Výstupné prídavné zariadenia počítača

Prezentace na téma: "Výstupné prídavné zariadenia počítača"— Transkript prezentace:

1 Výstupné prídavné zariadenia počítača
by Vladis aka Tyčky

2 Výstupné zariadenie (inak
Výstupné zariadenie (inak. výstupná jednotka) vo výpočtovej technike je periférne zariadenie (hardvér) počítača, ktoré umožňuje výstup dát alebo signálov z počítača do formy zrozumiteľnej človekom (napr. obrazová, textová alebo zvuková informácia), alebo za účelom ich ďalšieho spracovania alebo využitia pre riadenie k počítaču pripojených zariadení. Počítač dostáva informácie a príkazy od človeka, alebo iných technických zariadení pomocou vstupných zariadení počítača. Niektoré zariadenia sú kombinované vstupno-výstupné zariadenia.

3 Typickým príkladom výstupného zariadenia je počítačový monitor (displej), tlačiareň, alebo počítačové reproduktory.

4 REPRODUKTOR Reproduktor je elektromechanické zariadenie, ktoré mení elektrický signál na mechanický pohyb, ktorý spôsobuje akustické vlnenie. Nazýva sa teda elektromechanický a mechanickoakustický menič, avšak zaužívané je elektroakustický menič. Reproduktor využíva princíp elektromagnetu.

5 Reproduktor využíva základný princíp elektromagnetizmu
Reproduktor využíva základný princíp elektromagnetizmu. Pracuje na princípe vzájomného pôsobenia síl magnetického poľa trvalého magnetu s magnetickým poľom cievky upevnenej na ozvučnici (membráne). Cievkou prechádza elektrický prúd (výstupný signál zo zosilovača), ktorý na zaklade amplitúdy a frekvencie signálu vyvolá meniace sa elektromagnetické pole. Takto je cievka vťahovaná a vytláčaná do a z magnetického poľa trvalého magnetu. Tento kmitavý pohyb cievky (a teda aj membrány s ktorou je spojená) sa prenesie na okolitý vzduch. Vzniká vlnenie - akustický efekt. Obvykle je reproduktor zložený z nasledujúcich prvkov: kôš (9) tvorí nosnú časť reproduktora membrána (8) šíria sa ňou akustické vlny do prostredia, má väčšinou kužeľovitý tvar vlnovec (6) stredí membránu a omožňuje jej pohyb pružný element (10) (surround), ním je pripevnená membrána ku košu cievka (5) je navinutá na membráne, spôsobuje kmitanie membrány magnetický systém je tvorený permanentným magnetom (4), nosnými doskami (1,2) a jadrom (3) kontakty pre prívod elektrickej energie do cievky

6 Počítačové reproduktory (alebo tiež multimediálne reproduktory), sú počítačový hardvér, ktorý umožňuje reprodukovať signály z počítača vo forme zvuku (hudba, slovo, zvukové efekty a pod.) Je to externá aktívna reproduktorová sústava, väčšinou s integrovaný zosilňovačom. Počítačové reproduktory sú štandardne súčasťou osobného počítača. Vyrábajú sa v širokej variete rozmerov, tvarov, kvalite, cene a druhu. Typické počítačové reproduktory sú plastové skrinky napájané sieťovým adaptérom, vybavené ovládaním hlasitosti a vypínačom, s výstupným hudobným výkonom 1 – 2 W. Drahšie reproduktory sú vybavené aj ďalšími ovládacími prvkami (basy, vyváženie a pod.). Vyrábajú sa aj reproduktorové sústavy 2.1, 4.1, 5.1 a 7.1 (údaj za bodkov znamená počet subwooferov (basových reproduktorov), údaj pred bodkov znamená počet satelitov reproduktorovej zostavy (napr. 5.1 znamená dva predné, dva zadné, stredný reproduktor a subwoofer). Záleźí na umiestnení počítača a nárokov na zvuky. Zabudovaný zosilňovač vyžaduje externé napájanie (obvykle sieťovým adaptérom). Niekedu sú reproduktory zabudované v tele počítača (jeho systémovej jednotke) napr. notebook, alebo sú súčasťou monitora.

7 MONITOR Obrazovkový monitor alebo monitor CRT (angl. CRT = Cathode Ray Tube) je monitor ktorého zobrazovacím prvkom je obrazovka. Používajú rovnakú technológiu ako televízory, upravenú o presné zobrazovanie bodov a maximálne potlačenie zbytkového elektrónového žiarenia. Monitor LCD alebo LCD panel je monitor, ktorého zobrazovacím prvkom je displejom z tekutých kryštálov. Zobrazovacia časť LCD monitora je zložená z kvapalných kryštálov, ich ovládacích elektród, polarizačných filtrov a zdroja svetla. Kvapalné kryštály umožňujú dynamické riadenie jasu jednotlivých bodov monitora, čo umožňuje zobraziť aj rýchlo sa pohybujúci farebný obraz.

8 CRT Technológia Obrazovka je vlastne zvláštna veľká elektrónka, alebo katódová trubica. Zadná časť obrazovky je negatívne napájaná katóda – tzv. elektrónové delo, ktoré vysiela prúd elektrónov (záporne nabitých častíc) tzv. elektrónové žiarenie, alebo elektrónový lúč. Záporný náboj častíc – elektrón má tzv. elektromagnetické vlastnosti, tzn. že jeho dráhu je možné ovplyvňovať magnetickým poľom. Vysielaný elektrónový lúč je preto v strednej časti obrazovky vychyľovaný sadou elektromagnetických cievok, ktoré vychyľujú lúč v presne stanovenom smere a cykle. Predná čať obrazovky je rozšírená a z vnútra pokrytá luminofórom. Je to povlak z luminiscenčnými vlastnosťami. Dopad elektrónu na tento povrch spôsobí že sa bod v mieste dopadu rozžiari viditeľným svetlom. Farba svetla závisí od druhu použitého luminofóru. V obrazovke sú použité tri základné farby RGB – R - red (červená), G – green (zelená) a B – blue (modrá). Tri základné farebné body tvoria jeden zobrazovací bod obrazovky. Zmenou intenzity elektrónového lúča dopadajúceho na bod sa reguluje jas bodu, zmenou jasu čiastkovej farby bodu sa reguluje jeho celková farba. Elektrónový lúč sa vychyľuje tak, aby prechádzal obrazovkou vo vodorovných riadkoch pod sebou, zľava doprava, zhora dole. Jednotlivé zobrazovacie body potom tvoria zvislé zobrazovacie stĺpce. Počet bodov v riadku x počet bodov v stĺpci udáva rozlíšenie obrazovky. Niekedy sa stretneme aj s výrazom prekladanie (interlacing). katóda elektrónový lúč rotujúce anódy ohnisková anóda vychyľovacie cievky obrazovka

9 Parametre Základným parametrom je veľkosť obrazovky - udávané v palcoch. Dnes sú bežné 17" monitory, menšie boli 9"-15" väčšie 19"-23". Rozmer obrazovky nekorenšponduje s veľkosťou zobrazovanej plochy používanými pri označovaní LCD monitorov. Skutočná zobrazovaná plocha je u CRT monitora o čosi menšia - cca o 1" - 1.5". 17" LCD preto rozmerom zobrazovanej plochy viac zodpovedá 19" CRT. Nevýhodou je, že so zväčšovaním obrazovky narastá aj celkový rozmer a váha monitora. 21" monitor môže vážiť až 40 kg, a jeho dĺžka je viac ako pol metra. Preto sa na domáce použitie využívajú maximálne 17" monitory. Ďalším určujúcim kvalitatívnym parametrom je maximálny počet zobrazených bodov - rozlíšenie obrazu udávaného v násobkoch bodov - pixelov. Tzv. VGA štandardom je 640x480 bodov (pixelov), ďalšie štandardy sú 800x600, 1024x768, 1280x Elektrónový lúč z elektrónového dela je - viď. popis vyššie - vychýlený do riadkov a stĺpcov obrazovky. Počet „prebehnutí“ lúča cez kompletnú obrazovku sa nazýva zobrazovacia frekvencia. Čím je vyššia, tým je obraz stabilnejší. Ľudské oko potrebuje aspoň 72 Hz (tzv. ergonomická frekvencia). Tzn. lúč zobrazí kompletný obraz 72x za sekundu. Ak je použitý prekladaný režim (interlacing) tak sa ivádza pri zobrazovanej frekvencii (napr x 768 / 72HZ i).

10 Výhodou obrazovkového monitora je možnosť zmeny veľkosti bodu – je možné zobrazovať v rôznych rozlíšeniach, u kvalitných monitorov stabilný obraz, možnosť meniť teplotu farieb, kalibrovať farby, meniť geometriu obrazu. Monitor nemá takmer žiadnu zotrvačnosť. Dôležitou je aj cena – aj keď cenový pokles LCD vytláča túto výhodu. Nevýhodou sú veľké rozmery, spotreba, váha, poškodzovanie zraku - časť katódového žiarenia preniká cez luminofór a poškodzuje zrak užívateľa žiarením a urýchľovaním prachu s pred obrazovky – jeho vystrelenie smerom k užívateľovi. Spätné žiarenie (lacnejšie monitory nemajú tienenie elektroniky a vyžarujú aj dozadu cez plastový kryt (problém ak užívatelia sedia za sebou)), starnutie obrazu – luminofór po čase stráca svoje vlastnosti - bledne, čím klesá maximálny jas a kontrast, starnutie katódy – katóda nevysiela lúč o pôvodnej intenzite, obrazovka má menší jas, rozostrenie obrazu – obraz po čase stráca na ostrosti. Starnutie súčiastok spôsobuje frekvenčnú nestabilitu obrazu - obraz sa začína vlniť.

11 LCD Technológia Displej z tekutých kryštálov (Liquid crystal display, LCD) je tenké a ploché zobrazovacie zariadenie, ktorého obraz sa skladá z farebných alebo monochromatických bodov zoradených pred zdrojom svetla. Vyžaduje relatívne malé množstvo energie a preto ho je možné použiť i v prevádzke na batérie. Každý bod (pixel) LCD displeja sa skladá z molekúl kvapalných (tekutých) kryštálov, ktoré sú umiestnené medzi dvoma priehľadnými elektródami. Nad a pod elektródami sa nachádzajú polarizačné filtre. Zadná stena je rovnomerne osvetlená pasívnym zdrojom svetla - neónovými trubicami, LED a pod. Filtre a natočenie molekúl kvapalných kryštálov (bez napätia sú molekuly v tzv. chaotickom stave) spôsobujú, že svetlo zo zdroja neprejde cez LCD vrstvu. Privedením napätia na elektródy sa tekuté kryštály natočia do špirálovej štruktúry tak, že rotujúce svetlo prejde cez polarizačný filter a LCD bod sa javí ako priehľadný. V okamihu pustenia elektrického prúdu do elektród sú molekuly kvapalného kryštálu ťahané rovnomerne s elektrickým poľom, čo znižuje rotáciu vstupujúceho svetla. Ak nie sú kryštály natočené vôbec, prechádzajúce svetlo bude polarizované kolmo k druhému filtru, a svetlo bude teda blokované a bod sa javí ako tmavý. Pomocou natočenia kryštálov je teda možné riadiť množstvo svetla prechádzajúce bodom, a teda jas bodu (pixelu).

12 LCD monitory nahradili technológiu monitorov CRT
LCD monitory nahradili technológiu monitorov CRT. Majú oproti CRT monitorom viaceré výhody. Ich najväčšími výhodami je úspora miesta, stabilný obraz (obraz sa neobnovuje) pozri. Obnovovacia frekvencia, nízka spotreba elektrickej energie, žiadne negatívne žiarenie, ostrý obraz a nízka váha. LCD panely majú dlhú životnosť, väčšina ich parametrov sa v čase prakticky nemení. Nevýhodou je, že obrazovka funguje ostro len v tzv. natívnom rozlíšení, pretože má pevný počet bodov. Pri zmene rozlíšenia na iné sa obraz javí ako neostrý. (napr. zobrazenie v režime 800x600 na monitore s natívnym rozlíšením 1024x768). Ďalšou nevýhodou je možnosť poruchy bodu (vadný subpixel). Pixel potom žiari jednou farbou, čo pôsobí rušivo. Táto chyba je neopraviteľná. Niektorý výrobcovia delia monitory do tried, pričom v niektorých triedach nezaručujú, že všetky body sú v poriadku. Ďalším problémom je ich odozva – časové oneskorenie, ktoré spôsobuje "duchovanie" alebo opisovanie stopy v aktívnych častiach scény (napr. hry alebo filmy). Odozva sa udáva v prechode medzi čiernou a bielou farbou, moderné LCD monitory majú odozvu nie vyššiu ako 10 ms čo je dostatočné pre akékoľvek činnosti. Rýchlosť odozvy môže ovplyvniť napr. prostredie v ktorom sa monitor používa, v chladnom prostredí je odozva podstatne nižšia ako pri izbovej teplote. Je to spôsobené tým, že tekuté kryštály tuhnú a prechod medzi čiernou a bielou farbou tým trvá oveľa dlhšie.

13 Tlačiareň Tlačiareň je výstupné zariadenie pripojiteľné k počítaču, určené na tlač predovšetkým papierových dokumentov. Niektoré novšie tlačiarne sú však použiteľné aj na tlač fotografií vo vysokej kvalite, a niektoré sú tiež schopné samostatnej činnosti bez pripojenia počítača (priamou tlačou z pamäťových médií). Časť tlačiarní je zabudovaných do rôznych zariadení (napr. elektronické pokladne, lekársky ultrazvukový prístroj), alebo sú spojené so scannerom a/alebo faxom.

14 Ihličková tlačiareň (angl
Ihličková tlačiareň (angl. dot matrix printer) tlačí pomocou sady pohyblivých tenkých drôtov (nazývaných tradične ihličky), ktoré sú vysúvané elektromagnetom, a otlačením cez farbiacu pásku vytvárajú body na papieri (t.j. jedná sa o tlačiareň typu „impact“). „Ihličky“ sú obvykle usporiadané zvisle a spolu s príslušnými elektromagnetmi tvoria tlačovú hlavu, ktorá je remeňovým mechanizmom posúvaná vodorovne pozdĺž papiera. Obvyklý počet ihličiek v hlave je 9 alebo 24 (výška tlačeného riadku je pritom rovnaká, takže v druhom prípade ide o väčšiu hustotu tlače). V minulosti sa vyskytovali aj netypické tlačiarne s jedinou ihličkou (kvôli cene, aj keď rýchlosť tlače tak bola zúfalo pomalá); a so skupinou ihličiek usporiadaných do obdĺžnika (typicky 5x7), čo umožňovalo tlačiť celý znak naraz. Nevýhodou ihličkových tlačiarní je relatívne malá rýchlosť a najmä vysoká hlučnosť. Pri opotrebovanej alebo vyschnutej farbiacej páske je aj mizerná čitateľnosť. Naopak, výhodou je pri použití kopírovacieho papiera príp. samokopírovacieho papiera možnosť tlačiť viacero kópií naraz resp. tlač do utajenej obálky. Výhodou sú tiež pomerne malé náklady na tlač, pomerne nízka cena tlačiarne, ustálená technológia (bez životnosť ovplyvňujúcich zjednodušení kvôli cenovým vojnám, a tiež sa nevyskytujú obchodné metódy ako je vynucovaný servis). Aj keď sa v súčasnosti už ihličkové tlačiarne nepoužívajú pre bežné kancelárske aplikácie, stále majú svoje miesto najmä tam, kde je potrebné tlačiť viacero kópí naraz. Jednou z typických aplikácií je použitie v tlačiarňach registračných pokladní.

15 Atramentová tlačiareň (angl
Atramentová tlačiareň (angl. inkjet printer, niekedy tiež bublinková tlačiareň) tlačí vystrekovaním kvapôčiek tekutého atramentu, ktoré vytvárajú body na papieri. Atrament je vystrekovaný cez trysky prudkým ohriatím odporovým telieskom v malej komôrke, alebo ultrazvukom. Trysky sú usporiadané zvisle na tlačovej hlave, ktorá sa pohybuje vodorovne oproti zvisle posúvanému papieru. Tlačová hlava u termálne vystreľovaného atramentu býva obvykle integrovaná s nádržkou atramentu a menia sa spoločne, u ultrazvukových hláv býva hlava súčasťou tlačiarne a nádržka je oddelená. Atrament do nádržky je obvykle možné doplniť, tomuto sa však výrobcovia častokrát bránia, keďže predaj náhradných hláv resp. nádržiek tvorí značnú časť ich zisku (a často jediný zisk, ak tlačiareň z obchodných dôvodov predávajú za dumpingovú cenu). Nádržka atramentu často obsahuje špongiovitý savý materiál, a sústavou kapilárnych kanálikov je odvetrávaná kvôli vyrovnávaniu tlaku v nádržke s atmosferickým tlakom pri ubúdaní atramentu.

16 Laserová tlačiareň tvorí obraz vo forme elektrického náboja selektívnym vybíjaním pomocou modulovaného, rotujúcim či kmitajúcim zrkadlom rozmietaného laserového lúča premietaného na nabitý polovodičový valec. Tento obraz je prenesený pomocou čiastočiek pevného farbiva - toneru - na papier, kde je toner „zapečený“. Laserové tlačiarne sa vyznačujú vysokou rýchlosťou, výbornou kvalitou tlače a vysokou životnosťou so stredne vysokými nákladmi na tlač. Väčšinu nákladov tvorí toner, ktorý sa v niektorých druhoch tlačiarní vymieňa spolu s valcom v jednom puzdre (angl. cartridge), v iných druhoch je valec súčasťou tlačiarne a toner sa do tlačiarne dopĺňa (dosýpa). Farebné laserové tlačiarne tvoria farebný obraz z troch alebo štyroch farebných tonerov postupným prechodom papiera viacerými samostatnými sústavami, alebo postupným prechodom cez jednu sústavu používajúcu v každom prechode iný toner. Cena farebnej tlače je však pomerne vysoká a kvalita je o niečo nižšia než u špeciálnych farebných atramentových tlačiarní. Pri LED tlačiarňach je laser a rozmietacia sústava nahradená lineárnym poľom LED. Výhodou je o niečo vyššia rýchlosť tlače; potenciálne nižšia cena sa vďaka výraznej redukcii cien laserov v poslednej dobe neuplatňuje.