Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Принцип действия осциллографа основан на явлении свечения люминесцирующего экрана электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) в точке воздействия на экран сфокусированного электронного луча (рис. 1.1).
Источником электронов является оксидный катод 2, нагреваемый подогревателем 1. С поверхности нагретого катода вылетают электроны, стремясь к высокому положительному потенциалу анодов 4 и 5.
Рис. 1.1. Устройство ЭЛТ: 1 – подогреватель; 2 – оксидный катод; 3 – модулятор; 4, 5 – аноды; 6, 7 – отключающие пластины; 8 – электронный пучок; 9 – люминесцирующий экран
Модулятор 3, представляющий собой диск с малым отверстием, осуществляет управление интенсивностью электронного пучка 8. Регулируя разность потенциалов между катодом и модулятором ручкой «Яркость», выведенной на лицевую панель осциллографа, можно изменять количество электронов, проходящих через отверстие модулятора в единицу времени. При достаточно большом отрицательном (относительно катода) потенциале модулятора электронный пучок можно полностью запереть.
Предварительная фокусировка электронного пучка осуществляется с помощью первого анода 4 (ускоряющий электрод), высокий положительный потенциал которого вызывает ускорение электронов, и фокусирующего электрода 5, регулируемый потенциал которого позволяет создавать такую конфигурацию поля, что электронный пучок сжимается в тонкий луч. Рассмотренные электроды 1–5 образуют так называемую электронную пушку.
Сформированный электронный луч, двигаясь вдоль оси трубки, попадает в отклоняющее поле, создаваемое двумя парами отклоняющих пластин 6 (по оси Х) и 7 (по оси Y), и достигает люминесцирующего экрана 9. Одна пара пластин служит для отклонения электронного луча в вертикальном направлении, а другая – в горизонтальном.
На пластины Х подается напряжение пилообразной формы, в результате пятно от электронного луча перемещается по горизонтали. Отклонение луча в горизонтальном направлении называется разверткой.
Рис. 1.2. Траектория движения электронов
Исследуемый электрический сигнал подается на пластины Y. Процесс
отклонения электронного луча электрическим полем иллюстрируется на
рис. 1.2. Напряжение UОТКЛ управляющее отклонением электронного пучка, приложено к двум плоскопараллельным пластинам, расположенным параллельно плоскости чертежа. Пластины разнесены на расстоянии d, следовательно, напряженность электрического поля E = UОТКЛ/d, причем вектор напряженности поля параллелен оси Y. Первоначально электроны движутся вдоль оси z. Попав в область электрического поля (точка а), электроны начинают удаляться от оси. Решение уравнений движения электронов в электрическом поле показывает, что траектория на участке а–b параболическая. Правее точки b электроны снова движутся прямолинейно, достигая экрана в точке с и вызывая его свечение. Таким образом, под воздействием UОТКЛ электронный луч отклонился в плоскости экрана на расстояние h от центра. Изменяя UОТКЛ, можно управлять положением светящегося пятна на экране. При изменении полярности, а следовательно, и направления вектора ЕY луч будет находиться ниже точки 0. Зависимость между размером отклонения луча на экране h и приложенным к пластинам напряжением UОТКЛ – линейная. Это существенно, поскольку линейная зависимость между этими величинами позволяет получить неискаженное воспроизведение осциллограммы.