Склад схеми дисплея осцилографа
Схема відображення складається з двох частин: трубки осцилографа та схеми її керування. Осцилограф — це особливий тип електронної трубки, яка є важливою частиною осцилографа. Трубка осцилографа складається з трьох частин: електронної гармати, відхиляючої системи та люмінесцентного екрана.
(1) Електронна гармата
Електронна гармата використовується для генерації та формування високошвидкісного сфокусованого потоку електронів, який бомбардує флуоресцентний екран і змушує його випромінювати світло. В основному він складається з нитки F, катода K, керуючого електрода G, першого анода A1 і другого анода A2. За винятком нитки розжарювання, структури інших електродів являють собою металеві циліндри, а їхні осі тримаються на одній осі. Після нагрівання катода він може випускати електрони вздовж осьового напрямку; керуючий електрод має негативний потенціал відносно катода. Зміна потенціалу може змінити кількість електронів, що проходять через надзвичайно малі отвори, що має контролювати яскравість світлових плям на флуоресцентному екрані. Щоб підвищити яскравість світлової плями на екрані без зниження чутливості до відхилення електронного пучка, в сучасних трубках осцилографів між системою відхилення і люмінофорним екраном додається постприскорювальний електрод А3.
Перший анод має позитивну напругу близько кількох сотень вольт, прикладену до катода. До другого анода прикладається більш висока позитивна напруга, ніж у першого анода. Електронний промінь, що проходить через надзвичайно малий отвір, прискорюється високим потенціалом першого та другого анодів і рухається до флуоресцентного екрана з високою швидкістю. Оскільки подібні заряди відштовхуються один від одного, електронний промінь поступово поширюється. Завдяки ефекту фокусування електричного поля між першим анодом і другим анодом електрони перегруповуються і сходяться в одній точці. Правильно контролюючи різницю потенціалів між першим і другим анодом, фокус може просто впасти на флуоресцентний екран і з’явиться яскрава крихітна точка. Зміна різниці потенціалів між першим анодом і другим анодом може регулювати фокус світлової плями. Це принцип налаштування «фокусу» та «допоміжного фокусу» осцилографа. Третій анод утворюється шляхом покриття внутрішньої сторони конуса осцилографа шаром графіту. Зазвичай він застосовується з дуже високою напругою. Він виконує три функції: 1. Він додатково прискорює електрони після проходження через систему відхилення, щоб електрони мали достатньо енергії для бомбардування флуоресцентного екрана для отримання достатньої яскравості; ② Графітовий шар покритий по всьому конусу, який може грати екрануючу роль; ③ Електронний промінь бомбардує флуоресцентний екран для генерації вторинних електронів, і A3 з високим потенціалом може поглинати ці електрони.
(2) Система відхилення
Більшість відхиляючих систем трубок осцилографів є електростатичними, які складаються з двох пар паралельних металевих пластин, розташованих перпендикулярно одна до одної, які називаються горизонтальними відхиляючими пластинами та вертикальними відхиляючими пластинами відповідно. Керуйте рухом електронного променя відповідно в горизонтальному та вертикальному напрямках. Коли електрони рухаються між відхиляючими пластинами, якщо до відхиляючих пластин не прикладається напруга і між відхиляючими пластинами немає електричного поля, електрони, що входять у відхиляючу систему після виходу з другого анода, рухатимуться вздовж осі та стрілятимуть до центру анода. екран. Якщо на відхиляючій пластині є напруга, то між відхиляючими пластинами виникає електричне поле, і електрони, що входять у відхиляючу систему, під дією відхиляючого електричного поля будуть спрямовані в позначене положення флуоресцентного екрана.
Якщо дві відхиляючі пластини паралельні одна одній і їх різниця потенціалів дорівнює нулю, то електронний пучок зі швидкістю υ, що проходить через простір відхильної пластини, буде рухатися вздовж початкового напрямку (встановленого як напрямок осі) і потраплятиме в початок координат. флуоресцентного екрана. . Якщо між двома відхиляючими пластинами існує постійна різниця потенціалів, між ними утворюється електричне поле. Це електричне поле перпендикулярно до напрямку руху електронів, тому електрони будуть відхилятися до пластини відхилення з вищим потенціалом. Таким чином, у просторі між двома пластинами, що відхиляють, електрони рухаються по дотичній уздовж параболи в цій точці. Нарешті, електрон потрапляє в точку А на флуоресцентному екрані. Ця точка A знаходиться на певній відстані від початку (0) флуоресцентного екрана. Ця відстань називається величиною прогину, представленою y. Величина відхилення y пропорційна напрузі Vy, прикладеній до пластини відхилення. Таким же чином, коли напруга постійного струму прикладається до пластини горизонтального відхилення, відбувається аналогічна ситуація, за винятком того, що світлова пляма відхиляється в горизонтальному напрямку.
(3) Флуоресцентний екран
Флуоресцентний екран розташований на виводі трубки осцилографа. Його функція полягає у відображенні відхиленого електронного променя для спостереження. Внутрішня стінка люмінофорного екрана осцилографа покрита шаром люмінесцентного матеріалу, тому місця на люмінофорному екрані, на які впливають високошвидкісні електрони, випромінюють флуоресценцію. Яскравість світлової плями в цей момент залежить від кількості, щільності і швидкості електронного променя. При зміні напруги керуючого електрода відповідно зміниться кількість електронів в електронному пучку, а також зміниться яскравість світлової плями. Під час використання осцилографа не рекомендується допускати, щоб дуже яскрава світлова точка постійно з’являлася в одному місці на флуоресцентному екрані трубки осцилографа, інакше флуоресцентний матеріал у цій точці згорить через тривалий вплив електронів, таким чином втрачає здатність випромінювати світло.
Флуоресцентні екрани, покриті різними флуоресцентними речовинами, відображатимуть різні кольори та різний час післясвітіння під впливом електронів. Зазвичай трубка осцилографа, яка використовується для спостереження за загальними формами сигналу, випромінює зелене світло та є трубкою осцилографа середнього післясвітіння для спостереження за неперіодичними сигналами. зазвичай використовується персистентний осцилограф. В осцилографах, які використовуються для фотографії, зазвичай використовуються короткочасні осцилографічні трубки, які випромінюють синє світло.
