基于监视器行扫描电路的图像故障分析

秦彦君

摘要：监视器在安控系统领域以及航空装备领域应用十分广泛，特别是在航空装备领域具有十分重要的意义。行扫描电路作为监视器的重要组成部分，在监视器的图像显示过程中扮演着重要角色。基于行扫描电路在监视器图像显示过程中引起的图像故障，首先对行扫描电路的组成和作用进行了介绍，其次对行扫描电路引起的图像故障进行了研究。利用信号测量工具，在电路分析的基础上，采用对比分析的方法，对行扫描电路各相关组成部分逐层展开分析，深入剖析了行掃描电路引起的图像故障的原因和机理。通过理论分析与实测信号比对，查找出故障元器件，并将故障修复，同时通过总结归纳，提出了针对行扫描电路引起的图像故障的排除方法。

关键词：行扫描电路；图像故障；对比分析；排除方法

中图分类号：TP302 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）28-0218-02

1 概述

监视器主要是将电子产品加电时所产生的视频信号以画面的形式展现在操作人员面前，以便于操作人员依据监视器画面操纵测试设备对电子产品的性能进行检测。某型监视器在显示电子产品加电所产生的图像时，出现了“图像显示不全，图像带有大量干扰条纹”的故障现象，通过排查，该故障现象由监视器的行扫描电路发生故障所致。

2 行扫描电路组成和作用

行扫描电路又称为水平扫描电路，从组成电路上考虑行扫描电路由行AFC电路、行振荡电路、行推动电路、行输出电路等组成[1]；从组成元器件上考虑行扫描电路由二极管、三极管、运算放大器、电解电容、电阻等元器件组成。行扫描电路的作用主要是给行偏转线圈提供线性良好，且与行同步脉冲同步的行锯齿波电流信号，使行偏转线圈产生均匀变化的磁场，以控制视频信号电子束沿水平方向作均匀扫描，同时向显像管提供行消隐脉冲，消除视频信号电子束回扫时产生的回扫线[2]。

3 行扫描电路图像故障分析

3.1 三极管和二极管故障

通过利用数字多用表的二极管档检测电路板上2Т921А、2Т914А、2Т203Г、2Д503Б等三极管和二极管，经检测其正向电阻和反向电阻均在合格范围，且与性能合格的器件进行比较，无差异，由此排除三极管和二极管产生故障的可能性。

3.2 运算放大器故障

运算放大器型号为140УД9，该运算放大器所组成的电路主要起到电压跟随的作用，即输出信号与输入信号相同，可通过示波器检测输入、输出信号波形判断运算放大器是否存在故障。通过检测，其输入、输出信号波形完全一致，运算放大器电路工作正常，由此可以排除运算放大器产生故障的可能性。

3.3 电解电容故障

利用示波器检测行扫描电路各输出端口的信号，通过与合格信号波形进行比较，发现“X-2”端口输出信号波形异常（见图1）。该端口信号为行扫描电路向偏转线圈提供的锯齿波控制信号，信号提供给偏转线圈后，在偏转线圈作用下产生相应的磁场，从而控制视频信号电子束在行方向上的偏转和扫描，最终影响荧光屏在行方向上的成像质量。

“X-2”端口输出电路如图1所示，电路中三极管T3（2Т921А）、T4（2Т914А）与R6、R10、R12、L1等元器件共同组成互补推挽式OTL功率放大电路，主要对输入信号进行功率放大，且电路具有非线性失真小，频率响应宽，性能指标高等优点。通过对电路进行分析，在输入端信号正常，且排除三极管和二极管故障的情况下，故障部位定位在C1、C2、R7组成的滤波电路上。电阻R7对信号波形不会产生影响，电解电容C1和C2通过自身的充放电实现对输出信号的滤波。若电解电容击穿短路或容值发生变化，经过该电解电容的信号波形将会发生衰减和畸变，因此电解电容C1和C2产生故障的可能性很大。

电解电容C1和C2规格为25V 100μF，将该电解电容从电路板上拆解下来后，通过容值表测量其容值。经测量C1的容值为28μF，C2的容值为7.9μF，容值衰退均超过三分之二。由此可以得出：电解电容C1和C2由于器件寿命原因，造成其内部电解液干涸，容值下降，经过该电解电容的锯齿波信号发生畸变，从而影响视频信号电子束在行方向上扫描，最终造成监视器出现“图像显示不全，图像带有大量干扰条纹”的故障现象。将上述C1、C2电解电容进行更换后，监视器图像显示正常，故障排除。

4 机理分析

监视器是利用行、场扫描电路产生的锯齿波电流信号使行、场偏转线圈产生相应的磁场，从而控制视频信号电子束的偏转方向，使得视频信号电子束按照一定规律偏转撞击到显像管的荧光屏上，并形成扫描电子束，荧光屏上感光物质受到激发从而显示图像，其中行扫描电路主要是控制电子束在荧光屏上水平方向的扫描。

如图2所示为电子束行扫描示意图，电子束行扫描过程从左至右，分为行扫描正程和行扫描逆程两部分。依据行偏转电压波形，当波形由a渐变到b时，电子枪发射的电子束由a位置向右逐渐扫描到b位置，当波形由b渐变到c时，电子枪发射的电子束由b位置向右逐渐扫描到c位置，上述扫描过程称为行扫描正程。当行偏转电压波形由c渐变到d，再渐变到e时，电子枪发射的电子束由c位置向左逐渐回扫到d位置，之后再回扫e位置，该扫描过程称为行扫描逆程，但在实际工作中由于行消隐信号的存在，行扫描逆程被屏蔽。

如图3所示，在上述监视器故障中，由于电解电容C1和C2容值的降低，经过该电解电容的行偏转电压波形（锯齿波信号）发生了畸变。在行扫描正程中，行偏转电压波形由原来的a下降a'，即从a'渐变到b，再由b渐变到c，而电子枪发射的电子束也偏离了原来的a位置，而是右移到a'的位置开始向右扫描到b和c，因此在a至a'这段距离上，无电子束扫描，在荧光屏上表现为a至a'无图像，从而形成“图像显示不全，图像带有大量干扰条纹”的故障现象。

5 结论

监视器“图像显示不全，图像带有大量干扰条纹”的故障原因为行扫描电路中锯齿波输出端口的滤波电容容值下降，造成经过该电解电容的锯齿波发生畸变和衰退，致使行偏转磁场发生偏移。电解电容由于其寿命原因很容易引起容值下降和外表鼓包，甚至外壳破损，易造成多种潜在的隐性故障，因此在今后电子产品的修理过程中，可以有针对性地对电解电容的容值进行检查。

参考文献：

[1] 赵坚勇.电视原理与系统[M].西安.西安电子科技大学出版社，2011.

[2] 张胤涵，曹振华.电视机原理与维修教程[M].北京.国防工业出版社，2007.

[3] 宋烨.电视机原理与技术[M].西安.西安电子科技大学出版社，2009.endprint