2015-06-24
2998
Электростатическое отклонение луча осуществляется с помощью электродов, имеющих вид пластин различной формы, размещаемых параллельно оси ЭОС непосредственно за вторым анодом.
Рисунок 1 Схема электронно-лучевой трубки осциллографа
Рисунок 2 Схематическое изображение катода
Рисунок 3 Примерный характер электронных траекторий в ЭЛТ
Рисунок 4 Сечение электродов (модулятора и первым анода) плоскостью, проходящей через ось цилиндров
В осциллографических трубках имеется две пары отклоняющих пластин, составляющих отклоняющую систему. Если к паре отклоняющих пластин приложена разность потенциалов, то между ними создается электрическое поле, воздействующее на электроны луча в направлении их движения, искривляющее их траектории и смещающее световое пятно на экране трубки в ту или иную сторону в зависимости от знака приложенного напряжения. Одна пара пластин отклоняет луч по горизонтали (пластины X), другая – по вертикали (пластины Y). Обе пары отклоняющих пластин взаимно перпендикулярны, поэтому направления смещения луча при приложении разности потенциалов к пластинам также взаимно перпендикулярны. Таким образом, осуществляется возможность с помощью двух напряжений сместить луч в любую область экрана. Если, например, на одну пару пластин подать переменное напряжение синусоидальной формы, а на другую – то же напряжение, но сдвинутое по фазе на 90°, то световое пятно на экране будет двигаться по окружности (рисунок 5).
|
|
|
Рисунок 5 Наложение взаимно перпендикулярных синусоидальных напряжений с пластин Х и пластин Y
Рассмотрим отклоняющее действие оной пары пластин, например, пластин Y, находящихся под напряжением Uy. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U2, влетает в пространство между пластинами вдоль оси трубки. Попав в поле пластин, электрон отклоняется от оси. Смещение светового пятна на экране равно
, (1)
где l – длина пластин, L – расстояние от края пластин до экрана, d – расстояние между пластинами, U2 – потенциал второго анода (см. рисунок 6).
Рисунок 6 Определение смещения светового пятна
Чувствительность осциллографа – величина отклонения луча по экрану, выраженная в миллиметрах, при напряжении 1В на данном входе осциллографа. С помощью регулировки коэффициента усиления усилителя на соответствующем входе чувствительность осциллографа можно изменять. Для характеристики осциллографа указывается величина максимальной чувствительности, измеренная при максимальном коэффициенте усиления соответствующего усилителя. Коэффициент усиления на разных частотах различен, поэтому чувствительность осциллографа зависит от частоты исследуемого сигнала. Не следует путать чувствительность осциллографа с чувствительностью трубки, которая определяется как отклонение луча на экране при напряжении 1В на соответствующей паре пластин.
|
|
|
Чувствительность трубки по каждой паре пластин неодинакова, большей чувствительностью обладает более удаленная от экрана пара отклоняющих пластин. Поскольку коэффициент усиления усилителей осциллографа обычно велик, то чувствительность осциллографа превосходит чувствительность трубки на несколько порядков.
Чувствительностью к отклонению называется отношение величин смещения Sy (или Sx) светящегося пятна на экране трубки к изменению отклоняющего напряжения, вызвавшему это смещение. Чувствительность пластин трубки измеряется в мм/В и определяется в общем случае формулой
(2)
где S – смещение пятна на экране (по вертикали – Sy, по горизонтали – Sx), U – отклоняющее напряжение (Uy или Ux) (рисунок 6).
ЭЛТ обычно ориентирована так, что первые две отклоняющие пластины 8 (см. рисунок 1) дают отклонение пятна по вертикали, вторая же пара пластин 9 отклоняет пятно в горизонтальном направлении. Как правило, горизонтально отклоняющие пластины расположены ближе к экрану, в результате чего трубка по оси X обладает меньшей чувствительностью. В некоторых трубках для уравнивания чувствительности пластины, расположенные ближе к экрану, делают длиннее. Повышение чувствительности достигается также сближением пластин.
