Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec
Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.
Objavljeno na http://www.allbest.ru/
MINISTRSTVO ZA KULTURO RUSKE FEDERACIJE
ZVEZNA DRŽAVNA PRORAČUNSKA IZOBRAŽEVALNA INSTITUCIJA
VISOKA STROKOVNA IZOBRAZBA
"DRŽAVNI INŠTITUT SANKT PETERBURG
FILM IN TELEVIZIJA»
TEČAJNO DELO
na temo «PRINCIP DELOVANJA KATONIČNE CEVKI. PREDNOSTI IN SLABOSTI"
po disciplinahFizične podlage za pridobivanje informacij
opravil: študent 3. letnika Viktorovich A.I.
FTKiT Instrumentarij 1 skupina
Preverjeno Gazeeva I.V.
Sankt Peterburg 2017
- 1. Splošne informacije
- 2. Načelo delovanja sprejemne elektronike žarkovna cev(kineskop)
- 3. Barvni kineskopi
- 4. Prednosti in slabosti CRT
- 1. So pogostiinteligenca
- barva kineskopa odklona snopa
IN naprave s katodnimi žarki nastane tanek snop elektronov (žarek), ki ga krmili električno ali magnetno polje ali obe polji. Te naprave vključujejo katodne cevi radarskih indikatorskih naprav, za oscilografijo, sprejem televizijske slike (kineskopi), prenos televizijske slike, pa tudi pomnilniške cevi, stikala katodnega žarka, elektronske mikroskope, elektronske pretvornike slike itd. Večina katodnih naprav se uporablja za prejemanje vidne slike na fluorescentnem zaslonu; se imenujejo elektronske grafike. Upoštevane so najpogostejše osciloskopske in sprejemne televizijske cevi, ki so tudi blizu indikatorskih cevi radarskih in hidroakustičnih postaj.
Cevi so lahko s fokusiranjem elektronskega žarka z električnim ali magnetnim poljem in z električnim ali magnetnim odklonom žarka. Glede na barvo slike na fluorescentnem zaslonu so cevi z zelenim, oranžnim ali rumeno-oranžnim sijajem - za vizualno opazovanje, modre - za fotografiranje oscilogramov, bele ali tribarvne - za sprejemanje televizijskih slik. Poleg tega so cevi izdelane z različnim trajanjem sijanja zaslona po koncu udarcev elektronov (t.i. poznejši sij). Cevi se razlikujejo tudi po velikosti zaslona, materialu balona (steklo oz steklo v kovino) in drugi znaki.
2. Načelo delovanja gostitelja katodna cev(kineskop)
Delovanje katodne cevi (CRT) ali samo kineskopa, tako kot vsake elektronske cevi, temelji na principu emisije elektronov.Kot že vemo, je prevodnost snovi posledica prisotnosti prostih elektronov v njej. Pod vplivom toplote ti prosti delci zapustijo sam prevodnik in tvorijo tako rekoč "oblak" elektronov. Ta lastnost se imenuje "termionska emisija". Če v bližini tega prevodnika, ki ga dodatno segreva žarilna nitka (recimo ji katoda), postavimo drugo elektrodo s pozitivnim potencialom, se bodo prosti delci, ki jih toplotna emisija oddaja iz katode, začeli premikati v prostoru (privlačiti) proti tej elektrodi. in nastal bo električni tok. In če med glavne elektrode (anodo in katodo) postavimo dodatne elektrode (običajno mrežaste), potem dobimo tudi možnost reguliranja tega pretoka elektronov. Ta princip se uporablja v vakuumskih elektronkah in seveda v kineskopu.V kineskopu televizorja (ali katodni cevi osciloskopa) služi kot anoda posebna plast (fosfor), ki ob udarcu elektronov povzroči sij. kineskop povežete s televizorjem v tej obliki, kot je opisano zgoraj, bomo na zaslonu videli le svetlečo piko. Da bi dobili popolno sliko, je treba zavrniti žarek letečih elektronov.
Prvič vodoravno: vodoravno skeniranje Drugič navpično: navpično skeniranje.
Za odklon žarka se uporablja odklonski sistem. (OS), ki je niz tuljav: dve za navpični odklon in dve za vodoravni odklon. Signal, uporabljen v teh tuljavah, ustvari v njih magnetno polje, ki odkloni žarek. Sam odklonski sistem je nameščen na vratu kineskopa.
Linijska tuljava odklanja elektronski žarek vodoravno. (mimogrede, na tujih shemah se izraz "HORIZONTAL" uporablja pogosteje kot "line scan"). In to se zgodi s precej visoko frekvenco: približno 15 kHz.
Za popolno razgrnitev rastra se uporabi tudi navpični (okvirni) odklon nosilca. V tem primeru je frekvenca v tuljavi okvirja precej nižja (50 Hz).
Izkazala se bo naslednja slika: v enem celotnem okvirju žarek večkrat teče od leve proti desni (ali bolje rečeno 625), tako rekoč nariše črto na zaslonu.
Da bi preprečili, da bi sledilne črte bile vidne na zaslonu, se uporablja posebna shema zadušitve žarka.
S prilagajanjem napetosti na elektrodah kineskopa lahko prilagodite svetlost sijaja (pretok elektronskega žarka), njegov kontrast in tudi fokusirate žarek. V praksi (v realnih pogojih) se slikovni signal dovaja na katodo kineskopa, svetlost pa se prilagaja s spreminjanjem napetosti na modulatorju.Zgoraj obravnavani primer je pravzaprav le enobarvna različica kineskopa, kjer se slikovni signal razlikuje le v gradacijah (razlika v območjih svetlosti) slike.
Kot odklona žarka
Odklonski kot CRT žarka je največji kot med dvema možnima položajema elektronskega žarka znotraj žarnice, pri katerem je na zaslonu še vidna svetleča lisa. Razmerje med diagonalo (premerom) zaslona in dolžino CRT je odvisno od kota. Za oscilografske CRT je običajno do 40 °, kar je povezano s potrebo po povečanju občutljivosti žarka na učinke odklonskih plošč in zagotovitvi linearnosti karakteristike odklona. Za prve sovjetske televizijske kineskope z okroglim zaslonom je bil odklonski kot 50 °, za črno-bele kineskope poznejših izdaj je bil 70 °, od šestdesetih let prejšnjega stoletja pa se je povečal na 110 ° (eden prvih takih kineskopov je 43LK9B). Za domače barvne kineskope je 90 °.
S povečanjem kota odklona žarka se dimenzije in masa kineskopa zmanjšajo, vendar:
Moč, ki jo porabijo vozlišča za brisanje, se poveča. Da bi rešili to težavo, so zmanjšali premer vratu kineskopa, kar pa je zahtevalo spremembo zasnove elektronske pištole.
· naraščajo zahteve po natančnosti izdelave in montaže odklonskega sistema, kar smo uresničili tako, da smo kineskop z odklonskim sistemom sestavili v en sam modul in ga sestavili v tovarni.
· poveča se število potrebnih elementov za prilagajanje geometrije rastra in informacij.
Vse to je privedlo do dejstva, da se na nekaterih območjih še vedno uporabljajo 70-stopinjski kineskopi. Prav tako se kot 70 ° še naprej uporablja v majhnih črno-belih kineskopoh (na primer 16LK1B), kjer dolžina ne igra tako pomembne vloge.
Ionska past
Ker je v CRT nemogoče ustvariti popoln vakuum, nekatere molekule zraka ostanejo v njem. Pri trčenju z elektroni se iz njih oblikujejo ioni, ki imajo maso, ki je večkrat večja od mase elektronov, praktično ne odstopajo, postopoma izgorevajo fosfor v središču zaslona in tvorijo tako imenovano ionsko točko. Za boj proti temu se je do sredine 1960-ih uporabljalo načelo "ionske pasti": os elektronskega topa je bila nameščena pod določenim kotom glede na os kineskopa, nastavljiv magnet zunaj pa je zagotavljal polje, ki je obračalo tok elektronov. proti osi. Masivni ioni, ki so se premikali v ravni črti, so padli v dejansko past.
Vendar pa je ta konstrukcija prisilila povečati premer vratu kineskopa, kar je povzročilo povečanje potrebne moči v tuljavah odklonskega sistema.
V zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja je bil razvit nov način zaščite fosforja: poleg tega je bil zaslon aluminiziran, kar je omogočilo podvojitev največje svetlosti kineskopa in potreba po ionski pasti je izginila.
Zakasnitev pri dovajanju napetosti na anodo ali modulator
V televizorju, katerega vodoravno skeniranje poteka na svetilkah, se napetost na anodi kineskopa pojavi šele, ko se izhodna svetilka vodoravnega skeniranja in blažilna dioda segrejeta. Sij kineskopa do tega trenutka ima čas, da se ogreje.
Uvedba polprevodniškega vezja v vozlišča horizontalnega skeniranja je povzročila problem pospešene obrabe katod kineskopa zaradi napetosti, ki se na anodo kineskopa nanaša hkrati z vklopom. Za boj proti temu pojavu so bila razvita amaterska vozlišča, ki so zagotovila zamudo pri dobavi napetosti anodi ali modulatorju kineskopa. Zanimivo je, da je bila pri nekaterih, kljub temu, da so bili namenjeni vgradnji v popolnoma polprevodniške televizorje, kot zakasnilni element uporabljena radijska cev. Kasneje so začeli izdelovati televizorje industrijske proizvodnje, v katerem je takšna zamuda na začetku predvidena.
3. Barvni kineskopi
Naprava za barvni kineskop. 1 --Elektronske puške. 2 -- Elektronski žarki. 3 -- Tuljava za fokusiranje. 4 -- Odklonske tuljave. 5 -- Anoda. 6 - Maska, zaradi katere rdeči žarek zadene rdeči fosfor itd. 7 - Rdeča, zelena in modra zrna fosforja. 8 -- Maska in fosforna zrna (povečano).
Barvni kineskop se od črno-belega razlikuje po tem, da ima tri pištole - "rdečo", "zeleno" in "modro" (1). V skladu s tem so na zaslonu 7 v določenem vrstnem redu uporabljene tri vrste fosforja - rdeča, zelena in modra ( 8 ).
Odvisno od vrste uporabljene maske so pištole v vratu kineskopa razporejene deltasto (v vogalih enakostraničnega trikotnika) ali ravninsko (na isti liniji). Nekatere istoimenske elektrode iz različnih elektronskih puš so povezane z vodniki v kineskopu. To so elektrode za pospeševanje, elektrode za fokusiranje, grelci (vzporedno povezani) in pogosto modulatorji. Takšen ukrep je potreben za shranjevanje števila izhodov kineskopa glede na omejene velikosti njegov vrat.
Samo žarek iz rdeče pištole zadene rdeči fosfor, samo žarek iz zelene pištole zadene zeleni fosfor itd. To dosežemo tako, da je med pištolama in zaslonom nameščena kovinska rešetka, t.i. maska (6 ). V sodobnih kineskopih je maska izdelana iz Invarja, razreda jekla z majhnim koeficientom toplotnega raztezanja.
CRT s senčno masko
Za to vrsto CRT je maska kovinska (običajno invarska) mreža z okroglimi luknjami nasproti vsake triade fosfornih elementov. Merilo kakovosti (čistosti) slike je tako imenovana zrnatost ali korak pike (dot pitch), ki označuje razdaljo v milimetrih med dvema elementoma (pikama) fosforja iste barve. Manjša kot je ta razdalja, boljšo sliko bo lahko prikazal monitor. Zaslon CRT s senčno masko je običajno del krogle dovolj velikega premera, kar je lahko opazno po izboklini zaslona monitorjev s to vrsto CRT (ali pa ni opazno, če je polmer krogle zelo velika). Slabosti CRT s senčno masko vključujejo dejstvo, da veliko število elektronov (približno 70%) zadrži maska in ne pade na fosforne elemente. To lahko povzroči vročino in toplotno deformacijo maske (kar lahko povzroči popačenje barv na zaslonu). Poleg tega je v CRT te vrste potrebno uporabiti fosfor z večjo svetlobno močjo, kar povzroči nekaj poslabšanja barvne reprodukcije. Če govorimo o prednostih CRT s senčno masko, potem je treba opozoriti na dobro jasnost nastale slike in njihovo relativno poceni.
CRT z rešetko zaslonke
Pri takem CRT-ju v maski (običajno iz folije) ni lukenj za zatiče. Namesto njih so bile v njej narejene tanke navpične luknje zgornji rob maske do dna. Tako je mreža navpičnih črt. Zaradi tako izdelane maske je zelo občutljiva na kakršnokoli tresenje (ki se lahko npr. pojavi ob rahlem udarjanju po ekranu monitorja. Dodatno jo držijo tanke vodoravne žice. Pri monitorjih z velikosti 15 palcev je takšna žica ena v 17 in 19 dva, v velikih pa tri ali več. Pri vseh takšnih modelih so sence od teh žic opazne, še posebej na svetlem zaslonu. Sprva so lahko nekoliko moteče, toda sčasoma se navadiš. Verjetno je to mogoče pripisati glavnim pomanjkljivostim CRT z rešetko zaslonke. Zaslon takšnih CRT je del cilindra velikega premera. Posledično je popolnoma raven navpično in rahlo konveksen vodoravno. Analog točkovnega koraka (kot pri CRT s senčno masko) je tukaj korak traku - najmanjša razdalja med dvema trakovoma fosforja iste barve (merjeno v milimetrih). Prednost takega CRT je v primerjavi s prejšnjim bolj nasičenih barv in več
kot tudi bolj raven zaslon, ki bistveno zmanjša količino bleščanja na njem. Slabosti so nekoliko manjša jasnost besedila na zaslonu.
CRT z režo masko
Režna maska CRT je kompromis med obema že opisanima tehnologijama. Tu so luknje v maski, ki ustrezajo eni fosforni triadi, izdelane v obliki podolgovatih navpičnih rež majhne dolžine. Sosednje navpične vrstice takih rež so rahlo zamaknjene druga od druge. Menijo, da imajo CRT s to vrsto maske kombinacijo vseh prednosti, ki so ji lastne. V praksi je razlika med sliko na CRT z režo ali zaslonko komaj opazna. CRT-ji s špranjsko masko se običajno imenujejo Flatron, DynaFlat itd.
4. Prednosti in slabosti CRT
Prednosti kineskopa:
1. Širok barvni razpon zaslona na osnovi CRT z uporabo fosforja z visoko čistostjo oddane barve.
2. Zadostna svetlost in kontrast za večino aplikacij.
3. Relativno nizki stroški.
4. Sliko lahko gledamo na neposredni sončni svetlobi, za razliko od LCD zaslonov (na katerih potemni in izgine).
5. Majhna vztrajnost. Elektronski žarek je mogoče krmiliti z veliko hitrostjo, zato se CRT uporabljajo v osciloskopih, telekino projektorjih (za prenos slike iz filma v televizijski signal v realnem času).
Slabosti kineskopa:
1. Velike dimenzije in teža.
2. Kompleksnost izdelave CRT velikih diagonal.
3. Povečana poraba energije.
4. Poslabšanje barvne reprodukcije sčasoma zaradi staranja fosforja in katodnega materiala.
5. Utripanje slike.
6. Škodljivo elektromagnetno sevanje.
7. Če je zaslon CRT nastavljen nepravilno, lahko pride do geometrijskih popačenj, neusklajenosti in defokusiranja.
8. CRT so izpostavljeni zunanjim magnetnim poljem.
9. Povečane zahteve za električno varnost. Prisotnost visokonapetostnih tokokrogov znotraj zaslona postavlja posebne zahteve glede njihove izolacije in kakovosti elektronskih komponent v teh tokokrogih.
10. Ko je na zaslonu dalj časa prikazana mirujoča slika, elektronski žarek milijonkrat "zadene" pike ("zrna") fosforja. V tem primeru je fosfor "izgorel" in na zaslonu se pojavi trajna "subtilna" slika.
11. CRT so eksplozivni (ker je znotraj žarnice vakuum). Zato imajo bučko iz debelega stekla. Takšne zaslone je treba odstraniti na varen način.
Bibliografija
1. Fizična osnova za pridobivanje informacij: referenčni povzetek / I.V. Gazeev. - Sankt Peterburg: SPbGIKiT, 2017. - 211 str.
2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Kinescope
3. http://megabook.ru
Gostuje na Allbest.ru
Podobni dokumenti
Pojem električnega toka. Obnašanje toka elektronov v različna okolja. Principi delovanja vakuumske elektronske elektronke. Električni tok v tekočinah, v kovinah, polprevodnikih. Pojem in vrste prevodnosti. Pojav prehoda elektron-luknja.
predstavitev, dodana 5.11.2014
Organizacija procesa uparjanja z elektronskim žarkom. Formula za elektrostatično napetost med katodo in anodo, dvig ciljne površinske temperature v eni sekundi. Izračun žarkovnega toka in temperature na površini bombardiranega materiala.
članek, dodan 31.08.2013
Naprava, princip delovanja in namen elektronsko komutiranega ventilatorja z vgrajeno elektroniko. Njegova prednost in preizkus dela. Razlika med sinhronimi in asinhronimi motorji. Princip proporcionalno-integralno-diferencialnega regulatorja.
laboratorijske vaje, dodano 14.04.2015
Pregled Xtress 3000 G3/G3R in v njem uporabljene rentgenske cevi TFS-3007-HP, analiza paketa in dokumentacije. Razvoj rentgenske cevi 0,3RSV1-Cr: načrtovanje in toplotni izračun anodnih in katodnih enot, izolatorja, ohišja.
diplomsko delo, dodano 17.06.2012
Pojem in obseg praktično uporabo elektronsko-optični pretvorniki kot naprave, ki pretvarjajo elektronske signale v optično sevanje ali v človeku dostopno sliko. Naprava, cilji in cilji, princip delovanja.
predstavitev, dodana 11.4.2015
Opis tehnologije izdelave prehoda elektron-luknja. Klasifikacija razvitega prehoda elektron-luknja po mejni frekvenci in disipaciji moči. Študij glavnih značilnosti uporabe diodnih struktur v integriranih vezjih.
seminarska naloga, dodana 14.11.2017
Zajem slike v enobarvnih katodnih ceveh. Lastnosti tekočih kristalov. Tehnologije za izdelavo monitorjev s tekočimi kristali. Prednosti in slabosti zaslonov na osnovi plazemskih plošč. Pridobivanje stereoskopske slike.
predstavitev, dodana 08.03.2015
Študija svetleče diode kot polprevodniške naprave s prehodom elektron-luknja, ki ustvarja optično sevanje, ko skozi njo teče električni tok. Zgodovina izuma, prednosti in slabosti, področje uporabe LED.
predstavitev, dodana 29.10.2014
Načelo naprave in delovanja toplotne cevi Grover. Glavne metode prenosa toplotne energije. Prednosti in slabosti zank toplovodnih cevi. Perspektivne vrste hladilnikov na toplotnih ceveh. Značilnosti oblikovanja in značilnosti toplotnih cevi.
povzetek, dodan 09.08.2015
Primerjalne značilnosti senzorji. Izbira senzorja nivoja frekvence in priporočena metoda merjenja, njene prednosti in slabosti. Parametri in profil nivojske cevi. Sistem za odvzem vzbujanja, nelinearnost in temperaturne napake.
Uporaba katodne cevi
Katodne cevi se uporabljajo v osciloskopih za merjenje napetosti in faznih kotov, analizo oblike tokovne ali napetostne valovne oblike itd. Te cevi se uporabljajo v televizijskih in radarskih napravah.
katodne cevi obstajajo različni tipi. Glede na način pridobivanja elektronskega žarka jih delimo na cevi s hladno in ogrevano katodo. Cevi s hladno katodo se uporabljajo razmeroma redko, saj njihovo delovanje zahteva zelo visoke napetosti (30-70 kV). Cevi z vročo katodo se pogosto uporabljajo. Te cevi glede na kontrolno metodo elektronski žarek razdeljen tudi na dve vrsti: elektrostatični in magnetni. V elektrostatičnih ceveh se elektronski žarek krmili z električnim poljem, v magnetnih pa z magnetno polje.
Elektrostatično krmiljene katodne cevi Uporabljajo se v osciloskopih in so zelo raznoliki po zasnovi. Dovolj je, da se učenci seznanijo z načelom naprave takšne cevi, ki vsebuje glavne tipične elemente. Te cilje izpolnjuje cev 13LOZ7, ki je z nekaj poenostavitvami predstavljena v tabeli.
Katodna cev je dobro izpraznjena steklena posoda z elektrodami v notranjosti. Konec široke cevi - zaslon - s znotraj prevlečen s fluorescenčnim materialom. Material zaslona zasije ob udarcu elektronov. Vir elektronov je posredno ogrevana katoda. Katoda je sestavljena iz žarilne nitke 7, vstavljene v tanko porcelanasto cev (izolator), na katero je nameščen valj 6 z oksidno prevleko na koncu (katoda), zaradi česar se elektroni oddajajo samo v eno smer. Elektroni, oddani s katode, hitijo do anode 4 in 3, ki imata relativno visok potencial glede na katodo (nekaj sto voltov). Da bi elektronski žarek oblikovali v žarek in ga usmerili na zaslon, gre žarek skozi niz elektrod. Študenti pa naj bodo pozorni le na tri elektrode: modulator (krmilni valj) 5, prvo anodo 4 in drugo anodo 3. Modulator je cevasta elektroda, ki je napajana z negativnim potencialom glede na katodo. Zaradi tega se bo elektronski žarek, ki gre skozi modulator, skrčil v ozek žarek (žarek) in ga z električnim poljem usmeril skozi luknjo v anodi proti zaslonu. Z višanjem ali nižanjem potenciala krmilne elektrode lahko prilagodite število elektronov v žarku, to je jakost (svetlost) sijaja zaslona. S pomočjo anod se ne ustvari samo pospeševalno polje (elektroni se pospešijo), ampak s spremembo potenciala ene od njih je mogoče natančneje usmeriti elektronski žarek na zaslon in doseči večjo ostrino svetlobe. točka. Običajno se fokusiranje izvaja s spreminjanjem potenciala prve anode, kar imenujemo fokusiranje.
Elektronski žarek, ki zapusti luknjo v anodi, gre med dvema paroma odklonskih plošč 1,2 in zadene zaslon, zaradi česar ta zasije.
Z dovajanjem napetosti na odklonske plošče lahko žarek odklonimo in svetlobno mesto premaknemo iz središča zaslona. Količina in smer prednapetosti sta odvisni od napetosti na ploščah in polarnosti plošč. Tabela prikazuje primer, ko se napetost nanaša samo na navpične plošče 2. Z navedeno polarnostjo plošč pride do premika elektronskega žarka pod delovanjem sil električnega polja v desno. Če se napetost nanese na vodoravne plošče 1, se žarek premakne v navpični smeri.
V spodnjem delu tabele je prikazano, kako se žarek krmili z magnetnim poljem, ki ga ustvarjata dve medsebojno pravokotni tuljavi (vsaka tuljava je razdeljena na dva dela), katerih osi imata navpično in vodoravno smer. Tabela prikazuje primer, ko v vodoravni tuljavi ni toka, navpična tuljava pa zagotavlja premik žarka samo v vodoravni smeri.
Magnetno polje vodoravne tuljave povzroči premik žarka v navpični smeri. Kombinirano delovanje magnetnih polj obeh tuljav zagotavlja gibanje žarka po celotnem zaslonu.
Magnetne cevi se uporabljajo v televizorjih.
Delovne naloge
- splošno poznavanje naprave in principa delovanja elektronskih osciloskopov,
- določitev občutljivosti osciloskopa,
- nekaj meritev v tokokrogu izmeničnega toka z uporabo osciloskopa.
Splošne informacije o zasnovi in delovanju elektronskega osciloskopa
S pomočjo katode katodne cevi osciloskopa se ustvari tok elektronov, ki se v cevi oblikuje v ozek snop, usmerjen proti zaslonu. Elektronski žarek, fokusiran na zaslon cevi, povzroči na mestu udarca svetlečo liso, katere svetlost je odvisna od energije žarka (zaslon je prekrit s posebno luminiscenčno spojino, ki sveti pod vplivom elektronskega žarka). ). Elektronski žarek je praktično brez vztrajnosti, tako da se lahko svetlobna točka skoraj v trenutku premakne v katero koli smer na zaslonu, če je elektronski žarek izpostavljen električnemu polju. Polje je ustvarjeno z uporabo dveh parov ravni vzporednih plošč, imenovanih odklonske plošče. Majhna vztrajnost žarka omogoča opazovanje hitro spreminjajočih se procesov s frekvenco 10 9 Hz ali več.
Glede na obstoječe osciloskope, ki so raznoliki po zasnovi in namembnosti, lahko ugotovite, da je njihov funkcionalni diagram približno enak. Glavna in obvezna vozlišča morajo biti:
Katodna cev za vizualno opazovanje proučevanega procesa;
Napajalniki za pridobitev potrebnih napetosti na elektrodah cevi;
Naprava za prilagajanje svetlosti, ostrenje in premikanje žarka;
Sweep generator za premikanje elektronskega žarka (in s tem svetlobne točke) po zaslonu cevi z določeno hitrostjo;
Ojačevalniki (in dušilniki), ki se uporabljajo za ojačanje ali zmanjšanje napetosti proučevanega signala, če ni dovolj, da opazno odkloni žarek na zaslonu cevi ali je, nasprotno, previsoka.
Naprava s katodno cevjo
Najprej razmislite o zasnovi katodne cevi (slika 36.1). Običajno je steklena bučka 3, izpraznjena v visokem vakuumu. V njegovem ožjem delu se nahaja segreta katoda 4, iz katere zaradi termoelektronske emisije odletijo elektroni.Sistem cilindričnih elektrod 5, 6, 7 fokusira elektrone v ozek žarek 12 in nadzoruje njegovo jakost. Sledita dva para odklonskih plošč 8 in 9 (vodoravno in navpično) in končno zaslon 10 - dno bučke 3, prevlečeno z luminiscenčno sestavo, zaradi katere postane vidna sled elektronskega žarka.
Katoda vključuje volframovo nitko - grelec 2, ki se nahaja v ozki cevi, katere konec (za zmanjšanje delovne funkcije elektronov) je prekrit s plastjo barijevega ali stroncijevega oksida in je pravzaprav vir pretoka elektronov.
Proces oblikovanja elektronov v ozek žarek z uporabo elektrostatičnih polj je v marsičem podoben delovanju optičnih leč na svetlobni žarek. Zato se sistem elektrod 5,6,7 imenuje elektronsko-optična naprava.
Elektroda 5 (modulator) v obliki zaprtega valja z ozko luknjo je pod majhnim negativnim potencialom glede na katodo in opravlja funkcije, podobne krmilni mreži elektronske žarnice. S spreminjanjem vrednosti negativne napetosti na modulacijski ali krmilni elektrodi lahko spremenite število elektronov, ki gredo skozi njeno luknjo. Zato je z uporabo modulacijske elektrode mogoče nadzorovati svetlost žarka na zaslonu. Potenciometer, ki nadzoruje velikost negativne napetosti na modulatorju, je prikazan na sprednji plošči osciloskopa z napisom "svetlost".
Sistem dveh koaksialnih valjev 6 in 7, imenovanih prva in druga anoda, služi za pospeševanje in fokusiranje žarka. Elektrostatično polje v reži med prvo in drugo anodo je usmerjeno tako, da odklanja razhajajoče se tirnice elektronov nazaj proti osi valja, tako kot optični sistem dveh leč deluje na divergentni svetlobni snop. V tem primeru katoda 4 in modulator 5 tvorita prvo elektronsko lečo, druga elektronska leča pa ustreza prvi in drugi anodi.
Zaradi tega se elektronski žarek fokusira v točko, ki bi morala ležati v ravnini zaslona, kar je mogoče z ustrezno izbiro potencialne razlike med prvo in drugo anodo. Gumb potenciometra, ki regulira to napetost, je prikazan na sprednji plošči osciloskopa z napisom "focus".
Ko elektronski žarek zadene zaslon, se na njem oblikuje ostro začrtana svetleča lisa (ustreza prerezu žarka), katere svetlost je odvisna od števila in hitrosti elektronov v žarku. Večina energija žarka, ko je zaslon obstreljen, se pretvori v toplotno energijo. Da bi se izognili pregorevanju luminiscenčnega premaza, visoka svetlost ni dovoljena pri mirujočem elektronskem žarku. Odklon žarka se izvede z uporabo dveh parov ravnih vzporednih plošč 8 in 9, ki se nahajajo pravokotno drug na drugega.
Če je na ploščah enega para potencialna razlika, enotno električno polje med njimi odkloni tirnico elektronskega žarka, odvisno od velikosti in znaka tega polja. Izračuni kažejo, da je količina odklona žarka na zaslonu cevi D(v milimetrih) je povezana z napetostjo na ploščah U D in napetost na drugi anodi Ua 2(v voltih), kot sledi:
(36.1),
.
Katodne cevi, katerih delovanje temelji na tvorjenju in krmiljenju jakosti in položaja enega ali več elektronskih žarkov, razvrščamo glede na namen in način krmiljenja elektronskega žarka. Glede na namen delimo CRT na sprejemne, oddajne, hranilne itd. Sprejemne cevi se uporabljajo kot indikatorske naprave. Glede na način krmiljenja elektronskega žarka CRT delimo na elektrostatične in magnetne. Pri prvem se za krmiljenje žarka elektronov uporablja električno polje, pri drugem pa magnetno polje.
Elektrostatično krmiljene katodne cevi zagotavljajo višje frekvenčne lastnosti, zato se pogosto uporabljajo kot indikatorji elektronskih osciloskopov. Razmislite o delovanju elektrostatično krmiljene katodne cevi, katere zasnova je shematično prikazana na spodnji sliki.
Gre za steklenico, v ožjem delu katere sta elektronski iskalnik (EP) in odklonski sistem (OS). V končnem delu bučke je zaslon (E), prekrit s posebna sestava- fosfor, ki lahko sveti ob bombardiranju z elektronskim žarkom. Elektronski projektor je sestavljen iz ogrevane žarilne nitke (H), katode (K), modulatorja (M) in dveh anod (A in A2).
Elektroni, ki so zapustili katodo, tvorijo elektronski oblak, ki se pod delovanjem anodnega polja premika proti zaslonu in tvori elektronski žarek. Ta žarek prehaja skozi modulator, ki je izdelan v obliki votlega valja z luknjo in spodnjim delom. Na modulator se napaja napetost nekaj deset voltov, negativna glede na katodo. Ta napetost ustvari zaviralno polje, ki predhodno fokusira elektronski žarek in spremeni svetlost sijaja zaslona. Za pridobitev zahtevane energije (hitrosti) elektronskega žarka se na anodi dovaja pozitivna napetost glede na katodo: približno nekaj sto voltov na anodo A1 in nekaj tisoč voltov na anodo A2. Vrednost napetosti za anodo A2 je izbrana iz pogoja nastavitve fokusa druge elektrostatične leče v ravnini zaslona.
Odklonski sistem CRT je sestavljen iz dveh parov medsebojno pravokotnih plošč, razporejenih simetrično glede na os žarnice. Napetost, uporabljena na ploščah, ukrivi pot elektronskega žarka in tako povzroči odklon svetlobne točke na zaslonu. Vrednost tega odstopanja je premo sorazmerna z napetostjo na OS ploščah in obratno sorazmerna z napetostjo Ua na drugi anodi.
(Slika spodaj), tako kot elektrostatično krmiljen CRT, vključuje EP in OS. Zasnova EA obeh cevi je podobna.
Predhodno fokusiranje elektronskega žarka v magnetno krmiljeni cevi se izvaja tudi z dvema elektrostatičnima lečama, ki ju tvorita električna polja med modulatorjem in prvo anodo ter med prvo in drugo anodo. Funkcija prve anode, včasih imenovane pospeševalna elektroda, dodatno vključuje zaščito modulatorja pred drugo anodo, kar skoraj popolnoma odpravi odvisnost svetlosti sijaja zaslona od napetosti druge anode.
Znotraj CRT je druga elektroda, imenovana aquadag (AK). Aquadag je električno povezan z drugo anodo. Glavno fokusiranje elektronskega žarka izvaja neenakomerno magnetno polje tuljave za fokusiranje (FC), ki je strukturno nameščena na vratu CRT žarnice. To polje, ki nastane, ko enosmerni tok teče skozi PC, daje elektrone rotacijsko gibanje okoli osi žarka in ga fokusira v ravnini zaslona.
Magnetni OS vsebuje dva para medsebojno pravokotnih navitij, povezanih zaporedno, strukturno izdelanih v obliki enega bloka. Nastalo polje, ki ga ustvarijo ta navitja, povzroči, da se elektroni premikajo v krogu, katerega polmer je obratno sorazmeren z jakostjo magnetnega polja. Ko zapustijo polje, se žarek elektronov premakne tangencialno na začetno pot in odstopa od geometrijske osi žarnice.
V tem primeru je odklon elektronskega žarka pri CRT z magnetnim krmiljenjem manj odvisen od vrednosti pospeševalne napetosti na anodi A2 kot odklon žarka pri CRT z elektrostatičnim krmiljenjem. Zato pri določeni vrednosti napetosti na drugi anodi magnetno krmiljen CRT zagotavlja večji odklonski kot elektronskega žarka kot elektrostatično krmiljen CRT, kar omogoča znatno zmanjšanje njegove velikosti. Tipična vrednost največjega kota odklona pri CRT z magnetnim krmiljenjem je 110°, pri CRT z elektrostatičnim krmiljenjem pa ne presega 30°.
V skladu s tem za dane vrednosti odklona elektronskega žarka CRT z magnetnim krmiljenjem deluje z velike vrednosti napetosti druge anode kot elektrostatično krmiljen CRT, ki omogoča povečanje svetlosti nastale slike. Poleg navedenega je treba dodati, da magnetno krmiljeni CRT zagotavlja boljše fokusiranje elektronskega žarka in posledično najboljša kakovost slike, kar je vnaprej določilo njihovo široko razširjenost kot indikatorske naprave za računalniške zaslone. Obravnavani CRT-ji zagotavljajo monokromatski način za prikaz informacij. Trenutno so CRT-ji z barvno sliko vse pogostejši.
(slika spodaj) izvaja princip pridobivanja barvnih slik kot vsoto slik rdeče, zelene in modre barve.
S spreminjanjem relativne svetlosti vsakega od njih lahko spremenite barvo zaznane slike. Zato strukturno CRT vsebuje tri neodvisne EA, katerih žarki so usmerjeni na določeno razdaljo od zaslona. V ravnini presečišča žarkov je maska za ločevanje barv - tanka kovinska plošča z veliko število luknje, katerih premer ne presega 0,25 mm. Barvni CRT zaslon je heterogen in sestavljen iz številnih luminiscenčnih celic, katerih število je enako številu lukenj maske. Celico sestavljajo trije okrogli fosforni elementi, ki svetijo rdeče, zeleno ali modro.
Na primer, barvni kineskop z diagonalo zaslona 59 cm ima masko z več kot pol milijona lukenj in skupno število luminiscenčnih elementov zaslona presega 1,5 milijona.Po prehodu skozi luknje maske se elektronski žarki razhajajo. Razdalja med masko in zaslonom je izbrana tako, da elektroni vsakega žarka po prehodu skozi luknjo v maski zadenejo elemente zaslona, ki svetijo v določeni barvi. Zaradi majhnosti svetlečih elementov zaslona jih človeško oko ne more razločiti niti na majhni razdalji in zazna celoten sij vseh celic, katerih integralne barve so odvisne od intenzivnosti elektronskega žarka vsak EF.
Če na modulatorje vseh treh EP-jev nanesemo enake napetosti, bodo svetlobni elementi zaslona svetili na enak način in nastala barva bo zaznana kot bela. S sinhrono spremembo napetosti na modulatorjih se svetlost bele barve spremembe. Zato lahko z uporabo enakih napetosti na modulatorjih dobite vse gradacije sijaja zaslona - od svetlo bele do črne. Tako lahko barvni kineskopi brez popačenj reproducirajo tudi črno-belo sliko.
Yu.F.Opadchy, Analogna in digitalna elektronika, 2000
Katodna cev(CRT) - elektronska naprava v obliki cevi, podolgovate (pogosto s stožčastim podaljškom) v smeri osi elektronskega žarka, ki se oblikuje v CRT. CRT je sestavljen iz elektronsko-optičnega sistema, odklonskega sistema in fluorescentnega zaslona ali tarče. Popravilo televizorjev v Butovu, za pomoč se obrnite na nas.
CRT klasifikacija
Klasifikacija CRT je izjemno težka zaradi njihove ekstremnosti
o široki uporabnosti v znanosti in tehnologiji ter možnosti modificiranja zasnove za pridobitev tehničnih parametrov, ki so potrebni za izvedbo določene tehnične zamisli.
Odvisnosti od metode krmiljenja elektronskega žarka CRT so razdeljene na:
elektrostatični (z elektrostatičnim sistemom za odklon žarka);
elektromagnetni (s sistemom za odklon elektromagnetnega žarka).
Glede na namen so CRT razdeljeni na:
elektronskografične cevi (sprejemne, televizijske, osciloskopske, indikatorske, televizijske oznake, kodirne itd.)
optično-elektronske pretvorne cevi (oddajne televizijske cevi, elektronsko-optični pretvorniki itd.)
katodna stikala (komutatorji);
drugih CRT.
Elektronski grafični CRT
Elektronski grafični CRT - skupina katodnih cevi, ki se uporabljajo na različnih področjih tehnologije za pretvorbo električnih signalov v optične (pretvorba signal v svetlobo).
Elektronske grafične CRT so razdeljene na:
Odvisno od aplikacije:
televizijski sprejem (kineskopi, CRT z ultra visoko ločljivostjo za posebne televizijske sisteme itd.)
sprejemni osciloskop (nizkofrekvenčni, visokofrekvenčni, supervisokofrekvenčni, impulzni visokonapetostni itd.)
indikator sprejema;
spominjanje;
značke;
kodiranje;
drugih CRT.
Zgradba in delovanje CRT z elektrostatičnim sistemom za odklon snopa
Katodno cev sestavljajo katoda (1), anoda (2), nivelirni valj (3), zaslon (4), ravninski (5) in višinski (6) regulator.
Pod delovanjem foto ali toplotne emisije se elektroni izbijejo iz katodne kovine (tanka vodna spirala). Ker se med anodo in katodo vzdržuje napetost (potencialna razlika) nekaj kilovoltov, se ti elektroni, poravnani z valjem, premikajo v smeri anode (votlega valja). Elektroni, ki letijo skozi anodo, pridejo do ravninskih regulatorjev. Vsak regulator je dve kovinski plošči, nasprotno nabiti. Če je leva plošča negativno nabita, desna plošča pa pozitivno, bodo elektroni, ki gredo skozi njiju, odstopali v desno in obratno. Višinske kontrole delujejo na enak način. Če na te plošče dovedemo izmenični tok, bo mogoče nadzorovati pretok elektronov tako v vodoravni kot v navpični ravnini. Na koncu svoje poti tok elektronov zadene zaslon, kjer lahko povzroči slike.
