Изпращането на вашата добра работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

добра работакъм сайта">

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Публикувано на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО НА КУЛТУРАТА НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЯ

ФЕДЕРАЛНА ДЪРЖАВНА БЮДЖЕТНА ОБРАЗОВАТЕЛНА ИНСТИТУЦИЯ

ВИСШЕ ПРОФЕСИОНАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ

„САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИ ДЪРЖАВЕН ИНСТИТУТ

КИНО И ТЕЛЕВИЗИЯ"

КУРСОВА РАБОТА

по темата „ПРИНЦИП НА РАБОТА НА ЧОД ЛЪЧЕВА ТРЪБА. ПРЕДИМСТВА И НЕДОСТАТЪЦИ"

в дисциплината Физически основи на получаване на информация

завършил: студент от 3-та година Викторович А.И.

ФТКиТ Инструментариум 1 група

Проверих Gazeeva I.V.

Санкт Петербург 2017 г

• 1. Обща информация
• 2. Принципът на действие на приемната електроника лъчева тръба(кинескоп)
• 3. Цветни кинескопи
• 4. Предимства и недостатъци на CRT
• 1. генералинтелигентност
• цвят на кинескопа с радиално отклонение

IN електроннолъчеви устройства създава се тънък сноп от електрони (лъч), който се задвижва от електрическо или магнитно поле, или и двете. Тези устройства включват катодни лъчеви тръби за радарни индикаторни устройства, за осцилография, приемане на телевизионни изображения (кинескопи), предаване на телевизионни изображения, както и запаметяващи тръби, катодни лъчеви превключватели, електронни микроскопи, електронни преобразуватели на изображения и др. Повечето катодни лъчи устройства се използват за получаване видими изображенияна флуоресцентен екран; те се наричат електронна графика. Разгледани са най-разпространените осцилографски и телевизионни приемни тръби, до които са близки и индикаторните тръби на радарни и хидроакустични станции.

Тръбите могат да бъдат с фокусиране на електронния лъч от електрическо или магнитно поле и с електрическо или магнитно отклонение на лъча. В зависимост от цвета на изображението на флуоресцентния екран има тръби със зелено, оранжево или жълто-оранжево сияние - за визуално наблюдение, синьо - за фотографиране на осцилограми, бяло или трицветно - за приемане на телевизионни изображения. Освен това тръбите се произвеждат с различна продължителност на светене на екрана след прекратяване на електронните удари (т.нар. послесветене). Тръбите също се различават по размера на екрана и материала на цилиндъра (стъкло или метал-стъкло) и други знаци.

2. Принцип на работа на хоста катодно лъчева тръба(кинескоп)

Работата на катодната тръба (CRT) или просто кинескопа, както всяка електронна тръба, се основава на принципа на емисия на електрони. Както вече знаем, проводимостта на дадено вещество се дължи на наличието на свободни електрони в него. Под въздействието на топлина тези свободни частици напускат самия проводник, образувайки един вид „облак“ от електрони. Това свойство се нарича "термионна емисия". Ако в близост до този проводник се постави друг електрод с положителен потенциал, допълнително загрят от нишка (да го наречем катод), тогава свободните частици, освободени от катода чрез термично излъчване, ще започнат да се движат в пространството (привлечени) към този електрод и ще възникне електрически ток. И ако между основните електроди (анод и катод) се поставят допълнителни електроди (обикновено мрежести), тогава също ще имаме възможност да регулираме този поток от електрони. Този принцип се използва във вакуумните тръби и, разбира се, в кинескопите. В кинескопа на телевизора (или катодната тръба на осцилоскопа) анодът е специален слой (люминофор), когато електроните го ударят, те предизвикват блясък. , Ако свържете кинескопа към телевизора в тази форма, както е описано по-горе, ще видим само светеща точка на екрана. За да се получи пълно изображение, е необходимо да се отклони лъчът на летящите електрони.

Първо, хоризонтално: линейно сканиране Второ, вертикално: рамково сканиране.

За отклоняване на лъча се използва отклоняваща система. (OS), който е набор от намотки: две за вертикално отклонение и две за хоризонтално отклонение. Сигналът, приложен към тези бобини, създава в тях магнитно поле, което отклонява лъча. Самата система за отклонение пасва на гърлото на кинескопа.

Линейната намотка отклонява хоризонтално електронния лъч. (между другото, на чужди диаграми терминът "ХОРИЗОНТАЛЕН" се използва по-често от "линейно сканиране"). Освен това това се случва с доста висока честота: около 15 kHz.

За пълно разширяване на растера се използва и вертикалното (рамково) отклонение на лъча. В същото време честотата в бобината на рамката е много по-ниска (50Hz).

Резултатът ще бъде следната картина: в един пълен кадър лъчът успява да премине отляво надясно няколко пъти (625, за да бъдем точни), рисувайки линия на екрана, като че ли.

За да се предотврати видимостта на обратните линии на екрана, се използва специална верига за потискане на лъча.

Чрез регулиране на напрежението на електродите на кинескопа можете да регулирате яркостта на сиянието (скоростта на потока на електронния лъч), неговия контраст и също така да фокусирате лъча. На практика (в реални условия) сигналът на изображението се подава към катода на кинескопа и яркостта се регулира чрез промяна на напрежението на модулатора. Обсъденият по-горе пример е по същество само едноцветна версия на кинескопа сигналът за изображение се различава само в градациите (разликите в областите на яркост) на изображението.

Ъгъл на лъча

Ъгълът на отклонение на CRT лъча е максималният ъгъл между две възможни позиции на електронния лъч вътре в колбата, при които светещо петно ​​все още се вижда на екрана. Съотношението на диагонала (диаметъра) на екрана към дължината на CRT зависи от ъгъла. За осцилографските CRT обикновено е до 40 °, което се дължи на необходимостта от увеличаване на чувствителността на лъча към ефектите на отклоняващите пластини и осигуряване на линейност на характеристиките на отклонение. За първите съветски телевизионни кинескопи с кръгъл екран ъгълът на отклонение беше 50 °, за черно-белите кинескопи от по-късни издания той беше 70 °, а от 60-те години се увеличи до 110 ° (един от първите такива кинескопи беше 43LK9B). За битови цветни кинескопи е 90°.

Тъй като ъгълът на отклонение на лъча се увеличава, размерите и теглото на кинескопа обаче намаляват:

· мощността, консумирана от сканиращите модули, се увеличава. За да се реши този проблем, диаметърът на гърлото на кинескопа беше намален, което обаче наложи промяна в дизайна на електронния пистолет.

· изискванията за точност на производство и монтаж на отклонителната система се повишават, което се реализира чрез сглобяване на кинескопа с отклонителната система в един модул и сглобяването му във фабриката.

· увеличава се броят на необходимите елементи за настройка на растерна геометрия и информация.

Всичко това доведе до факта, че в някои области все още се използват 70-градусови кинескопи. Също така, ъгъл от 70 ° продължава да се използва в малки черно-бели кинескопи (например 16LK1B), където дължината не играе толкова важна роля.

Йонен капан

Тъй като е невъзможно да се създаде идеален вакуум вътре в CRT, някои въздушни молекули остават вътре. При сблъсък с електрони те образуват йони, които, имайки маса многократно по-голяма от масата на електроните, практически не се отклоняват, като постепенно изгарят фосфора в центъра на екрана и образуват така нареченото йонно петно. За да се бори с това, до средата на 60-те години се използва принципът на „йонния капан“: оста на електронния пистолет е разположена под определен ъгъл спрямо оста на кинескопа, а регулируем магнит, разположен отвън, осигурява поле, което обръща поток от електрони към оста. Масивни йони, движещи се праволинейно, попаднаха в самия капан.

Тази конструкция обаче наложи увеличаване на диаметъра на шийката на кинескопа, което доведе до увеличаване на необходимата мощност в намотките на отклонителната система.

В началото на 60-те години на миналия век е разработен нов метод за защита на луминофора: алуминизиране на екрана, което също удвоява максималната яркост на кинескопа, премахвайки необходимостта от йонен капан.

Забавяне на подаването на напрежение към анода или модулатора

В телевизор, чието хоризонтално сканиране се извършва с помощта на лампи, напрежението на анода на кинескопа се появява само след като изходната хоризонтална сканираща лампа и амортисьорният диод се загреят. По това време топлината на кинескопа вече се е затоплила.

Въвеждането на изцяло полупроводникови схеми в устройствата за хоризонтално сканиране доведе до проблема с ускореното износване на катодите на кинескопа поради подаването на напрежение към анода на кинескопа едновременно с включването. За борба с това явление бяха разработени аматьорски единици, които забавиха подаването на напрежение към анода или модулатора на кинескопа. Интересно е, че в някои от тях, въпреки факта, че са предназначени за инсталиране в изцяло твърдотелни телевизори, като елемент на забавяне е използвана радио тръба. По-късно започнаха да се произвеждат телевизори промишлено производство, в който изначално е предвидено такова забавяне.

3. Цветни кинескопи

Устройство за цветен кинескоп. 1 --Електронни пушки. 2 -- Електронни лъчи. 3 -- Фокусираща намотка. 4 -- Отклоняващи намотки. 5 -- Анод. 6 -- Маска, която позволява на червения лъч да удари червения фосфор и т.н. 7 -- Червени, зелени и сини фосфорни зърна. 8 -- Маска и фосфорни зърна (уголемени).

Цветният кинескоп се различава от черно-белия по това, че има три пистолета - „червен“, „зелен“ и „син“ (1). Съответно три вида фосфор се прилагат към екран 7 в някакъв ред - червен, зелен и син ( 8 ).

В зависимост от вида на използваната маска, пушките в гърлото на кинескопа са разположени делтавидно (в ъглите на равностранен триъгълник) или планарно (на една и съща линия). Някои електроди със същото име от различни електронни пушки са свързани с проводници вътре в кинескопа. Това са ускоряващи електроди, фокусиращи електроди, нагреватели (свързани паралелно) и често модулатори. Тази мярка е необходима, за да се запази броят на щифтовете на кинескопа, поради ограничени размериврата му.

Само лъчът от червения пистолет попада в червения луминофор, само лъчът от зеления пистолет попада в зеления и т.н. Това се постига чрез монтиране на метална решетка между пистолетите и екрана, т.нар. маска (6 ). В съвременните кинескопи маската се изработва от инвар – вид стомана с малък коефициент на топлинно разширение.

CRT със сенчеста маска

За този тип CRT маската е метална (обикновено Invar) решетка с кръгли отвори срещу всяка триада от фосфорни елементи. Критерият за качество на изображението (рязкост) е т.нар. grain pitch или dot pitch, който характеризира разстоянието в милиметри между два луминофорни елемента (точки) от един и същи цвят. Колкото по-малко е това разстояние, толкова по-качествено изображение може да възпроизведе мониторът. CRT екран със засенчена маска обикновено е част от сфера с доста голям диаметър, което може да се забележи по изпъкналостта на екрана на мониторите с този тип CRT (или може да не се забележи, ако радиусът на сферата е много голям). Недостатъците на CRT със сенчеста маска включват факта, че голям бройелектроните (около 70%) се задържат от маската и не достигат до фосфорните елементи. Това може да доведе до нагряване на маската и термично изкривяване (което може да доведе до изкривяване на цветовете на екрана). Освен това в CRT от този тип е необходимо да се използва луминофор с по-висока светлинна мощност, което води до известно влошаване на цветопредаване. Ако говорим за предимствата на CRT със сенчеста маска, тогава трябва да отбележим добрата яснота на полученото изображение и тяхната относителна евтиност.

CRT с апертурна решетка

В такъв CRT няма дупки в маската (обикновено от фолио). Вместо тях в него се правят тънки вертикални дупки горния ръбмаски до дъното. По този начин, това е решетка от вертикални линии. Поради факта, че маската е направена по този начин, тя е много чувствителна към всякакъв вид вибрации (които например могат да възникнат при леко почукване върху екрана на монитора. Допълнително се държи на място от тънки хоризонтални проводници. В монитори с размер 15 инча, такъв проводник е един на 17 и 19 два, а в големите има три или повече, сенки от тези проводници са забележими, особено на ярък екран може да е донякъде досадно, но с течение на времето вероятно ще свикнете с това. В резултат на това е напълно плосък вертикално и леко изпъкнал хоризонтално със сенчеста маска) тук е стъпката на лентата - минималното разстояние между две фосфорни ленти от един и същи цвят (измерено в милиметри) в сравнение с предишния е по-наситените цветове и по-контрастното изображение. и

Освен това е по-плосък екран, който доста значително намалява количеството отблясъци върху него. Недостатъците включват малко по-малка яснота на текста на екрана.

CRT с прорезна маска

Слит маската CRT е компромис между двете вече описани технологии. Тук отворите в маската, съответстващи на една фосфорна триада, са направени под формата на удължени вертикални процепи с малка дължина. Съседните вертикални редове от такива прорези са леко изместени един спрямо друг. Смята се, че кинескопите с този тип маска имат комбинация от всички предимства, присъщи на нея. На практика разликата между изображението на CRT с процеп или апертурна решетка е малко забележима. CRT с прорезна маска обикновено се наричат ​​Flatron, DynaFlat и т.н.

4. Предимства и недостатъци на CRT

Предимства на кинескопа:

1. Широка цветова гама на CRT-базиран дисплей поради използването на фосфор с висока чистота на излъчвания цвят.

2. Яркост и контраст на изображението, достатъчни за повечето приложения.

3. Сравнително ниска цена.

4. Изображението може да се наблюдава в условия на пряко осветяване от слънчева светлина, за разлика от LCD екраните (на които то потъмнява и изчезва).

5. Ниска инерция. Електронният лъч може да се управлява с висока скорост и затова CRT се използват в осцилоскопи и телевизионни и филмови проектори (за преобразуване на изображения от филм в телевизионен сигнал в реално време).

Недостатъци на кинескопа:

1. Големи размери и тегло.

2. Трудността при производството на CRT с големи диагонали.

3. Повишена консумация на енергия.

4. Влошаване на цветопредаване с течение на времето поради стареене на фосфора и катодния материал.

5. Трептене на изображението.

6. Вредно електромагнитно излъчване.

7. Ако CRT дисплеят е неправилно конфигуриран, може да възникнат геометрични изкривявания, разместване и разфокусиране.

8. CRT са податливи на външни магнитни полета.

9. Повишени изисквания за електробезопасност. Наличието на вериги с високо напрежение вътре в дисплея поставя специални изисквания към тяхната изолация и качеството на изработка на електронните компоненти в тези вериги.

10. Когато неподвижно изображение се показва на екрана за дълго време, електронният лъч "удря" точките ("зърната") на фосфора милиони пъти. В този случай луминофорът е „изгорял“ и на екрана се появява постоянно изображение „призрак“.

11. CRT са експлозивни (защото има вакуум вътре в крушката). Затова имат дебела стъклена колба. Изхвърлянето на такива дисплеи трябва да се съобразява с изискванията за безопасност.

Списък на използваната литература

1. Физически основи за получаване на информация: референтно резюме / I.V. Газеева. - Санкт Петербург: SPbGIKiT, 2017. - 211 с.

2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Kinescope

3. http://megabook.ru

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

Концепцията за електрически ток. Поведение на електронния поток различни среди. Принцип на работа на вакуумна електронно-лъчева тръба. Електрически ток в течности, метали, полупроводници. Понятие и видове проводимост. Феноменът на прехода електрон-дупка.

презентация, добавена на 11/05/2014


Организация на процеса на електронно лъчево изпарение. Формула за електростатично напрежение между катод и анод, повишаване на температурата на целевата повърхност за една секунда. Изчисляване на тока на лъча и температурата на повърхността на бомбардирания материал.

статия, добавена на 31.08.2013 г


Устройство, принцип на действие и предназначение на електронно комутиран вентилатор с вградена електроника. Неговото предимство и тест за ефективност. Разлика между синхронни и асинхронни двигатели. Принципът на пропорционално-интегрално-производния регулатор.

лабораторна работа, добавена на 14.04.2015 г


Преглед на апарата Xtress 3000 G3/G3R и използваната в него рентгенова тръба TFS-3007-HP, анализ на оборудването и документацията. Разработване на рентгенова тръба 0.3RSV1-Cr: проектиране и термично изчисляване на анодни и катодни възли, изолатор, корпус.

дисертация, добавена на 17.06.2012 г


Понятие и сфери практическа употребаелектрооптични преобразуватели като устройства, които преобразуват електронните сигнали в оптично лъчение или в образ, достъпен за човешкото възприятие. Структура, цели и задачи, принцип на действие.

презентация, добавена на 11/04/2015


Описание на технологията за производство на електронно-дупков преход. Класификация на разработения електрон-дупков преход според граничната честота и разсейването на мощността. Изследване на основните характеристики на използването на диодни структури в интегрални схеми.

курсова работа, добавена на 14.11.2017 г


Получаване на изображения в монохромни електроннолъчеви тръби. Свойства на течните кристали. Технологии за производство на течнокристални монитори. Предимства и недостатъци на дисплеи, базирани на плазмени панели. Получаване на стереоскопично изображение.

презентация, добавена на 08.03.2015 г


Изследването на светоизлъчващ диод като полупроводниково устройство с преход електрон-дупка, което създава оптично излъчване, когато през него преминава електрически ток. История на изобретението, предимства и недостатъци, обхват на приложение на LED.

презентация, добавена на 29.10.2014 г


Принципът на конструкцията и действието на топлинната тръба на Гроувър. Основните методи за пренос на топлинна енергия. Предимства и недостатъци на контурните топлинни тръби. Обещаващи видове охладители с топлинни тръби. Характеристики на дизайнаи характеристики на топлинните тръби.

резюме, добавено на 08/09/2015


Сравнителна характеристикасензори Избор на честотен датчик за ниво и препоръчителен метод за измерване, неговите предимства и недостатъци. Параметри и профил на нивелирната тръба. Възбудително-събирателна система, нелинейност и температурни грешки.

Приложения на катодната тръба

Катодните тръби се използват в осцилоскопи за измерване на напрежението и фазовите ъгли, анализ на вълните на тока или напрежението и т.н. Тези тръби се използват в телевизионни и радарни инсталации.

Катодни тръбиима различни видове. Според метода на получаване на електронен лъч те се разделят на тръби със студен и нагрят катод. Студените катодни тръби се използват сравнително рядко, тъй като тяхната работа изисква много високо напрежение (30-70 kV). Широко се използват тръби с нагрят катод. Тези тръби според метода на контролелектронен лъч също се разделят на два вида: електростатични и магнитни. В електростатичните тръби електронният лъч се управлява с помощта на електрическо поле, а в магнитните тръби - с.

магнитно поле Електростатично контролирани електроннолъчеви тръби

Използват се в осцилоскопи и са изключително разнообразни като конструкция. Достатъчно е студентите да се запознаят с принципа на изграждане на такава тръба, съдържаща основните стандартни елементи. Тръбата тип 13LOZ7, която е представена в таблицата с някои опростения, отговаря на тези цели. Катодната тръба е добре вакуумиран стъклен контейнер, съдържащ електроди. Широк край на тръбата - екран - спокрити с флуоресцентно вещество. Материалът на екрана свети, когато бъде ударен от електрони. Източникът на електрони е индиректно нагрят катод. Катодът се състои от нишка 7, вкарана в тънка порцеланова тръба (изолатор), върху която е поставен цилиндър 6 с оксидно покритие на края (катод), поради което се постига електронно излъчване само в една посока. Електроните, излъчени от катода, се втурват към аноди 4 и 3, които имат доста висок потенциал спрямо катода (няколкостотин волта). За да се оформи лъч от електрони и да се фокусира върху екрана, лъчът преминава през серия от електроди. Студентите обаче трябва да обърнат внимание само на три електрода: модулатор (контролен цилиндър) 5, първи анод 4 и втори анод 3. Модулаторът е тръбен електрод, към който се прилага отрицателен потенциал спрямо катода.

Поради това електронният лъч, преминаващ през модулатора, ще бъде компресиран в тесен лъч (лъч) и насочен от електрическото поле през отвора в анода към екрана. Чрез увеличаване или намаляване на потенциала на управляващия електрод можете да регулирате броя на електроните в лъча, т.е. интензитета (яркостта) на светенето на екрана. С помощта на анодите се създава не само ускоряващо поле (осигурява се ускоряване на електроните), но чрез промяна на потенциала на един от тях е възможно по-точно да се фокусира електронният лъч върху екрана и да се получи по-голяма острота на изображението. светеща точка. Обикновено фокусирането се осъществява чрез промяна на потенциала на първия анод, което се нарича фокусиране.

Електронният лъч, излизащ от отвора в анода, преминава между две двойки отклоняващи пластини 1,2 и удря екрана, предизвиквайки светенето му.

Долната част на таблицата показва метод за управление на лъч с помощта на магнитно поле, създадено от две взаимно перпендикулярни намотки (всяка намотка е разделена на две секции), чиито оси имат вертикална и хоризонтална посока. Таблицата показва случая, когато в хоризонталната намотка няма ток, а вертикалната намотка осигурява изместване на лъча само в хоризонтална посока.

Магнитното поле на хоризонталната намотка кара лъча да се измества във вертикална посока. Комбинираното действие на магнитните полета на двете бобини гарантира, че лъчът се движи през целия екран.

Магнитните тръби се използват в телевизорите.

Цели на работата

1. общо познаване на дизайна и принципа на работа на електронните осцилоскопи,
2. определяне на чувствителността на осцилоскопа,
3. Извършване на някои измервания във верига с променлив ток с помощта на осцилоскоп.

Общи сведения за устройството и работата на електронен осцилоскоп

С помощта на катода на електроннолъчевата тръба на осцилоскопа се създава електронен поток, който се оформя в тръбата в тесен лъч, насочен към екрана. Електронен лъч, фокусиран върху екрана на тръбата, предизвиква светещо петно ​​в точката на удара, чиято яркост зависи от енергията на лъча (екранът е покрит със специален луминисцентен състав, който свети под въздействието на електронния лъч). Електронният лъч е практически безинерционен, така че светлинното петно ​​може да се премести почти мигновено във всяка посока по екрана, ако към електронния лъч се приложи електрическо поле. Полето се създава с помощта на две двойки плоскопаралелни плочи, наречени дефлекторни плочи. Ниската инерция на лъча позволява да се наблюдават бързо променящи се процеси с честота от 10 9 Hz или повече.

Имайки предвид съществуващите осцилоскопи, различни по дизайн и предназначение, можете да видите, че тяхната функционална схема е приблизително еднаква. Основните и задължителни възли трябва да бъдат:

Катодно-лъчева тръба за визуално наблюдение на изследвания процес;

Захранващи устройства за получаване на необходимите напрежения, подавани към тръбните електроди;

Устройство за регулиране на яркостта, фокусирането и изместването на лъча;

Сканиращ генератор за движение на електронния лъч (и съответно на светещото петно) през екрана на тръбата с определена скорост;

Усилватели (и атенюатори), използвани за усилване или отслабване на напрежението на тествания сигнал, ако не е достатъчно, за да отклони забележимо лъча върху екрана на тръбата или, напротив, е твърде високо.

Устройство с катодна тръба

Първо, нека разгледаме устройството на катодна лъчева тръба (фиг. 36.1). Обикновено това е стъклена колба 3, вакуумирана до висок вакуум. В тясната му част има нагрят катод 4, от който се излъчват електрони поради термоемисия. Система от цилиндрични електроди 5, 6, 7 фокусира електрони в тесен лъч 12 и контролира неговия интензитет. Това е последвано от две двойки отклоняващи пластини 8 и 9 (хоризонтални и вертикални) и накрая екран 10 - дъното на колба 3, покрито с луминисцентен състав, поради което следата от електронния лъч става видима.

Катодът включва волфрамова нишка - нагревател 2, разположен в тясна тръба, чийто край (за намаляване на работата на електрона) е покрит със слой от бариев или стронциев оксид и всъщност е източникът на електронния поток.

Процесът на оформяне на електрони в тесен лъч с помощта на електростатични полета е в много отношения подобен на ефекта на оптичните лещи върху светлинния лъч. Следователно системата от електроди 5,6,7 се нарича електрооптично устройство.

Електрод 5 (модулатор) под формата на затворен цилиндър с тесен отвор е под лек отрицателен потенциал спрямо катода и изпълнява функции, подобни на контролната решетка на електронна тръба. Чрез промяна на величината на отрицателното напрежение на модулиращия или управляващия електрод, можете да промените броя на електроните, преминаващи през неговия отвор. Следователно, като използвате модулиращ електрод, можете да контролирате яркостта на лъча на екрана. Потенциометърът, който контролира количеството на отрицателното напрежение на модулатора, се показва на предния панел на осцилоскопа с надпис "яркост".

Система от два коаксиални цилиндъра 6 и 7, наречени първи и втори анод, служи за ускоряване и фокусиране на лъча. Електростатичното поле в междината между първия и втория анод е насочено по такъв начин, че отклонява разминаващите се траектории на електроните отново към оста на цилиндъра, подобно на оптична системаот две лещи въздейства върху разминаващ се лъч светлина. В този случай катодът 4 и модулаторът 5 съставляват първата електронна леща, а друга електронна леща съответства на първия и втория анод.

В резултат на това електронният лъч се фокусира в точка, която трябва да лежи в равнината на екрана, което е възможно при подходящ избор на потенциалната разлика между първия и втория анод. Копчето на потенциометъра, което регулира това напрежение, се намира на предния панел на осцилоскопа с надпис „фокус“.

Когато електронен лъч попадне върху екрана, върху него се образува рязко изразено светещо петно ​​(съответстващо на сечението на лъча), чиято яркост зависи от броя и скоростта на електроните в лъча. ПовечетоЕнергията на лъча при бомбардиране на екрана се превръща в топлинна енергия. За да се избегне изгаряне на луминесцентното покритие, не се допуска висока яркост при неподвижен електронен лъч. Лъчът се отклонява с помощта на две двойки плоскопаралелни пластини 8 и 9, разположени под прав ъгъл една спрямо друга.

Ако има разлика в потенциала на плочите на една двойка, равномерно електрическо поле между тях отклонява траекторията на електронния лъч в зависимост от големината и знака на това поле. Изчисленията показват, че размерът на отклонението на лъча върху екрана на тръбата г(в милиметри), свързани с напрежението на плочата U Dи напрежение на втория анод Ua 2(във волтове), както следва:

(36.1),

.
Катодните тръби, чието действие се основава на формирането и контрола на интензитета и положението на един или повече електронни лъчи, се класифицират според тяхното предназначение и метод за управление на електронния лъч. В зависимост от предназначението кинескопите се делят на приемни, предавателни, запаметяващи и др. Като индикаторни устройства се използват приемните тръби. Според метода на управление на електронния лъч CRT се разделят на тръби с електростатично и магнитно управление. При първия за управление на електронния лъч се използва електрическо поле, а при втория - магнитно поле.

магнитно поле осигуряват по-високи честотни свойства, поради което се използват широко като индикатори в електронните осцилоскопи. Помислете за работата на електростатично контролирана катодно-лъчева тръба, чиято конструкция е показана схематично на фигурата по-долу.

Това е стъклена колба, в тясната част на която са разположени електронен прожектор (EP) и отклоняваща система (OS). В края на колбата има екран (E), покрит специален състав- фосфор, способен да свети, когато е бомбардиран с електронен лъч. Електронният прожектор се състои от нажежаема жичка (H), катод (K), модулатор (M) и два анода (A и A2).

Електроните, които излизат от катода, образуват електронен облак, който под въздействието на полето на анодите се придвижва към екрана, образувайки електронен лъч. Този лъч преминава през модулатор, направен под формата на плосък цилиндър с отвор и долна част. Към модулатора се прилага напрежение от няколко десетки волта, отрицателно спрямо катода. Това напрежение създава забавящо поле, което предварително фокусира електронния лъч и променя яркостта на екрана. За да се получи необходимата енергия (скорост) на електронния лъч, към анодите се прилага напрежение, положително спрямо катода: към анода А1 - от порядъка на няколкостотин, а към анода А2 - няколко хиляди волта. Стойността на напрежението за анод А2 се избира от условието за настройка на фокуса на втората електростатична леща в равнината на екрана.

Системата за отклоняване на CRT се състои от две двойки взаимно перпендикулярни плочи, разположени симетрично спрямо оста на крушката. Напрежението, приложено към плочите, огъва пътя на електронния лъч, като по този начин кара светлинното петно ​​на екрана да се отклони. Стойността на това отклонение е право пропорционална на напрежението върху плочите OS и обратно пропорционална на напрежението Ua на втория анод.

(фигурата по-долу), подобно на CRT с електростатично управление, включва ED и OS. EP дизайните на двете тръби са сходни.

Предварителното фокусиране на електронния лъч в магнитно управлявана тръба също се извършва от две електростатични лещи, образувани съответно от електрическите полета между модулатора и първия анод и между първия и втория анод. Функциите на първия анод, понякога наричан ускоряващ електрод, включват допълнително екраниране на модулатора от втория анод, което почти напълно премахва зависимостта на яркостта на екрана от напрежението на втория анод.

Вътре в CRT има друг електрод, наречен aquadag (AK). Aquadag е електрически свързан към втория анод. Основното фокусиране на електронния лъч се осъществява от нехомогенното магнитно поле на фокусиращата намотка (FC), структурно разположена на гърлото на CRT крушката. Това поле, което възниква, когато през компютъра протича постоянен ток, дава електрони въртеливо движениеоколо оста на лъча, фокусирайки го в равнината на екрана.

Магнитната ОС съдържа две двойки последователно свързани взаимно перпендикулярни намотки, конструктивно изпълнени под формата на единичен блок. Полученото поле, създадено от тези намотки, кара електроните да се движат в кръг, чийто радиус е обратно пропорционален на силата на магнитното поле. Напускайки полето, електроните на лъча се движат тангенциално към първоначалната траектория, отклонявайки се от геометричната ос на крушката.

В този случай отклонението на електронния лъч в CRT с магнитно управление зависи по-малко от стойността на ускоряващото напрежение на анода А2, отколкото отклонението на лъча в CRT с електростатично управление. Следователно, за дадена стойност на напрежението на втория анод, CRT с магнитно управление осигурява по-голям ъгъл на отклонение на електронния лъч от CRT с електростатично управление, което прави възможно значително намаляване на размера му. Типичната стойност на максималния ъгъл на отклонение в CRT с магнитно управление е 110°, а в CRT с електростатично управление не надвишава 30°.

Съответно, за дадени стойности на отклонение на електронния лъч работи магнитно контролиран CRT големи стойностинапрежение на втория анод в сравнение с електростатично контролиран CRT, което увеличава яркостта на полученото изображение. Към горното трябва да се добави, че CRT с магнитно управление осигурява по-добро фокусиране на електронния лъч и следователно най-добро качествоизображения, което предопредели широкото им използване като индикаторни устройства за компютърни дисплеи. Разглежданите CRT осигуряват монохроматичен режим за изобразяване на информация. В момента CRT с цветни изображения стават все по-често срещани.

(фигура по-долу) прилага принципа за получаване на цветни изображения като сбор от изображения на червено, зелено и синьо.

Като промените относителната яркост на всеки, можете да промените цвета на възприеманото изображение. Следователно структурно CRT съдържа три независими електронни лъча, чиито лъчи са фокусирани на определено разстояние от екрана. В равнината на пресичане на лъчите има цветоразделителна маска - тънка метална пластина с голям бройотвори, чийто диаметър не надвишава 0,25 mm. Екранът на цветния CRT е разнороден и се състои от множество луминисцентни клетки, чийто брой е равен на броя на отворите в маската. Клетката се състои от три кръгли фосфорни елемента, които светят в червено, зелено или синьо.

Например цветен кинескоп с размер на диагонала на екрана 59 cm има маска с повече от половин милион дупки и общ бройБроят на луминесцентните елементи на екрана надхвърля 1,5 милиона, преминавайки през отворите на маската, електронните лъчи се разминават. Разстоянието между маската и екрана е подбрано така, че след преминаване през отвора на маската електроните на всеки лъч да попадат върху елементите на екрана, които луминесцират в определен цвят. Поради малкия размер на светещите елементи на екрана, човешкото око вече не е в състояние да ги различи на близко разстояние и възприема общото сияние на всички клетки, чиито интегрални цветове зависят от интензитета на електронния лъч на всяко ЕР.

Ако се подадат еднакви напрежения към модулаторите и на трите ОзВ, то светлинните елементи на екрана ще светят еднакво и полученият цвят ще се възприема като бял. При синхронна промяна на напрежението на модулаторите, яркостта бялопромени. Следователно, чрез прилагане на еднакви напрежения към модулаторите, е възможно да се получат всички градации на блясъка на екрана - от ярко бяло до черно. Така цветните кинескопи могат да възпроизвеждат черно-бели изображения без изкривяване.

Ю.Ф.Опадчий, Аналогова и цифрова електроника, 2000г

Катодна тръба(CRT) - електронно устройство, което има формата на тръба, издължена (често с конично разширение) по посока на оста на електронния лъч, който се формира в CRT. CRT се състои от електронно-оптична система, отклоняваща система и флуоресцентен екран или цел. Ремонт на телевизори в Бутово, свържете се с нас за помощ.

CRT класификация

Класификацията на CRT е изключително трудна, което се обяснява с тяхната крайност

за широко приложение в науката и технологиите и възможността за модифициране на дизайна с цел получаване на техническите параметри, които са необходими за реализирането на конкретна техническа идея.

Зависимостите от метода за управление на електронния лъч на CRT са разделени на:

електростатичен (с електростатична система за отклонение на лъча);

електромагнитни (със система за отклонение на електромагнитния лъч).

В зависимост от предназначението CRT се разделят на:

електронни графични тръби (приемни, телевизионни, осцилографски, индикаторни, телевизионни сигнални тръби, кодиращи и др.)

оптико-електронни преобразувателни тръби (предавателни телевизионни тръби, електронно-оптични преобразуватели и др.)

превключватели на катоден лъч (превключватели);

други CRT.

CRT с електронна графика

CRT с електронна графика са група катоднолъчеви тръби, използвани в различни области на технологията за преобразуване на електрически сигнали в оптични (преобразуване сигнал към светлина).

Електронните графични CRT се разделят на:

В зависимост от приложението:

телевизионно приемане (кинескопи, CRT с ултрависока разделителна способност за специални телевизионни системи и др.)

приемане на осцилографски (нискочестотен, високочестотен, ултрависокочестотен, високоволтов импулс и др.)

индикатор за приемане;

запомняне;

знаци;

кодиране;

други CRT.

Устройство и работа на CRT с електростатична система за отклонение на лъча

Катодната тръба се състои от катод (1), анод (2), нивелиращ цилиндър (3), екран (4), равнинни регулатори (5) и регулатори на височина (6).

Под въздействието на фото или топлинна емисия, електроните се избиват от метала на катода (тънка спирала на проводника). Тъй като между анода и катода се поддържа напрежение (потенциална разлика) от няколко киловолта, тези електрони, подравнени с цилиндъра, се движат в посоката на анода (кухия цилиндър). Прелитайки през анода, електроните достигат до контролерите на самолета. Всеки регулатор представлява две метални пластини, противоположно заредени. Ако лявата плоча е заредена отрицателно, а дясната плоча положително, тогава електроните, преминаващи през тях, ще се отклонят надясно и обратно. Регулаторите на височината работят по подобен начин. Ако към тези плочи се приложи променлив ток, ще бъде възможно да се контролира потокът от електрони както в хоризонтална, така и във вертикална равнина. В края на пътя си потокът от електрони удря екран, където може да генерира изображения.