- •Методическое пособие к работе n 241 Изучение электронного осциллографа
- •Устройство и принцип работы электронного осциллографа
- •Электронно-лучевая трубка.
- •Блок усилителей вертикального и горизонтального отклонения луча
- •Блок развертки
- •Блок синхронизации
- •Описание установки
- •Краткое описание осциллографа с1-117/1
- •Генератор сигналов низкочастотный г3 –112 / 1
- •Выполнение работы
- •Наблюдение синусоидального сигнала и измерение его параметров.
- •Наблюдение периодического прямоугольного сигнала (меандра) иизмерение его параметров
- •Приложения
- •Электрическая линза – фокусировка электронного луча системойанодов.
- •Действие отклоняющих пластин осциллографа
- •Контрольные вопросы.
- •Список рекомендуемой литературы
Методическое пособие к работе n 241 Изучение электронного осциллографа
Цель работы:ознакомление с устройством и принципом работы универсального электронного осциллографа, изучение формы электрических сигналов, а также измерение их амплитудных и временных характеристик.
Приборы и принадлежности:электронный осциллограф С1-117/1, генератор сигналов низкочастотный Г3-112/1, кабели и соединительные провода.
Устройство и принцип работы электронного осциллографа
Электронный осциллограф является современным прибором, предназначенным для исследования быстропеременных электрических процессов. Осциллограф обладает высокой чувствительностью, сравнительно большой точностью измерений и является практически безинерционным прибором.
Основные узлы (блоки) электронного осциллографа:
электронно-лучевая трубка
усилители вертикального и горизонтального отклонения луча
блок развертки
блок синхронизации
блок питания
Электронно-лучевая трубка.
Электронно-лучевые трубки делятся на два типа с электростатическим и электромагнитным управлением электронным лучом. В первом случае управление электронным лучом осуществляется электрическим полем, во второммагнитным. Ниже рассматривается устройство и принцип работы электронно-лучевой трубки с электростатическим управлением.
Электронно-лучевая трубка (рис.1) представляет собой вакуумированный стеклянный баллон, давление около 10-6 мм.рт.ст., внутри которого находятся электронная пушка, отклоняющие пластины и экран.
Рис. 1. Электронно-лучевая трубка
Электронная пушка предназначена для получения и фокусировки на экране электронного луча. Она состоит из катода (2), нити накала (1), управляющего электрода– сетки (3) и двух анодов (4,5). Управляющий электрод предназначен для регулировки яркости (интенсивности) электронного луча. С помощью анодов производится фокусировка и ускорение электронного пучка.
Электроны, испускаемые нагретым катодом вследствие термоэлектронной эмиссии, ускоряются электрическим полем, создаваемым системой анодов. Первый анод (4) – цилиндрический с двумя или тремя диафрагмами, которые служат для улавливания электронов, не удовлетворяющих условию фокусировки. Второй анод (5) – также цилиндрический, но большего диаметра. Оба анода имеют положительные потенциалы относительно катода, потенциал первого анодаUa11 кВ, потенциал второго анодаUa24 кВ. Работа электрического поля, создаваемого системой анодов, идет на увеличение кинетической энергии электронов в электронном луче:
(1.1)
Под действием электрического поля анодов электроны развивают скорость порядка 103104м/с и быстро достигают экрана. Экран покрыт специальным люминесцирующим составом, который светится под действием ударов электронов. Таким образом, электронный луч прочерчивает видимый глазом след на экране осциллографа.
Управляющий электрод-сетка (3), выполненный в виде цилиндра с отверстием, имеет отрицательный потенциал относительно катода. Поле этого электрода сжимает электронный пучок, отклоняя его к оси трубки. При увеличении отрицательного потенциала управляющего электрода часть электронов настолько сильно отклонится от оси пучка, что не пройдет через его отверстие. При этом интенсивность электронного пучка, а, следовательно, и яркость луча на экране осциллографа уменьшается.
Электронный луч можно направить в любую точку экрана (8) с помощью двух пар управляющих пластин (6) и (7), на которые подается соответствующее напряжение. Под действием электрического поля отклоняющих пластин пучок электронов смещается в горизонтальном или в вертикальном направлении. Малая масса электронов обеспечивает малую инерционность электронного луча, поэтому электронный луч практически мгновенно реагирует на изменения напряжения на отклоняющих пластинах.
Более подробно с принципом фокусировки электронного пучка и действием отклоняющих пластин на электронный луч можно ознакомиться в приложениях 1 и 2.