Osciloskopo ekrano grandinės sudėtis
Ekrano grandinę sudaro dvi dalys: osciloskopo vamzdis ir jo valdymo grandinė. Osciloskopas yra specialus elektroninio vamzdžio tipas ir yra svarbi osciloskopo dalis. Osciloskopo vamzdis susideda iš trijų dalių: elektronų pistoleto, nukreipimo sistemos ir fluorescencinio ekrano.
(1) Elektroninis pistoletas
Elektronų pistoletas naudojamas greitam, sufokusuotam elektronų srautui generuoti ir formuoti, kad bombarduotų fluorescencinį ekraną ir išspinduliuotų šviesą. Jį daugiausia sudaro kaitinimo siūlas F, katodas K, valdymo elektrodas G, pirmasis anodas A1 ir antrasis anodas A2. Kitų elektrodų konstrukcijos, išskyrus giją, yra metaliniai cilindrai, o jų ašys laikomos toje pačioje ašyje. Kai katodas pašildomas, jis gali skleisti elektronus ašine kryptimi; valdymo elektrodas turi neigiamą potencialą katodo atžvilgiu. Pakeitus potencialą, gali pasikeisti elektronų, praeinančių per itin mažas skylutes, skaičius, o tai yra skirta fluorescencinio ekrano šviesos dėmių ryškumui valdyti. Siekiant padidinti šviesos taško ryškumą ekrane, nesumažinant jautrumo elektronų pluošto deformacijai, šiuolaikiniuose osciloskopo vamzdeliuose tarp nukreipimo sistemos ir fosforinio ekrano pridedamas po pagreičio elektrodas A3.
Pirmasis anodas turi teigiamą maždaug kelių šimtų voltų įtampą, įjungtą į katodą. Antrajam anodui taikoma didesnė teigiama įtampa nei pirmasis anodas. Elektronų pluoštas, einantis per itin mažą skylę, yra pagreitinamas didelio pirmojo ir antrojo anodo potencialo ir dideliu greičiu juda link fluorescencinio ekrano. Kadangi kaip krūviai atstumia vienas kitą, elektronų pluoštas palaipsniui plinta. Fokusuojant elektrinį lauką tarp pirmojo ir antrojo anodo, elektronai pergrupuojami ir susilieja viename taške. Tinkamai valdant potencialų skirtumą tarp pirmojo ir antrojo anodo, židinys gali tiesiog nukristi ant fluorescencinio ekrano ir atsiras ryškus ir mažas taškelis. Pakeitus potencialų skirtumą tarp pirmojo ir antrojo anodo, galima reguliuoti šviesos taško židinį. Tai yra osciloskopo „fokusavimo“ ir „pagalbinio fokusavimo“ reguliavimo principas. Trečiasis anodas suformuotas osciloskopo kūgio vidų padengus grafito sluoksniu. Paprastai jis naudojamas esant labai aukštai įtampai. Jis turi tris funkcijas: 1. Jis dar labiau pagreitina elektronus po to, kai praeina pro nukreipimo sistemą, kad elektronai turėtų pakankamai energijos bombarduoti fluorescencinį ekraną, kad gautų pakankamą ryškumą; ② Grafito sluoksnis yra padengtas ant viso kūgio, kuris gali atlikti ekranavimo vaidmenį; ③ Elektronų pluoštas bombarduoja fluorescencinį ekraną, kad sukurtų antrinius elektronus, o A3 esant dideliam potencialui gali sugerti šiuos elektronus.
(2) Nukreipimo sistema
Dauguma osciloskopų vamzdžių nukreipimo sistemų yra elektrostatinės deformacijos tipai, susidedantys iš dviejų porų lygiagrečių metalinių plokščių, statmenų viena kitai, atitinkamai vadinamų horizontaliomis nukreipimo plokštėmis ir vertikaliomis nukreipimo plokštėmis. Valdykite elektronų pluošto judėjimą atitinkamai horizontalia ir vertikalia kryptimis. Elektronams judant tarp nukreipimo plokščių, jei į kreipimo plokštes neteikiama įtampa ir tarp nukreipimo plokščių nėra elektrinio lauko, elektronai, patekę į nukreipimo sistemą, palikę antrąjį anodą, judės išilgai ašies ir šaudys link centro. ekranas. Jei nukreipimo plokštėje yra įtampa, tarp nukreipimo plokščių yra elektrinis laukas, o elektronai, patenkantys į nukreipimo sistemą, bus nukreipti į nurodytą fluorescencinio ekrano padėtį, veikiant nukreipimo elektriniam laukui.
Jei dvi įlinkio plokštės yra lygiagrečios viena kitai ir jų potencialų skirtumas lygus nuliui, elektronų spindulys greičiu υ, einantis per nukreipimo plokštės erdvę, judės pradine kryptimi (nustatyta kaip ašies kryptis) ir atsitrenks į koordinatės pradžią. fluorescencinio ekrano. . Jei tarp dviejų nukreipimo plokščių yra pastovus potencialų skirtumas, tarp nukreipimo plokščių susidarys elektrinis laukas. Šis elektrinis laukas yra statmenas elektronų judėjimo krypčiai, todėl elektronai nukryps link nukreipimo plokštės su didesniu potencialu. Tokiu būdu erdvėje tarp dviejų nukreipimo plokščių elektronai šioje vietoje juda tangentiškai išilgai parabolės. Galiausiai elektronas nusileidžia taške A fluorescenciniame ekrane. Šis taškas A yra tam tikru atstumu nuo fluorescencinio ekrano pradžios (0). Šis atstumas vadinamas įlinkio dydžiu, pavaizduotu y. Įlinkio dydis y yra proporcingas įtampai Vy, taikomai nukreipimo plokštei. Lygiai taip pat, kai į horizontalią nukreipimo plokštę įjungiama nuolatinė įtampa, susidaro panaši situacija, išskyrus tai, kad šviesos taškas nukreipiamas horizontalia kryptimi.
(3) Fluorescencinis ekranas
Fluorescencinis ekranas yra osciloskopo vamzdžio gnybte. Jo funkcija yra parodyti nukreiptą elektronų pluoštą stebėjimui. Osciloskopo fosforinio ekrano vidinė sienelė yra padengta liuminescencinės medžiagos sluoksniu, todėl tos fosforinio ekrano vietos, kurias veikia didelės spartos elektronai, skleidžia fluorescenciją. Šviesos dėmės ryškumas šiuo metu priklauso nuo elektronų pluošto skaičiaus, tankio ir greičio. Pakeitus valdymo elektrodo įtampą, atitinkamai keisis elektronų skaičius elektronų pluošte, taip pat keisis ir šviesos taško ryškumas. Naudojant osciloskopą nepatartina leisti, kad vienoje osciloskopo vamzdelio fluorescencinio ekrano vietoje staigiai atsirastų labai ryškus šviesos taškas, nes priešingu atveju dėl ilgalaikio elektronų poveikio toje vietoje esanti fluorescencinė medžiaga išdegs. praranda gebėjimą skleisti šviesą.
Fluorescenciniai ekranai, padengti skirtingomis fluorescencinėmis medžiagomis, rodys skirtingas spalvas ir skirtingą švytėjimo laiką, kai juos veikia elektronai. Paprastai osciloskopo vamzdelis, naudojamas bendroms signalų bangų formoms stebėti, skleidžia žalią šviesą ir yra vidutinio intensyvumo osciloskopo vamzdis, skirtas neperiodiniam stebėjimui. Aukšto ir žemo dažnio signalams osciloskopo vamzdis skleidžia oranžinės geltonos spalvos šviesą ir yra ilgas. Paprastai naudojamas patvarumo osciloskopas. Fotografavimui naudojamuose osciloskopuose dažniausiai naudojami trumpalaikiai osciloskopų vamzdeliai, skleidžiantys mėlyną šviesą.
