Složení obvodu zobrazení osciloskopu
Zobrazovací obvod obsahuje dvě části: elektronku osciloskopu a její řídicí obvod. Osciloskop je speciální typ elektronky a je důležitou součástí osciloskopu. Osciloskopová trubice se skládá ze tří částí: elektronové dělo, vychylovací systém a fluorescenční stínítko.
(1) Elektronová pistole
Elektronová tryska se používá ke generování a vytváření vysokorychlostního, soustředěného proudu elektronů, který bombarduje fluorescenční stínítko a způsobuje, že emituje světlo. Skládá se hlavně z vlákna F, katody K, řídící elektrody G, první anody A1 a druhé anody A2. Kromě vlákna jsou struktury ostatních elektrod kovové válce a jejich osy jsou drženy na stejné ose. Po zahřátí katody může emitovat elektrony v axiálním směru; řídicí elektroda má záporný potenciál vzhledem ke katodě. Změna potenciálu může změnit počet elektronů procházejících extrémně malými otvory, což má řídit jas světelných bodů na fluorescenční obrazovce. Pro zvýšení jasu světelného bodu na stínítku bez snížení citlivosti na vychylování elektronového paprsku je u moderních osciloskopových trubic mezi vychylovací systém a fosforové stínítko přidána post-akcelerační elektroda A3.
První anoda má kladné napětí asi několik set voltů aplikované na katodu. Na druhou anodu je přivedeno vyšší kladné napětí než na první anodu. Elektronový paprsek procházející extrémně malým otvorem je urychlován vysokým potenciálem první anody a druhé anody a pohybuje se vysokou rychlostí směrem k fluorescenčnímu stínítku. Protože se podobně jako náboje navzájem odpuzují, elektronový paprsek se postupně šíří. Prostřednictvím zaostřovacího účinku elektrického pole mezi první anodou a druhou anodou se elektrony přeskupí a sbíhají se v jednom bodě. Správným řízením potenciálního rozdílu mezi první anodou a druhou anodou může zaostření dopadnout na fluorescenční stínítko a objeví se světlý a malý bod. Změnou potenciálového rozdílu mezi první anodou a druhou anodou lze upravit zaostření světelného bodu. Toto je princip nastavení "ostření" a "pomocného zaostření" osciloskopu. Třetí anoda je vytvořena potažením vnitřku kužele osciloskopu vrstvou grafitu. Obvykle se používá s velmi vysokým napětím. Má tři funkce: 1. Dále urychluje elektrony po průchodu vychylovacím systémem, takže elektrony mají dostatek energie k bombardování fluorescenční clony, aby získaly dostatečný jas; ② Grafitová vrstva je potažena na celém kuželu, což může hrát roli stínění; ③ Elektronový paprsek bombarduje fluorescenční stínítko a vytváří sekundární elektrony a A3 s vysokým potenciálem může tyto elektrony absorbovat.
(2) Vychylovací systém
Většina vychylovacích systémů trubic osciloskopu je elektrostatického vychylovacího typu, který se skládá ze dvou párů rovnoběžných kovových desek navzájem kolmých, nazývaných horizontální vychylovací desky a vertikální vychylovací desky. Ovládejte pohyb elektronového paprsku v horizontálním a vertikálním směru. Když se elektrony pohybují mezi vychylovacími deskami, není-li na vychylovací desky přivedeno žádné napětí a mezi vychylovacími deskami není žádné elektrické pole, elektrony vstupující do vychylovacího systému po opuštění druhé anody se budou pohybovat podél osy a vystřelovat směrem ke středu obrazovka. Pokud je na vychylovací desce napětí, vzniká mezi vychylovacími deskami elektrické pole a elektrony vstupující do vychylovacího systému budou působením vychylovacího elektrického pole směrovány do určené polohy fluorescenční clony.
Pokud jsou obě vychylovací desky navzájem rovnoběžné a jejich potenciální rozdíl je roven nule, pak se elektronový paprsek o rychlosti υ procházející prostorem vychylovací desky bude pohybovat v původním směru (nastaveném jako směr osy) a dopadne na počátek souřadnic. fluorescenční obrazovky. . Pokud je mezi oběma vychylovacími deskami konstantní rozdíl potenciálů, vytvoří se mezi vychylovacími deskami elektrické pole. Toto elektrické pole je kolmé na směr pohybu elektronů, takže se elektrony budou vychylovat směrem k vychylovací desce s vyšším potenciálem. Tímto způsobem se v prostoru mezi dvěma vychylovacími deskami elektrony v tomto bodě pohybují tangenciálně podél paraboly. Nakonec elektron přistane v bodě A na fluorescenčním stínítku. Tento bod A je v určité vzdálenosti od počátku (0) fluorescenční clony. Tato vzdálenost se nazývá velikost průhybu, reprezentovaná y. Velikost vychýlení y je úměrná napětí Vy působícímu na vychylovací desku. Stejně tak při přivedení stejnosměrného napětí na vodorovnou vychylovací desku nastává podobná situace, až na to, že se světelný bod vychyluje ve vodorovném směru.
(3) Fluorescenční stínítko
Fluorescenční stínítko je umístěno na konci trubice osciloskopu. Jeho funkcí je zobrazit vychýlený elektronový paprsek pro pozorování. Vnitřní stěna fosforového stínítka osciloskopu je potažena vrstvou luminiscenčního materiálu, takže místa na fosforovém stínítku, která jsou zasažena vysokorychlostními elektrony, emitují fluorescenci. Jas světelné skvrny v tomto okamžiku závisí na počtu, hustotě a rychlosti elektronového paprsku. Při změně napětí řídící elektrody se odpovídajícím způsobem změní počet elektronů v elektronovém paprsku a změní se i jas světelné skvrny. Při použití osciloskopu není vhodné dovolit, aby se na zářivkovém stínítku tubusu osciloskopu na jednom místě objevil velmi jasný světelný bod, jinak dojde k vyhoření fluorescenčního materiálu v tomto bodě v důsledku dlouhodobého dopadu elektronů. ztrácí schopnost vyzařovat světlo.
Fluorescenční obrazovky potažené různými fluorescenčními látkami budou zobrazovat různé barvy a různé doby dosvitu při dopadu elektronů. Obvykle ten, který se používá k pozorování obecných průběhů signálu, vyzařuje zelené světlo a je to trubice osciloskopu se středním dosvitem pro pozorování neperiodického Pro vysokofrekvenční a nízkofrekvenční signály je trubice osciloskopu, která vydává oranžovo-žluté světlo a je dlouho- obecně se používá perzistenční osciloskop. V osciloskopech používaných pro fotografování se obecně používají krátkodobé osciloskopové trubice, které vyzařují modré světlo.
