Чутливість електронно - променевої трубки

У електронно-променевої трубки є дві пари відхиляючих пластин, які розташовані після другого анода, під кутом одна до другої. На першу пару пластин подається напруга, яку досліджують (корисний сигнал), а на другу пару пластин – напруга розгортки сигналу. Враховуючи те, що електрони рухаються під дією двох напруг, на екрані отримують осцилограму.

Для отримання осцилограми на екрані дослідна напруга подається на пластини Y, а на пластини X подається напруга розгортки, таким чином промінь на екрані буде зміщуватися під дією двох напруг відносно осей трубки. Напруга розгортки повинна змінюватися по лінійному закону. Час дії цієї напруги (тривалість імпульсу) повинна відповідати, часу руху променя від одного краю до іншого, щоб спостерігати на екрані неперервну лінію, частота розгортки повинна бути більшою за чутливість ока і бути кратною частоті досліджуваного сигналу.

Рисунок 22. Відхиляюча система електронно - променевої трубки

В цьому випадку буде багатократне накладення сигналу на досліджуваний сигнал. Для повернення променя в початковий стан задній фронт імпульсу в ідеальному випадку повинен бути рівний нулю, а в реальних умовах задній фронт повинен бути на 2-3 порядки менший часу дії імпульсу.

Рисунок 23. Рух електронів під дією відхиляючої системи

Основним параметром електронно-променевої трубки є чутливість, яка показує, на скільки від осі відхилиться промінь, при зміні напруги на відхиляючих пластинах на один вольт.

На електрон, який попадає в відхиляючу систему діє сила F:

де Е – напруженість електричного поля і рівна ,

U – управляюча напруга;

d – відстань між пластинами.

Виходячи з закону збереження енергії, можна знайти прискорення, яке отримає електрон під дією сил взаємодії електростатичного поля і заряду:

При проходженні пластини довжиною l₁ електрон відхиляється від осі трубки, пролітаючи рівно прискорено рис.23.

, , t₁- час прольоту електрона.

Вилетівши із пластин, електрон буде летіти по дотичній до кривої, тому що дія електростатичного поля пластин відсутня. Електрон пролетить відстань y₁

y₁=V_yt₂ де V_y- радіальна складова швидкості

V_y=at₁ час прольоту t₂=l₂/V₀

Підставивши значення параметрів отримаємо відстань відхилення

Загальне відхилення від осі по вертикалі буде

У зв’язку з великою швидкістю руху електрона і малою довжиною відхиляючих пластин чутливість буде визначатися в основному відстанню від пластин до екрану (тобто l₁/2 – мала)

Тому для більшої чутливості в електронно - променевих трубках зі електростатичним відхиленням променя необхідно:

1 Зменшувати напругу другого анода U_a2 , щоб дія відхиляючого поля була якомога більшою

2 Зменшувати відстань між пластинами

3 Збільшувати відстань до екрану.

Виконання цих вимог приводить до ряду негативних наслідків:

1 Збільшуються габарити електронно - променевої трубки

2 Зменшується яскравість свічення

3 Можна не отримати зображення на екрані, тому що пучок електронів попаде на пластини, тому пластини електронно - променевої трубки виконують не плоско паралельними, а фігурними.

Рисунок 24. Форма відхиляючих пластин

В цьому випадку чутливість електронно - променевої трубки визначається параметрами обох складових відхиляючої системи.

h^/=0.2÷1 мм/в