Note per la ricerca dei guasti e la riparazione di monitor video e per computer

Indice dei contenuti:

13.9) A proposito delle opzioni per la polarità del sincronismo

Molte schede video offrono delle opzioni per variare la polarità del sincronismo per ciascuna modalità di scansione. Perchè?

Probabilmente per ragioni di compatibilità con i monitor più vecchi. La maggior parte dei moderni monitor rivelano automaticamente la polarità e quindi i settaggi non dovrebbero influenzarne il funzionamento.

Si noti che alcuni standard video digitali utilizzati nel mondo dei PC prevedono delle ben definite specifiche tecniche a riguardo della polarità del sincronismo.

Alcuni programmi che accedono direttamente alla scheda video potrebbero finanche variare la polarità del sincronismo, apparentemente per nessuna ragione, senza che l'utente ne sia neppure consapevole.

Le massime frequenze di scansione video che potete generare sono determinate dalla vostra scheda video; il monitor deve poi essere in grado di agganciarvisi. Pertanto, se non potete settare delle frequenze maggiori di un certo limite (nel senso che non esistono le relative opzioni nel menù di configurazione), si tratta di un discorso di scheda video e di driver. Se invece è possibile settare determinate frequenze ma il monitor visualizza solo immondizia o non visualizza alcuna immagine, allora è il monitor a non essere compatibile con quelle determinate frequenze. La polarità del sincronismo raramente produce una qualche differenza e se lo fa, gli effetti saranno ovvi: immagine spostata a sinistra/destra/in alto/in basso sullo schermo, oppure il monitor non riuscirà affatto a sincronizzarsi.

Se incontrate problemi di questo tipo, potrebbe venire in aiuto sperimentare con la polarità dei sincronismi.

Se non siete a conoscenza del sincronismo richiesto dal vostro monitor e se la scheda video consente di selezionarlo, settate le polarità di entrambi i segnali di sincronismo orizzontale e verticale a negativo, visto che si tratta di un'opzione quasi sempre accettata dai monitor video da studio e dai monitor VGA/SVGA.


13.10) Identificazione delle connessioni su cavi per monitor sconosciuti o tagliati

Naturalmente, il compito sarebbe enormemente facilitato da uno schema. Ad ogni modo, visto che spesso non è possibile concedersi un tale lusso, come è possibile stabilire dove collegare tutti i cavetti? La risposta è semplice: con molta attenzione.

Per quanto segue, si assume il caso di un monitor VGA/SVGA. Dovrete identificare le masse, i segnali video, i sincronismi orizzontale e verticale, e le linee di identificazione del monitor. La procedura è descritta prendendo in considerazione il caso di un cavo tagliato, ma se state tentando di identificare un tipo di connettore sconosciuto montato sul monitor, è sufficiente applicare le stesse consierazioni ai cablaggi ALL'INTERNO del monitor.

Per prima cosa identificate le masse. Utilizzate un Ohmmetro per misurare la resistenza tra ciascun cavetto e lo shell del connettore video montato sul monitor. La resistenza sarà inferiore ad un Ohm per i cavetti di massa; questi cavetti di solito sono di color nero. Anche gli schermi dei cavi coassiali RGB sono connessi a massa.

I segnali video ad alta larghezza di banda utilizzeranno sempre dei cavi coassiali individuali, che potrebbero finanche essere di color rosso, verde e blu. In caso contrario, potrete determinare la corrispondenza dei colori in seguito. Se trovate solo tre cavi coassiali di questo tipo, si tratta dei cavi di segnale video. Se ce ne sono quattro, uno di essi potrebbe essere per il sincronismo orizzontale. Se ce ne sono cinque, i due in più potrebbero essere per i segnali di sincronismo orizzontale e verticale. Controllando con un Ohmmetro la resistenza tra il centrale di questi cavi e la massa si dovrebbero misurare i 75 Ohm delle terminazioni video.

Visualizzate una schermata vivace sul vostro PC, ad una risoluzione che siete certi sia supportata dal monitor (ricordate, provare a pilotare un monitor con frequenze di scansione ignote oltre i suoi limiti di targa è come giocare alla roulette russa). Nel dubbio, la risoluzione VGA (640x480, 31,4 KHz orizzontale, 60 Hz verticale) dovrebbe essere sicura.

Ruotate verso il massimo i controlli di luminosità e contrasto sul monitor; se siete fortunati, anche in assenza di segnali di sincronismo, otterrete un raster visibile. Regolate nuovamente i controlli in modo che il raster sia appena visibile. Anche se non vedete alcun raster, dovrebbe apparire in presenza di validi segnali di sincronismo.

Dovrete far uscire dei cavi dal connettore video del vostro PC.

Collegate la massa della vostra scheda video ai cavetti di massa che avete già identificato sul cavo del monitor.

Collegate un cavetto con in serie un resistore da 200-500 Ohm al segnale di sincronismo orizzontale (pin 13) sul connettore VGA.

Toccate momentaneamente con la parte terminale di questo cavo ciascuno dei rimanenti cavetti non identificati del monitor (inclusi i cavi coassiali se ve ne sono 4 o 5 e non si capisce quali siano i segnali video). Quando indovinate l'ingresso di sincronismo orizzontale, il raster dovrebbe agganciarsi e probabilmente illuminarsi. Inoltre, se in precedenza si ascoltava un fischio a causa della mancanza del segnale di sincronismo, ora il fischio dovrebbe zittirsi.

Una volta che avete localizzato il sincronismo orizzontale, potete rimuovere il resistore e collegare il cavo direttamente.

Ora collegate i segnali video. E' probabile che giunti a tal punto otterrete una qualche immagine, che però potrebbe scorrere sullo schermo. Ad ogni modo, tenete presente che alcuni monitor manterranno lo schermo oscurato fino a che non ricevono dei validi segnali di sincronismo sia orizzontale che verticale. Utilizzate il vostro resistore con l'uscita di sincronismo verticale della scheda video (pin 14) sui rimanenti cavi non ancora identificati; una volta che avete individuato l'ingresso di sincronismo verticale, l'immagine dovrebbe agganciarsi stabilmente.

Gli unici collegamenti che rimangono ignoti sono le linee sense del monitor; nel caso dei monitor più vecchi, senza l'interfaccia ACCESS.bus, potete semplicemente collegare le linee sense ai livelli appropriati (nel caso di un monitor a colori: ID0 (pin 11) a massa, ID1 (pin 12) non collegato).

Consultate il documento "Piedinatura di vari connettori" per informazioni dettagliate sul collegamento; connettori VGA di ricambio sono facilmente disponibili in commercio.


13.11) Sostituzione del cinescopio, probabilmente non conveniente

La brutta notizia è che, ammesso di riuscire a procurarsi un nuovo cinescopio, non avrete comunque a disposizione l'attrezzatura necessaria per ottenere il giusto allineamento e convergenza. Generalmente vengono utilizzati vari magneti permanenti incollati sul perimetro del giogo per regolare la geometria del raster. Per effettuare tale operazione è necessaria una speciale maschera di montaggio o in alternativa grande perseveranza e pazienza. Ad ogni modo, se ne avete il tempo e siete in grado di resistere alla tentazione di praticare un foro nel nuovo cinescopio prima di terminare l'opera, allora fate pure.

Inoltre, tenete presente che il costo di un nuovo cinescopio incide per oltre la metà sul costo del monitor nuovo.

Un approccio migliore (o almeno meno stressante) consiste nel localizzare un monitor defunto a causa di problemi alla circuitazione e recuperare il cinescopio, inclusi il giogo e tutti gli altri magici magneti e bobine.

La sostituzione di un cinescopio monocromatico è un gioco da ragazzi al confronto.


13.12) Una storia informale sulla protezione contro i raggi X

Quanto segue da: Marty.

La maggior parte dei vecchi televisori a colori utilizzava una valvola shunt come regolatore di alta tensione, di solito una 6BK4. In caso di un suo guasto, o del guasto di alcuni componenti nel circuito di alta tensione, l'alta tensione (normalmente di 25 KiloVolt), poteva salire fino a 35 KiloVolt o ancora oltre, provocando una qualche emissione di raggi X dal cinescopio. Nei primi anni 70 quando furono diffuse le prime notizie a riguardo di queste allarmanti radiazioni, l'opinione pubblica reclamava una immediata soluzione del problema. Le autorità federali imposero frettolosamente ai produttori di apparecchi televisivi di realizzare i propri apparecchi in modo da enderli in qualche modo "non guardabili" se l'alta tensione avesse superato i normali limiti.

La prima risposta dei produttori fu quella di seguire alla lettera la legge, ed il primo circuito per "soddisfare" le richieste della Health Education and Welfare oscurava semplicemente lo schermo quando l'alta tensione eccedeva una certa soglia, in modo da rendere l'apparecchio "non guardabile".

Presto ci si accorse che questo circuito non disattivava l'alta tensione, e che quindi il cinescopio poteva ancora emettere una qualche radiazione. Molti televisori con questa caratteristica venivano lasciati accesi in modo da poter ascoltare il suono, e quindi le autorità federali resero le richieste ancora più restrittive.

Nel frattempo i nuovi televisori erano ormai tutti a stato solido ed alcuni produttori stavano sperimentando dei circuiti di shutdown per l'alta tensione, ma la maggioranza di essi erano mal progettati e non affidabili.

La Zenith pensò di risolvere il problema regolando l'alta tensione con un banco di 5 condensatori attraverso il transistor di uscita orizzontale in modo da "mantenere bassa" l'alta tensione a 25 KiloVolt. Se uno dei condensatori di apriva, l'alta tensione saliva di soli 2 KiloVolt, una situazione quindi non pericolosa. Tutto ciò non venne ritenuto sufficiente dalle autorità federali.

La "soluzione" con cui la Zenith finalmente ritornò all'attacco consisteva in una sorta di condensatore a 4 piedini; due piedini erano il ritorno di emettitore per il transistor di uscita orizzontale, e gli altri due erano il condensatore per tenere a bada l'alta tensione (del valore equivalente ad un banco di 5 condensatori). Questa "soluzione" fu accettata dalla Health Education and Welfare e milioni di televisori furono prodotti. Funzionava così bene, che molti produttori subito seguirono a ruota la stessa soluzione (Magnavox, GE, ecc.).

Quindi accadde il peggio! I mostriciattoli a 4 zampe iniziarono a guastarsi in quantità enormi, non interrompendosi del tutto ma nemmeno andandosene in cortocircuito. Alcune volte consentivano all'alta tensione di salire a razzo oltre i 50 KiloVolt; alcuni di essi forse arrivavano a spaccare il collo del cinescopio!

La Zenith richiamò i modelli affetti dal problema (i televisori prodotti in oltre un anno). Dopo svariate versioni "migliorate" del condensatore il problema fu risolto, ma quel richiamo fece quasi fallire la ditta. Anche altre ditte subirono delle perdite, ma solitamente non così drammatiche come nel caso della Zenith.

Anche La Magnavox utilizzava il condensatore di controllo dell'alta tensione, sia nelle versioni a singolo che 4 piedini, in svariati televisori degli anni 70, che quindi sono dei buoni candidati per fuochi d'artificio.


13.13) Trasformare un televisore (o un monitor) in un oscilloscopio

Questa domanda viene posta molto spesso e suona come un semplice progetto per dare una nuova vita ad un televisore defunto. Non aspettatevi di riuscire ad autocostruirvi un Tek 465 a poche lire. Ad ogni modo, può trattarsi di una esperienza divertente e valida dal punto di vista didattico.

Le prestazioni di un tale oscilloscopio saranno molto limitate. I televisori e i monitor sono progettati per funzionare entro un intervallo di frequenze di scansione orizzontal molto ristretto e l'alta tensione è spesso derivata dalla deflessione orizzontale. Così, avrete almeno bisogno di conservare il sistema di deflessione originale per questo scopo.

  1. Dovrete disconnettere il giogo di defessione dai circuiti di deflessione orizzontale e verticale del televisore o del monitor senza distruggere l'alta tensione e possibilmente anche senza trapassare all'altro mondo. Dipendentemente dalla particolare progettazione, l'operazione potrebbe ridursi al staccare semplicemente il connettore del giogo. Quasi certamente, dovrete simulare il carico della bobina di deflessione orizzontale; dovrebbe essere sufficiente una bobina recuperata da un altro televisore o monitor similare.

    Attenzione: a questo punto avrete un puntino luminossimo nella parte centrale dello schermo, che diventerà ben presto un puntino nero per la bruciatura dei relativi fosfori, se la luminosità non viene ridotta immediatamente.

  2. Per l'orizzontale vi necessita una sorgente di rampa di corrente. State pilotando un induttore non ideale (il giogo di deflessione) che presenta sia induttanza che resistenza, e quindi la forma d'onda è un trapezoide, una rampa di tensione (per la parte resistiva) sovrapposta ad uno step di tensione (per la parte induttiva). Il compito non dovrebbe essere troppo difficoltoso; non aspettatevi di raggiungere uno sweep davvero veloce, visto che anche il funzionamento alle normali frequenze di scansione di un televisore è tutt'altro che facile da ottenere.

  3. Similarmente, per il verticale vi necessita un pilotaggio con una sorgente di tensione (il vostro segnale) controllata in corrente. Ad ogni modo, se state facendo tutto questo tanto per provare, allora la linearità, ecc. per il verticale potrebbero non essere così importanti. In questo caso, un modo per raggiungere lo scopo consiste nell'inserire un resistore di rilevazione della corrente in serie con la bobina di deflessione ed utilizzarla in un arrangiamento simile al feedback per un amplificatore operazionale di potenza. E' possibile fare lo stesso anche per il caso (2).

  4. Ci sono buone possibilità che il controllo originale di luminosità operi come regolazione di intensità. Ad ogni modo, in alcuni televisori o monitor, il funzionamento è subordinato alla ricezione di una valido segnale video. Potreste essere costretti ad improvvissare. Se desiderate controllare l'intensità da una sorgente di segnale, dovreste riuscire ad inserire qualche circuito nei segnali di pilotaggio che arrivano sul piccolo circuito stampato montato sul collo del cinescopio.

  5. Non aspettatevi una ampia larghezza di banda, uniforme risposta in frequenza, o qualunque altra caratteristica che date per scontata con qualunque oscilloscopio decente. Occorrerebbe molto lavoro. Ad ogni modo, come progetto realizzato per puro divertimento, potrebbe essere il caso di fare qualche tentativo; interscambiando le funzioni del giogo di deflessione orizzontale e verticale (e ruotandolo di 90 gradi) potreste riuscire ad ottenere una migliore corrispondenza tra le larghezze di banda orizzontali e verticali per le applicazioni o esperimenti che intendete effettuare.

  6. SICUREZZA: Una volta che disconnettete il giodo di deflessione dai circuiti del televisore o del monitor, mettete via i circuiti originali e frapponete una qualche barriera tra voi ed il resto del televisore o monitor. Tutto ciò che vi occorre sono i collegamenti al giogo di deflessione sul cinescopio (a meno che non vogliate tentare qualcosa di interessante, ma tenete presente che potrebbero verificarsi effetti di iridescenza sui colori visto che non state affatto compensando determinati aspetti della convergenza dinamica.


13.14) Visualizzare un segnale video come immagine sullo schermo di un oscilloscopio

Non comprendo il motivo per cui si potrebbe desiderare di raggiungere un tale risultato oltre che per semplice curiosità - ad ogni modo si tratta di un interessante esperimento.

Se il segnale video in ingresso è composito, avrete bisogno di un separatore di sincronismi. Nel caso di un segnale VGA, i segnali di sincronismo sono disponibili già separati.

Dovrete costruire un generatore di rampa per la deflessione verticale, che possa essere agganciato al vostro segnale di sincronismo verticale.

La base dei tempi orizzontale dell'oscilloscopio andrà bene per la deflessione orizzontale e dovrebbe facilmente agganciarsi al vostro impulso di sincronismo orizzontale o (se l'oscilloscopio dispone di un modo trigger TV) direttamente al segnale video.

Sarà necessario un amplificatore video se l'asse Z non ne prevede uno interno (dovrete fare in modo che 0,7 Volt picco-picco corrispondano alla piena luminosità). A meno che non prevedete un controllo automatico di guadagno, occorrerà aggiungere delle regolazioni di offset (luminosità) e guadagno (contrasto). Anche se fosse presente un amplificatore incorporato, potrebbe non disporre della larghezza di banda richiesta per un segnale video.

Ad ogni modo, la luminosità generale sarà deludente; un oscilloscopio non è progettato per fornire un'alta luminosità generale. Anche il fuoco del raggio non è buono come quello di un piccolo televisore.


13.15) E' possibile modificare un monitor per la visualizzazione tridimensionale (stereo)?

L'idea chiave per implementare una visione stereo tridimensionale è quella di inviare le immagini sinistra e destra all'occhio appropriato. Ci sono due modi per raggiungere lo scopo:

  1. Utilizzare colori differenti per le due immagini con filtri di colore di fronte a ciascun occhio in modo da separare le due immagini. Si tratta della tecnica spesso utilizzata per i pessimi (dal punto di vista del contenuto) film di fantascienza degli anni '50.

  2. Visualizzare immagini alternate su di uno stesso monitor utilizzando degli occhiali con otturatore LCD per consentire a ciascun occhio di vedere solo l'immagine ad esso destinata. A tale scopo è necessario aumentare il refresh rate per evitare uno sfarfallamento inaccettabile.

Il primo approccio può essere implementato con un paio di telecamere monocromatiche. Naturalmente non è possibile utilizzare il true color visto che sono necessarie delle immagini di un solo colore per separare le visioni stereo.

Alternare le immagini con degli occhiali LCD sincronizzati rappresenta una possibilità che tra l'altro è stata utilizzata a livello commerciale, ma richiede dello speciale hardware per sincronizzarsi alla scheda video del computer. I migliori risultati si ottengono con refresh rate di almeno 120 Hz, che consentono 60 fotogrammi completi sinistra-destra per secondo. Se tentate l'esperimento con un normale televisore o monitor CGA, il refresh rate risultante sarebbe di 30 Hz con un duty cycle del 50%, che probabilmente sarà utilizzabile solo come breve esperimento, per evitare che gli spettatori sviluppino in breve tempo un acuto mal di testa.


13.16) Utilizzare un monitor per workstation su un PC

Si tratta quasi sempre di monitor a frequenza fissa, con frequenza di scansione non compatibile con le tipiche schede SVGA.

I monitor potrebbero montare uno speciale connettore come un 13W3 oppure 3, 4, o 5 connettori BNC. Alcuni montano un connettore non standard.

Sebbene questi monitor utilizzino normalmente un segnale video analogico a livelli standard, avete un paio di problemi da risolvere prima di dare avvio ai lavori:

  1. Le frequenze di scansione fisse della maggioranza di questi monitor non sono direttamente compatibili con i tipici standard SVGA. Molte schede video di fascia alta come la ATI ProTurbo possono funzionare a risoluzioni di 1280x1024 probabilmente ad una frequenza di refresh appropriata (quella orizzontale è la più critica). Inoltre, le schede che consentono la regolazione della dimensione dello schermo via software (come la ATI) per raggiungere lo scopo modificano in effetti anche le frequenze di scansione e quindi dovrete aggiungere un altro grado o due di libertà.

    Ad ogni modo, molte tipiche schede video non forniscono questo grado di flessibilità.

  2. Il monitor necessita di sync-on-green (3 connettori BNC), sincronismo composito orizzontale e verticale (4 connettori BNC e connettore 13W3) o almeno un cavo adattatore da VGA a BNC (5 connettori BNC). Le schede VGA normalmente generano dei segnali di sincronismo separati.

    Molte schede video prevedono una modalità software (probabilmente accessibile dal programma di setup) che consente di abilitare la generazione del segnale di sincronismo composito, e pertanto almeno in questo caso non c'è alcun problema per un monitor con 4 connettori BNC.

    Potete costruire un circuito per generare il segnale video richiesto per un monitor con 3 connettori BNC, se siete così determinati. Consultate il documento "Sync on Green FAQ" per informazioni dettagliate e schemi.

  3. Cosa fare per il boot del sistema, visto che la risoluzione di default sarà la VGA (almeno per DOS/Windows. Se utilizzate il PC solo ad una alta risoluzione, questo protrebbe anche non rappresentare un problema...

Esistono in commercio delle speciali schede video in grado di emulare gli standard VGA/SVGA utilizzando un monitor a frequenza fissa; due aziende che hanno in catalogo schede del genere sono la Mirage e la Photon. Non ho idea della qualità, affidabilità, e costo. Consultate anche la FAQ "Comp.sys.ibm.pc.hardware.video" per ulteriori considerazioni sui monitor a frequenza fissa.


13.17) Vedere la TV su un monitor per computer

Se avete lo spazio necessario, la mia raccomandazione sarebbe di acquistare un economico televisore, visto che la qualità finale potrebbe risultare migliore. E, sarà utilizzabile senza tenere occupato il vostro costoso monitor e (forse) PC.

Alcuni dei più vecchi monitor come il Mitsubishi AUM1381 e Emerson CGA (che comprende anche un altoparlante) prevedono una presa per l'ingresso del segnale video composito NTSC, e quindi richiedono solo una sorgente di segnale video in banda base come ad esempio un videoregistratore. Questi monitor producono un'immagine di ottima qualità. Ad ogni modo, i più moderni monitor multiscan non scendono a frequenze di scansione orizzontale così basse.

Per visualizzare un segnale NTSC o PAL su questi monitor è necessario un convertitore di frequenze di scansione (sicuramente molto costoso) o almeno un duplicatore di frequenze di scansione (meno costoso ma non garantisce risultati ottimali).

E' anche possibile acquistare dele schede di cattura video complete di sintonizzatore TV ('PCTV'), in grado di visualizzare le immagini televisive in una finestra e permettervi di perdere il tempo oziando a guardare 'Mork and Mindy' mentre si suppone che dovreste lavorare.

Sebbene siano pubblicizzati diversi convertitori per utilizzare un monitor per computer con una segnale video proveniente da un videoregistratore o altra sorgente, tenete presente che se sembra troppo bello per essere vero, probabilmente è simile al caso di questa scheda/box venduta a 200 dollari:

OK, ragioniamoci su: questa scheda/box consente di utilizzare come televisore un monitor con frequenza di scansione orizzontale di 31,4 KHz (VGA), si o no? Quindi comprende un convertitore analogico/digitale video, una completa memoria di quadro, un convertitore digitale/analogico video, e tutti i circuiti elettronici per la sintonizzazione del segnale video, per soli 200 dollari? Non ci credo. Un duplicatore di frequenza di scansione, cioè un sottoinsieme della circuitazione sopra descritta, non produrrebbe un'immagine di alta qualità poichè verranno visualizzate coppie di linee interlacciate. O forse l'accattivante inserzione pubblicitaria tralascia di menzionare il requisito chiave che il monitor debba essere in grado di sincronizzarsi alla frequenza di scansione orizzontale NTSC di 15,734 KHz (che la maggior parte dei monitor più recenti non supporta)? O forse si tratta di una scheda da montare all'interno del PC e che quindi utilizza le risorse del PC inclusa la scheda VGA e il bus?

In ogni caso, assicuratevi di poter usufruire di una garanzia scritta "soddisfatti o rimborsati".


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