Ovviamente, l'ideale sarebbe poter eseguire questi controlli prima dell'acquisto; nel caso di un piccolo negozio interessato a mantenere la clientela, questo potrebbe essere possible. Ad ogni modo, il massimo che potrete fare quando ordinate per corrispondenza è esaminare le caratteristiche generali di un modello similare in un negozio e quindi effettuare dei controlli approfonditi quando vi arriva il monitor che avete prdinato. Dovreste valutare quanto segue:
Il documento abbinato "Controllo delle prestazioni di monitor video e per computer" illustra in dettaglio le procedure per la valutazione di ciascuno di questi criteri.
ATTENZIONE: poichè non esiste alcun modo sicuro per valutare i limiti di frequenza di scansione di un monitor, non prenderemo in considerazione questo controllo. Si assume che le specifiche sia della sorgente video/scheda video che del monitor siano note e che non vengano superati i valori di frequenze di scansione supportati. Alcuni monitor sono in grado di funzionare tranquillamente anche a frequenze ben superiori all'intervallo dichiarato o di spegnersi senza danneggiarsi; altri invece si bruceranno istantaneamente e richiederanno costose riparazioni.
Diversamente dalle schede di un PC dove ogni eventuale disastro può influenzare con molta probabilità solo il vostro portafoglio, i monitor possono essere molto pericolosi. Ogniqualvolta lavorate su televisori, monitor, o altri apparecchi simili ad alta tensione leggete, comprendete, e seguite le linee guida sulla sicurezza riportate più in avanti in questo stesso documento.
Quando mettete le mani all'interno, state attenti alla tensione di rete (immagazzinata su grossi condensatori) ed all'alta tensione (sul tubo a raggi catodici), presenti anche per molto tempo dopo aver staccato la spina dalla presa di corrente. Esiste l'ulteriore rischio di implosione del tubo a raggi catodici provocata da utensili che cadono dove non dovrebbero, ed anche di ferirsi sugli schermi realizzati con lamierini metallici affilati a seguito di una reazione involontaria causata dall'aver toccato qualche componente sotto tensione che non avreste dovuto toccare. L'interno di un televisore o di un monitor non è posto per gli sbadati o gli ingenui.
Detto ciò, una conoscenza basilare dei principi di funzionamento di un monitor e delle possibili cause di guasto possono essere di enorme valore anche se non intendete intraprendere la riparazione autonomamente. Sarete in grado di dialogare intelligentemente con il tecnico del laboratorio di assistenza; sarete maggiormente in grado di accorgervi se venite presi in giro da un tecnico disonesto o semplicemente incompetente. Per esempio, un tubo catodico guasto NON può essere la causa di un monitor a colori che visualizza l'immagine in bianco e nero, ma si tratta probabilmente di un problema software o di compatibilità. La maggioranza dei consumatori, e anche dei professionisti che lavorano nel mondo dei computer, non sono a conoscenza nemmeno di questo semplice fatto.
Questo documento vi fornirà le conoscenze necessarie per risolvere più dell'85% dei problemi che probabilmente incontrerete con i vostri monitor, vi metterà in grado di diagnosticare i problemi e nella maggior parte dei casi anche di correggerli. Salvo rare eccezioni, non verranno presi in considerazione specifici produttori e modelli, poichè esistono così tante varianti che una tale analisi richiederebbe un testo molto più voluminoso e dettagliato. Piuttosto, verranno esaminati i più comuni problemi e verranno forniti i principi basilari di funzionamento sufficienti a mettervi in grado di circoscrivere il problema e forse determinare le modalità per effettuare la riparazione. In molti casi, sarete in grado di fare quanto richiesto per una frazione del costo che sarebbe normalmente richiesto da un centro di assistenza.
Anche nel caso in cui non riusciate a trovare una soluzione, avrete comunque approfondito le vostre conoscenze in materia al punto tale da formulare domande appropriate e fornire informazioni importanti per la soluzione del vostro caso se decidete di postare messaggi sul newsgroup sci.electronics.repair. Sarà inoltre più semplice effettuare uno studio più approfondito utilizzando un testo sulle riparazioni elettroniche, come quelli elencati al termine del presente documento. In ogni caso, avrete la soddisfazione di aver fatto tutto il possibile prima di arrendervi o (semprechè la riparazione sia conveniente) di portare l'apparecchio presso un centro di assistenza tecnica. Con le conoscenze che avete acquisito, avrete la situazione in pugno e non sarete facilmente sopraffatti da un tecnico disonesto o incompetente.
Quanto segue probabilmente rappresenta almeno il 95% dei comuni disturbi che possono affliggere un monitor:
Variazioni intermittenti nel colore, luminosità, dimensione dello schermo o posizione: cattive connessioni all'interno del monitor o nel cavo di connessione al computer o alla sorgente video.
Sdoppiamenti, ombre, o strisce adiacenti ai bordi verticali dell'immagine: problemi con la terminazione del segnale in ingresso incluso l'utilizzo di cavi di prolunga, cavi eccessivamente lunghi, cavi video economici o realizzati in modo improprio, collegamento a catena di monitor realizzato in modo improprio, o problemi nella sorgente video o nella circuitazione del monitor.
Magnetizzazione del cinescopio, che provoca macchie di colore o altri problemi di colore o distortione: localizzate ed eliminate le eventuali sorgenti di campi magnetici e smagnetizzate il cinescopio.
Interferenze elettromagnetiche: apparecchi vicini (inclusi specialmente altri monitor), linee elettriche o cablaggi elettrici all'interno di muri, possono produrre dei campi elettromagnetici sufficientemente intensi da causare evidenti oscillazioni, ondulazioni, o altri effetti. Spostate il monitor o l'apparecchio che provoca il disturbo. La realizzazione di un adeguato schermaggio è difficile e costosa.
Monitor che non si aggancia ad una o più frequenze di scansione: le regolazioni della scheda video sono scorrette; utilizzate il software fornito a corredo per settarle. Potrebbe anche trattarsi di un guasto riguardante i segnali di sincronismo nella sorgente video o nel monitor.
Sono necessarie delle regolazioni alla luminosità di sfondo o al fuoco: la luminosità si riduce con l'invecchiamento del cinescopio. Altri componenti possono influenzare il fuoco. E' sufficiente ritoccare delle semplici regolazioni interne (o alcune volte esterne).
Monitor inerte a causa di problemi di alimentazione: molto spesso le cause sono semplicemente delle cattive connessioni, un fusibile o altri componenti bruciati.
Se avete necessità di portare il vostro monitor presso un centro assistenza, il costo della riparazione può facilmente eccedere metà del costo di un nuovo apparecchio. I centri assistenza possono richiedere 50.000 lire o più per fornire una stima iniziale del costo della riparazione, anche se tale stima viene di solito sottratta dal costo finale della riparazione. Naturalmente, devono pur farlo per compensare il loro lavoro.
Alcuni centri di assistenza tecnica offrono delle attraenti tariffe fisse per le riparazioni che coinvolgono qualunque componente eccetto il tubo a raggi catodici, il giogo ed il trasformatore di riga. Offerte di questo genere sono attraenti se il centro di assistenza tecnica gode di buona reputazione. Ad ogni modo, se la transazione deve avvenire per corrispondenza, potreste trovarvi di fronte ad una difficile decisione se i tecnici dovessero sentenziare che uno dei componenti costosi è realmente guasto.
I monitor diventano obsoleti con una velocità in qualche modo minore rispetto a quella di molti altri apparecchi elettronici. Quindi, a meno che non abbiate realmente bisogno di una risoluzione più elevata e delle frequenze di scansione offerte dai nuovi modelli, la riparazione di un vecchio monitor potrebbe aver senso a condizione che il tubo a raggi catodici sia in buone condizioni (adeguata luminosità, nessun segno di bruciature, fuoco ottimale). Ad ogni modo, potreste sempre trovare una buona scusa per effettuare un upgrade.
Se siete in grado di effettuare la riparazione in modo autonomo le cose cambiano del tutto, poichè i vostri ricambi costeranno la metà o un quarto rispetto al prezzo richiesto dai professionisti, e naturalmente il vostro tempo non vi costa niente. Non vanno inoltre sottovalutati gli aspetti educativi, impararete un sacco di cose nel corso della riparazione. Per tali motivi, potrebbe aver senso riparare quel vecchio rottame buttato da qualche parte, così da utilizzarlo sul vostro secondo PC (o sul terzo o sul quarto o...).
Un monitor video o per computer è composto dai seguenti blocchi funzionali:
Alimentatore a bassa tensione. (alcuni alimentatori potrebbero anche essere parte integrante del punto (2)). La maggior parte delle basse tensioni utilizzate nei televisori potrebbero essere derivate dai circuiti di deflessione orizzontale, da un alimentatore switching separato, o da una combinazione dei due. Un raddrizzatore, condensatore di filtro e un regolatore della tensione di rete forniscono la tensione B+ all'alimentatore switching o al sistema di deflessione orizzontale. Gli alimentatori dei monitor multisync potrebbero avere più uscite dall'alimentatore a bassa tensione, che sono selezionate in modo selettivo o abilitate dipendentemente dalla frequenza di scansione.
Il degauss provvede a smagnetizzare il cinescopio, operando direttamente dalla rete elettrica ogniqualvolta viene applicata l'alimentazione (dopo che il monitor è stato spento per alcuni minuti). I monitor di miglior qualità prevedono un pulsante di degauss che consente di attivare manualmente questo circuito visto che anche la semplice rotazione del monitor sul proprio piedistallo può rendere necessaria la smagnetizzazione del cinescopio.
Deflessione orizzontale. Questi circuiti forniscono le forme d'onda necessarie per consentire al raggio elettronico nel cinescopio di effettuare la scansione dell'immagine in senso orizzontale avanti e indietro a frequenze che vanno da 15 KHz ad oltre 100 KHz, dipendentemente dalla frequenza di scansione e dalla risoluzione. L'impulso di sincronismo orizzontale proveniente dal separatore di sincronismi o dall'ingresso del sincronismo orizzontale aggancia la deflessione orizzontale al segnale video. I monitor multiscan montano sofisticati circuiti per permettere la variazione automatica della deflessione orizzontale entro un vasto intervallo.
Deflessione verticale. Questi circuiti forniscono le forme d'onda necessarie per consentire al raggio elettronico nel cinescopio di effettuare la scansione dell'immagine in senso verticale dal bordo superiore a quello inferiore a frequenze che vanno da 50 Hz a 120 Hz o oltre al secondo. L'impulso di sincronismo verticale proveniente dal separatore di sincronismi o dall'ingresso di sincronismo verticale aggancia la deflessione verticale al segnale video. I monitor multiscan montano sofisticati circuiti aggiunti er agganciarsi ad un vasto intervallo di frequenze di scansione verticali.
Alta tensione al cinescopio (anche parte del punto (2)). Un moderno cinescopio a colori richiede fino a 30 KiloVolt per fornire un'immagine viva e luminosa. Piuttosto che montare un alimentatore del tutto separato, la maggior parte dei monitor derivano l'alta tensione (così come molte altre tensioni) dalla deflessione orizzontale utilizzando uno speciale trasformatore denominato 'flyback' o 'trasformatore di riga' per noi qui dall'altra parte dell'Atlantico. Alcuni monitor di alte prestazioni utilizzano una scheda o modulo ad alta tensione separato, che è un inverter ad alta frequenza completamente autonomo.
Amplificatori video. Amplificano i bassi segnali in ingresso provenienti dal computer o altra sorgente video. Nei monitor dotati di ingressi a livello TTL (MGA, CGA, EGA), una rete di resistori provvede inoltre a combinare i segnali di intensità e colore in una sorta di convertitore D/A dei poveri. Gli amplificatori video analogici includono solitamente anche un circuito per il recupero della componente continua (recupero del livello del nero, clamping del back porch) allo scopo di stabilizzare il livello del nero nei sistemi video accoppiati in corrente alternata.
Driver video (RGB). Sono quasi sempre collocati su un piccolo circuito stampato inserito direttamente sul collo del cinescopio. I driver amplificano il segnale proveniente dagli amplificatori video ai circa cento Volt richiesti per pliotare i catodi (di solito) del conescopio.
Separatore di sincronismi. Nei casi in cui l'ingresso del segnale video è composito piuttosto che con segnali di sincronismo orizzontale e verticale separati, questo circuito estrae i singoli segnali di sincronismo, e fornisce in uscita gli impulsi di sincronismo orizzontale e verticale per controllare i circuiti di deflessione. Il circuito non è necessario nei monitor che utilizzano per il sincronismo solo degli ingressi separati.
Controllo di sistema. La maggior parte dei monitor di fascia alta utilizzano un microprocessore per l'esecuzione di tutte le funzioni di controllo e di interfaccia utente direttamente dal pannello frontale (ed alcune volte finanche tramite un telecomando). I cosiddetti 'monitor digitali', dove per digitale si intendono i controlli e non l'ingresso del segnale, utilizzano dei pulsanti per tutte le regolazioni, fatta forse eccezione per i controlli utente di luminosità e contrasto. Le regolazioni per l'ampiezza e la posizione orizzontale e verticale, correzione est-ovest, e bilanciamento del colore per ciascuna delle frequenze di scansione, possono essere memorizzate in una memoria non volatile. Il microprocessore inoltre analizza le temporizzazioni del segnale video in ingresso e seleziona l'intervallo appropriato di frequenze di scansione ed i relativi componenti per la risoluzione rilevata. Sebbene questi circuiti raramente si guastino, se lo fanno la ricerca del guasto è più che una sfida.
La maggior parte dei problemi si presentano nei circuiti di deflessione orizzontale e di alimentazione; entrambi funzionano con potenze relativamente elevate e quindi alcuni componenti si surriscaldano. Come conseguenza i componenti tendono a consumarsi e guastarsi, ed aumenta la possibilità di sviluppo di cattive connessioni a causa dei ripetuti cicli termici. La sezione ad alta tensione è incline a guasti ed archi elettrici come conseguenza di incrinature nei circuiti stampati, umidità, sporcizia, ecc.
La circuitazione video è generalmente abbastanza affidabile. Ad ogni modo, sembra che anche dopo 15 anni e più di sviluppo tecnologico, i produttori non siano ancora in grado di fornire delle schede esenti da cattivi punti di saldatura o che non sviluppino delle cattive salature con il tempo e l'uso.
I libri elencati nel paragrafo "Riferimenti suggeriti" contengono ulteriori informazioni sulla teoria ed implementazione delle tecnologie utilizzate nei monitor e nei televisori.
Per una introduzione on-line alla tecnologia dei televisori e dei monitor, consultare il sito WEB Magnavox Technical Library.
Nel sito troverete link ad un certo numero di articoli sui principi basilari di funzionamento di lettori CD, laserdisc e drive ottici, televisori, videoregistratori, registratori a cassette, altoparlanti, amplificatori, ricevitori via satellite, ed altri apparecchi audio/video consumer.
In particolare, date uno sguardo all'articolo sui televisori, visto che un monitor è un sottoinsieme di un apparecchio televisivo.
Tutti i cinescopi a colori utilizzano una shadowmask o aperture grill di una frazione di pollice (tipicamente nell'ordine di 1/2"), montata dietro lo strato dei fosfori, per dirigere i raggi elettronici relativi ai segnali rosso, verde e blu ai fosfori appropriati. Poichè i raggi elettronici relativi ai fosfori rossi, verdi e blu hanno origine da posizioni leggermente differenti (ogni colore è associato ad un particolare cannone elettronico) e quindi arrivano ad angoli leggermente differenti, grazie alla shadowmask o aperture grill solo i giusti fosfori vengono eccitati, a condizione che la purezza sia opportunamente regolata e che all'interno del cinescopio la regione interessata venga mantenuta libera da campi magnetici. Si noti che la purezza determina che il corretto segnale video ecciti il fosforo del giusto colore mentre la convergenza determina l'allineamento geometrico dei 3 colori. Entrambe le regolazioni sono influenzate dai campi magnetici. Una cattiva purezza produce dei colori venati, chiazzati o scorretti. Una cattiva convergenza produce una iridescenza di colori ai bordi di caratteri o grafici.
La shadowmask è costituita da una sottile lamina di acciaio o InVar (una lega ferrosa) con un minuto reticolo di forellini, uno per ciascuna tripletta di fosfori, ed è posizionata a circa 1 centimetro dietro la superficie dello strato di fosfori. In alcuni cinescopi, i fosfori sono posizionati in formazioni triangolari, denominate triadi, con ciascuno dei punti di colore all'apice del triangolo. In molti televisori ed in alcuni monitor, i fosfori sono invece posizionati in gruppi verticali, con i fosfori relativi ai 3 colori posizionati uno accanto all'altro.
Una aperture grille, utilizzata esclusivamente nei Sony Trinitron (e cloni), sostituisce la shadowmask con una serie di filini verticali finemente tensionati. Oltre ad altre caratteristiche, l'approccio aperture grille permette di raggiungere una luminosità in qualche modo maggiore, e risulta maggiormente immune ad altri problemi, come l'effetto Moire indotto dalla rete elettrica e variazioni di purezza causate da surriscaldamenti locali che provocano la distorsione della shadowmask.
Ad ogni modo, i progetti con aperture grille presentano alcuni svantaggi:
Peso: occorre una robusta struttura di supporto per i filini tensionati (similmente alla struttura di un pianoforte).
Prezzo: proporzionale al peso.
Lo schermo è sempre cilindrico: questo può essere considerato un vantaggio dipendentemente dalle vostre preferenze.
Cavi di stabilizzazione visibili: questo problema può essere discutibile o inaccettabile per determinate applicazioni.
Apparentemente, non si è a conoscenza di nessun modo per evitare che i sottili filini vibrino o cambino posizione a causa di shock meccanici nei cinescopi ad alta risoluzione, e quindi tutti i monitor Trinitron montano attraverso lo schermo 1, 2, o 3 filini di stabilizzazione (dipendentemente dalla dimensione del cinescopio), che appaiono come delle linee molto sottili su immagini luminose. Alcuni ritengono discutibile la presenza di questi filini sull'immagine, e per alcune applicazioni (per esempio diagnosi mediche) la loro presenza è addirittura inaccettabile.
La capacità di visualizzare i piccoli dettagli coinvolge molti fattori, inclusa la risoluzione della sorgente video, la larghezza di banda, la nitidezza dei raggi elettronici, e il dot/slot/line pitch del cinescopio (solo nei monitor a colori).
Il tubo a raggi catodici è il responsabile principale per gli ultimi due fattori.
Il fuoco o la nitidezza del raggio o dei raggi che effettuano la scansione attraverso lo schermo dipendono dal progetto, dai raggi elettronici nel cinescopio e dai valori delle varie tensioni che li pilotano. E' possibile regolare il fuoco, ma generalmente è impossibile ottenere un fuoco eccellente su qualunque punto dello schermo (consultate il paragrafo: "Regolazione del fuoco").
Il raggiungimento di un fuoco nitido è un difficile obittivo; gli elettroni carichi negativamente si respingono a vicenda realizzando una intrinseca azione di sfuocamento. Ad ogni modo, il raggiungimento di un fuoco nitido oltre un certo livello non risulterebbe di alcuna utilità visto che la risoluzione finale di un cinesopio a colori è limitata dalla spaziatura (il pitch) dei fosfori del colore. (Nel caso dei monitor monocromatici e dei televisori in bianco e nero, la risoluzione del cinescopio è limitata principalmente dal fuoco del raggio elettronico.)
Per assicurarsi che solo il giusto raggio elettronico colpisca ciascun fosforo colorato, viene utilizzato uno dei seguenti tre approcci, che svolgono comunque la stessa funzione:
Dot mask: lo strato di fosfori è costituito da triadi di fosfori circolari di colore rosso, verde e blu, disposti a triangolo. La shadowmask è una lamina di acciaio o InVar ricoperta di forellini, uno per ciascuna triade. La dot mask è stata utilizzata sin dai primi giorni della televisione a colori, ed è ancore popolare al giorno d'oggi. Anche i cannoni elettronici sono disposti a triangolo.
Slot mask: lo strato di fosfori è composto da triplette di striscette rosse, verdi e blu estese in senso verticale (in realtà si tratta di striscette verticali separate da piccoli intervalli. La shadowmask è una lamina di acciaio InVar riempita di fessure, una per ciascuna tripletta. Idealmente, il metallo tra le fessure verticali dovrebbe essere il più possibile sottile per mantenere la stabilità strutturale della lamina slot mask. Questo tipo di cinescopio sembra essere molto popolare nei televisori, ma viene anche utilizzato su alcuni monitor per computer. I cannoni elettronici sono disposti in linea, la qual cosa rende alcune delle regolazioni di setup meno critiche se paragonate a al cinescopio a dot mask.
Aperture grille: lo strato di fosfori è costituito da triplette di linee verticali rosse, verdie blu che riempiono lo schermo per tutta la sua altezza. La aperture grille è una serie di filini di acciaio tensionati disposti verticalmente dietro lo strato di fosfori, un filino per ciascuna tripletta. Il sistema aperture grille, fino a poco tempo fa protetto da brevetto e quindi era solo disponibile nei cinescopi Trinitron della Sony, si trova oggi sia nei televisori che nei monitor. Anche in questo caso i cannoni elettronici sono disposti in linea.
Il pitch di un cinescopio a colori indica la spaziatura delle triadi o triplette di fosfori. Nel caso dei cinescopi dot mask, questo parametro è rilevante sia in direzione orizzontale che verticale. Nel caso dei cinescopi slot mask e aperture grille, il pitch è importante solo per la direzione orizzontale.
Nei cinescopi ad alta risoluzione si trovano anche dot pitch di soli 0,22 mm. Gli economici monitor a 14", spesso venduti in bundle con un PC di fascia bassa, possono avere dei dot pitch fino a 0,39 mm; una valore così basso è inutile per qualunque risoluzione maggiore del VGA. I comuni monitor SVGA utilizzano un tipico dot pitch di 0,28 mm. I televisori, visto che è richiesta una minor risoluzione, dipendentemente dalla dimensione dello schermo hanno dei dot pitch di 0,75 mm o ancor oltre.
Ovviamente, con schermi più piccoli e desiderio di raggiungere risoluzioni maggiori, il pitch dei cinescopio diventa un fattore di importanza sempre maggiore. Ad ogni modo, non si tratta di una semplice relazione, tipo che la dimensione di un pixel deve essere maggiore di una triade o tripletta di fosfori, pe esempio. Anche il fuoco è importante. A parità di altri fattori, è generalmente da preferire un pitch più ridotto, e molto probabilmente non sarete soddisfatti se il pitch è più ampio di un pixel. Man mano che la dimensione del pixel si avvicina a quella della triade o tripletta di fosfori, l'effetto Moire diviene più probabile. Ad ogni modo, l'unico modo davvero affidabile per stabilire se il Moire rappresenterà un problema nel vostro monitor, consiste nel testarlo alle risoluzioni che intendete utilizzare.