Composición del circuito de visualización del osciloscopio
El circuito de visualización incluye dos partes: el tubo del osciloscopio y su circuito de control. El osciloscopio es un tipo especial de tubo electrónico y es una parte importante del osciloscopio. El tubo del osciloscopio consta de tres partes: cañón de electrones, sistema de desviación y pantalla fluorescente.
(1) pistola de electrones
El cañón de electrones se utiliza para generar y formar una corriente de electrones enfocada de alta velocidad para bombardear la pantalla fluorescente y hacer que emita luz. Consiste principalmente en el filamento F, el cátodo K, el electrodo de control G, el primer ánodo A1 y el segundo ánodo A2. A excepción del filamento, las estructuras de los demás electrodos son cilindros metálicos, y sus ejes se mantienen en el mismo eje. Una vez calentado el cátodo, puede emitir electrones a lo largo de la dirección axial; el electrodo de control tiene un potencial negativo con respecto al cátodo. Cambiar el potencial puede cambiar la cantidad de electrones que pasan a través de los agujeros extremadamente pequeños, lo que sirve para controlar el brillo de los puntos de luz en la pantalla fluorescente. Para aumentar el brillo del punto luminoso en la pantalla sin reducir la sensibilidad a la desviación del haz de electrones, en los tubos de osciloscopios modernos se añade un electrodo de postaceleración A3 entre el sistema de desviación y la pantalla de fósforo.
El primer ánodo tiene un voltaje positivo de aproximadamente varios cientos de voltios aplicado al cátodo. Se aplica al segundo ánodo un voltaje positivo más alto que el del primer ánodo. El haz de electrones que pasa a través del orificio extremadamente pequeño es acelerado por el alto potencial del primer ánodo y del segundo ánodo y se mueve hacia la pantalla fluorescente a gran velocidad. Como las cargas iguales se repelen entre sí, el haz de electrones se expande gradualmente. Mediante el efecto de enfoque del campo eléctrico entre el primer ánodo y el segundo ánodo, los electrones se reagrupan y convergen en un punto. Al controlar adecuadamente la diferencia de potencial entre el primer ánodo y el segundo ánodo, el foco puede simplemente caer en la pantalla fluorescente y aparecerá un punto diminuto y brillante. Cambiar la diferencia de potencial entre el primer ánodo y el segundo ánodo puede ajustar el foco del punto de luz. Este es el principio del ajuste de "enfoque" y "enfoque auxiliar" del osciloscopio. El tercer ánodo se forma recubriendo el interior del cono del osciloscopio con una capa de grafito. Generalmente se aplica con un voltaje muy alto. Tiene tres funciones: 1. Acelera aún más los electrones después de pasar por el sistema de deflexión, de modo que los electrones tengan suficiente energía para bombardear la pantalla fluorescente y obtener suficiente brillo; ② La capa de grafito está recubierta en todo el cono, lo que puede desempeñar una función de protección; ③ El haz de electrones bombardea la pantalla fluorescente para generar electrones secundarios, y A3 a alto potencial puede absorber estos electrones.
(2) Sistema de deflexión
La mayoría de los sistemas de deflexión de los tubos de osciloscopio son del tipo de deflexión electrostática, que constan de dos pares de placas metálicas paralelas y perpendiculares entre sí, llamadas placas de deflexión horizontales y placas de deflexión verticales, respectivamente. Controla el movimiento del haz de electrones en dirección horizontal y vertical respectivamente. Cuando los electrones se mueven entre las placas de desviación, si no se aplica voltaje a las placas de desviación y no hay campo eléctrico entre las placas de desviación, los electrones que ingresan al sistema de desviación después de salir del segundo ánodo se moverán a lo largo del eje y se dispararán hacia el centro de la pantalla. Si hay voltaje en la placa de desviación, hay un campo eléctrico entre las placas de desviación y los electrones que ingresan al sistema de desviación serán dirigidos a la posición designada de la pantalla fluorescente bajo la acción del campo eléctrico de desviación.
Si las dos placas de desviación son paralelas entre sí y su diferencia de potencial es igual a cero, entonces el haz de electrones con velocidad υ que pasa a través del espacio de la placa de desviación se moverá a lo largo de la dirección original (establecida como la dirección del eje) y llegará al origen de coordenadas. de la pantalla fluorescente. . Si existe una diferencia de potencial constante entre las dos placas de desviación, se formará un campo eléctrico entre las placas de desviación. Este campo eléctrico es perpendicular a la dirección del movimiento de los electrones, por lo que los electrones se desviarán hacia la placa de desviación con mayor potencial. De este modo, en el espacio entre las dos placas de desviación, los electrones se mueven en este punto tangencialmente a lo largo de la parábola. Finalmente, el electrón aterriza en el punto A de la pantalla fluorescente. Este punto A está a cierta distancia del origen (0) de la pantalla fluorescente. Esta distancia se llama cantidad de deflexión, representada por y. La cantidad de deflexión y es proporcional al voltaje Vy aplicado a la placa de deflexión. De la misma manera, cuando se aplica un voltaje CC a la placa de desviación horizontal, ocurre una situación similar, excepto que el punto de luz se desvía en dirección horizontal.
(3) Pantalla fluorescente
La pantalla fluorescente está ubicada en el terminal del tubo del osciloscopio. Su función es mostrar el haz de electrones desviado para su observación. La pared interior de la pantalla de fósforo del osciloscopio está recubierta con una capa de material luminiscente, por lo que los lugares de la pantalla de fósforo que son impactados por electrones de alta velocidad emiten fluorescencia. El brillo del punto de luz en este momento depende del número, la densidad y la velocidad del haz de electrones. Cuando se cambia el voltaje del electrodo de control, la cantidad de electrones en el haz de electrones cambiará en consecuencia y el brillo del punto de luz también cambiará. Cuando se utiliza un osciloscopio, no es aconsejable permitir que un punto de luz muy brillante aparezca fijo en una posición de la pantalla fluorescente del tubo del osciloscopio, de lo contrario el material fluorescente en ese punto se quemará debido al impacto prolongado de los electrones, por lo que perdiendo su capacidad de emitir luz.
Las pantallas fluorescentes recubiertas con diferentes sustancias fluorescentes mostrarán diferentes colores y diferentes tiempos de brillo cuando sean impactadas por electrones. Por lo general, el que se utiliza para observar formas de onda de señal generales emite luz verde y es un tubo de osciloscopio de resplandor medio para observar señales no periódicas. Para señales de alta y baja frecuencia, el tubo de osciloscopio que emite luz de color amarillo anaranjado y es de larga duración Generalmente se utiliza un osciloscopio de persistencia. En los osciloscopios utilizados para fotografía se utilizan generalmente tubos osciloscopios de corta permanencia que emiten luz azul.
