彩色显像管的构成及工作原理

彩色显像管是一种阴极射线管，其种类较多。但彩色显像管具有灯丝电流大、线圈偏转功率大、阳极电压高、射束电流大和外围电路复杂的特点。由于目前的大部分显像管都采用单枪三束式自会聚显像管，因此本书主要介绍这类显像管的组成。

1.彩色显像管与黑白显像管的不同

彩色显像管的相关结构如图1-15所示。这类显像管的外形与黑白显像管几乎相同，是由玻壳和电子枪组成的。但由于彩色显像管要重现彩色，所以彩色显像管与黑白显像管存在一定的不同之处：一是彩色显像管屏幕的内壁不是涂发白光的荧光粉，而是涂红、绿、蓝三基色荧光粉条，能够构成几十万个像素；二是在彩色显像管的屏幕的后面增加了一个荫罩板，能够对三基色进行分色，使红、绿、蓝三个电子束分别打到对应的三基色荧光粉条上，如果没有荫罩板，则会产生基色偏差，即彩色电子枪打不到对应的基色荧光粉条上；三是电子枪的结构不同，彩色显像管的电子枪一般采用一字形一体化结构，红、绿、蓝三个阴极呈一字形水平方向排列，并且有三个控制栅极、三个加速极和三个聚焦极，各个电极分别在其内部连成一体，三种颜色的电子束处在同一水平面上，能够有效地消除垂直方向的失聚现象。

图1-15 彩色显像管的结构

2.荫罩板是彩色显像管的特殊部件

前面已经介绍了荫罩板是彩色显像管与黑白显像管不同的部件之一。荫罩板是由0.15mm厚的特制薄钢板制成，其上有规律地排列着几十万个小孔，三基色电子束在荫罩板的控制下，穿过这些小孔打到相应的荧光粉条上。

彩色显像管的荫罩板也叫选色板，是一块很薄很薄的多孔钢板，安装在距荧光屏内壁约1cm的地方，并与阳极相连，如图1-16所示。荫罩板上面开有很多的小孔，每个荫罩孔对应一组R、G、B三基色荧光粉条。即荧光粉条数目为荫罩孔的3倍，小孔按正三角形排列与荧光点组一一对应，如图1-17所示。荫罩板的作用是保证三条电子束能击中与它相应的荧光粉小点上，荫罩板虽然简单，但是制作精度相当高，且具有一定的机械强度。

图1-16 荫罩板结构示意图

图1-17 荫罩孔与荧光粉条对应图

荫罩板除了要保证荧光屏上每种颜色的荧光点仅受其相应的电子束轰击外，荧光屏在涂敷荧光粉时，荫罩孔和荧光屏的发光点是一一配对的。荫罩板上网孔尺寸的大小，决定了荧光屏上发光点的大小，该值称为荫罩点距。荫罩点距的大小又与彩色显示器的分辨率有关，荫罩点距越小，彩色显示器的分辨率就越高。新出厂的彩色显示器的荫罩点距一般都在0.21mm以下。

3.偏转线圈

彩色显像管采用特制的环形精密偏转线圈，其行偏转线圈所产生的偏转磁场是枕形的，场偏转线圈所产生的偏转磁场是桶形的，通过偏转线圈的磁场能使三个电子束在整个荧光屏上自动实现会聚。而且彩色显像管的偏转线圈出厂时已调整好，不需要进行会聚调整。

彩色显像管的偏转线圈包括行偏转线圈和场偏转线圈，分别以H.DY（行偏转）和V.DY（场偏转）表示。它套在显像管的管颈上，如图1-18所示，其作用是将电子枪打击的电子通过磁场进行偏转，使其打到指定的位置。上、下两个行偏转线圈采用并联连接，其直流电阻为0.2～1Ω；上、下两个场偏转线圈也采用并联连接，其直流电阻为4～10Ω。

行偏转线圈的外形结构和所产生的磁场方向如图1-19所示。

场偏转线圈的外形结构和所产生的磁场方向如图1-20所示。

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图1-18 偏转线圈安装位置示意图

图1-19 行偏转线圈的外形结构和所产生的磁场方向

图1-20 场偏转线圈的外形结构和所产生的磁场方向

偏转线圈分为普通偏转线圈和高清偏转线圈。一般情况下，旧CRT电视机大多采用普通偏转线圈，也有部分新CRT电视机采用高清偏转线圈。但显示器偏转线圈则大多是高清偏转线圈。普通偏转线圈的行线圈阻值一般为0.8～3Ω，高清偏转线圈的行线圈阻值一般为0.2～0.8Ω。相对来说，高清偏转线圈的阻值较小。

4.电子枪

显像管的电子枪一般采用一字形一体化结构，红、绿、蓝三个阴极呈一字形水平方向排列，并有三个控制栅极、三个加速极和三个聚焦极，各个电极分别在其内部连成一体，三种颜色的电子束处在同一水平面上，能够有效地消除垂直方向的失聚现象。

电子枪内部结构如图1-21所示。其内部各部件的作用及数据如下：

图1-21 电子枪内部结构示意图

1）灯丝：彩色显像管中灯丝的作用是对阴极加热，以有利于阴极发射电子。不同型号的显像管的灯丝电压电源连接是不一样的，有的取自开关电源变压器二次侧，也有的取自行输出变压器绕组。三个灯丝采用并联供电，其标准电压一般为6.3V。

2）阴极：彩色显像管有三个阴极，在管座电路板上用R、G、B表示，阴极的作用是发射电子。调节亮度或白平衡时，阴极电压会发生变化，正常情况下阴极电压一般为150V左右，阴极电压升高，则发射电子减少。

3）栅极：又称控制极，彩色显像管上的三个阴极共用一个栅极，在电路板上用G1表示，栅极上的电压一般为负电压值。栅极的作用有两个：一是控制阴极发射电子；二是关断电源时用于消除关机亮点。

4）加速极：彩色显像管上的加速极在尾板上用G2表示，加速极电压取自行输出变压器，其电压一般在100～800V之间，调节行输出变压器侧面的两个调节柄，可使电压增大或减少。当电压过高，荧光屏上会出现回扫线时，调节“SCREEN”调节柄，可使电压降低。

5）聚焦极：彩色显像管的聚集极用G3表示，聚焦极电压取自行输出变压器，聚焦极电压在2～8kV之间。聚焦极的作用是在阴极发射出来很粗的电子束聚焦成很细的电子束，轰击荧光屏，当出现图像不清晰时，则可能是聚焦电压不正常，调节行输出变压器侧面标有“FOCUS”字母的调节柄，可增加或减少聚焦电压，使图像质量发生变化。

6）阳极：又称第二阳极。彩色显像管阳极高压用H.V表示。阳极高压从行输出变压器经过硅整流经专用引线送到高压嘴处，阳极高压的作用是在显像管的内部空间里形成高压电场，进一步加速阴极电子的发射，使电子束有足够的速度去轰击荧光粉。阳极高压一般为25kV左右，阳极高压不足，将会引起光栅亮度下降。