Электронно – лучевая трубка

Способ получения сфокусированного луча и процесс управления лучом можно пояснить с помощью следующей схемы (рис. 2.6)

Рис. 2.6 Схема управления лучом ЭЛТ

Простейшая однолучевая трубка является вакуумным стеклянным баллоном, в котором расположены: подогревной катод К, модулятор (сетка) М, фокусирующий анод А1, ускоряющий анод А2, две пары взаимно-перпендикулярных отклоняющих пластин, где Х – горизонтальные, Y – вертикальные пластины. Внутренняя поверхность дна баллона (экран) покрыта люминофором, светящимся под действием бомбардировки электронами. Совокупность электродов К, М, А1, А2 называется электронной пушкой, которая испускает узкий пучок электронов. Для этого на электроды подаются напряжения, примерные величина которых показаны на рис. 2.6.

Электронное облако, имеющееся около нагретого катода, под воздействием высокого потенциала анода А2 ускоряется и устремляется к экрану. Интенсивность электронного луча регулируется потенциалом сетки М, а его фокусировка – анодом А1.

Основными характеристиками ЭЛТ являются чувствительность, полоса пропускания частот, длительность послесвечения и площадь экрана.

Чувствительность трубки определяется по формуле

где L_Т – отклонение луча на экране трубки под воздействием напряжения U_T , приложенного к паре отклоняющих пластин. Обычно чувствительность S_т составляет около 1 мм/В.

С увеличением частоты исследуемого сигнала чувствительность трубки падает. Верхняя граница полосы пропускания частот ЭЛТ устанавливается на уровне, где чувствительность составляет примерно 0,7 номинального значения. Для универсальных осциллографов широкого использования эта частота достигает 100 МГц.

В современных осциллографах применяются многолучевые трубки, в которых увеличено количество электродов. Более практичным оказывается использование однолучевого осциллографа в режиме поочередной подачи двух сигналов на отклоняющие пластины (двухканальные осциллографы). В этом случае за счет эффекта послесвечения трубки и свойств глаза на экране одновременно наблюдается изображение двух сигналов, хотя они полаются поочередно.

Одним из важных параметров ЭЛТ является площадь рабочей поверхности экрана, в пределах которой искажения осциллограммы являются минимальными. Для улучшения использования площади экрана современные ЭЛТ имеют экран прямоугольной формы.

Рис. 2.7 Наблюдаемое на экране осциллографа синусоидальное напряжение при различных (а - д) частотах развертки

На рис.2.7, а – д показано наблюдаемое на экране осциллографа синусоидальное напряжение с периодом Т при различных периодах развертки.