|
| |
|
Главная Журналы рс>го анода, что, в свою очередь, обеспечивает уменьшение искажений формы сигнала при отклонении, Важны.м параметром отклоняющей системы трубки и трубки в целом является нелинейность отклонения. Очевидно, что для неискаженного воспроизведения формы исследуемого сигнала необходимо, чтобы перемещения светового пятна на экране трубки были пропорциональны уровню сигнала. При оценке нелинейности отклонения измеряется чувствительность к отклонению прн перемещении сфокусированного пятпа (линии) от центра экрана на 25 и 75% половины рабочей части экрана. Относительное значение нелинейности отклонения Xs (в процентах) рассчитывается по формуле 3 = 2-1100, (4) il -Г i>2 где Si - чувствительность к отклонению, измеренная па расстоянии, равном 25% половины рабочей части экрана; Зг - чувствительность к отклонению, измеренная на расстоянии, равном 75% половины рабочей части экрана, В последнее время осциллографы все шире применяются не только для визуальной оценки изображаемого на экране ЭЛТ сигнала, но и для измерительных целей, т, с, осуществляется переход от качественной к количественной оценке результатов. Это требует, в свою очередь, от осциллографических ЭЛТ восироизведепня сигнала без заметных i еометрических искажений. Эти искажения наглядно выявляются при подаче на экран растровой развертки в виде квадрата или прямоугольника: при наличии геометрических искажений растр на экране имеет искаженную форму: трапеции, «подушки» (стороны квадрата вогнуты в сторону его центра), «бочки» (стороны квадрата выпуклы относительно центра), У миогих типов осциллографических ЭЛТ регламентируется значение геометрических искажений (в процентах), рассчитываемое по формуле Г = 2 --"100% , (5) где Втах, Omm - наиболыиин И паимепьшпй размеры растра по соответствую-щи.м осям. Экранирующие пластины и внутренние экраны. Между отклоняющими пластинами одной пары при подаче на них напряжения возникает электростатическое поле, эквнпотенциалн которого параллельны поверхностям пластин. Однако поле не ограничено пространством между пластинами. Со стороны торцов пластин эквипотенциали приобретают изогнутую форму, искажающую траекторию электронного луча. Поэтому обычно между вторым анодом и первой парой отклоняющих пластин, а также между обеими парами отклоняющих пластин и иногда после второй пары отклоняющих пластин устанавливают металлические плоские экраны, имеющие в зоне прохождения электронного луча небольшие сквозные отверстия круглой или щелевндпой формы, ограничивающие поля рассеяния, выходящие за торцы отклоняющих пластин. Иногда к этим экранам добавляют экранирующие пластины, располагаемые по бокам пары отклоняющих пластин со стороны промежутков между пластинами и предотвращающие искажение формы поля между пластинами под воздействием любых внешних полей. Обычно экраны и экранирующие пластины электрически соединены со вторым анодом внутри ЭЛТ. В более совершенных типах трубок экраны и экранирующие пластины соединены между собой, но имеют отдельный внешний вывод, позволяющий подавать на них регулируемое напряжение, отличное по значению от анодного на несколько вольт или несколько десятков вольт. Астигматизм. Электронный луч в идеальном случае в любви сечении, перпендикулярном его оси, имеет круглую форму. Однако практически из-за имеющихся реальных допусков на размеры при изготовлении деталей арматуры и при сборке арматуры, а также под воздействием различных электростатических явлений форма электронниого пятна искажается, приобретая вид эллипса, запятой или креста вместо круглой «точки». Это явление называется астигматизмом. Оно приводит к тому, что ширина «прочерчиваемых» электронным лучом на экране ЭЛТ осциллограмм увеличивается, снижая тем самым четкость изображения, Особенно это заметно по краям экрана, так как на наиболее си.чьно отклоненный от оси ЭЛТ электронный луч наиболее сильно действуют поля рассеяния вблизи торцов отклоняющих пластин. У самых совершенных типов осциллографических ЭЛТ предусмотрены меры, позволяющие регулировать и уменьшать астнгматиз.м при необходимости. Обычно эту роль выполняют описанные выше экраны и экранирующие пластины при подаче на них регулируемого напрял<ения. В приведенных далее справочных данных на конкретные типы осциллографических ЭЛТ все напряжения, подаваемые на электроды ЭЛТ, указаны относительно катода, который условно считается заземленным. Подаваемые на отклоняющие пластины напряжения а то же время практически не превышают несколько десятков вольт относительно второго анода, напряжение которого обычно составляет несколько киловольт. Следовательно, если бы катод трубки был реально заземлен, то отклоняющие пластины также оказались бы под высоким напряже1шем относительно земли, что привело бы к практической необходимости изолгфовать от зе.мли усилители вертикального и горизонтального отклонения луча. В свою очередь, это привело бы не только к серьезному усложнению схемы осциллографа, но и сделало бы небезопасным обращение с ним. Поэтому в осциллографе заземляют второй анод ЭЛТ, а катод подсоединяют к отрицательному полюсу источника высокого напряжения. При этом напряжения на остальных э.тсктродах трубки не изменяются относительно катода, но оказываются иными относительно точки заземления; в частности, отпадает необходимость изоляции усилителей вертикального и горизонтального отклонения относителыю земли. Так как напряжение между катодо.м и подогревателем не должно превышать (у разных типов ЭЛТ) !00... 150 В (во избежание пробоев и утечек между этими элемента.ми ЭЛТ), то напряжение подогревателя ЭЛТ в осциллографе относительно земли должно составлять несколько киловольт. Это должно быть принято во Бпиманне при конструировании и эксплуатации осциллографа: напряжение подогревателя трубки должно сниматься с отдельной обмотки трансформатора, надежно изолированной относительно точки заземления. Беспараллаксиый отсчет. В тех случаях, когда качественная опенка наблюдаемых на экране ЭЛТ процессов оказывается недостаточной и требуется точное измерение тех или иных параметров исследуемого сигнала, например амплитуды, длительности импульсов, необходим так называемый беспараллаксиый отсчет измеряемых величин. Параллаксом называется кажущееся изменение взаимного расположения предметов, возникающее при изменении направления взгляда наблюдателя. Проиллюстрируем это явление простейшим примером. Пусть на столе иа расстоянии около 1 м друг от друга стоят два совершенно одинаковь4х цилиндра. Если мы смотрим на них в направлении, совпадающем с воображаемой прямой, проходящей через центры их оснований, то один цилиндр полностью загорожен другим, находящимся ближе к наблюдателю, и у наблюдателя создается ложное впечатление, что на столе находится лишь один цилиндр. Если наблюдатель сдвипет голову так, чтобы из-за ближайшего цилиндра стал виден второй цилиндр, то у него может создаться ложное впечатление, что рядо.м стоят два цилиндра, но один из них существенно меньше другого. И только в том случае, если взгляд наблюдателя направлен перпендикулярно упомянутой воображаемой линии, соединяющей центры оснований цилиндров, и проходит через середину этой линии, наблюдатель получит верное представление о числе цилиндров, их размерах и взаимном расположении. Гак как стекло экрана оецллографической ЭЛТ имеет толщину в несколько милли.метров, то изображение осциллограммы, возникшее в слое люминофора на внутренней поверхности экрана, и измерительная линейка, прижатая к наружной поверхности экрана, тоже отстоят друг от друга на несколько миллиметров. В результате наблюдателю будет казаться, что измеряе.мый участок осциллограммы будет занимать разное число делений линейки при изменениях направления взгляда наблюдателя на место (объект) наблюдения, и результаты измерений окажутся ложными. Поэтому для измерения осциллограмм применяются беспараллаксные средства измерения. Наиболее удобным средством является нанесение шкал с делениями на внутреннюю поверхность экрана ЭЛТ: так как в этом случае осциллограмма и измерительная шкала находятся на одной поверхности экрана, то параллакс при измерениях отсутствует. Ряд выпускаемых осциллографических трубок снабжен такими шкалами. Однако изготовление таких ЭЛТ довольно сложно и приводит к удорожанию трубок. Более простым способом является применение внешних шкал, представляющих плоскопараллельные диски из стекла или прозрачного оргстекла, на каждую поверхность которых нанесены измерительные шкалы таким образом, 410 при направлении взгляда наблюдателя строго перпендикулярно плос-К0С7И диска деления обеих шкал полностью совпадают. Прилов такой диск к экрану ЭЛТ, мы получим возможность проводить беспараллаксные измерения. Оба эти средства измерения приемлемы только для тех типов ЭЛТ, у которых стекло экрана имеет плоскую (не выпуклую) форму. Измерение осциллограмм у ЭЛТ с выпуклым экраном неизбежно дает существенную погреш-нссть в силу того, что электронный луч при отклонении перемещается по экрану, описывая часть окружности, а с помощью шкалы измеряется хорда этой кривой. Бланкирующие пластины позволяют практически безынерционно осуществить «выключение» свечения экрана трубки, что часто оказывается необходимым прн наблюдении высокочастотных или весьма коротких импульсов. Бланкирующие пластины представляют собой две пары плоскопараллельных и взаимно пара,тлельных пластин, располагаемых обычно между модулятором и анодом и соединенных между собой накрест, т. е. верхняя пластина первой пары 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 |