Накопители на сменных дисках

Приводы для floppy-дисков появились уже на первых персональных компьютерах. Форм-фактор этих дисков 5,25". Емкость одного диска составляла 160 Кбайт. Со временем емкость одного дискового носителя увеличилась до 1,2 Мбайт. Сле­дующий этап — форм-фактор 3,5". Емкость одного носителя 1,44 Кбайт. Операции чтения/записи осуществляются контактным способом, когда маг­нитная головка устройства соприкасается с поверхностью носителя. У таких устройств невысокая плотность записи, скорость обмена, значительное время доступа.

Современные разработки floppy-устройств позволяют улучшить показатели по­добных устройств, используя гибкие диски форм-фактора 3,5", на которых можно хранить до 100—200 Мбайт информации. Некоторые накопители могут работать с обычными Flорру-дисками, некоторые — нет. Для увеличения плотности записи используются современные технологии, такие как применение лазерного луча для точного позиционирования магнитной головки устройства, эффекта Бернулли для бесконтактного способа записи/чтения.

MOD (Magneto-Optical Disk) — магнитооптические диски имеют различную ем­кость от 128 Мбайт до 640 Мбайт. Запись производится магнитным способом после нагревания лазером магнитного слоя до определенной температурной точ­ки (точка Кюри). Надежность хранения информации обеспечивается тем, что при обычной температуре информация не подвержена действию внешних маг­нитных полей.

Устройства CD-ROM

Устройства CD-ROM используют носители, емкостью до 650 Мбайт. Носи­тель представляет собой диск со светоотражающим слоем на одной стороне, на которой хранится информация. На диск нанесена дорожка-спираль от центра к краю диска, состоящая из отражающих и не отражающих свет точек. Считы­вание производится лазерным лучом. Скорость считывания информации оп­ределяется в сравнении со стандартом Audio CD — 150 Кбайт/с. Низкоскоростные приводы использовали линейную скорость считывания информации. При этом угловая скорость увеличивалась при чтении на внешней стороне диска. В высокоскорост­ных приводах стали использовать постоянную угловую скорость. В маркировках таких приводов указывается максимально достижимая скорость считывания ин­формации. Скорость чтения неполного диска никогда не достигнет максимально­гозначения.

Накопители CD-R с возможностью записи позволяют однократно записывать информацию на диски диаметром 120 и 80 мм. Луч лазера прожигает пленку на поверхности диска, меняя его отражательную способность. Перезапись невоз­можна. Такие диски читаются на любом приводе CD-ROM.

Накопители CD-RW позволяют делать многократную запись на диск. Здесь используется свойство рабочего слоя переходить под действием лазерного луча в кристаллическое или аморфное состояние, имеющие разную отражательную спо­собность. Такие диски могут не читаться на некоторых, особенно устаревших приводах CD-ROM.

Накопители DVD (Digital Versatile Disc) — цифровой универсальный диск. Пред­назначен для хранения видео, аудио высокого качества, компьютерной информа­ции большого объема. Односторонние однослойные DVD имеют емкость 4,7 Гбайт информации, двухслойные — 8,5 Гбайт; двухсторонние однослойные вмещают 9,4 Гбайт, двухслойные — 17 Гбайт. Плот­ность записи выше, чем у обычных CD-ROM. Накопители DVD могут читать обычные CD-ROM-диски. Двухскоростные накопители DVD могут читать и CD-R, и CD-RW-диски.

Накопители DVD-RAM позволяют записывать и перезаписывать информацию. На одностороннем однослойном диске можно разместить 2,58 Гбайт данных, на двухстороннем — 5,2 Гбайт. Конкурирующий стандарт DVD-R позволяет хранить 3,95 Гбайт информации,

Накопители на сменных жестких дисках используют технологию винчестеров. Параметры таких устройств приближаются к параметрам устройств с жесткими несъемными дисками. Как правило, используется форм-фактор 3,5". Емкость одного носителя варьируется от 230 Мбайт до 2 Гбайт.

RAID

RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks) массив — устройство, состоящее из нескольких винчестеров и RAID-контроллера. Такое устройство обладает большим объемом дискового пространства, повышенной скоростью обмена данными, значи­тельной надежностью хранения информации. RAID level 0 обеспечивает высокую скорость обмена данными за счет параллельной записи на несколько дисков. Скорость обмена находится в прямой пропорции от количества используемых винчестеров. Надежность такого RAID-массива невелика. RAID level 1 обеспечивает надежность хранения информации за счет дублирования информации на несколько дисков. RAID level 3 и 5 являются промежуточными вариантами, где надежность обеспечи­вается не простым дублированием информации, а дополнительной избыточной информацией, необходимой для восстановления информации при сбоях системы.

RAID-массивы допускают замену винчестера без отключения питания и останова компьютерной системы, без потерь информации.

 

Мониторы.

CRT.

Сегодня пока еще самый распространенный тип мониторов — это CRT (Cathode Ray Tubte) мониторы. В основе этих мониторов лежит электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). С фронтальной стороны внутренняя часть стекла трубки покрыта люминофором (Luminofor). Люминофор — это вещество, которое испускает свет при бомбарди­ровке его заряженными частицами. Для создания изображения в CRT-мониторе используется электронная пушка, которая испускает поток электронов сквозь металлическую маску или решетку на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора, которая покрыта разноцветными люминофорными точками. Поток электронов на пути к фронтальной части трубки проходит через модуля­тор интенсивности и ускоряющую систему. Светящиеся точки люминофора фор­мируют изображение. Как правило, в цветном CRT-мониторе используются три электронные пушки, в отличие от одной пушки, применяемой в монохромных мониторах.

Глаза человека реагируют на основные цвета: красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue) — и на их комбинации, которые создают бесконечное число цветов. Каждая из трех пушек соответствует одному из основных цветов и посылает пучок электронов на различные частицы люминофора, чье свечение основными цветами с различной интенсивностью комбинируется и в результате формирует­ся изображение с требуемым цветом. Электронный луч, предназначенный для красных люминофорных элементов, не должен влиять на люминофор зеленого или синего цвета. Чтобы добиться такого действия, используется специальная маска, обеспечивающая дискретность (растровость) изображения. ЭЛТ можно разбить на два класса — трехлучевые с дельтаобразным расположением электрон­ных пушек и с планарным расположением электронных пушек. Трубки с планар-ным расположением электронных пушек еще называют кинескопами с самосве­дением лучей, так как воздействие магнитного поля Земли на три планарно расположенных луча практически одинаково и при изменении положения труб­ки относительно поля Земли не требуется производить дополнительные регули­ровки. В этих трубках применяются щелевые (Slot Mask) и теневые (Shadow Mask) маски.

Теневая маска — это самый распространенный тип масок для CRT-мониторов. Теневая маска состоит из металлической сетки перед частью стеклянной трубки с люминофорным слоем. Отверстия в металлической сетке работают как прицел, который обеспечивает то, что электронный луч попадает только на требуемые люминофорные элементы. Теневая маска создает решетку с однородными точка­ми (триадами), где каждая такая точка состоит из трех люминофорных элементов основных цветов — зеленого, красного и синего, — которые светятся с различной интенсивностью под воздействием лучей из электронных пушек. Изменением тока каждого из трех электронных лучей можно добиться произвольного цвета элемента изображения, образуемого триадойточек.

Минимальное расстояние между люминофорными элементами одинакового цве­та называется dot pitch (или шаг точки) и является показателями качества изоб­ражения. Шаг точки обычно измеряется в миллиметрах. Чем меньше значение шага точки, тем выше качество воспроизводимого на мониторе изображения.

Щелевая маска состоит из вертикальных линий. Вертикальные полосы разделе­ны на эллиптические ячейки, которые содержат группы из трех люминофорных элементов трех основных цветов. Минимальное расстояние между двумя ячейка­ми называется slot pitch (щелевой шаг). Чем меньше значение slot pitch, тем выше качество изображения на мониторе.

Апертурная решетка (aperture grill) — это тип маски, которая имеет решетку из вертикальных линий. Вместо точек с люминофорными элементами трех основ­ных цветов апертурная решетка содержит серию нитей, состоящих из люмино­форных элементов, выстроенных в виде вертикальныхполос трех основных цветов. Такая система обеспечивает высокую контрастность изображения и хоро­шую насыщенность цветов, что вместе обеспечивает высокое качество мониторов с трубками на основе этой технологии. Маска представляет собой тонкую фольгу, на которой процарапаны тонкие вертикальные линии. Она держится на горизон­тальной проволочке (в 17" мониторах — на двух), тень от которой видна на экра­не. Эта проволочка применяется для гашения колебаний. Минимальное расстоя­ние между полосами люминофора одинакового цвета называется strip pitch (или шагом полосы) и измеряется в миллиметрах. Чем меньше значение strip pitch, тем выше качество изображения на мониторе.

Нельзя напрямую сравнивать размер шага для трубок разных типов: шаг точек (или триад) трубки с теневой маской измеряется по диагонали, в то время как шаг алертурной решетки, иначе называемый горизонтальным шагом точек, — по го­ризонтали. Поэтому при одинаковом шаге точек трубка с теневой маской имеет большую плотность точек, чем трубка с апертурной решеткой. Для примера, 025 мм strip pitch приблизительно эквивалентно 0,27 мм dot pitch.

Трубки с теневой маской дают более точное и детализированное изображение, поскольку свет проходит через отверстия в маске с четкими краями. Поэтому мониторы с такими CRT хорошо использовать при интенсивной и длительной работе с текстами и мелкими элементами графики. Трубки с апертурной решет­кой имеют более ажурную маску, она меньше заслоняет экран и позволяет полу­чить более яркое, контрастное изображение насыщенных цветов. Мониторы с такими трубками хорошо подходят для настольных издательских систем и дру­гих приложений, ориентированных на работу с цветными изображениями.

Для управления электронно-лучевой трубкой необходима управляющая элект­роника, качество которой во многом определяет и качество монитора. Разница в качестве управляющей электроники, создаваемой разными производителями, яв­ляется одним из критериев, определяющих разницу между мониторами с одина­ковой электронно-лучевой трубкой*. Эта электроника должна оптимизировать усиление сигнала и управлять работой электронных пушек, которые инициируют свечение люминофора, создающего изображение на экране. Выводимое на экране монитора изображение выглядит стабильным, хотя на самом деле таковым не является. Изображение на экране воспроизводится в результате процесса, в ходе которого свечение люминофорных элементов инициируется электронным лучом, проходящим последовательно по строкам в следующем порядке: слева направо и сверху вниз на экране монитора. Этот процесс происходит очень быстро, поэтому нам кажется, что экран светится постоянно. В сетчатке наших глаз изображение хранится около 1/20 с. Если луч последовательно пробегает по всем горизонталь­ным линиям сверху вниз за время, меньшее 1/25 с, мы увидим равномерно ос­вещенный экран с небольшим мерцанием. Чем быстрее электронный луч прохо­дит по всему экрану, тем меньше будет заметно мерцание картинки. Считается, что такое мерцание становится практически незаметным при частоте повторе­ния кадров (проходов луча по всем элемента изображения) примерно 75 в секун­ду. Однако эта величина в некоторой степени зависит от размера монитора. Мер­цание мониторов с большими углами обзора становится заметным при больших частотах кадров.

LCD.

LCD (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) сделаны из ве­щества, которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторы­ми свойствами, присущими кристаллическим телам. Экран LCD-монитора пред­ставляет собой две прозрачные пластины с тонким слоем жидких кристаллов между ними. При появлении электрического поля свет, проходящий через жид­кокристаллическую панель или отражающийся от нее, меняет плоскость поляри­зации. Для того чтобы человеческий глаз мог различать изменения в поляризации светового потока, добавляются два поляризационных фильтра. Экран разделен на отдельные элементы (ячейки), к которым подведены электроды, создающие электрическое поле. Для вывода цветного изображения необходима подсветка монитора сзади так, чтобы свет порождался в задней части LCD-дисплея. Это необходимо для того, чтобы можно было наблюдать изображение с хорошим ка­чеством, даже если окружающая среда не является светлой. Цвет получается в ре­зультате использования трех фильтров, которые выделяют из излучения источ­ника белого света три основных компонента.

Комбинируя три основных цвета для каждойточки или пиксела экрана, можновоспроизвести любой цвет. Первые LCD-дисплеи были очень маленькими, около 8", в то время как сегодня они достигли размеров 15" для использования в ноутбуках, а для настольных компьютеров производятся 19" и более LCD-мониторы. На рис. 3.16 изображены ; LCD-мониторы в настольном исполнении. Вслед за увеличением размеров следу­ет увеличение разрешения, вследствие чего появляются новые проблемы, требу­ющие своего решения с помощью специальных технологий.

Технология STN (Super Twisted Nematic) позволяет увеличить торсионный угол (угол кручения) ориентации кристаллов внутри LCD-дисплея с 90 до 270°, что обеспечивает лучшую контрастность изображения при увеличении размеров монитора. Часто STN-ячейки используются в паре. Это называется технологией DSTN (Double Super Twisted Nematic), и этот метод очень популярен для монито­ров портативных компьютеров, использующих дисплеи с пассивной матрицей, где DSTN обеспечивает улучшение контрастности при отображении изображений в цвете. Две STN-ячейки располагаются вместе так, чтобы при вращении они двигались в разных направлениях. Изображение формируется строка за строкой путем последовательного подведения на отдельные ячейки управляющего напря­жения, делающего их прозрачными. Из-за довольно большой электрической ем­кости ячеек напряжение на них не может изменяться достаточно быстро, поэтому обновление картинки происходит медленно, изображение дрожит на экране. Маленькая скорость изменения прозрачности кристаллов не позволяет правиль­но отображать движущиеся изображения. Кроме того, между соседними электро­дами возникает некоторое взаимное влияние, которое может проявляться в виде колец на экране. Для решения части названных проблем применяют специальные хитрости, например разделение экрана на две части и применение двойного ска­нирования в одно и то же время обеих частей, в результате чего экран дважды регенерируется и изображение не дрожит и плавно отображается.

Также лучших результатов с точки зрения стабильности, качества, разрешения, гладкости и яркости изображения можно добиться, используя экраны с активной матрицей (active matrix). В активной матрице используются отдельные усили­тельные элементы для каждой ячейки экрана, компенсирующие влияние емкости ячеек и позволяющие значительно уменьшить время изменения их прозрачности. Активная матрица имеет лучшую яркость и возможность смотреть на экран даже с отклонением до 45° и более (то есть при угле обзора 120°—140°) без ущерба для качества изображения, что невозможно в случае с пассивной матрицей. При по­мощи активной матрицы можно отображать движущиеся изображения без ви­димого дрожания, так как время реакции дисплея с активной матрицей около 50 мкс против 300 мкс для пассивной матрицы и качество контрастности лучше, чем у CRT-мониторов. Яркость отдельного элемента экрана остается неизменной на всем интервале времени между обновлениями картинки, а не представляет со­бой короткий импульс света, излучаемый элементом люминофора CRT-мони­тора сразу после похождения по этому элементу электронного луча. Именно поэтому для LCD-мониторов достаточной является частота регенерации 60 Гц. Благодаря лучшему качеству изображений эта технология также используется и в мониторах для настольных компьютеров.

Функциональные возможности LCD-мониторов с активной матрицей почти та­кие же, как у дисплеев с пассивной матрицей. Разница заключается в матрице электродов, которая управляет ячейками жидких кристаллов дисплея. В случае с пассивной матрицей разные электроды получают электрический заряд цикличес­ким методом при построчной регенерации дисплея, а в результате разряда емкос­тей элементов изображение исчезает, так как кристаллы возвращаются к своей изначальной конфигурации. В случае с активной матрицей к каждому электроду добавлен запоминающий транзистор, который может хранить цифровую инфор­мацию (двоичные значения 0 или 1), и в результате изображение сохраняется до тех пор, пока не поступит другой сигнал. Запоминающие транзисторы должны производиться из прозрачных материалов, что позволит световому лучу прохо­дить сквозь них, а значит, транзисторы можно располагать на тыльной части дисплея, на стеклянной панели, которая содержит жидкие кристаллы. Дляэтихцелей используется пластиковая пленка, называемая Thin Film Transistor (или просто TFT). Ее толщина в пределах от 1/10 до 1/100 мкм. Технология созда­ния TFT очень сложна, при этом имеются трудности с достижением приемлемого процента годных изделий из-за того, что число используемых транзисторов очень велико.

Разрешение LCD-мониторов одно, и его еще называют native, оно соответствует максимальному физическому разрешению CRT-мониторов. Это разрешение определяется размером пикселов, который у LCD-монитора фиксирован. LCD-монитор лучше всего воспроизводит изображение именно с таким разрешением. При этом есть возможность выводить на экран изображение с меньшим, чем native, разрешением. Для этого есть два способа. Первый называется центрирова­нием, когда для отображения изображения используется только то количество пикселов, которое необходимо для формирования изображения с более низким разрешением. В результате изображение получается не во весь экран, а только в середине. Все неиспользуемые пикселы остаются черными, то есть вокруг изобра­жения образуется широкая черная рамка. Второй метод называется растяжением. Суть его в том, что при воспроизведении изображения с более низким, чем native, разрешением используются все пикселы, то есть изображение занимает весь эк­ран, Однако из-за того, что изображение растягивается на весь экран, возникают небольшие искажения и ухудшается резкость.

Стоит отметить и такую особенность части LCD-мониторов, как возможность поворота самого экрана на 90° с одновременным автоматическим разворотом изображения. В результате, например, если вы занимаетесь версткой, то теперь лист формата А4 можно полностью уместить на экране без необходимости исполь­зовать вертикальную прокрутку, чтобы увидеть весь текст на странице. Эта функ­ция становится почти стандартной.

К преимуществам LCD-мониторов можно отнести то, что они действительно плоски в буквальном смысле этого слова, а создаваемое на их экранах изображе­ние отличается четкостью и насыщенностью цветов. Отсутствуют искажения на экране и масса других проблем, свойственных традиционным CRT-мониторам. Добавим, что потребляемая и рассеиваемая мощность у LCD-мониторов суще­ственно ниже, чем у CRT-мониторов.

При производстве мониторов используются и другие, более экзотические на дан­ный момент технологии.

Плазменные мониторы PDP (Plasma Display Panels). Работа плазменных монито­ров очень похожа на работу неоновых ламп, которые сделаны в виде трубки, заполненной инертным газом низкого давления. Внутрь трубки помещена пара электродов, между которыми зажигается электрический разряд и возникает све­чение. Плазменные экраны создаются путем заполнения пространства между двумя стеклянными поверхностями инертным газом, например аргоном или неоном. Затем на стеклянную поверхность помещают маленькие прозрачные электроды, на которые подается высокочастотное напряжение. Под действием этого напря­жения в прилегающей к электроду газовой области возникает электрический разряд. Плазма газового разряда излучает свет в ультрафиолетовом диапазоне, кото­рый вызывает свечение частиц люминофора в диапазоне, видимом человеком. Фактически, каждый пиксел на экране работает, как обычная флуоресцентная лампа (иначе говоря, лампа дневного света). Высокая яркость и контрастность наря­ду с отсутствием дрожания являются большими преимуществами таких мониторов.

Технология FED (Field Emission Display). Мониторы FED основаны на процессе, который немного похож на тот, что применяется в CRT-мониторах, так как в обо­их методах применяется люминофор, светящийся под воздействием электронно­го луча. В FED-мониторе используется множество маленьких источников элек­тронов, расположенных за каждым элементом экрана, и все они размещаются в пространстве по глубине меньшей, чем требуется для CRT. Каждый источник электронов управляется отдельным электронным элементом, так же как это про­исходит в LCD-мониторах, и каждый пиксел затем излучает свет благодаря воз­действию электронов на люминофорные элементы, как и в традиционных CRT-мониторах. При этом FED-мониторы очень тонкие. Кратко остановимся на основных характеристиках монитора.

Под размером монитора обычно понимают размер диагонали монитора (в дюй­мах), при этом размер видимой пользователем области экрана обычно несколько меньше, в среднем на I", чем размер трубки. Производители могут указывать в сопровождающей документации два размера диагонали, при этом видимый раз­мер обычно обозначается в скобках или с пометкой «Viewable size», но иногда ука­зывается только один размер, размер диагонали трубки.

Разрешение монитора (или разрешающая способность) связана с размером ото­бражаемого изображения и выражается в количестве точек по ширине (по гори­зонтали) и высоте (по вертикали) отображаемого изображения. Например, если говорят, что монитор имеет разрешение 640х480, это означает, что изображение состоит из 640х480 = 307 200 точек в прямоугольнике, чьи стороны соответствуют 640 точкам по ширине и 480 точкам по высоте. Это объясняет, почему более вы­сокое разрешение соответствует отображению более содержательного (деталь­ного) изображения на экране. Понятно, что разрешение должно соответствовать размеру монитора, иначе изображение будет слишком маленьким, чтобы его разглядеть. Возможность использования конкретного разрешения зависит от различных факторов, среди которых возможности самого монитора, возможнос­ти видеокарты и объем доступной видеопамяти, которая ограничивает число ото­бражаемых цветов.

На величину максимально поддерживаемого монитором разрешения напрямую влияет частота горизонтальной развертки электронного луча, измеряемая в kHz (килогерцах, кГц). Значение горизонтальной развертки монитора показывает, какое предельное число горизонтальных строк может прочертить электронный луч на экране монитора за одну секунду. Соответственно, чем выше это значение (а именно оно, как правило, указывается на коробке для монитора), тем большее разрешение может поддерживать монитор при приемлемой частоте кадров.

Частота кадровой развертки для экрана CRT-мониторов — это параметр, опре­деляющий, как часто изображение на экране заново перерисовывается. Частота

регенерации измеряется в Hz (герцах, Гц), где 1 Гц соответствует одному циклу в секунду. Частота регенерации монитора должна быть достаточной, чтобы не было заметно мерцания изображения. Чем выше частота регенерации, тем более устойчивым выглядит изображение на экране. Мерцание изображения приводит к утомлению глаз, головным болям и даже к ухудшению зрения. Минимально бе­зопасной частотой кадров считается 75 Гц. Исследования показали, что при час­тоте вертикальной развертки выше 110 Гц глаз человека уже не может заметить никакого мерцания.

Мониторы опасны для здоровья. С целью снижения риска для здоровья различ­ными организациями были разработаны рекомендации по параметрам мониторов, которым должны следовать производители устройств. Все стандарты безопасно­сти для мониторов регламентируют максимально допустимые значения электри­ческих и магнитных полей, создаваемых монитором при работе. Практически в каждой развитой стране есть собственные стандарты, но особую популярность во всем мире завоевали стандарты, разработанные в Швеции и известные под имена­ми ТСО и MPRII.

ТСО (The Swedish Confederation of Professional Employees) — Шведская Конфе­дерация профессиональных коллективов рабочих. Стандарты ТСО разрабаты­ваются с целью гарантировать пользователям компьютеров безопасную работу. Этим стандартам должен соответствовать каждый монитор, продаваемый в Шве­ции и в Европе. Рекомендации ТСО используются производителями мониторов для создания более качественных продуктов, которые менее опасны для здоровья пользователей. Суть рекомендаций ТСО состоит не только в определении допу­стимых значений различного типа излучений, но и в определении минимально приемлемых параметров мониторов, например поддерживаемых разрешений, интенсивности свечения люминофора, запаса яркости, энергопотребления, шумности и т. д. Более того, кроме требований в документах ТСО приводятся подроб­ные методики тестирования мониторов.

В состав разработанных ТСО рекомендаций сегодня входят три стандарта:

ТСО 92, ТСО 95 и ТСО 99. Цифры означают год их принятия. Большинство из­мерений во время тестирований на соответствие стандартам ТСО проводятся на расстоянии 30 см спереди от экрана и на расстоянии 50 см вокруг монитора.

Стандарт ТСО 92 был разработан исключительно для мониторов и определяет величину максимально допустимых электромагнитных излучений при работе монитора, а также устанавливает стандарт на функции энергосбережения мони­торов. Кроме того, монитор, сертифицированный по ТСО 92, должен соответство­вать стандарту на энергопотребление NUTEK и европейским стандартам на по­жарную и электрическую безопасность.

Стандарт ТСО 95 распространяется на весь персональный компьютер, то есть на монитор, системный блок и клавиатуру, и касается эргономических свойств, излу­чений (электрических и магнитных полей, шума и тепла), режимов энергосбере­жения и экологии (с требованием обязательной адаптации продукта и техно­логического процесса производства на фабрике). Стандарт ТСО 95 существует наряду с ТСО 92 и не отменяет последний. Требования ТСО 95 по отношению к

электромагнитным излученияммониторов не являются более жесткими, чем по ТСО 92. ТСО 99 предъявляет более жесткие требования, чем ТСО 95, в следующих областях:

эргономика (физическая, визуальная и удобство использования), энергия, излуче­ние (электрических и магнитных полей), окружающая среда и экология, а также пожарная и электрическая безопасность. Стандарт ТСО 99 распространяется на, традиционные CRT-мониторы, плоскопанельные мониторы (Flat Panel Displays), портативные компьютеры (Laptop и Notebook), системные блоки и клавиатуры.

MPR II — это еще один стандарт, разработанный в Швеции. MPR II определяет максимально допустимые значения излучения магнитного и электрического по­лей, а также методыих измерения. Стандарты ТСО жестче, чем MPR II.

Видеоадаптеры.

Видеоадаптер представляет собой специальное устройство, сконст­руированное в виде отдельной платы расширения. Видеоадаптер управляет выводом информации на монитор. Характеристики видеосистемы зависят как от параметров используемого монитора, так и от установленного в компьютере видеоадаптера.

Принтеры.

Матричные принтеры.

Одно из названий данного типа принтеров - игольчатые, так как в своей основе они используют головку с иголками. Эта головка перемещается по горизонтальной штанге и с помощью красящей ленты ударами оставляет на бумаге точки, из кото­рых и образуется изображение.

Существует два основных типа матричных принтеров:

9-игольчатые и 24-игольчатые. В первом типе головка состоит из 9 игл, расположенных в один или два ряда.

Естественно, второй тип принтеров, в котором в двух рядах расположено по 12 игл, превосходит по качеству первый тип.

Для повышения скорости печати был создан еще один тип игольчатого принтера, у которого головка выполнена в виде за­нимающей всю ширину листа бумаги планки, от начала до конца укомплектованной иголками.

В данном случае отпадает необходимость передвигать голов­ку, и скорость таких принтеров значительно выше скорости пред­шественников.

Для того чтобы принтер мог печатать поступающую на него информацию, необходимо некоторое количество памяти. Чем больше памяти у принтера, тем лучше.

Стоит отметить, что игольчатый принтер менее требователен в работе с бумагой, чем какой-либо другой: что предложите, на том и напечатает. И практически все принтеры данного типа способны печатать на рулонной бумаге.

Так как матричные принтеры разрабатывались в первую оче­редь под операционную систему "DOS", они имеют определен­ный набор шрифтов, используемых принтером для печати.

Характерной особенностью и недостатком всех ударных прин­теров является высокий уровень шума.

Сейчас матричные принтеры используются, пожалуй, только в банковских системах или там, где нужно печатать докумен­тов очень много и предназначенных для долгосрочного хране­ния.

Информация, распечатанная на матричном принтере, хранит­ся намного дольше, чем распечатанная, к примеру, на наиболее распространенных сейчас лазерных принтерах. К тому же пе­чать обходится намного дешевле: красящей ленты хватает на­долго, и стоит она недорого.

Струйные принтеры

Принцип работы данного типа принтеров схож с принципом работы матричных принтеров, но вместо иголок и красящей ленты используются тонкие сопла, которые "выплевывают" чернила.

Струйные принтеры различают по методу переноса чернил на бумагу. Существует три метода.

Пьезоэлектрический метод. В каждое сопло установлен пьезокристалл, связанный с диафрагмой. Под воздействием элект­рического поля происходит деформация пьезоэлемента. Тот, сжимая и разжимая трубку, наполняет сопло чернилами, при этом часть их попадает обратно в резервуар. Та же краска, которая выдавилась наружу, оставляет на бумаге точку.

Во втором случае - метод газовых пузырей - каждое сопло обо­рудовано электрическим нагревательным элементом, который при пропускании через него тока за несколько микросекунд нагревается до температуры около 500°С. Чернила закипают и образовывают пузырьки, которые стремятся вытолкнуть часть краски наружу.

Затем нагревательный элемент отключается и остывает, га­зовый пузырь уменьшается в объеме и через отверстие из ре­зервуара поступает новая порция чернил.

Так как здесь отсутствуют какие-либо механические элемен­ты, то принтеры, сделанные по этой технологии, самые долго­вечные и имеют высокое разрешение.

Небольшим недостатком является то, что полутоновые изоб­ражения получаются несколько расплывчатыми.

Следующий метод называется "drop-on-demand" (подача по требованию). Как и в предыдущем случае, для подачи чернил в сопла используется нагревательный элемент. Однако вместе с ним дополнительно работает еще и специальный механизм.

Такой способ обеспечивает более быстрое впрыскивание чер­нил, что повышает скорость печати, а также позволяет повы­сить контрастность изображения.

Способов подачи чернил в головку два: либо головка объеди­нена с резервуаром (картриджем) для чернил (при этом замена картриджа происходит одновременно с заменой головки), либо используется отдельная емкость, а краска передается в голов­ку посредством системы капилляров.

Цветное изображение формируется наложением друг на друга нескольких основных цветов: Cyan, Magenta. Yellow и Black. До­бавление черного цвета продиктовано тем, что первые три при сложении все же не дают чистого черного цвета. Такую цвето­вую модель обычно называют CMYK (Cyan-Magenta-Yellow-Black).

В некоторых принтерах применяется большее количество цве­тов (до шести), что позволяет повысить качество цветопере­дачи (в названии принтера, как правило, присутствует слово "Photo").

Струйные принтеры придирчивы к качеству бумаги, поэтому по возможности следует использовать более качественную бумагу. Хорошее качество цветных изображений достижимо только на специальной фотобумаге.

Одним из важных критериев является разрешение, поддержи­ваемое принтером. Разрешение, как правило, измеряется коли­чеством точек на дюйм.

Струйные принтеры могут работать с нестандартными фор­матами бумаги (например, с конвертами), а также печатать на пленке, ткани и так далее. Но последние материалы хорошо под­держиваются только достаточно дорогими моделями.

Лазерные принтеры

В лазерном принтере ис­пользуется принцип печати, положенный в основу рабо­ты ксероксов.

Этот принцип позволяет достичь высокого качества и высокой скорости печати, и сейчас лазерные принте­ры (заметно упавшие за последнее время в цене) заняли господствующее по­ложение.

Важнейшим конструктив­ным элементом принтера является вращающийся

барабан, который и отвечает за перенос изображения на бума­гу. Барабан выполнен в виде металлического цилиндра, покры­того тонкой пленкой фотопроводящего полупроводника (обычно используется оксид цинка).

Во время печати по поверхности барабана с помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом, распределяется статический заряд. Коронирующим он назван вследствие того, что при подаче высокого напряжения вокруг него возникает светящаяся ионизированная область - корона.

Лазер, управляемый соответствующей электроникой, генери­рует световой луч, который, отражаясь от вращающегося зер­кала, попадает на барабан и изменяет его статистический заряд в точке прикосновения.

У некоторых принтеров разность потенциалов на поверхнос­ти барабана может составлять несколько сотен вольт. Лазер попадает на барабан только в тех точках, в которых должно быть изображение, таким образом на барабане получается скры­тая копия отпечатка.

На следующем шаге на барабан наносится тонер (красящая пыль - порошок). Проходя мимо тонера, барабан притягивает его в точках, подвергшихся облучению лазером. Затем на поверх­ность барабана накладывается бумага и тонер переходит на нее.

Чтобы краска лучше держалась, перед самым барабаном ей тоже сообщается заряд, а в самом конце бумага проходит (че­рез печку) между двумя роликами с температурой около 180 градусов.

Альтернативным типом является светодиодный принтер, где вместо лазера и зеркала используется неподвижная строка с диодами LED (Light Emitting Diode), которая засвечивает барабан не по одной точке, а сразу по целой линии. На этом принципе работают принтеры фирмы "OKI".

Цветные лазерные принтеры можно выделить в отдельную категорию. Они стоят значительно дороже и имеют большие раз­меры, так как, по сути, состоят из двух - четырех обычных.

Изображение формируется последовательно для каждого ос­новного цвета, и лист печатается за четыре прохода (как и в струйных принтерах, используется CMYK-представление цве­та), что, естественно, сказывается на скорости печати. В прин­тере соответственно имеются четыре емкости с тонером каж­дого цвета.

Для лазерного принтера очень важен объем установленной в нем памяти. Дело в том, что лазерный принтер сначала целиком формирует изображение и только потом начинает его печатать.

Память лазерного принтера можно расширять. Обычно это делается стандартными модулями опера