Кристалл CdS 12 страница

19.11. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ТЕТРОДОВ И ПЕНТОДОВ

Выпущено несколько типов тетродов в качестве приемно-усилительных ламп. Ряд тетродов применяется в качестве мощных модуляторных ламп для им­пульсной работы и мощных генератор­ных ламп; лучевые тетроды — для вы­ходных каскадов усилителей низкой час­тоты, а также дЛя генераторов и пере­датчиков.

Пентоды — наиболее распространен­ные лампы. Приемно-усилительные пентоды делятся на маломощные — для работы на высоких и низких частотах и более мощные — для работы на низких частотах. Последние также используют в генераторах и передатчи­ках. Большую группу составляют спе­циальные генераторные пентоды.

Пентоды старых типов имели вывод управляющей сетки наверху баллона, а вывод анода — на цоколе. Значительно удобнее современные пентоды, в которых все электроды выведены на цоколь. При этом анод и управляющая сетка, как правило, присоединены к диаметрально противоположным штырькам. В кон­струкции электродов предусмотрены экраны для уменьшения емкости анод — управляющая сетка. Внутри цоколя и в ключе имеется металлический экран. Для пальчиковых ламп экран находится в центральном отверстии ламповой па­нели. Такие экраны резко снижают проходную емкость.

Широко используются различные пентоды малой мощности, например сверхминиатюрные, а также пальчи­ковые.

Низкочастотные пентоды для выход­ных каскадов усилителей отличаются тем, что все их электроды выведены на цоколь без особой экранировки, так как небольшая проходная емкость на низких частотах не влияет на работу лампы.

19.12. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЛАМПЫ

Для преобразования частоты и дру­гих целей широко применялись и еще встречаются в аппаратуре специальные лампы с двойным управлением, Назы­ваемые частотопреобразователъными и имеющие две управляющие сетки. Наи­более распространены были гептоды, т. е. семиэлектродные лампы с пятью сетками. Триодцая часть гептода, со­стоящая из катода и первых двух сеток, используется в гетеродине, в котором генерируются колебания вспомогатель­ной частоты. Вторая сетка работает как анод триода и как экранирующая сетка, разделяющая гетеродинную и сигналь­ную части лампы. Третья сетка выпол­няет роль второй управляющей и назы­вается сигнальной. На нее подаются ко­лебания с частотой сигнала. Четвертая и пятая сетки — обычные экранирующая и защитная, как в пентоде. В некоторых схемах в гетеродине применялась отдель­ная лампа, а гептод использовался как смеситель, т. е. в нем происходит сло­жение («смешение») колебаний гетеро­дина и сигнала. Однако гептоды плохо работают на волнах короче 20 м. Помимо гептодов применялись шести-электродные лампы — гексоды, которые отличаются от гептодов отсутствием защитной сетки. Существовали также восьмиэлектродные октоды, в которых вторая сетка работала как анод триода, а третья сетка была экранирующей.

В РЭА широко использовались раз­личные комбинированные лампы, имею­щие в одном баллоне две, а иногда три или четыре системы электродов. Применение этих ламп уменьшало габа­риты аппаратуры и упрощало монтаж. На схематических изображениях таких ламп для упрощения иногда показывали один подогреватель и один катод. В подобных лампах, особенно для вы­соких частот, ставили экраны, устраняю­щие емкостную связь между системами электродов.

В приемниках, радиоизмерительных приборах и магнитофонах встречается электронно-световой индикатор (иначе электронно-лучевой, или электронно-оп­тический, индикатор настройки), кото­рый позволяет осуществлять бесшумную настройку приемника при установке ре­гулятора громкости на нуль, а также выполняет роль индикатора напряжения в магнитофонах и измерительных уст­ройствах. Он состоит из усилительного триода и триодной индикаторной си­стемы, в которой роль анода выпол­няет электрод, люминесцирующий под ударами электронов. Индикатор рабо­тает так, что под действием приходя­щих сигналов на люминесцирующем электроде увеличивается или уменьша­ется темный сектор.

Для увеличения крутизны усилитель­ных ламп помимо сокращения рас­стояния сетка — катод (см. гл. 13) использовались и другие методы. В лампах с катодной сеткой, имевших крутизну до 25 мА/В, между управляю­щей сеткой и катодом была дополни­тельная сетка, имевшая положитель­ный потенциал. Она способствовала созданию потенциального барьера вблизи управляющей сетки. Тогда эта сетка сильнее действовала на барьер.

Недостатком таких % ламп был боль­шой и бесполезный ток катодной сетки.

Лампы с вторичной эмиссией имели дополнительный электрод — вторично-эмиссионный катод, или динод, на кото­рый подавался положительный потен­циал меньший, чем на анод. Поток пер­вичных электронов ударял в динод и создавал в несколько раз больший поток вторичных электронов, летящих к аноду. Крутизна возрастала до сотен миллиампер на вольт.

Оригинальными явились разработан­ные В. Н. Авдеевым лампы, в которых вместо сеток применялись стержневые электроды. У этих ламп ниже мощ­ность накала, расход энергии анодного источника, межэлектродные емкости и ток экранирующей сетки, а также выше механическая прочность, устойчивость и надежность. Их недостатком была сравнительно малая крутизна.

Значительный интерес представляют сверхминиатюрные приемно-усилитель-ные металлокерамические триоды и те­троды, называемые нувисторами. Они обладают высокой надежностью и эко­номичностью. Их производство автома­тизировано, что обеспечило высокое ка­чество и малый разброс параметров. Нувисторы обладают высокой механиче­ской прочностью, устойчивостью к уда­рам и вибрациям и могут работать при" температуре до 200 °С. Некоторые нувисторы имеют цилиндрические вы­воды, предназначенные для соединения с коаксиальными колебательными кон­турами, и могут работать на частотах до 2000 МГц.

ГЛАВА ДВАДЦАТАЯ

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫЕ ТРУБКИ

20.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В электронно-лучевых приборах со­здается тонкий пучок электронов (луч), который управляется электрическим или магнитным полем либо обоими полями. К этим приборам относятся электронно­лучевые трубки индикаторных устройств радиолокаторов, для осциллографии, приема телевизионных изображений (ки­нескопы), передачи телевизионных изо­бражений, а также запоминающие труб­ки, электронно-лучевые переключатели, электронные микроскопы, электронные преобразователи изображений и др. Большинство электронно-лучевых при­боров служит для получения видимых изображений на люминесцентном экра­не; иХ называют электронно-графически­ми. В этой главе рассматриваются наи­более распространенные осциллографи-ческие и приемные телевизионные труб­ки, к которым также близки индика­торные трубки радиолокационных и гидроакустических станций.

Трубки могут быть с фокусировкой электронного луча электрическим или магнитным полем и с электрическим или магнитным отклонением луча. В за­висимости от цвета изображения на люминесцентном экране бывают трубки с зеленым, оранжевым или желто-оранжевым свечением — для визуального наблюдения, синим — для фотографи­рования осциллограмм, белым или трех­цветным — для приема телевизионных изображений. Кроме того, трубки изго­товляются с различной длительностью свечения экрана после прекращения уда­ров электронов (так называемым после­свечением). Трубки различаются также по размерам экрана, материалу баллона (стеклянные или металлостеклянные) и другим признакам.

20.2. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫЕ

ТРУБКИ

Электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) с электростатическим управлением, т. е.

с фокусировкой и отклонением луча электрическим полем, называемые для краткости электростатическими трубка­ми, особенно широко применяют в осциллографах.

На рис. 20.1 показаны принцип устройства электростатической трубки простейшего типа и ее изображение на схемах. Баллон трубки имеет цилиндри­ческую форму с расширением в виде конуса или в виде цилиндра большего диаметра. На внутреннюю поверхность основания расширенной части нанесен люминесцентный экран ЛЭ — слой ве­ществ, способных излучать свет под уда­рами электронов. Внутри трубки распо­ложены электроды, имеющие выводы, как правило, на штырьки цоколя (для упрощения на рисунке выводы проходят непосредственно через стекло баллона).

Рис. 20.1. Принцип устройства (а) и услов­ное графическое обозначение (б) электроста­тической электронно-лучевой трубки

Катод К обычно бывает оксидный косвенного накала в виде цилиндра с подогревателем. Вывод катода иногда совмещен с одним выводом подогрева­теля. Оксидный слой нанесен на доныш­ко катода. Вокруг катода располагается управляющий электрод, называемый мо­дулятором (М), цилиндрической формы с отверстием в донышке. Этот электрод служит для управления плотностью электронного потока и для предвари­тельной фокусировки его. На модулятор подается отрицательное - напряжение (обычно десятки вольт). С увеличением этого напряжения все больше электронов возвращается на катод. При некотором отрицательном напряжении модулятора трубка запирается.

Следующие электроды, также ци­линдрической формы, являются анодами. В простейшем случае их два. На вто­ром аноде А₂ напряжение бывает от 500 В до нескольких киловольт (иногда 10 — 20 кВ), а на первом аноде А_х напряжение в несколько раз меньше. Внутри анодов^ перегородки с отвер­стиями (диафрагмы). Под действием ускоряющего поля анодов электроны приобретают значительную скорость. Окончательная фокусировка электрон­ного потока осуществляется с помощью неоднородного электрического поля в пространстве- между анодами, а также благодаря диафрагмам. Более сложные фокусирующие системы содержат боль­шее число цилиндров.

Система, состоящая из катода, мо­дулятора и анодов, называется электрон­ным прожектором (электронной пушкой) и служит для создания электронного луча, т. е. тонкого потока электронов, летящих с большой скоростью от вто­рого анода к люминесцентному экрану.

На пути электронного луча постав­лены под прямым углом друг к другу две пары отклоняющих пластцн П_х и П_г Напряжение, подведенное к ним, создает электрическое поле, отклоняющее элект­ронный луч в сторону положительно заряженной пластины. Поле пластин является для электронов поперечным. В таком поле электроны движутся по параболическим траекториям, а, выйдя из него, далее движутся по инерции прямолинейно, т. е. электронный луч получает угловое отклонение. Чем боль­ше напряжение на пластинах, тем силь­нее отклоняется луч и тем больше смещается на люминесцентном экране светящееся, так называемое электронное пятно, возникающее от ударов элект­ронов.

Пластины П_у отклоняют луч по вертикали и называются пластинами вертикального отклонения (пластинами «игрек»), а пластины П_х — пластинами горизонтального отклонения (пластина­ми «икс»). Одна пластина каждой пары иногда соединяется с корпусом аппара­туры (шасси), т. е. имеет нулевой по­

тенциал. Такое включение пластин назы­вается несимметричным. Для того чтобы между вторым анодом и корпусом не создавалось электрическое поле, влияют щее на полет электронов, второй анод обычно также бывает соединен с кор­пусом. Тогда при отсутствии напряже­ния на отклоняющих пластинах между ними и вторым анодом не будет никакого поля, действующего на элект­ронный луч.

Поскольку второй анод соединен с корпусом, то катод, имеющий высокий отрицательный потенциал, равный на­пряжению второго анода, должен быть хорошо изолирован от корпуса. При включенном питании прикосновение к проводам катода, модулятора и цепи накала опасно. Так как на электронный луч могут влиять посторонние электри­ческие и магнитные поля, то трубку часто помещают в экранирующий чехол из мягкой стали.

Свечение люминесцентного экрана объясняется возбуждением атомов веще­ства экрана. Электроны, ударяя в экран, передают свою энергию атомам экрана, в которых один из электронов переходит на более удаленную от ядра орбиту. При возвращении электрона обратно, на свою орбиту, выделяется квант лучистой энергии (фотон) и наблюдается свечение. Это явление называется катоЬ о люминес­ценцией, а вещества, светящиеся под ударами электронов, называются като-долюминофорами или просто люмино­форами.

Электроны, попадающие на экран, могут зарядить его отрицательно и создать тормозящее поле, уменьшающее их скорость. От этого уменьшится яркость свечения экрана и может вообще прекратиться попадание электронов на экран. Поэтому необходимо снимать отрицательный заряд с экрана. Для этого на внутреннюю поверхность баллона наносится проводящий слой. Он обычно бывает графитовым и называется аква-дагом. Аквадаг соединяется со вторым анодом. Вторичные электроны, выби­ваемые из экрана ударами первичных электронов, летят к проводящему слою. После ухода вторичных электронов по­тенциал экрана обычно близок к по­тенциалу проводящего слоя. В некото­рых трубках имеется вывод от прово­дящего слоя (ПС на рисунке), который можно использовать в качестве дополни­тельного анода с более высоким на­пряжением. При этом электроны допол­нительно ускоряются после отклонения в системе отклоняющих пластин (так называемое послеускорение).

Проводящий слой исключает также образование на стенках баллона отри­цательных зарядов от попадающих туда электронов. Эти заряды могут создавать дополнительные поля, нарушающие нор­мальную работу трубки. Если в трубке проводящего слоя нет, то вторичные электроны уходят с экрана на откло­няющие пластины и второй анод.

Все электроды трубки обычно мон­тируют с помощью металлических дер­жателей и изоляторов на стеклянной ножке трубки.

Цепи питания. Цепи питания электро­статической трубки показаны на рис. 20.2. Постоянные напряжения подаются на электроды от двух выпрямителей E_t и Е₂. Первый должен давать высокое напря­жение (сотни и тысячи вольт) при токе в единицы миллиампер, источник Е₂ — напряжение, в несколько раз меньшее. От этого же источника питаются и другие каскады, работающие совместно с трубкой. Поэтому он рассчитан на ток в десятки миллиампер.

Рис. 20.2. Питание электростатической трубки от двух источников

Питание электронного прожектора осуществляется через делитель, со­

стоящий из резисторов R_lt R_2> Я₃ и Я₄. Их сопротивление обычно большое (сот­ни килоом), чтобы делитель потреблял небольшой ток. Сама трубка также по­требляет малый ток: в большинстве случаев десятки или сотни микроампер.

Переменный резистор Ri является регулятором яркости. Он регулирует отрицательное напряжение модулятора, которое снимается с правого участка R_v Увеличение этого напряжения по абсо­лютному значению уменьшает число электронов в луче и, следовательно, яркость свечения.

Для регулирования фокусировки луча служит переменный резистор R₃, с по­мощью которого изменяют напряжение первого анода. При этом изменяется разность потенциалов, а следовательно, и напряженность поля между анодами. Если, например, понижать потенциал первого анода, то разность потенциалов между анодами возрастет, поле станет сильнее и его фокусирующее действие увеличится. Поскольку напряжение пер­вого анода Г7-_а1 не следует уменьшать до нуля или увеличивать до напряжения второго анода Г/_а2, в делитель введены резисторы R₂ и Я₄.

Напряжение второго анода U_a2 лишь немного меньше, чем напряжение Е_х (разница — падение напряжения на ре­зисторе R_t). Следует помнить, что ско­рость электронов, вылетающих из про­жектора, зависит только от напряжения второго анода, но не от напряжения модулятора и первого анода. Некоторое число электронов попадает на аноды, особенно если аноды с диафрагмами. Поэтому в цепях анодов протекают токи в доли миллиампера и замыкаются через источник Е_х. Например, электроны тока первого анода движутся в направ­лении от катода к аноду, затем через правый участок резистора R₃ и через резистор Я₄ к плюсу источника £_ь далее внутри него и через резистор Ri к катоду.

Для начальной установки светяще­гося пятна на экране служат перемен­ные резисторы R ₅ и R₆, подключен­ные к источнику. Е₂. Движки этих ре­зисторов через резисторы Я₇ и R_s с большим сопротивлением подключены к отклоняющим пластинам. Кроме того, с помощью резисторов R₉ и R₁₀, имею­щих одинаковое сопротивление, устанав­ливается точка нулевого потенциала, соединенная с корпусом. У резисторов R₅ и R₆ на концах получаются потен­циалы + 0,5£₂ и — 0ДЕ₂, а их средние точки имеют нулевой потенциал. Когда движки резисторов R₅, R₆ находятся в среднем положении, то на отклоняю­щих пластинах напряжение равно нулю. Смещая движки от среднего положения, можно подавать на пластины различ­ные напряжения, отклоняющие электрон­ный луч по вертикали или горизонтали и устанавливающие светящееся пятно в любой точке экрана.

На отклоняющие пластины через раз­делительные конденсаторы Cj и С₂ по­дается также переменное напряжение, например исследуемое напряжение при использовании трубки для осциллогра­фии. Без конденсаторов отклоняющие пластины шунтировались бы по постоян­ному напряжению внутренним сопротив­лением источника переменного напряже­ния. При малом внутреннем сопротив­лении постоянное напряжение на откло­няющих пластинах резко уменьшилось бы. С другой стороны, источник пере­менного напряжения иногда дает и по­стоянное напряжение, которое нежела­тельно подавать на отклоняющие плас­тины. Во многих случаях недопустимо также, чтобы в источник переменного напряжения попадало постоянное на­пряжение, имеющееся в цепях откло­няющих пластин.

Резисторы R₇ и R_s включают для того, чтобы увеличить входное сопротив­ление отклоняющей системы для источ­ников переменного напряжения. Без та­ких резисторов эти источники были бы нагружены на значительно меньшее со­противление, создаваемое только резис­торами R₅, R₆ и резисторами R₉, R_i0. При этом резисторы R₇ и R_s не пони­жают постоянное напряжение, подавае­мое на отклоняющие пластины, так как через них не протекают постоянные токи.

Полезным током является ток элект­ронного луча. Электроны этого тока движутся от катода к люминесцент­ному экрану и выбивают из последнего

Рис. 20.4. Траектории электронов в первой линзе электронного прожектора

вторичные электроны, которые летят на проводящий слой и далее движутся в направлении к плюсу источника £_ь затем через его внутреннее сопротивле­ние и резистор Ri к катоду.

Питание электродов трубки может быть выполнено и по другим вариантам, например от одного источника высокого напряжения.

Электронные прожекторы. Электрон­ный прожектор представляет собой электронно-оптическую систему, состоя­щую из нескольких электростатических электронных линз. Каждая линза обра­зована неоднородным электрическим полем, которое вызывает искривление траекторий электронов (напоминающее преломление световых лучей в оптиче­ских линзах), а также ускоряет или тормозит электроны.

В

Рис. 20.3. Первая линза электронного про­жектора

Простейший прожектор содержит две линзы. Первая линза, или линза предварительной фокусировки, образова­на, катодом, модулятором и первым анодом. На рис. 20.3 изображено поле в этой части прожектора. Эквипо­тенциальные поверхности показаны сплошными линиями, а силовые линии — штрихами. Как видно, часть силовых линий от первого анода идет к объ­емному заряду около катода, а осталь­ные к модулятору, который имеет бо­лее низкий отрицательный потенциал, нежели катод. Линия ББ' условно делит поле на две части. Левая часть поля фокусирует поток электронов и придает им скорость. Правая часть поля до­полнительно ускоряет электроны и не­сколько рассеивает их. Но рассеиваю­щее действие слабее фокусирующего, так как в правой части поля элект­роны движутся с большей скоростью.

Рассматриваемое поле аналогично системе двух линз — собирающей и рас­сеивающей. Собирающая линза сильнее рассеивающей, и в целом система явля­ется фокусирующей. Однако движение электронных потоков происходит пр иным законам, нежели преломление све­товых лучей в линзах.

На рис. 20.4 показаны траектории электронов для крайних электронных пучков, выходящих из катода. Электроны движутся по криволинейным траекто­риям. Их потоки фокусируются и пере­секаются в небольшой области, которая называется первым пересечением или скрещением и в большинстве случаев находится между модулятором и пер­вым анодом.

Первая линза короткофокусная, так как скорость электронов в ней сравни­тельно невелика, и их траектории искрив­ляются достаточно сильно.

С увеличением отрицательного на­пряжения модулятора по абсолютному значению повышается потенциальный барьер чжоло катода и все меньшее число электронов способно его преодо­леть. Уменьшается катодный ток, а следовательно, ток электронного луча и яркость свечения экрана. Потенциальный барьер повышается в меньшей степени у центральной части катода, так как здесь сильнее влияет ускоряющее поле, проникающее от первого анода через от­верстие модулятора. При некотором отрицательном напряжении модулятора потенциальный барьер у краев катода повышается настолько, что электроны уже не могут его преодолеть. Рабочей остается только центральная часть ка­тода. Дальнейшее увеличение отри­цательного напряжения уменьшает пло­щадь рабочей части катода и в конце концов сводит ее к нулю, т. е. трубка запирается. Таким образом, регулирова­

ние яркости связано с изменением пло­щади рабочей поверхности катода.

Рассмотрим фокусировку электрон­ного луча во второй линзе, т. е. в систе­ме двух анодов (рис. 20.5, а). Линия ББ' делит поле между анодами на две части. В левую часть поля поступает расхо­дящийся электронный поток, который фокусируется, а в правой части поля происходит рассеивание потока. Рассеи­вающее действие слабее фокусирующего, так как скорость электронов в правой части поля выше, чем в левой. Все поле подобно оптической системе, состоящей из собирающей и рассеивающей линз (рис. 20.5, б). Поскольку скорости электро­нов в поле между анодами высокие, то система оказывается длиннофокусной. Это и требуется, так как необходимо сфокусировать электронный пучок на экран, находящийся довольно далеко.

При повышении разности потенциа­лов между анодами (уменьшении напря­жения первого анода) напряженность поля увеличивается и фокусирующее действие усиливается. Принципиально можно регулировать фокусировку изме­нением напряжения второго анода, но это неудобно, так как будет изменяться скорость электронов, вылетающих из прожектора, что приведет к изменению яркости свечения на экране и повлияет на отклонение луча отклоняющими пластинами.

Рис. 20.5. Вторая фокусирующая линза элек­тронного прожектора

Недостаток описанного прожекто­ра — взаимное влияние регулирования яркости и фокусировки. Изменение по­тенциала первого анода влияет на яркость, так как этот анод своим полем воздействует на потенциальный барьер около катода. А изменение напряжения модулятора сдвигает вдоль оси трубки область первого пересечения электрон­ных траекторий, что нарушает фокуси­ровку. Кроме того, регулирование яр­кости изменяет ток первого анода, а так как в его цепь включены резисторы с большими сопротивлениями, то ме­няется напряжение на нем, что приво­дит к расфокусировке, Изменение тока второго анода не влияет на фокусировку, так как в цепь этого анода не вклю­чены резисторы и, следовательно, напря­жение на нем не может изменяться.

В настоящее время применяют про­жекторы, в которых между модулятором и первым анодом поставлен дополни­тельный, ускоряющий (экранирующий) электрод (рис. 20.6). Он соединен со вторым анодом, и напряжение на нем постоянно. Благодаря экранирующему действию этого электрода изменение по­тенциала первого анода при регулиро­вании фокусировки практически не изме­няет поле у катода.

Фокусирующая система, состоящая из ускоряющего электрода и двух ано­дов, работает следующим образом. Поле между первым и вторым анодом такое же, как показано на рис. 20.5, а. Оно осуществляет фокусировку так, как было объяснено ранее. Между ускоряющим электродом и первым анодом имеется неоднородное поле, подобное полю между анодами, но не ускоряющее, а тормозящее. Электроны, влетающие в это поле расходящимся потоком, в ле­вой половине поля рассеиваются, а в правой — фокусируются. При этом фоку­сирующее действие сильнее рассеиваю-

Ml A,l A₂\

Рис. 20.6. Электронный прожектор с уско­ряющим (экранирующим) электродом

щего, так как в правой половине поля скорость электронов меньше. Таким образом, на участке между ускоряющим электродом и первым анодом также происходит фокусировка. Чем ниже напряжение первого анода; тем выше напряженность поля и сильнее фокуси­ровка.

Чтобы регулирование яркости мень­ше влияло на фокусировку, первый анод делают без диафрагм (рис. 20.6). На него электроны не попадают, т. е. ток первого анода равен нулю. Современ­ные электронные прожекторы дают на экране светящееся пятно с диаметром, не превышающим 0,002 диаметра экрана.

Электростатическое отклонение луча.

Отклонение электронного луча и светя­щегося пятна на экране пропорцио­нально напряжению на отклоняющих пластинах. Коэффициент пропорцио­нальности в этой зависимости называ­ется чувствительностью трубки. Если обозначить отклонение пятна по верти­кали через у, а напряжение на пласти­нах «игрек» через U_y, то

y = S_yU_y, (20.1)

где S_y — чувствительность трубки для пластин «игрек».

Подобно этому отклонение пятна по горизонтали

х = S_XU_X. (20.2)

Таким образом, чувствительность электростатической трубки есть отноше­ние отклонения светящегося пятна на экране к соответствующему отклоняю­щему напряжению:

S_x = x/U_x и S_y = y/Uy. (20.3)

Другими словами, чувствительность есть отклонение светящегося пятна, приходящееся на 1 В отклоняющего напряжения. Выражают чувствитель­ность в миллиметрах на вольт. Иногда под чувствительностью понимают вели­чину, обратную S_x или S_y, и выражают ее в вольтах на миллиметр.

Формулы (20.3) не означают, что чувствительность обратно пропорцио­нальна отклоняющему напряжению. Ес­ли увеличить в несколько раз U_y, то во столько же раз возрастет у, а значение Sy останется без изменения. Следова­тельно, Sy не зависит от U_y. Чувстви­тельность бывает в пределах 0,1 — 1,0 мм/В. Она зависит от режима ра­боты и некоторых геометрических раз­меров трубки (рис. 20.7):

S = U/(2dU_a2), (20.4)

где /_пл — длина отклоняющих пластин; / — расстояние от середины пластин до экрана; d — расстояние между пластина­ми; U_a2 — напряжение второго анода.

Эту формулу нетрудно объяснить. С увеличением /_пл электрон дольше ле­тит в отклоняющем поле и получает большее отклонение. При одном и том же угловом отклонении смещение све­тящегося пятна на экране возрастает с увеличением расстояния /. Если увели­чить d, то напряженность поля между пластинами, а следовательно, отклоне­ние уменьшится. Повышение напряже­ния U_a2 приводит к уменьшению-откло­нения, поскольку возрастает скорость, с которой электроны пролетают поле между пластинами.

	5»
\\\	i

Рис. 20.7. Электростатическое отклонение луча

Рассмотрим возможность повыше­ния чувствительности исходя из фор­мулы (20.4). Увеличение расстояния / нежелательно, так как чрезмерно длин­ная трубка неудобна в эксплуатации. Если увеличить /_пл или уменьшить d, то нельзя получить значительного от­клонения луча, так как он будет по­падать на пластины. Чтобы этого не произошло, пластины изгибают и распо­лагают относительно друг друга так, как показано на рис. 20.8. Можно уве­личить чувствительность, понижая напря­

А₂ А₅ А/ A₂AjA₄

Рис. 20.9. Дополнительные аноды для после-ускорения

жение U_a2. Но это связано с уменьше­нием яркости свечения, что во многих случаях недопустимо, особенно при большой скорости движения луча по экрану. Понижение анодного напряжения ухудшает также фокусировку. При более высоком напряжении Г_/_а2 электроны движутся с большими скоростями, мень­ше сказывается взаимное отталкивание электронов. Их траектории в электрон­ном прожекторе располагаются под малым углом к оси трубки. Такие тра­ектории называются параксиальными. Они обеспечивают лучшую фокусировку и меньшие искажения изображения на экране.

Дата добавления: 2015-05-06