Техническое обслуживание средств вычислительной техники

Министерство  образования и  науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Сыктывкарский государственный  университет

Колледж информатики и вычислительной техники 

Специальность 2204  
 
 

Допущен (а) к защите 

Директор  колледжа 

                                                                                  ___________ Л.М. Мартынова 

«____»____________2007 г. 
 

КУРСОВАЯ   РАБОТА

по дисциплине «Техническое обслуживание средств  вычислительной техники»

 

НА  ТЕМУ:

Устройство, принцип работы и техническое обслуживание LCD мониторов 
 
 
 

                                                                  Выполнил: студент III курса 35 группы

                                                                                                                  Юдин Д.С. 

                                                     Проверил: преподаватель

                                                                        Мурадянц Г.Г.

                                            «_____» _____________ 2007 г. 
 
 

г. Сыктывкар, 2007 г.

Содержание 
 

Введение  .........................................................................................  3

1. Устройство LCD мониторов ………..…………………..  5

   1.1 Схема питания  ………………………………...…….…  5

   1.2 Схема управления  ………………………………….….  5

       1.3 Синхроселектор и схема синхронизации  ………..….  6

        1.4 Схема экранного меню  ……………………………..…  6

        1.5 LCD панель  ……………………………………………..  7

      2. Принцип работы LCD панели  ………………………..…  8

  2.1 TN+Film (скрученный кристалл + пленка)  ………....  10

  2.2 IPS (In-Pane Switching или Super-TFT)  …………….... 12

  2.3 MVA (Multi-Domain Vertical Alignment)  ………….....  13

3. Неисправности и  техническое обслуживание

          LCD мониторов ………………………………………...  16

        3.1 Техническое обслуживание LCD мониторов

       4. Основные параметры LCD мониторов  ……………….  16

Заключение  .....................................................................................  22

Список  использованной литературы  ......................................... 23 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

    Современные компьютерные мониторы делятся на две  большие группы: CRT мониторы (от Cathode Ray Tube, электронно-лучевая трубка –  самый обычный тип мониторов) и дисплеи на основе плоской панели (flat panel displays). Последняя категория мониторов содержит довольно много различных технических решений.

    В 2004 году, после недолгого подорожания, LCD мониторы начали бодро сбрасывать цены, на ходу улучшая технические характеристики. Сейчас всё большее число пользователей компьютеров начинают присматриваться к новичкам рынка, благодаря чему доля продаж CRT мониторов неуклонно падает. Прежде чем погрузится в описание принципов работы LCD и начать сравнивать плюсы и минусы той или иной применяемой в них технологии, давайте сначала ответим на важный вопрос: чем именно так привлекают покупателя плоские мониторы и нужен ли вам подобный монитор.

LCD против CRT: в чью  пользу сделать  выбор?

    Сразу следует заметить, что идеального монитора, способного удовлетворить  всем требованиям пользователя, просто не существует. И что более важно, не существует технологии, дающей такое изображение, которое по всем параметрам было бы превосходным.

    Итак, чем же так хороши жидкокристаллические дисплеи? Первое, что бросается в  глаза, это габариты. Некоторые модели современных LCD мониторов имеют толщину менее двух сантиметров и комплектуются крепежом для того, чтобы их можно было повесить на стену, как картину. Если вы желаете сэкономить рабочее пространство дома или в офисе, то вы обязательно обратите внимание на эту характеристику. В этом плане CRT мониторы выглядят просто динозаврами по сравнению со своими новомодными конкурентами. Кроме экономии пространства, жидкокристаллические дисплеи придают рабочему месту современный стиль (в своём большинстве разработчики LCD мониторов уделяют большое внимание дизайну моделей). И если домашнему пользователю это не принесёт дополнительных благ, то в офисе, где бывают ваши клиенты и ваши партнёры, LCD мониторы становятся частью имиджа успешной компании.

    Изображение на экране LCD монитора поражает своей чёткостью и точностью передачи геометрических деталей. Самые мелкие шрифты Windows, тонкие линии в чертежах, векторная графика – все детали вплоть до отдельных пикселей почти идеально отображаются в любой части экрана. Обычные CRT мониторы, в свою очередь, в той или иной степени вносят искажения, которые больше всего становятся заметны ближе к краю, особенно в углах.

    При долгой работе с LCD монитором глаза  устают не так сильно, как при  работе с CRT. Всё дело в том, что  на LCD пиксели изображения не гаснут и потом загораются вновь, а горят непрерывно, не создавая присущего обычным мониторам мерцания.

    Энергопотребление. Очень важный параметр для ноутбуков, и не очень – для настольных компьютеров. Тем не менее, перевес  в среднем в 4 раза со стороны экономичных LCD дисплеев внушает уважение.

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Преимущества  и недостатки технологий. 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Устройство  LCD мониторов

 

   LCD мониторы состоит из следующих штатных узлов присутствующих на всех мониторах независимо от производителя и технологии матрицы:

• схемы питания;
• схемы управления;
• синхроселектора и схемы синхронизации;
• аналого(цифрового преобразователя (АЦП), предусилителя и схемы синхронизации;
• схемы масштабирования и LCD контроллера;
• схемы экранного меню (OSD);
• LCD-панели.

   На  некоторых моделях мониторов  так же присутствуют различные встроенные мультимедийные устройства:

• Звуковые динамики, подключающиеся к звуковой карте компьютера;
• Web-камеры;
• Микрофоны.

 

1.1 Схема питания

   В состав схемы входят сетевой адаптер AC/DC, конверторы DC/DC, DC/AC и их схемы управления.

DC/DC-конвертер 

     DC/DC-конвертер  формирует из постоянного напряжения +18 В стабилизированные напряжения +5 В (+5VDС) и +3,3 В (+3V3), необходимые для работы всех узлов монитора. Питающее напряжение +18 В поступает на монитор от внешнего АС/DC адаптера. Конвертер построен на основе интегральных импульсных стабилизаторов напряжения. Оба стабилизатора выполнены на микросхеме представляющей собой импульсный понижающий стабилизатор с рабочей частотой 150 кГц и выходным током до 3 А.

     Блок  питания (АС/DC адаптер) LCD мониторов бывает двух типов:

• Внешний, реализованный в отдельном корпусе;
• Встроенный.

 
 

2. Схема управления

 

  Основа  схемы - микроконтроллер. Работа МК синхронизируется внутренним генератором, частота которого стабилизирована кварцевым резонатором (24 МГц), подключенным к выводам микросхемы. Для сброса всех узлов МК в исходное состояние используется схема сброса, формирующая импульс отрицательной полярности на выводах МК после подачи питания. В зависимости от наличия и частоты синхросигналов, поступающих на входы МК, он формирует выходные сигналы управления схемами питания, синхронизации, АЦП и LCD.

1.3 Синхроселектор и  схема синхронизации 

     Если  синхроимпульсы поступают от персонального  компьютера (ПК) по каналу зеленого цветового сигнала GREEN, cинхроселектор на транзисторах выделяет композитный синхросигнал SOG. Далее сигнал поступает на мультиплексор, управляемый сигналом SYNC_CTL . На другие входы мультиплексора подаются раздельные сигналы синхронизации HS_IN и VS_IN с интерфейсного соединителя. На выходах микросхемы формируются сигналы HS_IN, VS_IN и CSYNC, которые поступают на MK, из которых он формирует синхросигналы HS(CPU) и VS(CPU) для синхронизации всех узлов монитора. 

1.4 Схема экранного меню 

     Она реализована на специализированной микросхеме. Данные для экранного меню формируются МК и по цифровой шине подаются в микросхему. Для синхронизации изображения OSD на микросхему подаются тактовые импульсы OVCLK  и импульсы ОХ строчной и кадровой разверток OVACTIV1, OVSYNC. Эти сигналы формирует LCD контроллер. Выходные видеосигналы микросхемы OSD RED, GRN и ВШ вместе с сигналом "врезки" FB поступают на LCD панель. 

1.5 LCD панель 

     LCD панель состоит из двух слоев стекла с находящимися между ними жидкими кристаллами, вся конструкция подсвечивается двумя, а реже четырьмя неоновыми лампами. 

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Принцип работы LCD панели

 

   В ЖК мониторах реализовано три  различных технологии использования  жидких кристаллов - TN+film, IPS и MVA. Но независимо от используемой технологии, все ЖК мониторы опираются на одинаковые фундаментальные принципы работы. 

   Одна  или более неоновых ламп создают  подсветку для освещения дисплея. Число ламп мало в дешевых моделях, в дорогих же используется до четырех. На самом деле использование двух (или больше) неоновых ламп не улучшает качество изображения. Просто вторая лампа служит для обеспечения отказоустойчивости монитора при поломке первой. Таким образом, продляется жизнь монитора, поскольку неоновая лампа может работать только 50 000 часов, в то время как электроника способна выдержать от 100 000 до 150 000 часов. 

   Для обеспечения однообразности свечения монитора, свет проходит через систему  отражателей перед попаданием на панель. ЖК панель, на самом деле – крайне сложное устройство, хотя это и не заметно с первого взгляда. Панель – это сложное устройство со многими слоями. Отметим два слоя поляризаторов, электроды, кристаллы, цветовые фильтры, пленочные транзисторы и т.д. В 15'' мониторе существует 1024 x 768 x 3 = 2 359 296 субпикселя. Каждая субпиксель управляется транзистором, выдающим свое собственное напряжение. Это напряжение может сильно варьироваться, оно заставляет жидкие кристаллы в каждом субпикселе поворачиваться на определенный угол. Угол поворота определяет количества света, которое проходит через субпиксель. В свою очередь, прошедший свет формирует изображение на панели. Кристалл фактически поворачивает ось поляризации световой волны, поскольку перед попаданием на дисплей волна проходит через поляризатор. Если ось поляризации волны и ось поляризатора совпадают, свет проходит через поляризатор. Если они перпендикулярны, свет не проходит. Более подробную информацию о сути эффекта поляризации можно почерпнуть из учебника физики для 11-го класса.