|
| |
|
Главная Журналы лкм), который обеспечивает постоянный электрический контакт между последним анодом ЭЛТ и экраном; в результате потенциал экрана изменяется одновременно с напряжением анода и сохраняется линейная зависимость ,межд анодным напряжением и яркостью цри высоких анодных напряжениях. Электростатическое отклонение луча. Электростатическое отклонение луча осуществляется с помощью электродов, имеющих внд пластин различной формы, размещаемых параллельно оси ЭОС непосредственно за вторым анодом. В осциллографических трубках имеется две пары отклоняющих пластин, составляющих отклоняющую систему. Если к паре отклоняющих пластин приложена разность потенциалов, то между ними создается электрическое ноле, воздействующее на электроны луча в направлении, перпендикулярном направлению нх движения, искривляющее их траектории н смещающее световое иятно иа экране трубки в ту или другую 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 ирепендикулярны. Таким образом осуществляется возможность с помощью двух напряжений сместить луч и соответственно световое пятно в любую точку экрана. Если 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. Если осциллографическая трубка используется для анализа формы кривой напряжения, то исследуемое напряжение подается на пластины вертикального отклонения Y, а на другую пару пластин X подается пилообразное во времени напряжение развертки (рис. 6,а). Для пилообразного напряжения характерно наличие участка относительно медленного линейного нарастания напряжения (OA на рис. 6,6) и участка относительно быстрого спадания напряжения (АВ на рис. 6,6). Во время нарастания напряжения развертки (участок OA рис, 6,6) световое пятно перемещается по оси X с постоянной скоростью. Эти пластины называются также временными отклоняющими пластинами. В это же время пятно смещается по оси Y на величину, пропорциональную величине исследуемого сигнала. Эти пластины называются также сигнальными отклоняющими пластинами, В результате на экране трубки высвечивается зависимость исследуемого напряжения от времени, называемая осциллограммой. На участке ABi Иг. а)  Рис. 6. Схемы подачи напряжений на отклоняющие пластины трубки (а), формирования осциллограммы (б) рис. 6,6 напряжение развертки быстро падает до нуля и пятно возвращается в исходное положение. Когда период развертки установлен кратным периоду исследуемого напряжения, осциллограммы, получаемые в каждый из последук>-щнх периодов развертки, совпадают друг с другом, и на экране видно устойчивое изображение исследуе.мого процесса. Помимо переменных напряжений, на пластины X и Y подаются постоянные напряжения, изменяя которые можно установить исходное положение светового пятна в любой точке экрана. Основными параметрами отклоняющей системы являются ее чувствительность, допустимый угол отклонения, степень искажения формы исследуемой кривой. При идеальном отклонении величина отклонения пятна на экране трубки должна быть пропорциональна напряжению, поданному на пластины, и размеры пятпа на экране не должны зависеть от величины отклонения. Чувствительностью к отклонению называется отношение величины смещения светящегося пятна экрана трубки к изменению отклоняющего напряжения, вызвавшему это смещение. Чувствительность отклонения прямо пропорциональна длине пластин и расстоянию от пластин до экрана и обратно пропорци» ональна расстоянию между пластинами и величине напряжения анода. Чувствительность пластин к отклонению, измеряемая обычно в миллиметрах, деленных на вольт (мм/В), определяется в общем случае формулой SK , (3) где К - коэффициент пропорциональности; 1ел-длина пластин в направления от катода к экрану ЭЛТ; йпл - напряжение между пластинами данной пары; L - расстояние от середины пластин до экрана ЭЛТ; d - расстояние между пластинами данной пары; Ua - анодное напряжение. Простейшая отклоняющая система представляет собой две пары плоско-параллельных пластин, между которыми проходит электронный луч (рис. 7,о). Существенно повысить чувствительность трубки можно, используя отклоняющие пластины, поверхность которых параллельна траекториям электронов (рис. 7,6). Такая форма отклоняющих пластин является у опти.мальиой. Однако изготовлять такие пластины до- у статочпо трудно, поэто.му па практике используют пла- ---- стииы, форма которых приближается к оптимальной ---- (рис. 7,в, г). Исследуемые сигналы обычно подаются на пару пластин, расположенную непосредственно за элек- ") тронны.м пpoжeктopo.v[ (сигнальные отклоняющие пластины). На вторую пару - временные отклоняющие пластины - полается напряжение развертки. Напря- „„-"" жение развертки обычно достаточно велико, особен- В) - Но высоких требований к чувствительности временных отклоняющих пластин .че предъявляется, и они обычно имеют меньшую чувствительность, чем сигнальные. Рис. 7. Различные формы отклоняющих пластин осциллографических трубок (в сечении). Штриховой ливней показана траектория электронного луча Высокая чувствительность отклонения особенно важна для трубок, используемых в широкополосных осциллографах. Неискаженное усиление импульсов малой длительности представляет собой сложную задачу, поэтоу> желательно применять трубки с хорошей чувствительностью сигнальных отклоняющих пластин. Следует отметить, что успехи современной микроэлектроники обеспечили создание высококачественных широкополосных усилителей, что позволяет не стремиться создавать осциллографическне ЭЛТ со все более высокой чувствительностью к отклонению, ибо при этом неизбежно ухудшаются другг1е, более важные и неисправимые схемным путе.м параметры (например, нелинейность отклонения, геометрические искажения, равномерность четкости по всему полю экрана и др.). Обычно чувствительность сигнальных отклоняющих пластин составляет 0,2 ...0,6 Л1М/В, чувствительность временных отклоняющих пластин на 10,.. 15% ниже. Особенности подачи отклоняющих напряжений. Допустим, что для отклонения электронного луча на экране относительно исходного положения к соответствующим пластинам надо подвести напряжение 20 В. Если для этого подать на одну пластину -f 20 В, а другую пластину этой пары заземлить, то потенциал посреди промежутка между пластинами, в котором идет электронный луч, окажется отличным от нуля: он составит -f 10 В. В результате электроны луча получат некоторое дополнительное ускорение и пролетят промежуток между пластинами быстрее, чем при отсутствии отклоняющего напряжения, а следовательно, отклони 1ся меньше, чем ожидалось. При необходимости отклонить луч в противоположную сторону на ту же пластину необходимо подать напряжение -20 В (вторая пластина заземлена). В результате электроны луча несколько замедлятся, будут пролетать промежуток между пластинами дольше и отклоняться сильнее, чем в первом случае. Таки.м образом, подаче одного и того же напряжения по амплитуде, но с противоположным знаком соответствуют неодинаковые отклонения электронного луча на экране. Очевидно, что чем больше а.мплитуда подаваемого напряжения, тем сильнее буду]- различия в величине отклонения в противоположные стороны. Если подать прн таком способе пилообразные напряжения строчной и кадровой развертки на обе пары пластин, то на экране образуется растр, имеющий форму трапеции или неправильного четырехугольника. Это явление носит название «нелинейность отклонения» и недопустимо, так как практически приводит к искажению формы наблюдаемых осциллограмм. Для уменьшения нелинейных искажений на пластины необходимо подавать так называемые симметричные напряжения. В нашем случае это означает, что для отклонения в первом направлении на 10 мм необходимо подать на одну пластину -f 10 В, а на вторую пластину той же пары -минус 10 В; для отклонения в противоположном направлении на те же пластины необходимо подать соответственно -10 н -f 10 В. При этом посреди промежутка между пластинами дополнительное напряжение будет отсутствовать и электроны ие будут ни ускоряться, ни замедляться полем между пластинами, а следовательно, и отклоняться в каждую сторону на одно и то же значение. Все четыре отклоняющие пластины пмеют незагиспмые выводы. Наличие независимых выводов позволяет включать отклоняющие пластины симметрично и регулировать средний потенциал пластины по отношению к потенциалу вто- 0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 |