электровакуум.приборы (1084498), страница 43
Текст из файла (страница 43)
19.2. ОС11ИЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ЭЛТ Осциллографической трубкой называется приемная ЭЛТ, предназначенная для графического воспроизведения электрического сигнала. В большинстве современных осциллографических трубок применяются электростатическая фокусировка и электростатическое отклонение электронного пучка. Электронный прожектор таких трубок, как правило, строится по двухлинзовой схеме (рис. 19.1) . Вторая линза является линзой одиночного типа. Ускоряющий электрод объединен со вторым анодом, при этом его потенциал становится больше потенциала первого анода, фокусирующее действие иммерсионного объектива усиливается, радиус кроссовера, а следовательно, размер пятна на экране трубки уменьшается. Первый анод выполняется в виде диафрагмы с большим отверстием нли в виде короткого цилиндра.
Напряжение второго анода, приблизительно равное 1 — 3 кВ для различных трубок, обеспечивает достаточно высокую чувствительность. Кроме того, питание всех электродов трубки можно осуществить через общий цоколь, что представляет несомненные удобства при эксплуатации. Баллон трубки имеет ножку с выводами, горловину, коническую часть и дно.
Боковые стенки колбы изнутри покрывают проводящим покрытием — аквадагом для улавливания вторичных электронов с экрана. На дно трубки наносится экран, размеры которого колеблются от 3 210 Ряс. 19.1. Схема электронного прожектора ос- Г Г двляографичсской трубки: 1 — катод; 2 — модулятор; 3 — ускоряюшяй электрод; 4 — факуснруюшвй электрод; 5 — второй анод; б — вырезавшие днвфрэгмы ~~ ~ ~ + т Р 5 4 5 до 3! см.
Для обеспечения хорошей фокусировки по всему экрану о угол отклонения электронного луча выбирают не более 20 . Если осциллографическая трубка используется дпя анализа формы кривой напряжения, то исследуемое напряжение, например Уу = 1зма!позу, подается на пластины вертикального отклонения У, а на другую пару пластин Х подается пилообразное напряжение развертки (рис. 19.2) .
При этом электронный луч, отклоняясь по вертикали в соответствии с законом исследуемого напряжения, одновременно будет перемешаться равномерно в горизонтальном направлении слева направо. При равенстве периодов исследуемого напряжения Т, и развертки Тр на экране получится один период исследуемого напряжения. Трубки с послеускореиием электронов. Как указывалось, определяющим параметром оспиллографических трубок является скорость записи осциллограмм, В обычных осциллографических трубках увеличение скорости перемещения электронного луча неизбежно сопровождается уменьшением яркости из-за сокрашения времени облучения лучом участков экрана.
Увеличение ускоряющего напряжения в целях повышения яркости, как известно, снижает чувствительность трубки. Поэтому в современных осциллографических ЭЛТ с высокой скоростью записи используется дополнительное ускорение (послеускорение) электронов после прохождения ими отклоняющих пластин. В этом случае сохраняется высокая чувствительность и достигается требуемая яркость при больших скоростях перемещения пятна (луча) . Электроды послеускорения выполняются в виде колец (анодов) из проводящего покрытия, нанесенных на внутреннюю поверхность баллона между пластинами горизонтального отклонения и экраном.
Для предотвращения пробоя в промежутках между кольцами после- ускорения наносят высокоемкое полупроводниковое покрьцие (окнсь хрома нли окись железа). Это покрытие выравнивает распределение потенциала вдоль стенки колбы. Схематическое устройство трубки с одним электродом послеускорения (третьим анодом) приведено на рис. 193, а, Следует отметить, что между проводящими покрытиями второго и третьего анодов трубки образуется иммерснонная линза, смешающая электроннъгй луч к оси трубки и снижающая чувствительность отклонения. При отношении Цэ/Ц„равном 2 — 2,5, искажения, вносимые линзой посчедующего ускорения, незначительны. 211 а) эг Фэ гч а) В Рнс. 19.2. Схемы подачи напряжений на отклоняюпме пластины трубки (а) и формирования осциллограммы 1б3 В отдельных ЭЛТ для увеличения яркости применяется несколько ступеней послеускореиия с последовательным увеличением напряжения, которое может быть доведено до 25 кВ (рис.
19.3, б) . Более совершенными являются трубки, у которых иа виутреииюю поверхность колбы наносится высокоомиый слой в виде спирали с малым шагом (рис. 19.3, в) . Один конец спирали соединяется со вторым анодом, а иа другой — подают высокий потенциал послеускореиия. В такой системе при значительном увеличении яркости потери чувствительности значительно меньше, чем в конструкциях, описанных выше. В современных трубках, сочетающих высокую яркость зкраиа с большой чувствительностью к отклонению, иа выходе отклоняющей системы перпендикулярно оси ЭОС устанавливается мелкоструктуриая сетка (рис. 19,3, г). Как правило, этой сетке сообшается потенциал второго анода, Между сеткой и проводяц)им покрытием третьего анода образуется рассеивающая электростатическая линза, дополнительно отклоняющая злектроииый луч и увеличивающая результирующую чув.
ствительиость трубки. Трубки с радиальным отклонением применяются для исследования явлений в полярных координатах. В трубках подобного типа применяется круговая развертка, длина которой превышает линейную. Для получения такой развертки иа обе пары отклоняющих пластин подаются сииусоидальиые напряжения, сдвинутые по фазе иа 90 '. Рассмотрим два варианта трубок с радиальной разверткой (рис. 19.4) .
Принцип работы трубки (рис. 19.4, а) заключается в следуюшем. Электроииый прожектор формирует топкий сфокусироваииый луч. После прохожцеиия отклоняющих пластин луч на экране описывает 212 Рис. 19,3. Схемы устройстве систем послеускорения электронов в осциллогрэфич ' хЭЛт: а — с одной ступенью послеускорения; б — с несколькими ступенями послеускорения; е — со спиральным покрытием; г — с мелкоструктурной сеткой окружность. Исследуемое напряжение подводится к металлическому стрежню, впаяииому в центр экрана.
Мехсцу стержнем и проводящим покрытием иа стенках колбы образуется электрическое поле, отклоняющее луч в радиальном направлении. Если изменить сигнал, подводимый к стержню, то диаметр круговой развертки изменится. В другом варианте трубки (рис. 19.4, б) за отклоняющими системами располагаются два усеченных соосиых конуса. Отклоияюшая система перемещает луч по конической поверхности между конусами. Исследуемый сигнал подводится к обкладкам конусов, смешая луч в радиальном направлении.
Недостатком рассмотренных систем является нелинейная зависи- мость радиального отклонения от отклоняющего напряжения из-за неоднородности поля Миоголучевые осциллографические ЭЛТ нашли применение для цаблюдеиия иа одгюм экране двух или нескольких процессов одновременно. В колбе таких трубок может быть помещено несколько ЭОС, как правило, от двух до пяти. Конструкция миоголучевых трубок такова, что электроды ЭОС имеют самостоятельные выводы. Для исключения вэаимиого влияния электродных систем между ними устанавливаются экраны.
Осциллографировалие СВЧ-процессов имеет свои особеииости. В осциллографических ЭЛТ, рассчитанных иа работу в низкочастотном диа- Лродойнаго оо Ус б) ,) ис Рис. 19.4. Схемы устройства трубок с радиальным отклонением луча; а — с центральным электродом; б — с коническими электродами 213 Отнленаюиси е пластины 19.3. ИНДИКАТОРНЫЕ ЭЛТ 215 Рве.
193. Отклоняющая система е Еегувий СпиРаль волной назоне, применяются системы отклонения в виде пары пластин. Верхняя граничная частота таких трубок ограничивается временем пролета электронов в отклоняющей системе, соизмеримым с длительностью исследуемого сигнала, резонансом напряжения в цепи отклоняющих пластин и отражениями электромагнитной волны сигнала между пластинами и источником сигналов. Частично расширить частотный диапазон можно за счет уменьшения емкости отклоняющих пластин и иццуктивностей их вводов.
Для этого увеличивают расстояние межпу пластинами, а их выводы делают непосредственно в стекло колбы наиболее кратчайшим путем. Этн меры позволяют получить предельную частоту исследуемого сигнала до 150 МГц. Для регистрации более высоких частот применяются трубки, сигнальные отклоняющие пластины которых выполнены в виде длинной линии с сосредоточенными илн распределенными постоянными (емкостью, индуктнвностью и сопротивлением) .
Известно, что в длинных линиях, имеющих в качестве нагрузки сопропюление, равное волновому, сигнал распространяется в вице бегущей волны и поглощается нагрузкой без отражения. Поэтому отклоняющие системы подобного типа называют также системами с бегущей волной (рис. 195).
Например, трубка 10ЛО101М имеет отклоняющую систему с бегу. щей волной. Чувствительность сигнальной отклоняющей системы 1 — 1,5 мм/В, последующее ускорение электронного луча в трубке обес. печнвается с помощью спирали, нанесенной на внутреннюю поверхность широкой части колбы. Скорость записи однократного сигнала составляет при визуальном наблюдении 7500 — 15 000 км/с, а при фотографировании 500 — 1000 км/с. Трубка позволяет исследовать процессы с частотой до 300 МГц. В целях увеличения скорости записи ври регистрации однократных электрических сигналов в современных осциллографических ЭЛТ диапазона СВЧ перед люмннесцентным экраном устанавливают усилитель тока луча трубки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
