• remerciements
• introduction et mise en garde
• présentation du problème
• connecteur HD - 15 (PC)
• connecteur 13W3 (SUN, SGI,...)
• Problème de la synchro
  
• Solutions ne demandant pas de modifs de l'écran (uniquement pour tests)
• ouverture du moniteur pour modifications
• le cable
  
• Solution pour carte graphique correctement réglable
• Brancher l'écran sur le PC.
• solution pour carte graphique quelconques Nouveau 
• principe
• circuit de test (multi-moniteur)
• circuit simple adapté au gdm20d11
• réglages
  
• et les GDM 20D10 (SUN)

• nouveautés
  

Remerciements

Je remercie aussi Adam Kropelin (http://www.kroptech.com/gdm20d11mod) pour son site qui a orienté ma recherche et qui m'a permis de réutiliser ses images.

Il est parfois possible de récupérer des écrans de station de travail anciennes, et tentant de les adapter pour les utiliser sur PC dans la mesure ou ce sont de grands écrans (19 pouces ou 20 pouces). Cependant leur mode de fonctionnement est souvent différent, ce qui pose certains problèmes.

Introduction

Consultez préalablement la page sécurité du site http://www.repairfaq.org

Présentation du problème

 

Marque	modèle	surface affichage (mm)	pitch	freq hrz (khz)	freq vert (hz)	résolution physique max* (pixels)
Sony (SGI)	GDM 20D11	350x280	0,30	48-82	50-150	1167*933

* ceci n'empêche pas d'afficher des résolutions supérieures (c'est très sûrement le cas sur votre écran en ce moment), mais la qualité est alors moins bonne.

Le tube est un "black trinitron", ce qui signifie que cet écran ne présente pas de distorsion suivant l'axe vertical (la surface de l'écran est cylindrique et non pas "sphérique" comme sur la plupart des écrans anciens).

Le second problème (et ce n'est pas le moindre), pour un utilisateur de PC, est que cet écran utilise uniquement trois signaux d'entrée : un rouge, un bleu, et un vert contenant les signaux de synchronisation. Même si le connecteur est un 13W3 (présenté plus loin) contenant 3 connecteurs pour les couleurs et 10 broches annexes pour les autres infos, en fait, seul les trois connecteurs de couleurs sont reliés à autre chose que rien ou la masse. Il va donc s'agir, et c'est le but de cette page, de contourner le problème.
 

Connecteur HD-15 (côté PC)

broche VGA - VESA (principales fonctions, communication pour le PNP non détaillées) 1 ROUGE  2 VERT 3 BLEU 4 BIT d'identification ou broche réservée suivant le type de moniteur et de carte 5 non connecté 6 masse rouge 7 masse vert 8 masse bleu 9 pas de broche ou + 5 V (généralement le PC fournit le +5 V sur cette broche et cela peut servir pour alimenter un circuit externe de combinaison de synchronisation tel qu'une porte logique).  10 masse 11 BIT d'identification 0 (optionnel) 12 BIT d'identification  ou SDA : DDC serial line data (pour moniteurs PNP) 13 synchronisation horizontale (sur certaines cartes graphiques synchro composite)  14 synchronisation verticale 15 non connecté ou SCL : DDC data clock line (pour moniteurs PNP)

Connecteur 13W3 (coté écran)

Pour d'autres écrans, les connectiques suivantes sont possible (source : http://www.monitorworld.com)
Note : les connecteurs A1, A2 et A3 sont blindés et le blindage est toujours relié à la masse analogique.
 

broche	SGI	SUN	NeXT	IBM Power PC	Intergraph	GDM20D11 (de visu)
A1	rouge	rouge	rouge	rouge	rouge	Rouge
A2	vert	vert	bleu	bleu	vert	Vert
A3	bleu	bleu	vert	vert	bleu	Bleu
1	id bit 3	non connecté	+ 12 V	id bit 2	non connecté	GND
2	id bit 0	non connecté	power switch cont	id bit 3	non connecté	non connecté
3	composite sync	sense 2	monitor clock	auto test	monitor sensing 2	non connecté
4	horizontal drive	sense GND	monitor out	DGND	non connecté	non connecté
5	vertical drive	composite sync	monitor in	Hsync	composite sync	non connecté
6	id bit 2	non connecté	- 12 V	id bit 0	non connecté	GND
7	id bit 1	non connecté	monitor type	id bit 1	non connecté	GND
8	DGND	sense 1	GND	non connecté	monitor sensing 1	GND
9	DGND	sense 0	GND	Vsync	non connecté	GND
10	sync 2 (obsolète)	composite sync GND	GND	DGND	composite sync GND	GND

Problèmes des signes de la synchro

	Les signaux de synchronisation horizontale et verticale indiquent au moniteur quand changer de ligne (synchronisation horizontale) et quand revenir en haut de l'écran (synchronisation verticale) la fin de ligne est caractérisée par un "hsync", la fin de page (retour au début) est caractérisée par un "vsync" et un "hsync". parfois le retour au début est donné par un vsync seul (pas de hsync pendant vsync). Le chronogramme ci dessous fait apparaitre des signaux de synchronisation dit négatif. Lorsque le signal Hsync et Vsync sont à 5V les signaux R,V,B sont pris en compte, une ligne est dessinée à l'écran. une impulsion de hsync fait revenir au début de la ligne suivante le balayage de l'écran, (pendant ce temps les signaux R,V,B sont coupés), puis la seconde ligne apparait lorsque la page est pleine, (480, 600,768 ou 1024 lignes dessinées, suivant votre résolution), le signal "vsync" apparait, et fait remonter le balayage en haut de l'écran.
	Ces signaux de synchronisation peuvent être "positif" (impulsion à +5V du signal alors qu'il est nul le reste du temps), ou "négative (passage à 0V pour un signal à 5 V le reste du temps. Le moniteur GDM20D11,  a ce que j'ai pu constater, réclame des signaux "négatifs (c'est à dire comme sur le schema ci contre). Ces signaux sont à 5V la majorité du temps, et passent à 0V lors du changement de ligne (Hsync) ou de retour en début de page (Vsync). Pour d'autres moniteurs à fréquence fixe, la polarité des signaux de synchro sert à basculer le moniteur sur l'un ou l'autre des modes qu'il supporte.
	Les cartes graphiques du commerce envoient des signaux de synchronisation de polarité différente suivant la résolution employées. Certaines cartes graphiques ont des pilotes autorisant la modification des polarités de synchro (c'était le cas sur mon ancien PC au boulot, avec une carte matrox), mais la plupart des cartes graphiques n'en font qu'à leur tête et choisissent elles même les polarités de synchro qui leur plaisent (en accord je suppose avec une norme VGA ou VESA, mais ce n'est qu'une hypothèse). Il y a quatre possibilités de signes de synchro comme le montrent les chronogrammes ci contre Si votre carte graphique accepte de se laisser régler facilement, vous n'aurez pas trop de problèmes pour faire fonctionner les moniteurs de type GDM 20D11. sinon, il faudra soit utiliser un soft spécifique permettant de régler votre carte graphique, soit sortir le perchlo et le fer à souder pour faire une toute petite carte électronique qui transforme n'importe quel signal de synchro en une synchro négative (réutilisable pour d'autres écrans qui aimeraient mieux d'autres types de synchro).

Solutions simple ne demandant pas de modifs de l'écran (permet de vérifier que le moniteur fonctionne)

Cartes graphiques générant une synchro composite

En ce cas, très peu de modifs sont à faire. La première consiste à rapporter le signal de synchronisation dans le signal vert. Pour cela, le plus simple est soit d'utiliser la solution d'Adam Kropelin que vous pourrez trouver sur son excellent site à l'URL suivant :

Une autre solution est aussi de se créer un cable HD15 vers 13W3 contenant déjà la modification effectuée par Adam Kropelin. Ce cable devrait fonctionner si votre carte accepte la synchro composite.

Cartes graphiques quelconques

Une solution non testée sur le GDM 20D11 mais qui fonctionne à merveille sur les écran SUN GDM20D10 (le même si ce n'est que la synchro composite est sur la broche 5 du connecteur 13W3 plutôt qu'incluse dans le signal vert). Elle consiste à recréer grossièrement le signal composite à partir de deux résistances pour créer une "addition" des signaux de synchro sur la broche verte. A utiliser avec prudence si votre carte graphique est très rare ou très chère. Le signal de synchro vient en effet perturber la sortie du signal vert et oblige peut être la carte à faire quelques menus efforts pour générer correctement ce signal !)

La valeur de R est à déterminer, en partant de la plus grande et en descendant éventuellement vers une plus faible. Dans le cadre des écrans GDM 20D10, cette connectique est parfaitement fonctionnelle avec R = 100 Ohm. Cependant, pour un GDM20D10 les deux résistances sont connectées à la broche 5 (le GDM 20D10 est un écran SUN, voir connectique SUN ci dessus) or le GDM 20D11 entraîne une "sync on green". Je ne peux que vous recommander d'essayer avec des résistances R de l'ordre de 10K ohm.

Ouverture du moniteur

l'URL est la suivante : http://www.kroptech.com/gdm20d11mod sur lequel la solution d'Adam Kropelin est détaillée

Après avoir enlevé l'arriere de l'ecran vous trouvez :
La carte a modifer est la suivante :

Le cable

Pour le faire correctement, il est sage de se munir de gaine thermorétractable de différent diamètre (petit pour les signaux, plus gros pour les blindages, encore plus gros pour les deux cables.
Si vous n'avez pas pu récupérer de cordon 13w3, vous pouvez utiliser la méthode suivante : toute la partie marquée M1 en gros de la carte ci dessus n'est qu'un plan de masse. Vous pouvez faire un trou dedans soit pour faire passer un cable HD-15 : la découpe, pour une prise HD-15, tombe à l'extérieur comme indiqué (il faut aussi la faire dans la ferraille)

Solution si votre carte graphique peut être réglée sur synchro négative (hsync et vsync) dans tous les cas

Si on s'intéresse au signal vert, il suit le schéma ci-dessous. Le composant Sony CXA1616S est dédié au décodage Hsync / Vsync.
Noter que les signaux rouge, vert et bleu sont renvoyés ailleurs dans l'écran, pour amplification et émission au niveau du tube.

Le but consiste à ajouter, sur la base du transistor, les signaux Hsync et Vsync, avec les mêmes composants que s'ils venaient du signal vert. De cette manière le décodeur de synchro n'y voit que du feu, et le signal vert est peu perturbé car l'impédance entre les signaux Hsync, Vsync et le signal vert est relativement élevée du fait des résistances de 2,2 KOhm et des capacités de 100 micro farad. Le schéma correct devient :

Il ne reste alors plus qu'à relier les signaux R, V, B, Hsync et Vsync aux broches adéquates de votre carte graphique. La solution décrite ci-dessus propose de relier le Hsync à la broche 5 et le Vsync à la broche 4 d'une prise 13W3, plus le rouge, le vert et le bleu correctement reliés. Cela suppose de se réaliser son cable soi même, en prenant garde de bien blinder individuellement les fils et de respecter l'impédance du cable (gros problème !)

Une autre solution consiste à acheter un cable HD-15 vers 13W3, à regarder sur quelles broches de la prise 13W3 sont reliées les signaux Hsync et Vsync (broches 13 et 14 de la HD-15), et à souder les résistances ci dessus au bon endroit. (en supprimant le plan de masse si ce cablage s'effectue sur les broches 1, ou 6 à10

Une troisième solution consiste à installer un connecteur HD-15 dans la partie de la carte électronique qui ne sert à rien, et à percer la tôle arrière pour le laisser passer. Il faut ensuite acheter un cable de qualité HD-15  vers HD-15.
 

Brancher l'écran sur le PC. Problèmes de réglages !

Il est donc impossible (à moins d'acheter une carte graphique spécifique tellement chère qu'il vaut alors mieux acheter un écran neuf !) d'afficher proprement un écran du BIOS ou un écran MS-DOS. Conservez alors votre ancien moniteur 14 pouces 640*480 il sera très utile lorsque windaube se plante pour débugger tout ça ! (et n'oubliez pas que windaube = planté souvent). Pour les linuxiens acharnés, tant que X11 n'est pas lancé il sera impossible de visualiser quoi que ce soit !

voici toujours un ou deux liens vers des sociétés qui vendent de telles cartes (laissez alors tomber les modifs, la carte et le cable fourni devraient s'en charger). Il n'empêche que c'est cher !

http://www.si87.com/
Au moins un autre fabricant propose de tels produits. J'ai perdu le lien, à chercher !

Utilisateurs de logiciels de CAO sous windaube : cet écran est très intéressant ! idem pour la bureautique (quoi qu'il encombre le bureau !).

D'autre part, votre carte graphique ne possède sûrement pas en standard tous les réglages nécessaire au bon fonctionnement de l'écran (sauf si vous êtes beaucoup plus riche que moi !). Vous pourrez alors vous fournir un shareware utile pour affiner les réglages de votre carte graphique. J'en ai trouvé deux qui semblent permettre d'adapter tout ceci correctement. L'un s'appelle powerstrip, l'autre univbe. Le seul problème est que ce sont des sharewares. 

Pour les linuxiens, pas de problèmes, la configuration de Xwindows ou X11 permet de régler, il me semble, à peu près tous les paramètres nécessaires. Ce sera donc plus facile à priori. Remarque, les réglages à faire en mode texte devront être fait sur un écran type PC (ou via une console type VT220 sur un port série quelconque si on a tout configuré...).
 

Réglages corrects

• La polarité des signaux Hsync et Vsync n'est pas indifférente (Vpol et Hpol) Le mode 1280x1024 n'est pas accessible avec la polarité standard de windows.
• Le réglage du taux de rafraichisssement (ici 70,023 Hz) n'est pas suffisant pour obtenir un affichage. L'ajustement de l'affichage via les "front porch, Sync width, Back porch, .... est impérative
• Pas d'affichage en mode sans échec (ne pas jeter son vieux 14 pouce, il servira parfois)
• Préférable sous windows 2000 / NT (c'est le cas au boulot) car ces systèmes sont plus stables que windaube 95 et dérivés. Pas de problèmes à priori pour les linuxiens confirmés.

Principe pour carte graphique quelconque

L'achat d'une nouvelle tour munie d'une carte de marque inconnue basée sur un TI4200 128 Mo m'a posé des problèmes : pas de réglage possible de la polarité de synchro, et polarités variables suivant la résolution. J'ai donc fait une carte électronique modifiant les polarités de synchro automatiquement pour être toujours en polarité négative.

l'idée est la suivante :

• les signaux négatifs ont une moyenne proche de 5V, les signaux positifs ont une moyenne proche de 0V, vu la faible durée des impulsions. 
• en faisant un "OU EXCLUSIF (XOR) du signal et de sa moyenne, on obtient :

• sortie "OU exclusif en fonction des entrées	0V	+5V
  signal de moyenne positive (+5V) : polarité négative  1	1	0	polarité positive : suiveur
  signal de moyenne quasi nulle (0V) : polarité positive 0	0	1	polarité négative : inverseur

  Dans tous les cas on obtient alors un signal de synchro positif. Il suffit alors de l'inverser par une porte "NON" (NOT) et on obtient toujours un signal de synchro négative. 
• Il suffit alors de connecter la sortie de la porte NON à la place de l'entrée de synchro (donc ici sur les résistances de 2,2K préalablement insérées pour que cela fonctionne. Le schéma utilisé est le suivant, basé sur un 74HCT86. Vous pouvez utiliser des 74HCT386 dont le brochage est différent, à condition de rerouter le typon. 

On "Calcule" la moyenne des signaux, en utilisant un filtre passe bas (R1-C1 et R2-C2) de telle manière que la constantes de temps de R1-C1 soit très nettement inférieure à la l'inverse de la fréquence horizontale, et de telle manière que la constante de temps de R2-C2 soit très nettement inférieure à l'inverse de la fréquence verticale R1=10KOhm - C1= 100nF    R1C1=0,01 s soit 1/R1C1=100 Hz (fréquence de coupure) pour 31 kHz mini en horizontal R2=10KOhm - C2= 10uF    R2C2=1 s soit 1/R2C2=1 Hz (fréquence de coupure) pour 50 Hz mini en vertical. S=NOT(XOR(Hsync,moy_Hsync) et S=NOT(XOR(Vsync,moy_Vsync)

Cette autre proposition (non testée) devrait être meilleure puisqu'elle limite le retard des signaux en ne passant que par une seule porte S=XOR(Hsync,NOT(moy_Hsync)) et S=XOR(Vsync,NOT(moy_Vsync))

Réalisation : en utilisant le logiciel TCI (tracé de CI de Bruno Urbani) gratuit, le CI peut être tracé. Je vous propose ici deux typons différents :

circuit complet pour test

• un typon complet permettant la visualisation par DEL de tout ce qui se passe, et le choix des synchros de sortie (en supprimant, ou non, la porte NON), suivant le schéma ci dessous :

Voici le circuit intégré complet,
 implantation format TCI (typons + implantation) (logiciel de Bruno Urbani) ou PDF
typons en pdf ici

Circuit simple à insérer dans l'écran

• un typon complet simple, adapté au GDM20D11, correspondant au schéma ci dessus (schéma-1) qui fonctionne parfaitement dans mon PC (vérifiez le typons relativement au principe quand même, je l'ai modifié par rapport à mon proto, suite à une erreur de routage corrigée au strap et corrigée sur le fichier info ensuite)

le typon le fichier au format TCI

pour télécharger le logiciel TCI : http://b.urbani.free.fr

mais ou va on se connecter ? 

Attention, sur le schema suivant, les pin 4 et 5 sur lequel sont reliées Hsync et Vsync doive être isolées de la masse si ce n'est déjà fait

le +5V et la masse sont repris sur la carte (il suffit de lire c'est écrit dessus)

le cablage peut être différent concernant Hsync et Vsync suivant la solution pour le cable que vous avez employée

Réglages

Et les GDM 20D10 (SUN)

Ils acceptent la synchro composite sur la broche 5 du connecteur 13W3. La modif est alors simple avec deux résistances R de 100 ohm, nous l'avons essayé, et nous allons l'appliquer largement à l'école, pour réemployer de vieux écrans sur des PC possédant des 14' et utilisés pour de la CAO.

Le schéma devient :

Ajouts et nouveautés 

• la doc du CXA 1616S qui permet de décoder les synchros sur un GDM20D11 : http://repair.vist-v.ru/ds/ic/video/CXA1616.pdf
• Certain ont des problèmes pour connecter leur écran à leur PC. Quelques rappels :
• Le logiciel powerstrip qui permet éventuellement de faire des réglages pour voir si ça marche doit être utilisé dans sa version 2.78 (la 3 fait de l'overclocking de carte graphique mais n'est pas aussi souple pour les adaptations
• Les synchros à utiliser sont de type négative (débrouillez vous pour que votre carte graphique les génère). Si ce n'est pas le cas, point de solutions, si ce n'est faire un peu plus d'électronique. (insérer des portes NON) 
• d'aucuns m'ont envoyé des solutions en terme de fréquences de rafraichissement : 
• Uli Wannek : "Les frequences ne sont pas difficile, 70..78 Hz est bon. Il est essentiel de avoir les Syncs negatives."
• Yann e morin : J'ai reussi a le monter en 1600x1200 @ 64Hz :
  Pixel clock : 162.30 MHz
  H Sync :       79.56 kHz
  V Sync :       63.75  Hz
  (En une seule ligne:)
  Modeline "1600x1200" 162.30  1600 1616 1808 2040  1200 1200 1203 1248 -hsync -vsync
• trouvé sur le net : quelques pages de manuel des gdm-20d10 
• caractéristiques
• résolution des problèmes