微型机与应用
MICROCOMPUTER & ITS APPLICATIONS
2000　No.19　No.1　P.21-24




多频自同步高分辨率彩色显示器故障诊断与处理
李海泉
摘 要： 多频自同步高分辨率彩色显示器的特点、结构组成以及该类显示器的故障分析、故障诊断测试和故障处理技术。 
关键词： 多频自同步 高分辨率彩色显示器 故障测试与处理
　　多频自同步高分辨率彩色显示器（Multisync Hight Resolution Color Display），简称MHCD。该类显示器行频自同步范围较宽（行数从15kHz连续升高到45kHz），场频自同步范围40～90Hz，从而能兼容目前流行的MGA、CGA、EGA、CEGA、SEGA、Hercules，以及VGA，SVGA等多种显示适配器。
1 组成与故障分析
　　MHCD显示器由7个部分组成：①开关电源；②显像管电路；③行扫描电路；④场扫描电路；⑤多频自同步电路；⑥视频信号电路；⑦接口电路。
1.1 开关电源
　　该类显示器开关电源有2组电压输出，一组回路输出固定电压，另一组回路输出可变电压。它按配接的适配器不同输出不同的电压，如CGA卡为51V，EGA卡为60V，VGA卡为91V等。若开机后无光栅，但工作指示灯亮，则固定电压输出无问题，应检查可变电压输出。这时，可测试其负载是否发生短路，电源保护电路是否误起作用，电源滤波器电路或干扰抑制电路是否发生故障。
1.2 显像管电路
　　MHCD显示器的显像管电路与VGA显示器的显像管电路基本相似。显示器加电后无光栅，或光栅呈很亮的单一颜色，或出现回扫线等故障现象，这时应检查显像管电路。
1.3 行扫描电路
　　行扫描电路包括行振荡、鉴相、行激励，以及行幅、行线性、行中心调节与调压发生器及保护电路和行偏转线圈。当加电后，无光栅或光栅呈1条垂直亮线，或行幅不正常，或光栅几何失真，或行幅不同步等故障现象，应检查和处理行扫描电路中的故障。
1.4 场扫描电路
　　场扫描电路包括场振荡、场激励、场输出、线性校正以及场幅自动控制和场中心自动调节电路以及场偏转线圈。当光栅缩成1条水平亮线，或场幅不正常，或出现场线性失真，或场中心偏移，或场消隐电路使光栅出现回扫线等故障现象时，则应检查和处理场扫描电路的故障。
1.5 多频自同步电路
　　多频自同步电路，包括同步信号处理电路、频率／电压变换器、电压比较与跟踪和自动S校正电路。这部分电路是该类显示器最具特色的电路，是该类显示器能在变化范围很宽的多种行频条件下实现自动同步的关键。该电路中的频率／电压转换器（LM331N）能精确地把不同频率的输入信号转变成相应幅度的输出控制电压加到相应行扫描电路的行振荡级，从而兼容不同的显示卡（适配器）。自动S校正电路能由随着不同行频而变化的S形校正自动补偿，以校正不同显示卡使用一显像管光栅水平方向上的延伸失真（即S形）。若MHCD显示器在多频条件下出现不同步，或光栅出现S形失真，则应检查多频自同步电路中的故障。
1.6 视频信号电路
　　视频信号电路，包括R、G、B 3路视频信号放大器电路，亮度和对比度调节自动控制电路。若MHCD显示器出现满屏呈现某单一颜色，或缺少某种颜色，或荧光屏上亮度不一致，关机后还出现亮点等故障现象，则应测试和处理视频信号电路中的故障。
1.7 接口电路
　　接口电路，包括适配器、反相器、视频信号处理电路和D／A转换器等电路。该电路的故障现象比较复杂，凡显示器出现故障，前面6部分检查均无问题，则应考虑接口电路中的问题。
2 开关电源的故障测试与处理
2.1 开关电源的故障诊断
　　当MHCD显示器电源发生故障时，开机后无光栅，电源指示灯不亮。这时，应先检查保险管是否烧断，整流桥硅片是否击穿，再检查其热敏电阻是否短路、晶体管放大器是否损坏，然后检查滤波电路、保护电路或干扰抑制电路有无故障，负载回路有无短路、断路或接触不良。
　　对于GW500显示器，开机后若无光栅，但工作指示灯是亮的，可以肯定固定电压组K1无故障，应集中检查可变电压组K2中的故障。若无电压输出，应先检查其负载有无短路。当负载发生短路时，电源保护电路起作用，这时可听到“嘶嘶”的电源啸叫声，则应检查和更换其短路元件，使电路恢复正常。开机后，若有光栅，但图形不稳定，如图像边缘扭动或有严重抽丝，则应检查电源的滤波电路、稳压电路、干扰抑制电路和过压、过流保护电路。若这些电路均正常，则应检查行扫描电路有无故障。若开机后无光栅，工作指示灯也不亮，则应检查其固定电压输出。K1电源的输出电压分别为8V、16．5V、25V和120V。如果这4组电压全部偏低或无输出电压，则应检查该回路的输入和输出端，看有无元器件短路、断路，全力排除其中的故障。若其中1路无输出电压，则应检查该路负载是否短路。若负载正常，则应检查脉冲整流、滤波电路或脉冲变压器下绕组是否正常，竭力排除其中的故障。
2.2 开关电源的故障测试与处理
　　1．假如某台AST 486微机与多频自同步Fusjitech彩色显示器联机。加电后，工作指示灯亮，荧光屏光栅时有时无且忽大忽小。
　　故障分析。这种故障多因显示器上某个元件参数性能变差形成的。开关电源输出电压不稳，也会出现这种现象。
　　故障测试及处理。先打开机盖，将主机板从机箱内拉出。加电测量开关电源103V输出组，发现该组电压不稳。将103V负载断开，再测还是不稳。这样判断故障出在电源部分，测开关功率管各性能参数符合要求。因此怀疑振荡电路IC1（TDA4601）可能有问题，换IC1故障依然存在，如图1所示。用示波器测TDA4601第7脚波形正常，测Q1基极发现波形有跳动现象，怀疑C618容抗变大，容量变小，使信号衰减造成振荡频率不稳，使开关电源输出也不稳。拆下C618测容量小于5μF，应为100μF。说明C618性能变差。换新电容，开机试验，荧光屏光栅正常，故障排除。

图1 Fusjitech显示器电源电路
3 行扫描电路的故障测试与处理
3.1 行扫描电路的故障诊断
　　MHCD显示器行扫描电路，常常有以下的故障现象：
　　（1）加电后无光栅出现
　　造成该故障的原因有以下3种可能：①电源有故障；②行扫描电路有故障；③显像管电路有故障。当经分析、检查、排除了①和②二种可能后，就要检查、测试和处理行扫描电路中的故障。这时，应测试其行振荡、行激励和行输出管。当判断故障在行输出管时，应查清是行输出管Q403，阻尼二极管D401，逆程电容C413～C415和行输出变压器T402那一个损坏。
　　（2）光栅行幅不正常
　　造成光栅行幅不正常的原因有以下3方面：①逆程电容变值，引起光栅行幅过大；②逆程电容容量不够，引起光栅行幅过小；③元器件失效或变质。
　　（3）光栅几何失真
　　造成光栅几何失真的原因有2方面：①显像管枕形失真校正电路故障引起光栅枕形失真；②因线性补偿电感或S形校正电路故障引起线性失真。
　　（4）行信号不同步
　　同步信号处理电路（IC501）、频率／电压变换电路（IC201）和电压比较、跟随电路（IC202）发生故障，会造成行信号不同步。
　　对上述故障现象，要进行综合分析，通过自动诊断、人工诊断、仪器测试和直接观察的方法，进行故障定位，再排除其故障。
3.2 行扫描电路的故障测试与处理
　　假如某Super 486微机与CTXCC－1435多频自同步高分辨率数字／模拟两用彩色显示器联机。加电后指示灯和显像管灯丝亮。关机后，再开机加电，又重复上述故障现象。
　　故障分析。这种现象是显示器高压保护性反应。其原因有2种：一是行输出电压太高；二是行频过低。
　　故障测试及处理。打开显示器机壳，加电测量IC301（LA7850）场振荡器第13脚电压为0.67V，正常值为0．07V，检查取样电路各元件均正常。因此可以确定是高压保护反应。该显示器的高压保护取样电路如图2所示。B＋电压由行输出变压器T303第1脚行逆程脉冲经D501整流，C501滤波后，得到与高压变化成正比的直流电压，再通过接插件D送到电源，经电阻R139、VR102、R138分压后，送到行输出电压控制电路中，保证行输出电源电压稳定。经检查B＋电压整流二极管D501软击穿短路，使A点电压变为锯齿波。这样B＋电压失去对电源电压的控制作用。造成行输出集电极电压大大提高，使阳极高压超过高压保护额的值。于是发生高压保护，使显示器停止工作。因D501是软击穿，因此在开机10分钟内还能正常工作，但10分钟后击穿短路，失去整流作用，造成上述故障。当更换二极管后，故障现象消失。

图2 CTXCC－1435多频自同步显示器行扫描电路
4 场扫描电路的故障测试与处理
4.1 场扫描电路的故障诊断
　　MHCD显示器场扫描电路的常见故障现象有：光栅呈1条水平亮线；光栅底色出现回扫线；场线性失真；场幅不正常；场中心偏移等。
　　（1）光栅呈水平1条亮线
　　当场扫描电路发生故障时，无偏转电流通过偏转线圈。因此，电子束不能在垂直方向偏转，屏幕上出现水平亮线。因此，当开机后光栅呈水平1条亮线，若电源和行扫描电路正常，可以确定场扫描电路有故障。
　　（2）场消隐电路故障使光栅底色出现回扫线
　　在逆程期间，扫描电子束回归，此时行、场消隐信号加到显像管栅极，使回扫的光栅不能显示出来。当场消隐电路出现故障时，场消隐信号不能加到栅极（G1极），会导致光栅底色出现明亮的回扫线。
　　（3）阻容元件损坏引起场线性失真
　　当IC301管脚之间的阻容元件损坏时，会使荧光栅上、下方格的大小不一致，出现场线性失真。C306、C305损坏，不仅会使场线性变坏，而且还会出现上半部图像卷边现象。
　　（4）场幅控制电路或场幅电位器故障使场幅异常
　　当自动场幅控制电路或场幅电位器出现故障时，会使场幅异常，表现为图像垂直方向过小，不能充满屏幕或图像过大，超出荧光屏。
　　（5）元器件故障使场中心偏移
　　调节VR304，光栅可以上、下移动。若VR304有故障，或Q306、Q307损坏，会使扫描光栅场中心偏移，造成显示图像在屏幕的位置偏上或偏下，或使图像上部或下部超出屏幕。
4.2 场扫描电路的故障测试与处理
　　假如某GW0540微机与GW500多频自同步高分辨率彩色显示器联机。显示器加电后，指示灯不亮，显像管灯丝也不亮，偏转线圈无加电反应，用手触摸荧光屏无静电反应。
　　故障分析。从故障现象看，故障有2种可能：一是电源有问题；二是场扫描电路接触不良。
　　故障测试与处理。打开机盖，加电测量电源电压，45～135V输出管为155V，B＋为0V；另一组电源8V、16．5V、25V和120V均无输出。电源部分电路如图3所示。在线测Q1的PN结电压，发射结为0．071V，不正常；集电结正常。D1反向压降为0．01V，不正常。将Q1和D1管焊下测试，其PN结正、反向电阻均正常，说明这2个元件没有损坏。重新焊好Q1、D1，断开R5与Q1基极连线后，再测试Q1和D1有关极电压，均正常。这说明Q1基极与发射极之间有短路故障。用万用表RX1档测试Q1的b、e之间电阻仅53Ω。检查R5、R7、C9和D1几个元件，发现C9击穿短路。更换后再测试上述元件管脚电压，均正常。联机后有显示，但几分钟后屏幕底边随机上、下抖动，图像被压缩，线性变坏。再用万用表测试场扫描电路IC301（TDA1170H）各脚电压均正常。用示波器观测IC301各脚波形，第4、7、11脚波形不正常。经仔细检查，发现IC301第7、11脚虚焊，并且该芯片与散热片接触不良。散热片必须与主机地线相连才能正常工作。焊接好后，加电再试，故障现象消失，故障被排除。

图3 显示器电源电路
5 视频通道和显像管电路的故障测试与处理
5.1 视频通道与显像管电路的故障诊断
　　MHCD显示器视频通道与显像管常有以下故障现象：屏幕全红（或全绿或全蓝）色；或图像中缺少某种基色，颜色不正常；或亮度不一致；或关机后出现亮点，屏幕上有回扫线等。
　　（1）开机后，满屏全红（或全绿或全蓝）色，图像信号显示不出来或模糊不清。这时，应检查以下电路是否正常：①视频信号处理电路；②视频放大器、三通道宽带放大器及其它外围元器件是否损坏，如C707～C709；③检查显像管阴极相应连接，看是否相应阴极连接发生断路或短路现象。
　　（2）图像中缺少某一种基色。由于某通道或其视放电路的故障，使某一图像信号不能加到显像管相应的阴极，使得显示的图像缺少这种颜色。造成这类故障的原因有以下几种可能：①视频信号预处理电路到视频放大器的信号传输线路断路或接触不良；②视频放大器Q801～Q809中某一三极管损坏，使图像信号传输丢失，使颜色中缺少某种基色；③通道部分IC601（74LS04）损坏，使主机给出的某一信号不能正常传输；④IC701某一路损坏，使相应的颜色信号无法输出。这时，应重点检查Q801～Q809是否完好。如配接VGA卡，则应检查视放输出级或IC701是否损坏。如配接EGA，则应注意检查IC601、IC602及其外围电路。⑤IC602（82S147）损坏，使通道部分的译码出错而损失某一路颜色信号。
　　（3）因元器件故障，造成彩色不正常。其故障现象主要有2种：一种是由于缺少某一种颜色引起的彩色不正常；另一种是出现彩色失真。检查时，应重点检查IC601（74LS04），IC602（82S147）、IC701（LM1203N）几个集成块及其外围电路。IC601的故障多数是由于适配器插卡带电拔插引起的，因此应严禁带电拔插。IC602的故障主要是译码错，出现彩色失真。如果出现彩色不正常，光栅底色不能关掉或图像很暗，调节对比度旋钮无效，通常是IC701损坏造成的。
　　（4）显示器满屏亮度不一致。亮度不一致表现为显示图像亮度不均匀。一般来说，这种故障大部分都是Q701或Q702损坏引起的。
　　（5）关机后出现亮点。其故障现象为关机后，屏幕中心处有一明亮点，长时间不消失。出现这种故障的原因多是关机消亮点电路Q310的Ce结击穿、C425漏电或D424损坏。要经过测试，确定到底是那个元件故障，再更换和修复。
5.2 视频通道与显像管故障的测试与处理
　　假如某HP586微机与MAXISCAN多频自同步模拟／数字两用彩色显示器联机。加电开始显示正常，半小时后无显示，但有光栅；关机后，立即开机仍显示，再过十几分钟后重新开机，显示又正常。
　　故障分析。在使用过程中，该机光栅始终是正常的。因此，可以肯定电源、扫描电路、显像管及其供电电路正常，故障可能在视频通道电路中。
　　故障测试与处理。打开机盖，首先观察视频放大器输出电路，即视放管尾板电路各极波形。当屏幕显示正常时，显像管阴极Rk、Bk、Gk视频信号波形正常。当屏幕无显示时，显像管阴极就测试不到信号波形。这说明显像管电路正常，故障不在尾板，而在视频通道板上。该型号显示器是数字／模拟两用彩色显示器，所使用的信号电缆一端是15针与主机相连，另一端是9针与CRT显示器相联。输入到显示器的视频信号是数字／模拟R、G、B信号和2个同步H及V信号。与视频及同步信号有关的IC402（74LS04）第2脚电压不稳定，经反复试用及测试，确认IC402不能正常使用。更换后，上述故障现象消失，故障排除。
6 多频自同步与接口电路的故障测试与处理
6.1 故障诊断
　　多频自同步电路若发生故障，会出现光栅S形失真或多频不同步等故障现象。
　　接口电路发生故障，会使主机传送的命令、数据或地址信号无法送到CRT监示器各电路，会造成显示的内容出错或显示的颜色不正常或者出现场不同步，调场频电位器无效，或加电后工作指示灯亮而无光栅，或整个屏幕亮度不一致。
6.2 故障测试与处理
　　假如某AST486微机与AST多频自同步彩色显示器联机。显示器加电后，工作指示灯亮，荧光屏光栅正常，但联机后，荧光屏变暗且不显示字符，出现杂乱的1条水平亮线。
　　故障分析。显示器有光栅，说明开关电源、扫描电路、视频放大电路基本正常，可能是行同步信号有问题，估计故障出在接口电路。
　　故障测试与处理。该显示器接口电路是由LM324、74LS244、74LS05、74LS06几块集成电路组成。用万用表和示波器对这些芯片进行静态及动态检查，发现74LS05芯片输出波形异常。拆下74LS05，用TTL集成电路测试仪测量、确认该芯片已损坏。更换新的74LS05芯片，联机字符显示正常，故障排除。
李海泉（西安石油学院计算机系710065）
收稿日期：1999－08－19
