3.4.Принцип действия и конструкция элт

Важнейший элемент электронного осциллографа – ЭЛТ. В электронных осциллографах применяют ЭЛТ с управлением фокусировкой при помощи электрического поля.

Конструкция ЭЛТ. ЭЛТ представляет собой запаянную стеклянную колбу из которой откачан воздух (рис. 3.2).

В колбе расположены:

1. электронная пушка ‑ устройство, предназначенное для создания узкого луча электронов, обладающих большой скоростью;

2. устройство для отклонения луча;

3. л юминесцирующий слой, нанесенный на внутреннюю сторону основания колбы и играющий роль экрана.

Электронная пушка состоит из:

• катода постоянного накала 1;

• модулятора 2;

• фокусирующего электрода 3 (первый анод);

• ускоряющего электрода 4 (второй анод);

• отклоняющих пластин 5, 6;

• полеускорителя 7;

• люминофора 8.

С помощью этих электродов электроны формируются в луч, подобно лучу оптической линзе. Электронный луч движется с большой скоростью к поверхности люминесцентного экрана. Регулировкой R1 меняют напряжение на модуляторе и соответственно яркость свечения экрана (по аналогии модулятор играет роль сетки в электронной лампе).

Регулировкой R2 на фокусирующем электроде добиваются наименьшего светящегося пятна на экране.

Луч управляется с помощью двух пар отклоняющих пластин. При равенстве потенциалов нулю на каждой из пар пластин луч двигается по прямой линии и попадает в центр экрана. Если приложить разность потенциалов к одной из пар пластин, то между пластинами образуется электрическое поле, при этом траектория луча искривится, в результате этого пятно на экране ЭЛТ сместится на некоторую величину h, зависящую от значения напряжения, приложенного к пластинам.

Назначение и параметры ЭЛТ

Люминофоры (экраны трубки) – желтые, зеленые, синие, белые.

Длительность послесвечения короткая – менее 10 мс.

Форма – круглая, прямоугольная (диаметры ЭЛТ 45, 75, 150, 250 мм).

Чувствительность осциллографа определяется в соответствии с рис. 3.3.

,

где:

y – отклонение пятна на экране;

U_y – напряжение, воздействующее на пластины Y;

l – длина пластин;

L – расстояние от центра пластин до экрана;

U_a – напряжение на втором аноде, относительно катода.

L, l и d – const, поэтому при фиксированном U_a:

где ‑ const – статическая чувствительность трубки. =1000 В.

Выражение для справедливо в случае, когда период переменного напряжения, подводимого к отклоняющим пластинам, существенно превышает время пролета электронов вдоль пластин. В противном случае чувствительность трубки отличается от статической и определяется как:

‑ чувствительность при частоте f=1/T – динамическая чувствительность;

Т – период подведенного напряжения, с;

‑ время пролета электронов вдоль пластин, равное:

Пример:

U_a=1 кВ; l=2 см; f=145 Мгц.

отличается от на 2%.

Практически до частот f=100 МГц чувствительность обычных трубок не зависит от частоты.

Масштабный коэффициент (коэффициент отклонения) – это напряжение на входе канала , соответствующее отклонению луча ЭЛТ на одно деление шкалы по вертикали (коэффициент используется в более поздних моделях осциллографов).