El osciloscopio consta de 3 partes: el cañón de electrones, el sistema de desviación y la pantalla fluorescente.
(1) pistola de electrones
El cañón de electrones se utiliza para generar y formar un flujo de electrones de polihaz de alta velocidad, para bombardear la pantalla fluorescente y hacerla emitir luz. Está compuesto principalmente por el filamento F, el cátodo K, el polo de control G, el primer ánodo A1 y el segundo ánodo A2. Además del filamento, la estructura del resto de electrodos son cilindros metálicos, y sus ejes se mantienen en el mismo eje. Una vez calentado el cátodo, puede emitir electrones a lo largo del eje; el polo de control tiene un potencial negativo en relación con el cátodo, y cambiar el potencial puede cambiar la cantidad de electrones que pasan a través de los pequeños orificios del polo de control, es decir, controlar el brillo del punto de luz en la pantalla fluorescente. Para mejorar el brillo del punto de luz en la pantalla, sin reducir la sensibilidad de la desviación del haz de electrones, en los osciloscopios modernos, entre el sistema de desviación y la pantalla fluorescente también se añade un electrodo de aceleración trasero A3.
Se aplica al primer ánodo con respecto al cátodo un voltaje positivo de aproximadamente varios cientos de voltios. Se aplica al segundo ánodo un voltaje positivo mayor que el del primer ánodo. El haz de electrones que pasa a través del pequeño orificio en el polo de control se acelera bajo la acción de los altos potenciales del primer y segundo ánodo y se mueve a gran velocidad en dirección a la pantalla fluorescente. Debido a la carga de repulsión del mismo sexo, el haz de electrones se extenderá 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. Con un control adecuado del tamaño de la diferencia de potencial entre el primer ánodo y el segundo ánodo, se puede hacer que el foco simplemente caiga en la pantalla fluorescente, mostrando un pequeño punto brillante. Cambiar la diferencia de potencial entre el primer ánodo y el segundo ánodo puede desempeñar un papel en la regulación del enfoque del punto de luz, que es el principio de ajuste de "enfoque" y "enfoque auxiliar" del osciloscopio. El tercer ánodo es el cono del osciloscopio recubierto con una capa de grafito formado, generalmente con un alto voltaje, tiene tres funciones: ① a través del sistema de deflexión después de que los electrones se aceleran aún más, de modo que los electrones tengan suficiente energía para bombardear la pantalla en para obtener suficiente brillo; ② La capa de grafito recubierta en el cono puede desempeñar un papel de protección; ③ El bombardeo de la pantalla por el haz de electrones producirá electrones secundarios; con un alto potencial, A3 puede absorber estos electrones. absorber estos electrones.
(2) sistema de deflexión
El sistema de deflexión del osciloscopio es principalmente deflexión electrostática, que consta de dos pares de placas metálicas paralelas mutuamente perpendiculares, respectivamente, conocidas como placa de desviación horizontal y placa de desviación vertical. Controlan respectivamente el movimiento del haz de electrones en dirección horizontal y vertical. Cuando los electrones se mueven entre las placas deflectoras, si no se aplica voltaje a las placas deflectoras ni campo eléctrico entre las placas, los electrones que ingresan al sistema de deflexión después de salir del segundo ánodo se moverán en la dirección axial y se dispararán hacia el centro de la pantalla. Si hay voltaje en la placa deflectora, hay un campo eléctrico entre las placas deflectoras y los electrones que ingresan al sistema de desviación serán disparados a la posición especificada de la pantalla fluorescente bajo la acción del campo eléctrico deflector.
Si las dos placas deflectoras son paralelas entre sí y su diferencia de potencial es igual a cero, entonces el haz de electrones que pasa a través del espacio de las placas deflectoras con velocidad υ se moverá en la dirección original (establecida en la dirección del eje) y Golpea el origen de las coordenadas de la pantalla fluorescente. Si hay una diferencia de potencial constante entre las dos placas deflectoras, entonces la placa deflectora entre la formación de un campo eléctrico, el campo eléctrico y la dirección del movimiento de los electrones son perpendiculares a la dirección del movimiento, por lo que los electrones se desviarán hacia la placa deflectora con mayor potencial. Así, en el espacio entre las dos placas deflectoras, los electrones se mueven tangencialmente a lo largo de la parábola en este punto. Finalmente, el electrón aterriza en el punto A de la pantalla de fósforo, que está a cierta distancia del origen de la pantalla (0), y esta distancia se llama desviación, denotada por y. La deflexión y es proporcional al voltaje Vy aplicado a la placa deflectora. De manera similar, cuando se agrega un voltaje CC a la placa de desviación horizontal, ocurre una situación similar, excepto que el punto de luz se desvía en la dirección horizontal.
(3) Pantalla fluorescente
La pantalla fluorescente está ubicada al final del osciloscopio y su función es mostrar el haz de electrones desviado para su observación. La pared interior de la pantalla fluorescente del osciloscopio está recubierta con una capa de material luminiscente, de modo que los lugares de la pantalla que son impactados por electrones de alta velocidad muestran fluorescencia. El brillo de la mancha está determinado por el número y la densidad del haz de electrones y su velocidad. Cambie el voltaje del polo de control, la cantidad de electrones en el haz de electrones cambiará y el brillo del punto de luz también cambiará. En el uso de osciloscopios, no es aconsejable dejar un punto de luz muy brillante fijado en la pantalla fluorescente del osciloscopio en una posición, de lo contrario el punto del material fluorescente se quemará debido al impacto a largo plazo de los electrones, perdiendo así la capacidad de emitir luz.
Recubierto con diferentes sustancias fluorescentes de la pantalla fluorescente, el impacto de los electrones mostrará un color diferente y un tiempo de resplandor diferente, generalmente para la observación de formas de onda de señal generales con una luz verde, es el osciloscopio de resplandor, para la observación de formas de onda no periódicas y señales de baja frecuencia con luz naranja-amarilla, es un osciloscopio de larga duración; para el osciloscopio fotográfico, generalmente utilizado en el osciloscopio de resplandor corto con pelo azul.
