Электронно-лучевая трубка

Каналы вертикального и горизонтального отклонения

УЭ 4.1-2 Максимально упрощая рассматриваемую структуру ЭЛО (см. рис. 4.1), представим канал вертикального отклонения (канал Y) со­держащим только делитель напряжения (Д), усилитель (Уу) и пе­реключатель SW1. Делитель Д предназначен для уменьшения вход­ных исследуемых сигналов больших уровней, при этом переклю­чатель SW1 находится в положении 7. Усилитель Уу служит для усиления малых входных сигналов, при этом переключатель SW1 находится в положении 2. Выходной сигнал усилителя поступает на пластины Y ЭЛТ, а также на вход канала X. Все элементы кана­ла Y обладают достаточно широкой полосой частот пропускания (верхняя граница полосы у обычных моделей ЭЛО составляет еди­ницы—десятки мегагерц).

Канал горизонтального отклонения (канал X) в упрощенном виде можно представить так: генератор развертки (ГР), усилитель (Ух), два переключателя SW2 и SW3. Вход внешней синхронизации (ВС) предназначен для запуска генератора развертки внешним вспомогательным сигналом. Генератор развертки формирует ли­нейно изменяющееся (пилообразное) напряжение, которое через Ух поступает на пластины горизонтального отклонения — пла­стины X ЭЛТ. Это напряжение в течение интервала времени пря­мого хода как бы «разворачивает» исследуемый сигнал по гори­зонтальной оси (т. е. оси X) с постоянной скоростью. Таким обра­зом создается аналогия развертки в текущем времени. Усилитель Ух предназначен для усиления входного сигнала до уровня, необхо­димого для нормального отклонения луча. В положении 1 пере­ключателя SW2 на вход ГР поступает сигнал с выхода канала Y. Таким образом обеспечивается режим внутреннего запуска гене­ратора развертки исследуемым сигналом. В положении 2 пере­ключателя SW2 на вход ГР поступает сигнал синхронизации от внешнего источника.

С помощью переключателя SW3 выбирается режим развертки: положение 1 — режим линейной развертки (Y— t); положение 2 — режим Y— X (в частности круговой развертки).

УЭ 4.1 – 3 Конструктивно электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) — основной элемент ЭЛО — представляет собой стеклянный баллон с глубо­ким вакуумом, в который встроены металлические электроды, показанные на рисунке 4.2. Внутренняя поверхность экрана ЭЛТ покрыта люминофором — веществом, которое светится в месте удара потока элек­тронов.

Рисунок 1.2 - Устройство ЭЛТ:

НН — нить накала; К — катод; М — модулятор; Al, A2 — аноды; X, Y пластины; 1 — поток электронов; 2 — экран

Нить накала (НН), находящаяся внутри цилиндра катода (К), нагревает его. С поверхности нагретого катода вылетают электро­ны, которые, стремясь к высокому положительному потенциалу анодов А1 и А2, проходят сквозь модулятор («сетку»). Модулятор (М) имеет отрицательный по отношению к катоду потенциал, изменяя который (см. рис. 4.1), можно менять число проходящих сквозь него электронов и, тем самым, регулировать яркость изоб­ражения на экране ЭЛТ. Аноды А1 и А2 образуют своеобразную электронную линзу, благодаря которой осуществляется фокуси­рование потока электронов (и, следовательно — изображения). Кроме того, аноды обеспечивают значительную скорость движе­ния электронов, достаточную для нормального свечения люмино­фора экрана в месте удара.

Рассмотренные электроды (НН, К, М, А1 и А2) образуют так называемую электронную пушку, назначение которой — форми­рованиее узкого пучка летящих с большой скоростью электронов (луча). Далее поток электронов пролетает между двумя парами

отклоняющих его пластин (Х и Y), расположенных взаимно-пер­пендикулярно.

УЭ 4.1 – 4 Приложенные к пластинам Х и Y напряжения отклоняют луч и, как следствие, определяют положение светящегося пятна на экра­не. Отклонение потока электронов в электрическом поле пластин (на примере действия одной пары пластин — пластин Y) иллю­стрирует рисунок 4.3.

Рисунок 4.3 - Отклонение потока электронов в поле пластин: 1 — поток электронов; 2 — экран; 3 — люминофор

Если к пластинам 7 приложено некоторое по­стоянное напряжение Uy, то между пластинами возникает элект­рическое поле, напряженность которого Е прямо пропорциональ­на напряжению U_Y и обратно пропорциональна расстоянию меж­ду пластинами.

Поток электронов, пролетая в электрическом поле пластин, испытывает действие силы F. Значение этой силы F пропор­ционально напряженности Е электрического поля. Таким обра­зом, отклонение потока электронов и, следовательно, вертикаль­ное отклонение h светящегося пятна на экране определяются на­пряжением на пластинах U_Y. Если напряжение на пластинах U_Y меняется, то пропорционально меняется и отклонение пятна на экране h.

Действие другой пары пластин — пластин X — на поток элект­ронов аналогично рассмотренному, но только отклонение потока электронов при подаче напряжения U_x происходит в горизонталь­ной плоскости и, следовательно, на экране в горизонтальном на­правлении, т. е. вдоль оси X.

Чувствительность собственно ЭЛТ низка, поэтому для работы с сигналами обычных уровней (доли вольта — единицы вольт) необходимо предварительное усиление исследуемых сигналов. Кроме того, для организации различных режимов работы, возможности измерения сигналов в достаточно широких диапазонах измене­ния их амплитуд и частот необходимы дополнительные узлы. Для обеспечения этих возможностей и предназначены элементы ка­налов Y и X.

Дата добавления: 2014-01-20