И так, мы рассмотрели основные составляющие элементы системного блока. Как вы поняли, системный блок — это всего лишь металлический ящик с кучей печатных плат. Для того чтобы собрать полноценный компьютер, необходимо подключить к системному блоку устройства для ввода информации (клавиатура, мышь) и устройство для вывода информации (монитор).
На монитор выводится информация, полученная в результате обработки данных, т. е. монитор позволяет визуализировать результаты работы программ. Так же монитор предоставляет возможность визуально видеть вводимые данные и управлять работой программ. Основными характеристиками монитора являются его разрешение и размер экрана.
С размером экрана, думаю, все понятно. Как и у телевизоров, размеры экрана измеряются в дюймах по его диагонали. Например, 15″, 17″, 19″, 22″, 24″ и т. д. Понятно, что чем больше диагональ монитора, тем больше информации компьютер сможет на монитор вывести и тем приятнее работать за компьютером.
Теперь разберемся с разрешением. Изображение на мониторе формируется из точек, которые называют пикселями. Точки расположены рядами, и разрешение монитора показывает, сколько точек по вертикали и горизонтали содержится. Чем больше точек, тем более четким будет изображение. Разрешение монитора обозначают так: количество точек по горизонтали х количество точек по вертикали, например, 1280х1024.
Еще несколько лет назад вы могли встретить в магазине ЭЛТ-мониторы (CRT, Cathode Ray Tube), т.е. мониторы, построенные на базе электронно-лучевой трубки. В настоящее время их потеснили жидкокристаллические (ЖК) мониторы (LCD-мониторы, Liquid Crystal Display). Кроме указанных основных характеристик, жидкокристаллические мониторы могут быть с классическим соотношением сторон 4:3 или широкоэкранными с соотношением 16:9. При выборе жидкокристаллических мониторов обычно рекомендуют обращать внимание на следующие характеристики:
- тип матрицы
- время отклика матрицы
- размер точки экрана
- контраст
- яркость
- максимальные углы обзора экрана
Современные мониторы можно разделить на несколько ценовых категорий. Практически у всех моделей одной ценовой категории эти параметры практически не отличаются. Поэтому не вижу смысла вдаваться в эти подробности. Определите, сколько денег вы готовы потратить на монитор и выбирайте наиболее вам понравившийся монитор в вашей ценовой категории.
Также имеет смысл узнать о понравившейся вам модели монитора в Интернет. Т.е. просто почитать отзывы людей, уже купивших данную модель. Даже у самых известных производителей бывают неудачные модели, и чтение отзывов может вас избавить от возможных проблем в будущем. Конечно, самый идеальный вариант — это рекомендация друзей, у которых уже есть хороший, проверенный монитор.
При покупке монитора имеет смысл сразу проверить отсутствие «битых» пикселей на экране. Битый (т.е. неисправный) пиксель будет отображаться на экране черной точкой (или точкой другого цвета). Это не страшно, но неприятно. Причем, если вы обнаружите такой пиксель уже дома, то, скорее всего, вам монитор не поменяют, так как производителями допускается определенное количество «битых» пикселей на экране монитора и это не считается неисправностью.
Для проверки монитора попросите продавца подключить монитор к компьютеру и заполнить весь экран последовательно красным, зеленым, синим, белым и черным цветами. Для этого есть специальные тестовые программы и обычно в магазинах эту процедуру делают без проблем. При этом внимательно смотрите на экран. Все точки экрана должны быть одного и того же цвета. Если хоть одна точка не горит или горит другим цветом, попросите заменить монитор.
Источник: ladyoffice.ru
Монитор (дисплей)
Монитор — конструктивно законченное устройство, предназначенное для визуального отображения информации.
Основные параметры:
- Соотношение сторон экрана — стандартный (4:3), широкоформатный (16:9, 16:10) или другое соотношение (например, 5:4).
- Размер экрана — определяется длиной диагонали, чаще всего в дюймах.
- Разрешение — число пикселей по горизонтали и вертикали.
- Глубина цвета — количество бит на кодирование одного пикселя (от монохромного до 32-битного).
- Размер зерна или пикселя.
- Частота обновления экрана (Гц).
- Время отклика пикселей (не для всех типов мониторов).
- Угол обзора.
Дисплей (англ. display — показывать, от лат. displicare — рассеивать, разбрасывать) — электронное устройство, предназначенное для визуального отображения информации. Дисплеем в большинстве случаев можно назвать часть законченного устройства, используемую для отображения цифровой, цифро-буквенной или графической информации электронным способом.
Современный монитор состоит из экрана (дисплея), блока питания, плат управления и корпуса. Информация для отображения на мониторе поступает с электронного устройства, формирующего видеосигнал (в компьютере — видеокарта). В некоторых случаях в качестве монитора может применяться и телевизор.
Классификация мониторов
По виду выводимой информации:
- алфавитно-цифровые [система текстового (символьного) дисплея (character display system) — начиная с MDA]:
- дисплеи, отображающие только алфавитно-цифровую информацию,
- дисплеи, отображающие псевдографические символы,
- интеллектуальные дисплеи, обладающие редакторскими возможностями и осуществляющие предварительную обработку данных.
- графические, для вывода текстовой и графической (в том числе видео-) информации:
- векторные (vector-scan display),
- растровые (raster-scan display) — используются практически в каждой графической подсистеме PC; IBM назвала этот тип отображения информации (начиная с CGA) отображением с адресацией всех точек (All-Points-Addressable, APA), — в настоящее время дисплеи такого типа обычно называют растровыми (графическими), поскольку каждому элементу изображения на экране соответствует один или несколько бит в видеопамяти.
По типу экрана:
- ЭЛТ — монитор на основе электронно-лучевой трубки (англ. cathode ray tube, CRT)
- ЖК — жидкокристаллические мониторы (англ. liquid crystal display, LCD)
- Плазменный — на основе плазменной панели (англ. plasma display panel, PDP, gas-plazma display panel)
- Проектор — видеопроектор и экран, размещённые отдельно или объединённые в одном корпусе (как вариант — через зеркало или систему зеркал); и проекционный телевизор
- LED-монитор — на технологии LED (англ. light-emitting diode — светоизлучающий диод)
- OLED-монитор — на технологии OLED (англ. organic light-emitting diode — органический светоизлучающий диод)
- Виртуальный ретинальный монитор — технология устройств вывода, формирующая изображение непосредственно на сетчатке глаза
- Лазерный — на основе лазерной панели (пока только внедряется в производство).
По размерности отображения:
- двумерный (2D) — одно изображение для обоих глаз,
- трёхмерный (3D) — для каждого глаза формируется отдельное изображение для получения эффекта объёма.
Электронная бумага
Электронная бумага (англ. e-paper, electronic paper; также электронные чернила, англ. e-ink) — технология отображения информации, разработанная для имитации обычной печати на бумаге и основанная на явлении электрофореза.
В отличие от традиционных плоских жидкокристаллических дисплеев, в которых используется просвет матрицы для формирования изображения, электронная бумага формирует изображение в отражённом свете, как обычная бумага, и может хранить изображение текста и графики в течение достаточно длительного времени, не потребляя при этом электрической энергии и затрачивая её только на изменение изображения. В отличие от традиционной бумаги, технология позволяет произвольно изменять записанное изображение.
Первая электронная бумага, названная Гирикон (англ. Gyricon), состояла из полиэтиленовых сфер от 20 до 100 мкм в диаметре. Каждая сфера состояла из отрицательно заряженной чёрной и положительно заряженной белой половины. Все сферы помещались в прозрачный силиконовый лист, который заполнялся маслом, чтобы сферы свободно вращались. Полярность подаваемого напряжения на каждую пару электродов определяла, какой стороной повернется сфера, давая, таким образом, белый или чёрный цвет точки на дисплее.
В 1990-х годах Джозеф Якобсон изобрел другой тип электронной бумаги.
Принцип действия был следующий: в микрокапсулы, заполненные окрашенным маслом, помещались электрически заряженные белые частички. В ранних версиях низлежащая проводка управляла тем, будут ли белые частички вверху капсулы (чтобы она была белой для того, кто смотрит) или внизу (смотрящий увидит цвет масла).[6] Это было фактически повторное использование уже хорошо знакомой электрофоретической (от электро- и греч. φορέω — переносить) технологии отображения, но использование капсул позволило сделать дисплей с использованием гибких пластиковых листов вместо стекла.
- Flash-плакат «Принцип работы дисплея на базе электронно-лучевой трубки (цветное изображение)» (ЦОР)
- Flash-ролик «Параметры дисплея: диагональ экрана» (ЦОР)
- Flash-плакат «Битые пиксели» (ЦОР)
- Задание «Программа-заставка» (ЦОР)
- Задание «Качество изображения на мониторе» (ЦОР)
- Задание «Характеристики монитора» (ЦОР)
- Задание «Типы дисплеев: достоинства и недостатки» (ЦОР)
- Задание «Элементы LCD-проектора» (ЦОР)
- Задание «Элементы DLP-проектора» (ЦОР)
- Задание » Элементы электронно-лучевой трубки — ЭЛТ» (ЦОР)
- Задание «Элементы ЭЛТ» (ЦОР)
- Задание «Формирование изображения на экране монитора» (ЯКласс)
Источник: izotop.jimdofree.com
МИР ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ ПК
Схемотехника TFT мониторов. Основные блоки мониторов и их функции. Основные концепции построения LCD-мониторов компании LG.
Большинство современных LCD мониторов имеют достаточно простое построение, если рассматривать его на уровне чипов, т.е. в мониторе мы видим сейчас две или три крупных микросхемы. Функциональное назначение этих микросхем в большинстве случаев является типовым, несмотря на то, что выпускаются они разными производителями и имеют различную маркировку. А так как микросхемы выполняют одинаковые функции, то их входные/выходные сигналы будут практически идентичными, т.е. основное отличие микросхем заключается в их характеристиках и цоколевке корпуса. Именно поэтому к большинству современных LCD мониторов, невзирая на множество их торговых марок и множество различных моделей, можно применять одинаковые подходы при диагностике неисправностей и ремонте. Кроме идентичной функциональной схемы, почти все LCD мониторы имеют одну и ту же схему компоновки, т.е. практически все производители пришли к одинаковой схеме распределения электронных компонентов монитора по различным печатным платам.
Итак, если посмотреть на современный LCD монитор, то внутри него мы найдем, как правило, саму LCD-панель и три печатные платы (рис.1):
Рис.1
— основную плату управления и обработки сигналов ( Main PCB );
— плату блока питания и инвертора задней подсветки ( Power PCB );
— плату лицевой панели управления.
Межблочные связи при такой компоновке монитора демонстрирует рисунок 2.
Рис.2
Многие современные мониторы могут использоваться как USB-хаб, к которому могут подключаться различные USB устройства. Поэтому в составе монитора может появиться еще одна печатная плата, соответствующая USB-хабу, но наличие этой платы, естественно, является опциональным.
На основной плате управления располагаются микропроцессор монитора и скалер. Этой платой осуществляется обработка входных сигналов монитора и преобразование их в сигналы управления LCD-панелью. Именной этой платой во многом определяется качество изображения, воспроизводимого на экране монитора. Основное отличие моделей мониторов друг от друга заключается в конфигурации этой печатной платы, в типе установленных на ней микросхем и в их «прошивке».
Плата лицевой панели управления представляет собой узкую печатную плату, на которой расположены только лишь кнопки и светодиод.
Плата источников питания (в документации LG ее обозначают, как LIPS ), представляет собой комбинированный источник питания, который состоит из двух импульсных преобразователей: основного блока питания и инвертора задней подсветки. Этой платой формируются все основные напряжения, необходимые для работы и основной платы, и LCD-панели, а также формируется высоковольтное напряжение для ламп задней подсветки. Именно эта печатная плата дает наибольшее количество различных проблем и отказов LCD-мониторов.
Но существует и второй вариант компоновки, при котором кроме LCD-матрицы в мониторе имеется четыре печатные платы:
— основная плата управления и обработки сигналов ( Main PCB );
— плата блока питания ( Power PCB );
— плата инвертора задней подсветки ( Back Light Inverter PCB );
— плата лицевой панели управления.
В данном варианте компоновки блок питания и инвертор задней подсветки представляют собой отдельные печатные платы (рис.3).
Рис.3
Межблочные связи, характерные для такой компоновки монитора, представлены на рис.4. В качестве примера здесь можно представить мониторы LG FLATRON L1810B и L1811B.
Рис.4
Прежде чем говорить о различных вариантах схемотехники LCD дисплеев, дадим краткие характеристики основным компонентам, из которых они состоят.
Микропроцессор
Микропроцессором, который в различных источниках может обозначаться как CPU, MCU и MICOM , осуществляется общее управление монитором. Основными его функциями являются:
— формирование сигналов для включения и выключения задней подсветки;
— управление яркостью ламп задней подсветки;
— настройка режима работы скалера;
— формирование сигналов управляющих работой скалера;
— обработка и контроль входных синхросигналов HSYNC и VSYNC;
— определение режима работы монитора;
— определение типа входного интерфейса (D-SUB или DVI);
— обработка сигналов от лицевой панели управления.
Управляющая программа микропроцессора, как правило, находится в его внутреннем ПЗУ, т.е. эта программ «прошита» в микропроцессоре. Однако часть управляющего кода, и особенно различные данные и переменные хранятся во внешней энергонезависимой памяти, которая представляет собой электрически перепрограммируемое ПЗУ – EEPROM. Микропроцессор имеет прямой доступ к микросхемам EEPROM.
Микропроцессор, как правило, является 8-разрядным и работает на тактовых частотах порядка 12 – 24 МГц. Микропроцессор, на самом деле, является однокристальным микроконтроллером, в составе которого, кроме CPU имеются еще:
— многоцелевые цифровые порты ввода/вывода с программируемыми функциями;
— аналоговые входные порты и цифро-аналоговый преобразователь;
— ОЗУ и другие элементы.
EEPROM
В энергонезависимой памяти, в первую очередь, хранятся данные о настройках монитора и заданные пользователем установки. Эти данные извлекаются из EEPROM в момент включения монитора и инициализации микропроцессора. При каждой настройке монитора и установке нового пользовательского значения какого-либо параметра изображения, эти новые значения переписываются в EEPROM, что позволяет их сохранить. В современных мониторах в качестве EEPROM , в основном, применяются микросхемы с последовательным доступом по шине I2C (сигналы SDA и SCL). Это микросхемы типа 24C02, 24C04, 24C08 и т.д.
DDC- EEPROM
Все современные мониторы поддерживают технологию Plug
— аналого-цифровой преобразователь – АЦП (ADC), которым осуществляется преобразование входных аналоговых сигналов R/G/B;
— блок ФАПЧ (PLL), который необходим для корректного аналого-цифрового преобразования и синхронного формирования сигналов на выходе АЦП;
— схема масштабирования (Scaler), которая обеспечивает преобразования изображения с входным разрешением (например, 1024х768) в изображение с разрешением LCD-панели (например, 1280х1024);
— трансмиттер (LVDS), который осуществляет преобразование параллельных данных о цвете в последовательный код, передаваемый на LCD-панель по шине LVDS.
Кроме этих основных элементов, в составе некоторых скалеров можно выделить еще схему гамма-коррекции, интерфейс для работы с динамической памятью, схему фрейм-граббера, схемы конвертации форматов (например, YUV в RGB) и т.п.
Фактически, скалер является микропроцессором, оптимизированным под выполнение вполне определенных задач – обработку изображения. Скалер настраивается на формат входных сигналов, получая соответствующие команды от центрального процессора монитора.
Если в составе монитора имеется фрейм-буфер (оперативная память), то работа с ним является функцией именно скалера. Для этого многие скалеры оснащаются интерфейсом для работы с динамической памятью.
Пример функциональной схемы скалера GM5020, используемого в мониторе LG FLATRON L1811B, представлен на рис.5. Особенностью этого скалера является то, не содержит внутреннего LVDS-трансмиттера, и формирует сигналы цвета в виде параллельного 48-разрядного потока цифровых данных. При использовании скалера GM5020 требуется еще и внешний LVDS-трансмиттер, представляющий собой специализированную микросхему.
Рис.5
Фрейм-буфер
Фрейм-буфер – это оперативная память достаточно большой емкости, которая используется для сохранения образа изображения, выводимого на экран. Эта память требуется при преобразовании (масштабировании) изображения, т.е. когда входное разрешение не совпадает с разрешением LCD-панели. В качестве фрейм-буфера используется память динамического типа, чаще всего SDRAM. Емкость этой памяти определяет разработчиком, исходя из формата LCD-панели и ее цветовых характеристик.
DC-DC преобразователь
Этим модулем обеспечивается формирование всех постоянных напряжений, необходимых для работы монитора. Этими напряжениями являются: +5V, +3.3V, +2.5V или +1.8V. Преобразователи представляю собой либо линейные, либо импульсные преобразователи постоянного напряжения.
Буфер синхросигналов
Буфер синхросигналов, представляют собой усилители, выполненные либо на транзисторах, либо на микросхемах мелкой логики. Буфером обеспечивается усиление и буферизация входных сигналов синхронизации HSYNC и VSYNC . Часто буферы управляются микропроцессором, что позволяет выбрать источник сигнала, а также выбрать тип синхронизации (раздельная, композитная или SOG ).
Инвертор
Инвертор формирует высоковольтное и высокочастотное напряжение для ламп задней подсветки. Представляет собой импульсный высокочастотный преобразователь, который из напряжения +12V создает импульсное напряжение амплитудой около 800В .
Блок питания
Блоком питания из переменного напряжения сети формируются постоянные напряжения +12В и +5В, используемые для питания всех каскадов монитора. Блок питания является импульсным и может представлять собой как внешний сетевой адаптер, так и внутренний модуль монитора, хотя в мониторах, представленных в данном обзоре, блок питания является внутренним.
Подавляющее большинство LCD мониторов можно отнести к одному из трех базовых вариантов схемотехники, которые попытаемся охарактеризовать.
1) Первый вариант характеризуется наличием на MAIN BOARD двух основных микросхем: микросхемы микропроцессора и микросхемы скалера. Микропроцессором осуществляется общее управление компонентами монитора, а скалер осуществляет преобразование цветовых сигналов, т.е. осуществляет подстройку изображения под разрешение LCD-панели. При этом скалер обрабатывает данные «на лету», т.е. без предварительного сохранения образа изображения в промежуточной памяти. Поэтому микросхемы памяти в таком варианте схемотехники не используются. Блок-схема такого LCD-монитора демонстрируется на рис.6.
Рис.6
2) Второй вариант (рис.7)отличается от первого наличием в мониторе микросхем памяти, которые часто называют буфером фрейма (Frame Buffer). Наличие микросхем памяти характерно для мониторов более высокого класса, которые способны работать с изображениями различных входных форматов, в том числе и телевизионных. К этому классу мониторов в большей степени относятся 18-дюймовые мониторы, например FLATRON L1811B.
Рис.7
3) Третий вариант характеризуется наличием на основной плате MAIN BOARD всего одной «активной» микросхемы. Под термином» активная микросхема» мы подразумеваем микросхему, имеющую собственную систему команд, программируемую под выполнение различных функций и способную выполнять какую-либо обработку сигналов.
В некоторых мониторах (например, в FLATRON L1730B и L1710S), мы видим всего одну такую микросхему, которая совмещает в себе и функции микропроцессора и функции скалера. Так как подобные микросхемы могут использоваться в различных моделях мониторов, и так как в составе микросхемы имеется микропроцессор, для работы которого требуется наличие управляющих кодов, то на плате MAIN BOARD мы найдем еще и микросхему постоянного запоминающего устройства – ПЗУ (ROM).
Эта микросхема, которая чаще всего является 8-разрядным ПЗУ с параллельным доступом, содержит управляющую программу для работы комбинированной микросхемы скалера-микропроцессора. Часто микросхема ПЗУ является электрически перепрограммируемой, и поэтому ее часто обозначают, как FLASH. Практически во всех мониторах LG в качестве ПЗУ используются микросхема семейства AT49HF. Блок-схема мониторов с такой схемотехникой представлена на рис.8.
Рис.8
Кроме этих трех вариантов построения монитора можно ввести и еще один вариант. Он отличается тем, что в мониторе используется такой скалер, который не имеет встроенного LVDS-трансмиттера. В этом случае трансмиттеру соответствует отдельная микросхема, которая устанавливается на основной плате между скалером и LCD-панелью.
LVDS-трансмиттер осуществляет преобразование параллельного (24 или 48 разрядного) цифрового потока данных, сформированного скалером, в последовательные данные шины LVDS. LVDS-трансмиттер представляет собой микросхему общего применения, которая может использоваться в любых мониторах. Такая схемотехника, с внешним LVDS-трансмиттером, также характерна, в большей степени, для мониторов более высокого класса, т.к. в них применяются специализированные скалеры с меньшим количеством дополнительных функций. Пример блок-схемы монитора с подобной схемотехникой представлен на рис.9. В качестве примере монитора с таким построением, можно назвать модель LG FLATRON L1811B.
Рис.9
Здесь были рассмотрены лишь базовые варианты современной схемотехники, хотя во всем многообразии моделей и торговых марок LCD-мониторов можно встретить самые различные комбинации представленных блок-схем. В сводной таблице 1 отражены типы применяемых микросхем и особенности схемотехники наиболее массовых моделей мониторов LG.
Таблица 1. Особенности схемотехники TFT-мониторов компании LG
Модель монитора
Вариант компоновки
Вариант схемотехники
Типы основных микросхем
Тип используемой
LCD панели
Источник: www.mirpu.ru