Skład obwodu wyświetlacza oscyloskopu
Obwód wyświetlacza składa się z dwóch części: lampy oscyloskopowej i jej obwodu sterującego. Oscyloskop jest specjalnym rodzajem lampy elektronicznej i stanowi ważną część oscyloskopu. Lampa oscyloskopu składa się z trzech części: wyrzutni elektronowej, układu odchylającego i ekranu fluorescencyjnego.
(1) Wyrzutnia elektronowa
Działo elektronowe służy do generowania i formowania skupionego strumienia elektronów o dużej prędkości, który bombarduje ekran fluorescencyjny i powoduje jego emisję światła. Składa się głównie z żarnika F, katody K, elektrody sterującej G, pierwszej anody A1 i drugiej anody A2. Z wyjątkiem żarnika, struktury pozostałych elektrod to metalowe cylindry, a ich osie utrzymane są na tej samej osi. Po podgrzaniu katody może ona emitować elektrony wzdłuż kierunku osiowego; elektroda sterująca ma potencjał ujemny w stosunku do katody. Zmiana potencjału może zmienić liczbę elektronów przechodzących przez wyjątkowo małe dziurki, co ma na celu kontrolowanie jasności plam świetlnych na ekranie fluorescencyjnym. W celu zwiększenia jasności plamki świetlnej na ekranie bez zmniejszania wrażliwości na ugięcie wiązki elektronów, w nowoczesnych lampach oscyloskopowych pomiędzy układem odchylającym a ekranem fosforowym dodaje się elektrodę poprzyspieszającą A3.
Pierwsza anoda ma przyłożone do katody napięcie dodatnie wynoszące około kilkuset woltów. Do drugiej anody przykładane jest wyższe napięcie dodatnie niż pierwsza anoda. Wiązka elektronów przechodząca przez wyjątkowo mały otwór jest przyspieszana przez wysoki potencjał pierwszej anody i drugiej anody i przemieszcza się z dużą prędkością w kierunku ekranu fluorescencyjnego. Ponieważ podobne ładunki odpychają się, wiązka elektronów stopniowo się rozprzestrzenia. Poprzez efekt ogniskowania pola elektrycznego pomiędzy pierwszą a drugą anodą, elektrony są grupowane i zbiegają się w jednym punkcie. Prawidłowo kontrolując różnicę potencjałów pomiędzy pierwszą anodą a drugą anodą, ostrość może po prostu spaść na ekran fluorescencyjny i pojawi się jasna i mała kropka. Zmiana różnicy potencjałów pomiędzy pierwszą anodą a drugą anodą może regulować skupienie plamki świetlnej. Taka jest zasada regulacji „ogniska” i „ogniska pomocniczego” oscyloskopu. Trzecia anoda jest utworzona poprzez pokrycie wnętrza stożka oscyloskopu warstwą grafitu. Zwykle stosuje się go przy bardzo wysokim napięciu. Ma trzy funkcje: 1. Po przejściu przez układ odchylający dodatkowo przyspiesza elektrony, dzięki czemu elektrony mają wystarczającą energię, aby zbombardować ekran fluorescencyjny w celu uzyskania wystarczającej jasności; ② Warstwa grafitu pokryta jest na całym stożku, co może pełnić rolę ekranującą; ③ Wiązka elektronów bombarduje ekran fluorescencyjny, aby wygenerować elektrony wtórne, a A3 przy wysokim potencjale może je absorbować.
(2) System odchylania
Większość układów odchylających lamp oscyloskopowych to układy odchylania elektrostatycznego, które składają się z dwóch par równoległych płytek metalowych, prostopadłych do siebie, zwanych odpowiednio poziomymi płytkami odchylającymi i pionowymi płytkami odchylającymi. Kontroluj ruch wiązki elektronów odpowiednio w kierunku poziomym i pionowym. Kiedy elektrony przemieszczają się pomiędzy płytkami odchylającymi, jeżeli do płytek odchylających nie zostanie przyłożone napięcie i pomiędzy płytami odchylającymi nie będzie pola elektrycznego, elektrony wchodzące do układu odchylającego po opuszczeniu drugiej anody będą przemieszczać się wzdłuż osi i strzelać w kierunku środka ekran. Jeżeli na płycie odchylającej występuje napięcie, pomiędzy płytami odchylającymi występuje pole elektryczne, a elektrony wchodzące do układu odchylającego zostaną skierowane pod wpływem pola elektrycznego odchylającego w wyznaczone miejsce ekranu fluorescencyjnego.
Jeżeli dwie płytki odchylające są do siebie równoległe, a różnica ich potencjałów jest równa zeru, to wiązka elektronów o prędkości υ przechodząca przez przestrzeń płyty odchylającej będzie poruszać się w pierwotnym kierunku (ustawionym jako kierunek osi) i trafi w początek współrzędnej ekranu fluorescencyjnego. . Jeśli między dwiema płytkami odchylającymi występuje stała różnica potencjałów, pomiędzy płytami odchylającymi powstanie pole elektryczne. To pole elektryczne jest prostopadłe do kierunku ruchu elektronów, zatem elektrony będą odchylać się w stronę płytki odchylającej o wyższym potencjale. W ten sposób w przestrzeni pomiędzy dwiema płytkami odchylającymi elektrony poruszają się w tym punkcie stycznie wzdłuż paraboli. Ostatecznie elektron ląduje w punkcie A na ekranie fluorescencyjnym. Ten punkt A znajduje się w pewnej odległości od początku (0) ekranu fluorescencyjnego. Odległość ta nazywana jest wielkością ugięcia, reprezentowaną przez y. Wielkość odchylenia y jest proporcjonalna do napięcia Vy przyłożonego do płytki odchylającej. Podobnie, gdy do płytki odchylającej poziomej zostanie przyłożone napięcie stałe, następuje podobna sytuacja, z tą różnicą, że plamka świetlna jest odchylana w kierunku poziomym.
(3) Ekran fluorescencyjny
Ekran fluorescencyjny znajduje się na końcówce lampy oscyloskopowej. Jego funkcją jest wyświetlanie odbitej wiązki elektronów w celu obserwacji. Wewnętrzna ściana ekranu fosforowego oscyloskopu jest pokryta warstwą materiału luminescencyjnego, dzięki czemu miejsca na ekranie fosforowym, na które działają elektrony o dużej prędkości, emitują fluorescencję. Jasność plamki świetlnej w tym momencie zależy od liczby, gęstości i prędkości wiązki elektronów. Gdy zmieni się napięcie elektrody sterującej, odpowiednio zmieni się liczba elektronów w wiązce elektronów, zmieni się także jasność plamki świetlnej. Podczas korzystania z oscyloskopu nie zaleca się, aby bardzo jasny punkt świetlny pojawiał się stale w jednym miejscu na ekranie fluorescencyjnym lampy oscyloskopowej, w przeciwnym razie materiał fluorescencyjny w tym miejscu ulegnie spaleniu w wyniku długotrwałego oddziaływania elektronów, co może skutkować traci zdolność emitowania światła.
Ekrany fluorescencyjne pokryte różnymi substancjami fluorescencyjnymi będą wyświetlać różne kolory i różne czasy poświaty pod wpływem elektronów. Zwykle ten używany do obserwacji ogólnych przebiegów sygnału emituje światło zielone i jest lampą oscyloskopową o średnim poświacie do obserwacji nieokresowych. W przypadku sygnałów o wysokiej i niskiej częstotliwości, lampa oscyloskopowa emituje światło pomarańczowo-żółte i jest długo- Powszechnie używany jest oscyloskop trwały. W oscyloskopach stosowanych w fotografii powszechnie stosuje się lampy oscyloskopowe o krótkiej trwałości, emitujące światło niebieskie.
