Състав на веригата на дисплея на осцилоскопа
Веригата на дисплея включва две части: тръбата на осцилоскопа и нейната управляваща верига. Осцилоскопът е специален вид електронна тръба и е важна част от осцилоскопа. Тръбата на осцилоскопа се състои от три части: електронен пистолет, отклоняваща система и флуоресцентен екран.
(1) Електронен пистолет
Електронният пистолет се използва за генериране и формиране на високоскоростен, фокусиран електронен поток, който да бомбардира флуоресцентния екран и да го накара да излъчва светлина. Състои се основно от нишка F, катод K, контролен електрод G, първи анод A1 и втори анод A2. С изключение на нажежаемата жичка, структурите на другите електроди са метални цилиндри, а техните оси са на една и съща ос. След като катодът се нагрее, той може да излъчва електрони по аксиалната посока; управляващият електрод има отрицателен потенциал спрямо катода. Промяната на потенциала може да промени броя на електроните, преминаващи през изключително малките дупки, което е за контролиране на яркостта на светлинните петна върху флуоресцентния екран. За да се увеличи яркостта на светлинното петно върху екрана, без да се намалява чувствителността към отклонение на електронния лъч, в модерните тръби на осцилоскопа между отклоняващата система и фосфорния екран се добавя пост-ускоряващ електрод A3.
Първият анод има положително напрежение от около няколкостотин волта, приложено към катода. По-високо положително напрежение от първия анод се прилага към втория анод. Електронният лъч, преминаващ през изключително малкия отвор, се ускорява от високия потенциал на първия анод и втория анод и се движи към флуоресцентния екран с висока скорост. Тъй като като зарядите се отблъскват един друг, електронният лъч постепенно се разпространява. Чрез фокусиращия ефект на електрическото поле между първия анод и втория анод, електроните се прегрупират и се събират в една точка. Чрез правилно контролиране на потенциалната разлика между първия анод и втория анод, фокусът може просто да падне върху флуоресцентния екран и да се появи ярка и малка точка. Промяната на потенциалната разлика между първия анод и втория анод може да регулира фокуса на светлинното петно. Това е принципът на настройката на "фокуса" и "допълнителния фокус" на осцилоскопа. Третият анод се образува чрез покриване на вътрешността на конуса на осцилоскопа със слой графит. Обикновено се прилага с много високо напрежение. Той има три функции: 1. Допълнително ускорява електроните след преминаване през отклонителната система, така че електроните да имат достатъчно енергия, за да бомбардират флуоресцентния екран, за да получат достатъчна яркост; ② Графитният слой е покрит върху целия конус, който може да играе екранираща роля; ③ Електронният лъч бомбардира флуоресцентния екран, за да генерира вторични електрони и A3 при висок потенциал може да абсорбира тези електрони.
(2) Отклоняваща система
Повечето от отклоняващите системи на тръбите на осцилоскопите са тип електростатично отклоняване, които се състоят от две двойки успоредни метални пластини, перпендикулярни една на друга, наречени съответно хоризонтални отклоняващи плочи и вертикални отклоняващи плочи. Контролирайте движението на електронния лъч съответно в хоризонтална и вертикална посока. Когато електроните се движат между отклоняващите плочи, ако не се прилага напрежение към отклоняващите плочи и няма електрическо поле между отклоняващите плочи, електроните, влизащи в отклоняващата система след напускане на втория анод, ще се движат по оста и ще се изстрелят към центъра на екрана. Ако има напрежение върху отклоняващата плоча, има електрическо поле между отклоняващите плочи и електроните, влизащи в отклоняващата система, ще бъдат насочени към определената позиция на флуоресцентния екран под действието на отклоняващото електрическо поле.
Ако двете отклоняващи плочи са успоредни една на друга и тяхната потенциална разлика е равна на нула, тогава електронният лъч със скорост υ, преминаващ през пространството на отклоняващата плоча, ще се движи по първоначалната посока (зададена като посока на оста) и ще удари началото на координатите на флуоресцентния екран. . Ако има постоянна потенциална разлика между двете отклоняващи плочи, между отклоняващите плочи ще се образува електрическо поле. Това електрическо поле е перпендикулярно на посоката на движение на електроните, така че електроните ще се отклонят към отклоняващата плоча с по-висок потенциал. По този начин в пространството между двете отклоняващи плочи електроните се движат тангенциално по параболата в тази точка. Накрая електронът попада в точка А на флуоресцентния екран. Тази точка А е на определено разстояние от началото (0) на флуоресцентния екран. Това разстояние се нарича величина на отклонение, представено от y. Степента на отклонение y е пропорционална на напрежението Vy, приложено към отклоняващата плоча. По същия начин, когато се приложи постоянно напрежение към хоризонталната отклоняваща плоча, възниква подобна ситуация, с изключение на това, че светлинното петно се отклонява в хоризонтална посока.
(3) Флуоресцентен екран
Флуоресцентният екран е разположен на терминала на тръбата на осцилоскопа. Неговата функция е да показва отклонения електронен лъч за наблюдение. Вътрешната стена на фосфорния екран на осцилоскопа е покрита със слой луминисцентен материал, така че местата на фосфорния екран, които са засегнати от високоскоростни електрони, излъчват флуоресценция. Яркостта на светлинното петно в този момент зависи от броя, плътността и скоростта на електронния лъч. Когато напрежението на управляващия електрод се промени, броят на електроните в електронния лъч ще се промени съответно и яркостта на светлинното петно също ще се промени. Когато използвате осцилоскоп, не е препоръчително да позволявате много ярка светлинна точка да се появява неподвижно на една позиция върху флуоресцентния екран на тръбата на осцилоскопа, в противен случай флуоресцентният материал в тази точка ще изгори поради дългосрочно въздействие от електрони, като по този начин губи способността си да излъчва светлина.
Флуоресцентните екрани, покрити с различни флуоресцентни вещества, ще показват различни цветове и различни времена на послесветене, когато бъдат засегнати от електрони. Обикновено тази, използвана за наблюдение на общи сигнални вълни, излъчва зелена светлина и е осцилоскопна тръба със средно последващо сияние за наблюдение на непериодични За високочестотни и нискочестотни сигнали, осцилоскопната тръба, която излъчва оранжево-жълта светлина и е дълга обикновено се използва персистентен осцилоскоп. В осцилоскопите, използвани за фотография, обикновено се използват краткотрайни осцилоскопни тръби, които излъчват синя светлина.
