Принцип работы плазменного телевизора доклад

Содержание

Принцип действия плазменной панели основан на свечении специальных люминофоров (фосфоресцирующие вещества) при воздействии на них ультрафиолетового излучения. В свою очередь это излучение возникает при электрическом разряде в среде сильно разреженного газа.
В настоящее время для создания плоских дисплеев (Flat Panel Display, FPD) используются различные технологии и решения, хотя на рынке до сих пор доминируют жидкокристаллические экраны.

Файлы: 1 файл

МОСКОВСКИЙ ГОРОДСКОЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра информатики и прикладной математики

по дисциплине «Архитектура ПК»

студент гр. 2и-д-о

Монитор (дисплей) компьютера – это устройство, предназначенное для вывода на экран текстовой и графической информации. Его можно смело назвать самой важной частью персонального компьютера. С экраном монитора мы постоянно контактируем во время работы. От его размера и качества зависит, насколько будет комфортно нашим глазам.

Как работает LCD-дисплей

Монитор должен быть максимально безопасным для здоровья по уровню всевозможных излучений. Также он должен обеспечивать возможность комфортной работы, предоставляя в распоряжение пользователя качественное изображение. До пятидесятых годов компьютеры выводили информацию только на печатающие устройства.

В то время компьютеры часто оснащали осциллографами, которые, однако использовались не для вывода информации, а для проверки электронных цепей вычислительной машины. Впервые в 1950 году в Кембриджском университете (Англия) электронно-лучевая трубка осциллографа была использована для вывода графической информации на компьютере EDASC (Electronic Delay Storage Automatic Computer).

Через полтора года английский ученый Кристофер Стретчи написал для компьютера «Марк 1» программу, игравшую в шашки и выводившую информацию на экран. Реальный прорыв в представлении графической информации на экране монитора произошел в Америке в рамках военного проекта на базе компьютера «Вихрь». Данный компьютер использовался для фиксации информации о вторжении самолетов в воздушное пространство США. Первая демонстрация «Вихря» прошла 20 апреля 1951 года – радиолокатор посылал информацию о положении самолета компьютеру, и тот передавал на экран положение самолета-цели, которая изображалась в виде точки и буквы T (target). Это был первый крупный проект, в котором электронно-лучевая трубка использовалась для отображения графической информации.

Газоразрядные или плазменные панели (PDP).

При таком разряде между электродами с управляющим напряжением образуется проводящий «шнур», состоящий из ионизированных молекул газа (плазмы)(аналогичный принцип работы реализован в лампах дневного света — газ в колбе(стеклянной трубе)начинает светиться при пропускании напряжения через него) . Поэтому-то газоразрядные панели, работающие на этом принципе, и получили название «газоразрядных» или « плазменных» панелей. Подавая управляющие сигналы на вертикальные и горизонтальные проводники, нанесенные на внутренние поверхности стекол панели, схема управления панели осуществляет соответственно «строчную» и «кадровую» развертку растра телевизионного изображения. При этом яркость каждого элемента изображения определяется временем свечения соответствующей «ячейки» плазменной панели: самые яркие элементы «горят» постоянно, а в наиболее темных местах они вовсе не «поджигаются». Светлые участки изображения на PDP (Plasma Display Panel) светятся ровным светом, и поэтому изображение абсолютно не мерцает, чем выгодно отличается от «картинки» на экране традиционных кинескопов.

Как это устроено. Плазменный экран!

Плазменные панели создаются путем заполнения пространства между двумя стеклянными поверхностями инертным газом. Все пространство разделяется на множество пикселей (элементов изображения), каждый из которых состоит из трех подпикселей, соответствующих одному из трех цветов (красный, зеленый и синий) (см. рис.) Комбинируя эти три цвета можно воспроизвести любой другой цвет.

В каждом подпикселе расположены маленькие прозрачные электроды, на которые подается высокочастотное напряжение. Под действием этого напряжения возникает электрический разряд. При взаимодействии плазмы газового разряда с частицами фосфора в каждом подпикселе возникает излучение соответствующего цвета (красного, зеленого или синего). Работа каждого подпикселя полностью контролируется электроникой, что позволяет каждому пикселю воспроизводить до 16 млн. различных цветов.

В настоящее время для создания плоских дисплеев (Flat Panel Display, FPD) используются различные технологии и решения, хотя на рынке до сих пор доминируют жидкокристаллические экраны. Как известно, технологии, которые применяются при создании современных дисплеев, условно могут быть разделены на две группы.

К первой относятся устройства, основанные на излучении света, например традиционные, выполненные на базе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ), и плазменные дисплеи PDP (Plasma Display Panel). Во вторую группу входят устройства трансляционного типа, в том числе и ЖК-мониторы. Устройства обеих групп имеют вполне определенные достоинства и недостатки. Если же говорить о будущем, то перспективные решения в области создания современных дисплеев действительно часто совмещают в себе особенности обеих технологий.

Еще по теме: Как загрузить платформу смотрим на телевизор

Так, сегодня большое внимание уделяется созданию дисплеев на базе автоэлектронной эмиссии (Field Emisson Display, FED). В отличие от ЖК-экранов, которые работают с отраженным светом, FED-панели сами генерируют свет, что роднит их с экранами на базе ЭЛТ и плазменными дисплеями. Однако если у ЭЛТ всего три электронные пушки, то в FED-устройствах для каждого пиксела предназначен свой электрод, благодаря чему толщина панели не превышает нескольких миллиметров. При этом каждый пиксел управляется напрямую, как и в ЖК-дисплеях с активной матрицей. Свою родословную FED-устройства ведут из разработок середины 1990-х годов, когда инженеры пытались создать по-настоящему плоский кинескоп.

Список использованной литературы:

Глушаков С. В., Сурядный Ф.С. Персональный компьютер. – М.; Издательство АСТ; Харьков: Фолио, 2002.
Леонтьев В.П. Компьютер просто и наглядно. – М.; Олма-Пресс, 2005.
Сеннов А.С. Курс практической работы на ПК. – СПБ.; БХВ – Петербург, 2003.
Симонович С.В., Евсеев Т.А., Мураховский В.И. Вы купили компьютер. – М.; АСТпресс, 2001

Источник: student.zoomru.ru

Устройство дисплея

Если вы знакомы с технологиями дисплеев, то можете переходить напрямую к следующему разделу. Здесь же мы рассмотрим базовые различие в технологиях ЭЛТ, плазменных и ЖК-дисплеев. Все они используют общий подход для вывода полного цветового спектра: разделение цветов на базовые.

Вместо сложных пикселей, способных выдавать множество оттенков, разработчики остановили свой выбор на пикселях, состоящих из трёх суб-пикселей, каждый из которых отображает оттенки своего цвета: красного, зелёного или синего.

Если пользователь находится на удалении от экрана, то он уже не может отличить суб-пиксели друг от друга и воспринимает их как единое целое.

Поэтому подобные пиксели могут составлять полноцветную картинку — через смешение красных, зелёных и синих суб-пикселей. Используя все три цвета в равных пропорциях, можно создавать оттенки серого — от белого до чёрного. Выбор в качестве основных цветов красного, зелёного и синего может шокировать людей, интересующихся живописью, поскольку там основными цветами являются пурпурный, жёлтый и голубой. Однако здесь мы говорим об аддитивных основных цветах, путём сложения которых можно получить все остальные, — поэтому ими и стали красный, зелёный и синий (RGB). Ниже показан пример реализации подобной модели на электронно-лучевой трубке.

Вы можете видеть суб-пиксели каждого из основных цветов.

Все современные технологии дисплеев — ЭЛТ, ЖК и плазма — используют этот принцип. В следующих разделах мы подробно рассмотрим его реализацию в каждой из технологий.

Плазменная технология Начало Многие даже и не подозревают, но плазменная технология не такая уж и новая, даже несмотря на то, что её промышленное использование началось в начале 90-х годов. Исследования плазменных дисплеев проводились в США ещё четыре десятилетия назад, в 60-х годах.

Технология была разработана четырьмя учёными: Битцером (Bitzer), Слоттоу (Slottow), Вилсоном (Willson) и Аророй (Arora). Первый прототип дисплея появился довольно быстро, в 1964 году. Матрица, революционная для свого времени, имела размер 4 на 4 пикселя, которые излучали монохромный голубой цвет.

Затем, в 1967 году, размер матрицы был увеличен до 16×16 пикселей, на этот раз она излучала монохромный тёмно-красный цвет (с помощью неона). Вполне естественно, что эта технология заинтересовала производителей, и в 1970 году к работе присоединились такие компании, как IBM, NEC, Fujitsu и Matsushita.

К сожалению, из-за отсутствия рынка, оправдывающего промышленное производство, к 1987 году разработки в США были практически остановлены, и последней компанией, поднявшей лапки кверху, была IBM. В США осталась горстка учёных, продолживших работать над этой технологией, однако основные исследования были перенесены в Японию. Первая коммерческая модель появилась на рынке в начале 90-х годов. Fujitsu первой преодолела 21″ барьер. Сегодня большинство крупных производителей бытовой техники, включая компании LG, Pioneer, Philips, Hitachi и другие, предлагают плазменные панели.

Источник: studfile.net

Плазменный телевизор устройство принцип действия. Как работает плазменный телевизор

Аномалии на экране дисплея могут быть вызваны повреждением отдельных ячеек или потерей управляющих сигналов, генерируемых видеопроцессором.

Плазменный телевизор + устройство принцип действия

Плазменные телевизоры: структура, принцип работы и отличия от других систем

Большинство людей знают, что в природе существует три состояния материи — твердые тела, жидкости и газы, потому что они изучали их на уроках физики. Однако, когда вы на вершине школьной физики, у вас есть возможность познакомиться с плазмой (или, более конкретно, с конденсатом Бозе-Эйнштейна). Немногие знают, что такое плазма и как плазменное состояние связано с твердыми телами, жидкостями и газами. Что ж, дизайн плазменных телевизоров, а точнее, экранов современных телевизионных приемников, может помочь раскрыть эту тайну.

Как образуется плазма телевизионного экрана?

При нагревании льда, твердого тела, образуется вода, жидкость. Продолжительное нагревание может легко привести к образованию пара — газообразного состояния вещества. Чем сильнее нагрев, тем больше энергии поступает и тем больше молекул (атомов) движется.

Еще по теме: Телевизор эриссон не показывает

Относительно твердые вещества, такие как вода, характеризуются тем, что молекулы плотно связаны друг с другом. В то же время молекулы доступны для фаз движения (так течет вода). Парообразное состояние (вода в газообразной форме) характеризуется тем, что пар заполняет все доступное пространство благодаря высокой степени свободы молекул и энергии диссипации.

Однако если пар постоянно нагревать, молекулы и атомы начинают распадаться, что приводит к высвобождению части их электронов. При распаде атомов таким же образом образуются положительно заряженные частицы — ионы.

Смешивание положительно заряженных ионов с отрицательно заряженными электронами способствует образованию электропроводящего состояния. Вещество в таком состоянии — это плазма, особый газ, в котором некоторые атомы превратились в ионы (ионизированный газ).

Процесс преобразования материи в плазму.

Состояния вещества: 1 — твердое, 2 — жидкое, 3 — пар, 4 — плазма, A — атом, N — ядро, E — электрон, T — шкала повышения температуры.

Ситуация резко меняется, когда в газ вводится большое количество свободных электронов путем пропускания через него электрического тока. Свободные электроны сталкиваются с атомами, выталкивая из них все больше и больше электронов. Отсутствие электронов изменяет баланс, и атомы приобретают положительный заряд, превращаясь в ионы.

Устройство и порядок формирования изображения

Основой конструкции современной плазменной панели является так называемая «матрица», которая состоит из множества герметичных ячеек микронного размера (см. рисунок ниже).

В процессе изготовления ячейки заполняются специальными инертными газами (используются обычные газы, такие как ксенон или неон). Затем работа панели управляется сигналами от сторонних модулей, встроенных в оборудование.

Статья по теме: Чем компьютерные игры полезны. Чем компьютерные игры полезны.

Важно: Каждая пиксельная ячейка, которая является частью матрицы, представляет собой заряженный конденсатор с двумя электродами, соединенными с обкладками.

При подаче высокого управляющего напряжения накопленный разряд мгновенно ионизирует газ, переводя его в плазменное состояние.

Он инициирует излучение ультрафиолетового и видимого света внутри камеры и, после прохождения через специальные фильтры, воспроизводит изображение на экране дисплея. Цвет конкретной ячейки получается путем разделения ее на три меньших пикселя, которые отвечают за формирование цветов основного спектра (красный, синий и зеленый). Соответствующая интенсивность света задается с блока управления панели, и эту функцию выполняет специальный видеопроцессор, который формирует 8-битный импульсный код.

Характерные неполадки и их вероятные причины

Отказы, которые обычно происходят в оборудовании с плазменными панелями, можно разделить на следующие категории.

Ухудшение яркости экрана, проявляющееся в полном или частичном исчезновении воспроизводимого ранее изображения.
Нет четко различимого изображения (в этом случае свечение не исчезает совсем, а на экране появляется только муар или характерный шум).
Самопроизвольное отсоединение панели во время работы дисплея.
Механические повреждения рабочих частей дисплея.
Дефекты соединительных колодок, по которым к панели подается питание и сигналы управления.

Каждый из перечисленных недостатков следует рассмотреть более подробно.

Аномалии на экране дисплея могут быть вызваны повреждением отдельных ячеек или потерей управляющих сигналов, генерируемых видеопроцессором.

Примечание: Частым случаем этой неисправности является выгорание отдельных пикселей на матрице (обычно классифицируется как повреждение люминофорного слоя).

Если видна только одна белая область (изображение вообще отсутствует), проблема может быть скрыта в блоке генерации и усиления сигнала на материнской плате (см. схему ниже).

Самопроизвольное отключение панели часто вызвано перегрузкой электропитания оборудования, в том числе дисплея (обычно вызванной внезапным скачком тока в цепи питания).

Повреждение дисплея или потеря контактов в кабелях питания могут быть устранены простой заменой этих компонентов в телевизоре или ноутбуке.

Размер плазматических клеток довольно большой. Технически очень сложно и экономически невыгодно производить маленькие телевизоры с высоким разрешением. В основном выпускаются устройства с диагональю 42 дюйма и более.

Достоинства и недостатки плазменных телевизоров

Контрастность — одна из важнейших характеристик качества изображения. Изображения, проецируемые на экран с высокой контрастностью, создают более реалистичное и пространственное впечатление. В этом заключается основное преимущество плазмы перед традиционной ЖК-технологией. Современные OLED-телевизоры имеют более высокую контрастность.

Основными преимуществами плазменных телевизоров являются

Высокий коэффициент контрастности.
Широкие углы обзора.
Глубокие, насыщенные черные и белые цвета.
Высокое качество изображения с высокой цветопередачей.
Более мягкие изображения для более мягкого зрения.
Высокая частота обновления видео.
Толерантность к низкому качеству сигнала.
Для спортивных и боевых фильмов важно лучше передать динамичные сцены.
Длительный срок службы до 35 лет.

Модели с малой диагональю отсутствуют.
Высокая теплоотдача даже после длительного просмотра.
Высокое энергопотребление 42-дюймовый плазменный телевизор потребляет примерно 160-190 Вт в час и 0,5 Вт в режиме ожидания.
Горение с постоянным статическим элементом в одной точке экрана. Это вызвано длительным нагреванием и последующим испарением люминофора. В ранних моделях этот эффект выражен гораздо сильнее, чем в современных.
Яркость ЖК-телевизоров, оснащенных OLED, уступает яркости ЖК-телевизоров, оснащенных OLED. В обычных ЖК-дисплеях это проблема четности. В ЖК-телевизорах это зависит от качества подсветки и матрицы.
Максимальное разрешение 65-дюймовой панели составляет 1920×1080 пикселей (FullHD). Для небольших моделей этот показатель еще ниже.
Высокая реакция экрана на взаимодействие с пользователем (>40 мс) делает их непригодными для игр.

Еще по теме: Ultra hd что это такое в телевизоре

Статья по теме: Как увеличить громкость в наушниках на телефоне. Uhq upscaler как включить.

Потребляет много энергии при преобразовании редких газов в плазму. Для охлаждения установлен вентилятор, что еще больше увеличивает энергопотребление.

Плазма со временем портится, что приводит к потере контрастности и ухудшению цвета изображения после нескольких лет использования.

Выгорание пикселей в плазме может произойти, например, при подключении к ПК и отображении неподвижных изображений. При обычном просмотре это явление может вообще не проявляться. В современных телевизорах редко возникают проблемы с выгоранием пикселей.

Чистка экрана

Неправильный уход может привести к появлению различных пятен, бликов и царапин на экране, что сделает невозможным комфортный просмотр телевизора. Пыль на экране накапливает статическое электричество. Обратите внимание, что экран плазменного устройства состоит из нескольких слоев, каждый из которых подвержен воздействию раздражающих химических веществ.

Общие рекомендации по очистке поверхности плазменного дисплея следующие

Чистота в хорошо освещенном помещении.
В целях безопасности отключите телевизор от сети и подождите, пока он полностью остынет.
Для удаления пыли используйте мягкую безворсовую ткань, например, хлопчатобумажную, флисовую или фланелевую.
Для удаления загрязнений используйте рекомендованное чистящее средство.
Не давите на экран и не используйте скребок.
Не распыляйте чистящие средства непосредственно на экран. Подойдут салфетки из микрофибры или мягкие безворсовые салфетки. Салфетка должна быть влажной, но не мокрой.
Не включайте телевизор, пока экран полностью не высохнет.

Корпус телевизора также следует систематически протирать мягкой тканью. В специализированных магазинах продаются влажные салфетки для ухода за экранами ЖК-телевизоров. Эти салфетки специально разработаны без спирта и трения и подходят для всех типов экранов.

Как протирать плазменные экраны в домашних условиях. Приготовьте мыльный раствор из детского мыла. Не используйте стиральный порошок, так как он сильно щелочной. Протрите экран мягкой безворсовой тканью, смоченной в этом растворе. Удалите мыльный раствор хорошо отжатой тканью и вытрите экран насухо.

Примечание: Многие простые неисправности вызваны неисправным источником питания, который их вызывает (см. рисунок ниже).

Качество картинки

Важным критерием при выборе телевизора является качество изображения. В чем разница между плазмой, ЖК и LED? Какое из этих устройств обеспечивает наилучшее качество изображения? Ответ прост. Наилучшим качеством обладают LED-модели, которые являются самой современной технологией; на втором месте — плазма.

Превосходство плазменных телевизоров над ЖК-телевизорами очевидно. По сравнению с ЖК-моделями премиум-класса.

Статья по теме: Что такое чёрная дыра. Как образуются черные дыры в космосе.

Плазменные устройства характеризуются превосходной контрастностью изображения и глубиной темных градаций. Это обеспечивает насыщенный, комфортный просмотр с ощущением присутствия даже в темных сценах. Эта разница обусловлена конструктивными особенностями моделей ЖК-дисплеев. Дисплей имеет подсветку, которую нельзя полностью отключить. Поэтому истинный черный цвет также не может быть достигнут.

Качество изображения в значительной степени зависит от подсветки. Плазма больше подходит для динамичных сцен. Эффект размытия отсутствует. Это особенно заметно при просмотре боевиков или во время игр на игровой приставке. Плазма имеет широкий угол обзора.

Это означает, что, слегка отодвинувшись от края устройства, изображение можно увидеть максимально четко. Изображение не меняется в зависимости от места просмотра телевизора.

Плазменные модели отличаются яркими, живыми цветами. Не следует исключать отсутствие утечки света, в чем виноваты ЖК-дисплеи. Плазма способна воспроизводить больше различных оттенков, что очень важно для трансляции ярких и насыщенных изображений. Последние модели ЖК-телевизоров максимально приближаются к плазме по качеству изображения. Однако разница все равно очень заметна.

На них также влияют другие факторы. Например, мощность процессора, подсветка и т.д.

Функциональность напрямую зависит от модели. Флагманские модели имеют практически идентичные опции. LED, LCD и плазменные телевизоры практически равны по этому параметру. Особенность заключается в том, что ЖК-модели стоят дешевле, даже если они обладают теми же характеристиками, что и LED- и плазменные телевизоры.

Недостатки плазмы

Недостатки плазменных телевизоров

Модели с малой диагональю отсутствуют.
Высокая теплоотдача даже после длительного просмотра.
Высокое энергопотребление: 42-дюймовый плазменный телевизор потребляет около 160-190 Вт/час и 0,5 Вт в режиме ожидания.
Постоянство изображения для статичных элементов.
Яркость уступает ЖК-телевизорам.

Потребляет больше энергии при преобразовании редких газов в плазму. Плазменные телевизоры оснащены вентилятором для охлаждения, что еще больше увеличивает энергопотребление.