Исследование электронно-лучевой трубки

Цель работы: исследование характеристик и параметров элек­тронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и проверка с ее помощью радиодеталей.

Оборудование и принадлежности: два блока питания, электронно-лучевая трубки, латр, плата для проверки работоспособности радиоэлементов (РЭ), универсаль­ный вольтметр B7-I6A.

Основные теоретические сведения

Электронно-лучевые трубки - это приборы, предназначенные для преобразования электрического сигнала в световой изображе­ние.

ЭЛТ состоит из электронно-оптической системы (электронного прожектора), отклоняющей системы и экрана (рис. 21).

Электронно-оптической системой называют конструктивный узел трубки, состоящий из катода и нескольких электродов, пред­назначенных для формирования электронного луча. В системе предусматривается возможность управления током луча.

Отклоняющая система служит для отклонения электронного луча, сформированного прожектором. Так как отклоняющая система должна обеспечивать совмещение электронного луча с любой точкой поверх­ности экрана, то, как правило, в ЭЛТ используется два отклоняющих элемента, смещающих луч в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Экран состоит из подложки и нанесенного на нее люминофора и представляет собой конструктивный элемент ЭЛТ, на котором вос­производится оптическое изображение.

Всe элементы ЭЛТ заключаются в стеклянную колбу. Дно колбы используется в качестве подложки экрана.

Наиболее распространенными параметрами ЭЛТ являются: чувстви­тельность к отклонению луча по вертикали Ку и горизонтали Кх, а так же длительность послесвече­ния экрана, которая определяет возможность регистрации с помощью ЭЛT быстро или медленно про­текающих процессов.

Чувствительность трубки к отклонению луча определяется ее геометрическими размерами. Для трубки с прямыми отклоняющими пластиками она рассчитывается по формуле

,

где V_A2 - напряжение на втором аноде (значения остальных параметров, входящих в фор­мулу, понятны из схемы ос­новных элементов геометрии трубки, представленной на рис. 22.)

Безынерционное перемещение све­тящегося пятна по экрану ЭЛТ позволяет использовать ее в качестве весьма совершенного элемента измерительных приборов, установок и систем.

Порядок выполнения работы

1. Собрать лабораторную установку.

Для этого гнезда "6,3V, земля» блока ИП соединить с гнездами '"6,3 V , земля» блока ВИП.

Шнур питания блока ИП включить в гнезда латра с регулируе­мым напряжением от 0 до 250 В. Напряжение питания установить равным 220 В.

Включить в сеть вольтметр B7-I6A и подготовить его к рабо­те. Для этого переключатель "Род работы" поставить в положение калибровки" " и ручкой калибровки установить на индикаторе калибровочное число, которое написано под ручкой. Затем переклю­чатель "Род работы" установить в положение «0,5», а ручкой «0» - ноль на индикаторе. При контроле отклоняющего напря­жения входные клеммы вольтметра подключить к гнездам "16,17" платы РЭ с гнезд "-0, -250+ " ИП. Отклоняющее напряжение подает­ся на входные гнезда "Х1,Х2" или "У1,У2" с гнезд "12,13" платы РЭ.

Первый источник (ИП) позволяет получать фиксированные напряжения переменного тока:

• 4 В с номинальным током I А (гнезда «4 V» , «земля»);

• 6,3 В c номинальным током 4 А (гнезда «6,3 V» , «земля»);

• 12,6 В с номинальным током 0,5 А (гнезда «12,6 V» , «земля»);

• регулируемое напряжение переменного тока в диапазоне от 0 до 50 В с номинальным током 100 мА (гнезда «-0-50+»),

• фиксированное напряжение постоянного тока 250 В с номинальным током 100 мА (гнезда «0+250»);

• регулируемое напряжение постоянного тока в диапазона от 0 до 250 В с номинальным током 25 мА (гнезда «-0-250+»).

Второй источник питания ЭЛТ (ВИП) обеспечивает гнезда для управления положением электронного луча по координатам ЭЛТ:

по оси абсцисс (гнезда"Х1,Х2");

по оси ординат (гнезда"У1,У2").

В качестве измерительных приборов используется универсаль­ный вольтметр B7-I6A.

Использование латра позволяет регулировать переменное вход­ное напряжение, подаваемое на ИП в пределах от 0 до 250 В,

Схема платы РЭ представлена на рис. 23.

Плата РЭ служит для подключения радиоэлементов и измеритель­ных приборов к ЭЛТ.

2. Исследовать чувствительность трубки к горизонтальному отклонению луча в зависимости от напряжения на втором аноде .

При экспериментальном определении чувствительности измеря­ются размеры отклонения луча на экране h_х и подающееся на гнезда "XI, Х2" ВИП напряжение, контролируемое с помощью вольт­метра B7-I6A. Чувствительность в этом случае определяется по формуле

.

В процессе исследования напряжение на втором аноде изме­нять согласно табл. 6.

3. Исследовать чувствительность трубки к вертикальному отклонению луча в зависимости от напряжения на втором аноде .

Расчет чувствительности выполнить по формуле

,

где h _Y - отклонение луча на экране по вертикали.

Таблица 6.

Напряжение питания, В	Напряжение на 2-м ано­де, В	Отклонение луча, мм
145	1185
160	I3I0
175	1430
190	1555
205	1675
220	1800
235	1920
250	2050

4. Провести проверку радиодеталей с помощью ЭЛТ. Для этого гнезда "Х1,Х2" ВИП соединить с гнездами "10, 11" платы РЭ; а гнезда "У1,У2" ВИП - с гнездами "8,9" РЭ. Место под­ключения выводов исследуемых радиоэлементов на плате РЭ обозна­чено "А,В". Входное напряжение 10-15 В на плату РЭ подается с гнезд "-0-50+" ИП.

Зарисовать полученные осциллограммы при исследовании:

постоянных резисторов с различными номиналами (или переменного резис­тора);

конденсаторы CI = 0,1 мкФ, С2 = 5 мкФ;

диод при прямом и обратном включении;

стабилитрон;

тиристор, управляющий электрод которого подключается к гнезду "24", а переменный резистор R=22кОм к гнездам "22,23" (при исследовании тиристора, гнезда "6" и "7" замыкаются пере­мычкой);

транзистор подключается эмиттером и коллектором к гнездам А и В. База транзистора подключается к гнезду 24. Переменный резистор R =47 МОм - к гнездам "22,23". В зависимости от вида транзистора перемычкой замыкаются либо гнезда "6" и "7", либо "14" и "15".

тиристор, управляющий электрод которого подключается к гнезду "24", а переменный резистор R=22кОм к гнездам "22,23" (при исследовании тиристора, гнезда "6" и "7" замыкаются пере­мычкой);

транзистор подключается эмиттером и коллектором к гнездам А и В. База транзистора подключается к гнезду 24. Переменный резистор R =47 МОм - к гнездам "22,23". В зависимости от вида транзистора перемычкой замыкаются либо гнезда "6" и "7", либо "14" и "15".

К онтрольные вопросы

1. Какую роль выполняет ускоряющий электрод?

2. Чем объясняется различная чувствительность трубки к го­ризонтальному и вертикальному отклонениям?

3. В чем заключается особенность электронной линзы?

Список литературы

1. Электроника : учеб. для вузов по направлению 210300 – «Радиотехника» / Г. Г. Шишкин, А. Г. Шишкин . – М.: Дрофа, 2009. – 703 с. : a-ил (2 экз)

2. Электротехника и электроника : учеб. пособие для соц. вузов, техн. отд-ний гуманитар. вузов и вузов неэлектротехн. профиля / М. А. Жаворонков, А. В. Кузин. – 2-е изд., стер . – М.: Академия, 2008. – 393 с. : a-ил. – (Высшее профессиональное образование)(23 экз)

3. Электроника : учеб. пособие для вузов по направлению 654100 «Электроника и микроэлектроника» / А. А. Щука; под ред. А. С. Сигова. – 2-е изд., перераб. и доп . – СПб.: БХВ-Петербург, 2008. – 739 с. : a-ил. – (Учебная литература для вузов)( 2 экз)

24