Федосеева - Основы электроники и микроэлектроники (989598), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Сила магнитного поля действует на электрон только в том случае, если он пересекает магнитные силовые линии. Причем эта сила имеет максимальное значение, когда электрон движется перпендикулярно силовым линиям. Рассмотрим траекторию движения электрона в однородном магнитном поле в этом случае. Направление действующей на электрон силы г" можно определить, пользуясь правилом левой руки (рис. 3.7, а).
При этом следует учесть, что направление тока 1 противоположно направлению скорости движения электрона. Сила действует перпендикулярно к скорости, поэтому величина скорости остается постоянной, а изменяется только ее направление. Следовательно, траекторией движения электрона является окружность, лежащая в плоскости, перпендикулярной силовым линиям.
Чем больше ско- 145 рость электрона„тем больше радиус этой окружности, а чем сильнее магнитное поле, тем меньше радиус окружности, т. е. тем больше поле «закручивает» поток электронов. Если начальная скорость электрона о направлена под углом к силовым линиям, то под действием ее составляющей рь перпендикулярной силовым линиям, электрон движется по окружности, а под действием второй составляющей от — вдоль силовых линий. Результирующая траектория электрона представляет собой спираль (рис.
3.7, б). Радиус этой спирали тем меньше, чем больше напряженность магнитного поля и меньше составляющая скорости щ, а шаг витков спирали тем больше, чем больше составляющая скорости ое и меньше напряженность поля. Анвалаг [Ае] б Рнс. 3.8. Схематнческое устройство электроннолучевой трубки с магнитным управлением )о) н расположение отклоняющих ка- тушек (б) В электроннолучевой трубке с магнитным управлением действие магнитного поля на поток электронов, испускаемых катодом и проходящих через отверстие в управляющем электроде, используется как для фокусировки электронного луча, так и для его отклонения (рис.
3.8, а). Первый анод не используется для фокусировки луча; на него подается постоянное положительное напряжение порядка нескольких сотен вольт. и он служит электростатическим экраном от воздействия сильного ускоряющего поля второго анода на катод и управляющий электрод. Второй анод является ускоряющим электродом. Его роль в электроннолучевых трубках с магнитным управлением обычно выполняет аквадаг, на который подается напряжение 4000 — 12000 В. Фокусировка электронного луча осуществляется магнитным полем, которое создает специальная фокусирующая катушка ФК.
Эту катушку цилиндрической формы надевают на горловину трубки. Через нее проходит постоянный ток, и внутри катушки в трубке создается продольное магнитное поле, силовые )46 линии которого идут вдоль оси трубки. Под действием этого поля траектории элекронов, вылетающих из прожектора под разными углами к оси трубки, «закручиваются» по спирали, отклоняются к оси и фокусируются иа экране. Фокусировка луча регулируется изменением тока в фокусирующей катушке. Магнитное поле, формирующее электронный луч, называют магниткой линзой. Отклонение луча на экране также осуществляется магнитными полями. Отклоняющая система состоит из двух пар катушек ОК, расположенных взаимно перпендикулярно снаружи трубки на ее горловине.
Расположение отклоняющих катушек в плоскости, перпендикулярной оси трубки, и нх соединение показано на рис. 3.8, б. При прохождении тока по отклоняющим катушкам создаются два поперечных магнитных поля, силовые линии которых проходят внутри трубки перпендикулярно друг другу в плоскости, перпендикулярной оси, а значит, и направлению луча. При этом сила Рю действующая на электроны луча со стороны магнитного поля катушек ХХ, силовые линии которого идут вертикально, отклоняет луч по горизонтали, а сила гв магнитного поля катушек УУ вЂ” по вертикали. Управление отклонением луча осуществляется за счет изменения тока в отклоняющих пластинах. Для получения сигнала развертки во времени в катушках горизонтального отклонения должен проходить ток, зависимость величины которого от времени характеризуется пилообразной кривой. 3.1.4. Кинескопы Кинескопы используют для преобразования телевизионных электрических сигналов в изображение на экране.
Они бывают черно-белого и цветного изображения. В кинескопах чернобелого изображения участки на экране различаются только по яркости, а в кинескопах цветного изображения — по яркости и цветности. Наибольшее распространение имеют различные типы кинескопов, предназначенных для непосредственного наблюдения изображения на экране. Применяются также, приемные телевизионные электроннолучевые трубки, называемые проекционными кинескопами. Они предназначены для получения изображения на большом внешнем экране с помощью оптической проекции на него с экрана кинескопа.
Действие кинескопа основано на принципе получения изображения на экране электроннолучевой трубки. Однако для получения телевизионного изображения развертка должна осуществляться как по горизонтали, так и по вертикали напряжениями с пилообразной формой кривой. При этом на экране высве- чивается растр: под действием горизонтально отклоняющего напряжения луч рисует строки, а последовательное высвечивание строк по всему экрану, т. е.
получение кадра, дает вертикально отклоняющее пилообразное напряжение. В отечественной телевизионной системе принят растр, имеющий 625 строк в кадре с частотой 25 кадров в секунду. Таким образом, частота строчной развертки 15625 Гц, а кадровой развертки — 25 Гц. Электрический телевизионный сигнал подается между управляющим электродом и катодом и модулирует количество электронов в луче. Поэтому управляющий электрод кинескопа принято называть модулятором. Телевизионный электрический сигнал управляет яркостью свечения пятна на экране по мере прохождения лучом каждой строки кадра. Различные яркости точек экрана создают черно-белое изображение. Для фокусировки и отклонения электронного луча в кинескопах могут быть использованы как электрические, так и магнитные поля.
В настоящее время применяют электростатическую систему фокусировки, не требующую тяжелой фокусирующей катушки и не потребляющую большую мощность. Для управления световым пятном используют магнитную систему отклонения луча, не создающую электрических полей, которые могут ухудшать фокусировку луча и вызывать этим искажения изображения. Магнитная система управления потребляет значительную мощность от генераторов пилообразного тока развертки. К кинескопам, в отличие от осциллографических трубок, предъявляются свои специфические требования, связанные с необходимостью получения четкого неискаженного изображения.
Они определяют конструктивные особенности кинескопов. Четкость изображения обеспечивается прежде всего малым размером светового пятна (требуемое число строк помещается на экране без наложения друг на друга). Размеры пятна не должны изменяться при его перемещении по экрану. Кроме того, требуется очень высокая яркость пятна. Все это осуществляется за счет усложнения электронного прожектора и фокусирующей системы.
Основные причины, вызывающие расфокусировку луча и ограничение уменьшения размеров светового пятна, — это конечные размеры эмиттирующей поверхности катода, наличие у эмиттируемых электронов начальных скоростей под разными углами к оси трубки и возникновение в луче сил отталкивания электронов как одноименных зарядов друг от друга. Помимо этого на диаметр пятна влияет величина отрицательного напряжения на управляющем электроде: чем оно больше, т. е.
чем меньше плотность электронов в луче и яркость пятна, тем меньше диаметр пятна. Поэтому в кинескопах, где на управляющий электрод подается телевизионный сигнал, модулирующий яр- кость, влияние изменения яркости на размер пятна и четкость изображения особенно заметно. Для уменьшения размеров пятна н устранения влияния регулировки яркости и отклонения луча на фокусировку в электронный прожектор вводят дополнительные электроды. Между модулятором и анодом помещают экранирующий электрод Э в виде диска с отверстием в центре и подают на него небольшое положительное напряжение — порядка 250 В (рис.
3.9, а). Он устраняет влияние анодного напряжения на управляющее яркостью действие модулятора. Такой прожектор называют тетрадным. Пучон отри пател ьньн конов э Пучон влантронов пуск д, д Рнс. 3.9. Схемы конструкции электронного прожектора кинескопа с дополнитель- ными электродвмн (а, о) и ионной ловушкой (в) Еще совершеннее пентодный прожектор, в который введен дополнительный ускоряющий электрод А,„„. Он расположен между модулятором и первым анодом прн отсутствии экранирующего электрода (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
