюйма становить приблизно 160 190 Вт / год і 0,5 Вт в режимі очікування;
виникнення залишкових зображень на статичних елементах;
яскравість поступається телевізорів LCD.
Багато електроенергії йде на перетворення інертного газу в
плазму. Для охолодження передбачені вентилятори, які
додатково збільшують енергоспоживання плазмових
телевізорів.