مقدمه
مونيتورهاي كامپيوترهاي امروزي
مونيتورهاي كامپيوتر رد واقع از نمونه‌هاي قديمي و منسوخ شده پايانه راديو تله تليپ منتج شده و جاي آنها را گرفته اند. نمايشگرهاي اوليه كه فقط مي توانستند متن را به صورت تك رنگ نشان دهند امروزه به مونيتورهاي پيشرفته اي تبديل شده اند كه مي توانند تصاوير بلادرنگ زنده اي با تفكيك پذيري بالا و تعداد رنگهاي بي سابقه را نشان دهند.

رشد انفجاري كامپيوتر هاي قابل حمل نياز به كسب اطلاعات در مورد عملكرد و تعمير نمايشگر هاي تك رنگ و رنگي و كريستال مايع LCD مسطح را تشديد كرده است.

اصول عملكرد مونيتورهاي مبتني بر لامپ هاي اشعه كاتدي
مونيتورهاي مبتني بر لامپ هاي اشعه كاتدي CRT در واقع از شگفتيهاي دنياي مهندسي مي باشد. اگر چه در دهه‌هاي اخير قطعات و اجزاي تشكيل دهنده اين دستگاهها پيشرفتهاي تلويزيوني پيروي مي كنند كه از سال ۱۹۵۰ بدون تغيير باقيمانده است.
به ط.ر كلي مي توان عملكرد مونيتور را به ۵ قسمت مجزا تفكيك كرد.
قسمتهاي مزبور عبارتند از CRT. مدار راه انداز ويدئو مدل راه انداز عمودي. ولتاژ بالا و منبع تغذيه.

تعريف CRT
لامپ اشعه كاتدي يا(CRT) در اصل لوله اي است كه داخل آن خلأ ايجاد شده است.
يك سر CRT به صورت لوله اي طويل با گردن باريك مي باشد در حالي كه سر ديگر آن پهن و تقريباً مسطح است.

سطح داخلي نماي جلويي CRT با فسفر پوشانده شده است در سمت نازك لامپ قطعه‌اي به نام كاتد وجود دارد، كه انرژي به آن اعمال شده، و درجه حرارت آن به ميزان زيادي بالا مي رود. كاتد در دماي بالا الكترون آزاد مي كند. اگر ولتاژ مثبت بسيار زيادي به صفحه جلويي CRT اعمال شود. الكترونهاي آزاد شده از كاتد (با بار منفي) شتاب گرفت به سمت صفحه مي كنند.
اگر الكترونها با سرعت زياد حركت كنند به فسفر موجود در سطح داخلي نماي جلويي برخورد كنند نور ايجاد مي شود.
با كنترل جهت و شدت جريان الكترونها كه به سطح صفحه هدايت مي شوند. تصوير قابل مشاهده اي ايجاد خواهد شد. پيكسلها كوچكترين بخش قابل كنترل تصوير بر روي صفحه نمايش را تذشكيل مي دهند.
انواع CRT
الف: CRT تك رنگ
مونيتورهاي تك رنگ از يك نوع فسفر منفرد و يك دست پوشيده شده‌اند. كه معمولاً نور ايجاد شده توسط آنها سفيد كهربايي و يا سبز مي باشد.

ب: CRT رنگي
در CRT رنگي از سه نوع فسفر با رنگهاي قرمز، آبي، سبز استفاده شده كه به صورت مثلث قرار گرفته اند.
در مونيتورهاي رنگي هر يك زا اين مجموعه ها معرف يك پيكسل مي باشند. هر چند كه در هر پيكسل سه نقطه قرار دارد.
اگر هر يك از نقاط قرمز و سبز و آبي با يك تفنگ الكتروني مجزا شوند مي توان طيف وسيعي از رنگهاي مختلف را ايجاد كرد كيفيت تصوير رنگي كه به اين ترتيب ايجاد شود به نزديك بودن فاصله سه نقطه مزبور بستگي دارد.

هز چه نقاط نزديكتر باشند تصوير يكپارچه تر به نظر خواهد رسيد.
فاصله نقطه اي به فاصله اي گفته مي شود كه فاصله بين دو نقطه مجماور هم در يك پيكسل باشد نمايشگرهايي كه فاصله نقطه اي آنها ۳۱% ميلي متر يا كمتر باشد معمولاً تصويري با كيفيت قابل قبول ارائه مي كند.

پوشش مشبك و شياردار
پوشش مشبك در واقع صفحه فلزي سوراخ‌دار نازكي است كه درست در پشت سطح فسفريCRT‌هاي رنگي قرار مي گيرد.
پرتوهاي الكتروني هر سه تفنگ الكتروني همگرا بوده و به جاي فسفرهخاي موجود در صفحه نمايش، بر روي سوراخ‌هاي اين صفحه مشبك متمركز مي شود.

سوراخهاي ميكروسكوپي موجود بر روي اين صفحه مشبك در واقع روزنه اي را تشكيل ميدهند كه پرتو الكتروني ازطريق آن مي تواند فقط بر نقطه فسفري مربوط به خود بتابد و جلوي الكترونهاي ديگر گرفته شده و خلوص رنگ حفظ مي شود. طراحي بعضي از لامپهاي اشعه كاتدي (CRT) به گونه اي است كه جاي پوشش مشبك از پوشش شياردار استفاده مي شود.

اين صفحه از رشته سيمهاي موازي تشكيل شده است كه به صورت عمودي در پشت صفحه نمايش فسفري قرار مي گيرد. در اين نوع (CRT)ها فاصله بين شيارها مئشخصه‌هاي پوشش شياردار را تعريف مي كند اين نوع طراحي در CRT تك رنگ استفاده نمي شود زيرا رنگ تمام فسفرهاي موجود بر روي صفحه يكسان است.

همگرايي
حركت هر سه پرتوي الكتروني بر روي صفحه نمايش به صورت همزمان صورت مي گيرد همگرايي پرتوهاي مزبور بر روي سوراخهاي پوشش مشبك صورت مي پذيرد خلوص رنگ در تصوير ايجاد شده بر روي صفحه نمايش به ميزان زيادي بره همگرايي باعث سايه هاي رنگي در تصوير خواهد شد.
عدم همگرايي د رمركز صفحه معمولاً نبايد از ۴۵% ميلي متر بيشتر باشد ميزان معمول اين خطا در كل صفحه نمايش در حدود ۶۵% ميلي متر است. اعداد بزرگتر نشنان دهنده ضعف بيشتر در همگرايي است.

امواج بشكه اي و بالشتكي
سطح جلويي بيشتر لامپ هاي اشعه كاتدي محدب است اما تصاوير كاملاً مسطحيم باشند. وقتي تصويري مربعي بر روي صفحهاي منحني شكل تشكبل شود اعواج ايجاد خواهدشد.
اگر كناره هاي تصوير رو به خارج انحنا پيدا كنند يعني محدب شوند تصوير حالت شبكه اي پيدا مي كند. ساير خطوط تصوير ممكن است از انحناي خطوط كناري پيروي كنند.
میزان انحراف نباید از ۳-۲ میلی متر بیشتر باشد

پویش افقی و پویش عمودی
مفهوم پویش: برای درک مفهوم پویش باید بدانید که تصاویر در مونیتورها به چه ترتیب ظاهر می شوند. تصاویر مونیتورها در مونیتورها به چه ترتیب ظاهر می شوند.تصاویر مونیتورها در واقع به صورت خطوط افقی پیکسل ها تشکیل می شوند که از گوشه فوقانی وچپ تصویر شروع شده اند. با حرکت پرتو الکترونی در طول هر خط هر یک از پیکسل ها با شدت متفاوتی تحریک می شوند

شدت مزبور به داده های موجود در ram ویدوئی مربوطه بستگی دارد که بر روی برد آداپتور ویدوئی قرار گرفته است. با کامل شدن هر خط پرتو الکترونی خاموش خواهد شد. سپس پرتو الکترونی به ابتدای خط افقی بعدی هدایت می شود، در اینحالت می توان خط افقی جدیدی را ترسیم کرد. این روند تا ترسیم تمام خطوط افقی ادامه می یابد به این ترتیب پرتو الکترونی به گوشه پایین و راست تصویر خواهد رسید با کامل شدن تصویر پرتو الکترونی بار دیگر خاموش خواهد شد

پهنای باند
ساده ترین تعریف پهنای باند عبارت است از: حداکثر سرعت نگارش پیکسل ها بر روی مونیتور.پهنای باند برای نمایشگرهای VGA در حدود ۳۰ مگاهرتز است.
تموج سرزنش و انحراف
هدایت پرتوهای الکترونی در سرتاسر صفحه نمایش از طریق ایجاد میدان مغناطیسی متغییر صورت می پذیرد میدان مغناطیسی توسط سیم پیچهای انحراف افقی و انحراف عمدی ایجاد می شود که از یکدیگر مجزا بود. و بروی ؟ CRT قرار دارند.

در حالت ایده ال میزان انحراف پرتو الکترونی در هر بار عبور از صفحه نمایش باید مساوی باشد به این ترتیب تصویری با ثبات بسیار زیاد ایجاد خواهد شد اما در دنیای واقعی در هر لحظه تغییرات بسیار کوچکی در محل تصویر ایجاد می شود.

اگر چنین تغییراتی در کمتر از ۱۵ ثانیه ایجاد شود به آن لرزش گویند تموج در واقع نوعی تغییر محل تصویر یا اجزای آن می باشد تموج در واقع نوعی تغییر محل تصویر یا اجزای آن می باشد که دوره تناوب آن از ۳۰ ثانیه بیشتر باشد.
به جابجایی تصویر با سرعت معادل یک بار در دقیقه با کمتر انحراف می گویند.
روشنایی
وقتی پرتو الکترونی به فسفر برخورد می کند نور ایجاد می شود روشنایی در واقع میزان نور ایجاد شده در هنگام تشکیل تصویر کامل می باشد روشنایی قابل مشاهده توسط بیشتر مونیتورها ۶۰-۵۰ (FTM) (Foot Lumens) می باشد این مقدار به ولوم تنظیم روشنایی و نیز تعداد نقاط سفید موجود در تصویر بستگی دارد هر چه این عدد بیشتر باشد نشان دهنده روشنایی بیشتر تصویر بوده و هر چه این عدد کمتر باشد تاریک تر بودن تصویر مونیتور را می رساند

تنظیم وسط
وقتی پتانسیومترهای کنترل تنظیم وسط افقی و عمودی در وسط قرار دارند تصویر باید در مرکز نمایشگر قرار گیرد مشخصه های تنظیم وسط نشان می دهد که مرکز تصویر چقدر به مرکز صفحه نمایش نزدیک می باشد.

سیگنال ویدوئی
این مشخصه دامنه و سایر خصوصیات سیگنال ویدوئی آنالوگ در کانال ورودی را نشان می دهد.
سیستم ویدیوئی کامپیوترهای شخصی از دو بخش تشکیل شده است برد آداپتور و خود مونیتور. اداپتور ویدوئی در واقع بخش اصلی سیستم ویدوئی را تشکیل می دهد. دستورها و داده های ویدوئی کامپیوتر از طریق گذرگاه توسعه مربوطه به اداپتور انتقال می یابند برد گرافیکی دادهای بدست آمده را به تصاویر گرفایکی تبدیل کرده و آن را در حافظه ویدویی موجود در کارت گرافیکی ذخیره می کدن.

این حافظه RAM ویدوئی یا VRAM نامیده می شود. سپس برد ویدویی تصویر گرافیکی را به صورت سلسله پالس های همزمانی مترادف با حالت ویدوئی مورد استفاده ترجمه می کند.
مثلا EGA و VGA
دو نوع سیگنال ویدوئی وجود دارد سیگنال ویدوئی TTL و سیگنال ویدوئی آنالوگ
در مونیتور TTL سیگنال رنگ به صورت سطوح منطقی ارائه می شود یعنی مجموعه ای از سطوح منطقی (۱و۰) مونیتور تک رنگ TTL فقط از یک یا دو خط سیگنال استفاده می شود یکی از خطوط روشن یا خاموش بودن پیکسل و دیگری شدت نور آن را کنترل می کند در نتیجه می توان فسفرهای رنگی را بدو شدت نور مختلف روشن کرد.
مدار راه انداز ویدئو
عمل مدار راه انداز ایناست که شدت پرتو الکترونی را کنترل می کند این مدار باید بتواند سیگنال ویدئو ورودی را به قدری تقویت کند که برای راه اندازه شبکه کنترل ویدئو در CRT مناسب باشد در مورد م ونیتورهای تک رنگی که از ورود سیگنال TTLاستفاده می کنند.

مدار راه انداز ویدئو فقط باید بتواند پرتو الکترونی را قطع و وصل کند ولی در مورد مونیتورهای که با دو ورودی سیگنال TTL کار می کنند یکی از خطوط جریان الکترونها را قطع و وصل کند یکی از خطوط جریان الکترونها را قطع و وصل می کند و دیگری شدت آن را کم و زیاد می کند وجود ورودی دوم برای کنترل شدت روشنایی تنوع تصاویر نمایشگر را کمی افزایش می دهد.

در مورد مونیتورهای رنگی که سه سیگنال ویدوئی آنالوگ دریافت می کنند سه مدار راه اندازه مجزا مورد نیاز است. در حالی که قابلیت روشن و خاموش کردن پرتو الکترونی برای مونیتورهای تک رنگی کافی است. مونیتورهای رنگی باید بتوانند سیگنالهای آنالوگ نسبتا ضعیف که تغییرات سریعی دارند را کنترل کنند.