Ipadala ang iyong mabuting gawa sa base ng kaalaman ay simple. Gamitin ang form sa ibaba
Ang mga mag-aaral, nagtapos na mga estudyante, mga batang siyentipiko na gumagamit ng base ng kaalaman sa kanilang pag-aaral at trabaho ay lubos na magpapasalamat sa iyo.
Nai-post sa http://www.allbest.ru/
MINISTERYO NG KULTURA NG RUSSIAN FEDERATION
FEDERAL STATE BUDGET EDUCATIONAL INSTITUTION
HIGHER PROFESSIONAL EDUCATION
"ST. PETERSBURG STATE INSTITUTE
SINA AT TELEBISYON"
TRABAHO NG KURSO
Naaayon sa paksa “OPERATING PRINCIPLE NG ISANG CHODE RAY TUBE. BENTE AT DISADVANTAGES"
sa disiplinaPisikal na batayan ng pagkuha ng impormasyon
natapos ni: 3rd year student Viktorovich A.I.
FTKiT Instrumentation 1 group
Sinuri ko ang Gazeeva I.V.
St. Petersburg 2017
- 1. Pangkalahatang impormasyon
- 2. Ang operating prinsipyo ng pagtanggap ng electronic ray tube(kinescope)
- 3. Kulayan ang mga tubo ng larawan
- 4. Mga kalamangan at kahinaan ng CRT
- 1. Ay karaniwankatalinuhan
- kulay ng radial deflection kinescope
SA mga aparatong electron beam isang manipis na sinag ng mga electron (beam) ay nilikha na hinihimok ng isang electric o magnetic field, o pareho. Kasama sa mga device na ito ang mga cathode ray tubes para sa radar indicator device, para sa oscillography, pagtanggap ng mga larawan sa telebisyon (picture tubes), transmission ng mga imahe sa telebisyon, pati na rin ang mga storage tube, cathode ray switch, electron microscope, electronic image converter, atbp. Karamihan sa cathode ray ang mga kagamitan ay ginagamit para sa pagtanggap nakikitang mga larawan sa isang fluorescent screen; tinawag sila elektronikong graphic. Ang pinakakaraniwang oscillographic at television receiving tubes ay isinasaalang-alang, kung saan ang indicator tubes ng radar at hydroacoustic station ay malapit din.
Ang mga tubo ay maaaring may pagtutok ng electron beam ng isang electric o magnetic field at may electric o magnetic deflection ng beam. Depende sa kulay ng imahe sa fluorescent screen, may mga tubo na may berde, orange o yellow-orange na glow - para sa visual na pagmamasid, asul - para sa pagkuha ng mga oscillograms, puti o tri-color - para sa pagtanggap ng mga imahe sa telebisyon. Bilang karagdagan, ang mga tubo ay ginawa na may iba't ibang tagal ng screen glow pagkatapos ng pagwawakas ng mga epekto ng elektron (ang tinatawag na liwanag ng araw). Ang mga tubo ay naiiba din sa laki ng screen at materyal ng silindro (salamin o metal-glass) at iba pang mga palatandaan.
2. Prinsipyo ng pagpapatakbo ng host tubo ng cathode ray(kinescope)
Ang operasyon ng isang cathode ray tube (CRT) o simpleng kinescope, tulad ng anumang electron tube, ay batay sa prinsipyo ng electron emission. Gaya ng alam na natin, ang conductivity ng isang substance ay dahil sa pagkakaroon ng mga libreng electron sa loob nito. Sa ilalim ng impluwensya ng init, ang mga libreng particle na ito ay umalis sa konduktor mismo, na bumubuo ng isang uri ng "ulap" ng mga electron. Ang ari-arian na ito ay tinatawag na "thermionic emission". Kung ang isa pang elektrod na may positibong potensyal ay inilagay malapit sa konduktor na ito, bukod pa rito ay pinainit ng isang filament (tawagin natin itong isang cathode), kung gayon ang mga libreng particle na inilabas mula sa cathode sa pamamagitan ng thermal emission ay magsisimulang lumipat sa espasyo (naaakit) patungo sa elektrod na ito at isang lalabas ang electric current. At kung ang mga karagdagang electrodes (karaniwang mesh) ay inilalagay sa pagitan ng mga pangunahing electrodes (anode at cathode), magkakaroon din tayo ng pagkakataon na ayusin ang daloy na ito ng mga electron. Ang prinsipyong ito ay ginagamit sa mga vacuum tube, at siyempre sa mga picture tube. Sa isang TV picture tube (o isang cathode ray tube ng isang oscilloscope), ang anode ay isang espesyal na layer (phosphor), kapag natamaan ito ng mga electron, nagiging sanhi sila ng glow . Kung ikinonekta mo ang picture tube sa TV sa form na ito, tulad ng inilarawan sa itaas, makikita lang namin ang isang kumikinang na tuldok sa screen. Upang makakuha ng isang buong imahe, kinakailangan na ilihis ang sinag ng mga lumilipad na electron.
Una, pahalang: line scan. Pangalawa, patayo: frame scan.
Ang isang sistema ng pagpapalihis ay ginagamit upang ilihis ang sinag. (OS), na isang set ng mga coils: dalawa para sa vertical deflection at dalawa para sa horizontal deflection. Ang signal na inilapat sa mga coil na ito ay lumilikha ng isang magnetic field sa kanila, na nagpapalihis sa sinag. Ang deflection system mismo ay umaangkop sa leeg ng kinescope.
Ang line coil ay nagpapalihis sa electron beam nang pahalang. (nga pala, sa mga dayuhang diagram ang terminong "HORIZONTAL" ay ginagamit nang mas madalas kaysa sa "line scan"). Bukod dito, nangyayari ito sa medyo mataas na dalas: mga 15 kHz.
Upang ganap na mapalawak ang raster, ginagamit din ang vertical (frame) beam deflection. Kasabay nito, ang dalas sa frame coil ay mas mababa (50Hz).
Ang magiging resulta ay ang sumusunod na larawan: sa isang buong frame, ang sinag ay namamahala na tumakbo mula kaliwa hanggang kanan ng ilang beses (625 na eksakto), gumuhit ng isang linya sa screen, kumbaga.
Upang maiwasan ang mga reverse lines na makita sa screen, ginagamit ang isang espesyal na beam suppression circuit.
Sa pamamagitan ng pagsasaayos ng boltahe sa mga electrodes ng kinescope, maaari mong ayusin ang liwanag ng glow (ang rate ng daloy ng electron beam), ang kaibahan nito, at i-focus din ang beam. Sa pagsasagawa (sa totoong mga kondisyon), ang signal ng imahe ay ibinibigay sa cathode ng kinescope at ang liwanag ay nababagay sa pamamagitan ng pagbabago ng boltahe sa modulator. Ang halimbawang tinalakay sa itaas ay mahalagang isang kulay na bersyon lamang ng kinescope, kung saan ang Ang signal ng imahe ay naiiba lamang sa mga gradasyon (mga pagkakaiba sa mga lugar ng liwanag) ng imahe.
Anggulo ng sinag
Ang anggulo ng pagpapalihis ng CRT beam ay ang pinakamataas na anggulo sa pagitan ng dalawang posibleng posisyon ng electron beam sa loob ng bombilya kung saan nakikita pa rin ang isang maliwanag na lugar sa screen. Ang ratio ng diagonal (diameter) ng screen sa haba ng CRT ay depende sa anggulo. Para sa mga oscillographic CRT, kadalasan ito ay hanggang 40°, na dahil sa pangangailangang pataasin ang sensitivity ng beam sa mga epekto ng mga deflection plate at matiyak ang linearity ng mga katangian ng deflection. Para sa unang mga tubo ng larawan sa telebisyon ng Sobyet na may bilog na screen, ang anggulo ng pagpapalihis ay 50°; para sa mga tubo ng itim-at-puting larawan ng mga susunod na paglabas ay 70°; simula noong 1960 ay tumaas ito sa 110° (isa sa mga unang tulad nito. Ang mga tubo ng larawan ay 43LK9B). Para sa mga tubo ng larawan ng domestic na kulay ito ay 90°.
Habang tumataas ang anggulo ng deflection ng beam, bumababa ang mga sukat at bigat ng kinescope, gayunpaman:
· tumataas ang kapangyarihang natupok ng mga unit ng pag-scan. Upang malutas ang problemang ito, ang diameter ng leeg ng kinescope ay nabawasan, na, gayunpaman, ay nangangailangan ng pagbabago sa disenyo ng electron gun.
· ang mga kinakailangan para sa katumpakan ng pagmamanupaktura at pagpupulong ng sistema ng pagpapalihis ay tumataas, na nakamit sa pamamagitan ng pag-assemble ng kinescope na may sistema ng pagpapalihis sa isang solong module at pag-assemble nito sa pabrika.
· ang bilang ng mga kinakailangang elemento para sa pag-set up ng raster geometry at pagtaas ng impormasyon.
Ang lahat ng ito ay humantong sa ang katunayan na sa ilang mga lugar 70-degree na mga tubo ng larawan ay ginagamit pa rin. Gayundin, ang isang anggulo na 70° ay patuloy na ginagamit sa maliit na laki na itim at puting mga tubo ng larawan (halimbawa, 16LK1B), kung saan ang haba ay hindi gumaganap ng ganoong kahalagang papel.
Ion bitag
Dahil imposibleng lumikha ng perpektong vacuum sa loob ng CRT, ang ilang mga molekula ng hangin ay nananatili sa loob. Kapag bumabangga sa mga electron, bumubuo sila ng mga ions, na, na may mass na maraming beses na mas malaki kaysa sa mass ng mga electron, halos hindi lumihis, unti-unting sinusunog ang pospor sa gitna ng screen at bumubuo ng tinatawag na ion spot. Upang labanan ito, hanggang sa kalagitnaan ng 1960s, ang prinsipyo ng "ion trap" ay ginamit: ang axis ng electron gun ay matatagpuan sa isang tiyak na anggulo sa axis ng kinescope, at isang adjustable magnet na matatagpuan sa labas ay nagbigay ng isang field na pumipihit sa daloy ng mga electron patungo sa axis. Ang napakalaking mga ion, na gumagalaw nang patuwid, ay nahulog sa bitag mismo.
Gayunpaman, pinilit ng konstruksiyon na ito ang pagtaas sa diameter ng leeg ng kinescope, na humantong sa pagtaas ng kinakailangang kapangyarihan sa mga coils ng deflection system.
Noong unang bahagi ng 1960s, isang bagong paraan ng pagprotekta sa phosphor ay binuo: aluminizing ang screen, na dindoble ang maximum na liwanag ng kinescope, inaalis ang pangangailangan para sa isang ion trap.
Pagkaantala sa pagbibigay ng boltahe sa anode o modulator
Sa isang TV, ang pahalang na pag-scan kung saan ay ginawa gamit ang mga lamp, ang boltahe sa anode ng kinescope ay lilitaw lamang pagkatapos ng output na pahalang na pag-scan na lampara at ang damper diode ay uminit. Sa oras na ito, uminit na ang init ng kinescope.
Ang pagpapakilala ng all-semiconductor circuitry sa mga horizontal scanning unit ay nagbigay ng problema sa pinabilis na pagkasira ng mga kinescope cathodes dahil sa supply ng boltahe sa anode ng kinescope nang sabay-sabay sa pag-on. Upang labanan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, ang mga amateur na yunit ay binuo na naantala ang supply ng boltahe sa anode o modulator ng kinescope. Ito ay kagiliw-giliw na sa ilan sa kanila, sa kabila ng katotohanan na sila ay inilaan para sa pag-install sa all-solid-state na telebisyon, isang radio tube ang ginamit bilang isang elemento ng pagkaantala. Nang maglaon, nagsimulang gumawa ng mga telebisyon industriyal na produksyon, kung saan ang naturang pagkaantala ay ibinigay sa simula.
3. Kulayan ang mga tubo ng larawan
Kulay ng kinescope device. 1 --Electron na mga baril. 2 -- Mga electron ray. 3 -- Focusing coil. 4 -- Mga deflection coils. 5 -- Anod. 6 -- Isang maskara na nagpapahintulot sa pulang sinag na tumama sa pulang pospor, atbp. 7 -- Pula, berde at asul na mga butil ng pospor. 8 -- Mask at phosphor butil (pinalaki).
Ang isang kulay na kinescope ay naiiba sa isang itim at puti dahil mayroon itong tatlong baril - "pula", "berde" at "asul" (1). Alinsunod dito, tatlong uri ng phosphor ang inilalapat sa screen 7 sa ilang pagkakasunud-sunod - pula, berde at asul ( 8 ).
Depende sa uri ng maskara na ginamit, ang mga baril sa leeg ng kinescope ay matatagpuan sa hugis ng delta (sa mga sulok ng isang equilateral triangle) o planar (sa parehong linya). Ang ilang mga electrodes na may parehong pangalan mula sa iba't ibang mga electron gun ay konektado ng mga conductor sa loob ng kinescope. Ang mga ito ay accelerating electrodes, tumututok electrodes, heater (nakakonekta sa parallel) at, madalas, modulators. Ang panukalang ito ay kinakailangan upang i-save ang bilang ng mga kinescope pin, dahil sa limitadong sukat kanyang leeg.
Tanging ang sinag mula sa pulang baril ang tumama sa pulang pospor, tanging ang sinag mula sa berdeng baril ang tumama sa berde, atbp. Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng pag-install ng metal na grid sa pagitan ng mga baril at ng screen, na tinatawag na maskara (6 ). Sa modernong mga tubo ng larawan, ang maskara ay gawa sa invar - isang uri ng bakal na may maliit na koepisyent ng thermal expansion.
CRT na may shadow mask
Para sa ganitong uri ng CRT, ang maskara ay isang metal (karaniwang Invar) na grid na may mga bilog na butas sa tapat ng bawat triad ng mga elemento ng phosphor. Ang criterion para sa kalidad ng imahe (sharpness) ay ang tinatawag na grain pitch o dot pitch, na nagpapakilala sa distansya sa millimeters sa pagitan ng dalawang elemento ng phosphor (tuldok) ng parehong kulay. Kung mas maikli ang distansyang ito, mas mataas ang kalidad ng imahe na maaaring kopyahin ng monitor. Ang CRT screen na may shadow mask ay kadalasang bahagi ng isang sphere na may medyo malaking diameter, na maaaring mapansin ng convexity ng screen ng mga monitor na may ganitong uri ng CRT (o maaaring hindi kapansin-pansin kung ang radius ng sphere ay masyadong malaki). Ang mga disadvantages ng isang CRT na may shadow mask ay kasama ang katotohanang iyon malaking bilang ng ang mga electron (mga 70%) ay pinanatili ng maskara at hindi maabot ang mga elemento ng pospor. Ito ay maaaring maging sanhi ng pag-init ng mask at maging thermally distorted (na maaaring maging sanhi ng mga kulay sa screen na mag-distort). Bilang karagdagan, sa mga CRT ng ganitong uri ay kinakailangan na gumamit ng isang pospor na may mas mataas na liwanag na output, na humahantong sa ilang pagkasira sa pag-awit ng kulay. Kung pinag-uusapan natin ang mga pakinabang ng mga CRT na may maskara ng anino, dapat nating tandaan ang mahusay na kalinawan ng nagresultang imahe at ang kanilang kamag-anak na mura.
CRT na may aperture grille
Sa naturang CRT walang mga pinholes sa mask (karaniwang gawa sa foil). Sa halip na mga ito, ang mga manipis na patayong butas ay ginawa mula dito tuktok na gilid mga maskara hanggang sa ibaba. Kaya, ito ay isang sala-sala ng mga patayong linya. Dahil sa ang katunayan na ang maskara ay ginawa sa ganitong paraan, ito ay napaka-sensitibo sa anumang uri ng panginginig ng boses (na, halimbawa, ay maaaring mangyari kapag bahagyang nag-tap sa screen ng monitor. Ito ay dinagdagan sa lugar ng manipis na pahalang na mga wire. Sa monitor na may sukat na 15 pulgada, ang naturang wire ay isa sa 17 at 19 dalawa , at sa malalaking mga tatlo o higit pa. Sa lahat ng gayong modelo, ang mga anino mula sa mga wire na ito ay kapansin-pansin, lalo na sa isang maliwanag na screen. Sa una maaari silang maging medyo nakakainis, ngunit sa paglipas ng panahon masasanay ka. Marahil ito ay maaaring maiugnay sa mga pangunahing disadvantages ng mga CRT na may aperture grille. Ang screen ng naturang mga CRT ay bahagi ng isang malaking diameter na silindro. Bilang resulta, ito ay ganap na patag na patayo at bahagyang matambok nang pahalang. Isang analogue ng dot pitch (tulad ng para sa isang CRT na may shadow mask) dito ay ang strip pitch - ang pinakamababang distansya sa pagitan ng dalawang phosphor strips ng parehong kulay (sinusukat sa millimeters). Ang bentahe ng naturang Ang mga CRT kumpara sa nauna ay mas puspos na mga kulay at isang mas contrasting na imahe, at
Ito rin ay isang patag na screen, na lubos na nakakabawas sa dami ng liwanag na nakasisilaw dito. Kasama sa mga disadvantage ang bahagyang mas kaunting kalinawan ng teksto sa screen.
CRT na may slit mask
Ang slit mask CRT ay isang kompromiso sa pagitan ng dalawang teknolohiyang inilarawan na. Dito, ang mga butas sa maskara na naaayon sa isang phosphor triad ay ginawa sa anyo ng mga pinahabang vertical slits ng maikling haba. Ang mga katabing patayong hilera ng naturang mga slits ay bahagyang na-offset na may kaugnayan sa bawat isa. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga CRT na may ganitong uri ng maskara ay may kumbinasyon ng lahat ng mga pakinabang na likas dito. Sa pagsasagawa, ang pagkakaiba sa pagitan ng imahe sa isang CRT na may slit o aperture grating ay hindi gaanong kapansin-pansin. Ang mga CRT na may slit mask ay karaniwang tinatawag na Flatron, DynaFlat, atbp.
4. Mga kalamangan at kawalan ng CRT
Mga kalamangan ng isang kinescope:
1. Malawak na kulay gamut ng isang CRT-based na display dahil sa paggamit ng mga phosphors na may mataas na kadalisayan ng emitted na kulay.
2. Sapat na liwanag at contrast ng imahe para sa karamihan ng mga application.
3. Medyo mababa ang gastos.
4. Ang imahe ay maaaring obserbahan sa mga kondisyon ng direktang pag-iilaw ng sikat ng araw, hindi tulad ng mga screen ng LCD (kung saan ito dumidilim at nawawala).
5. Mababang pagkawalang-galaw. Ang electron beam ay maaaring kontrolin sa mataas na bilis at samakatuwid ang mga CRT ay ginagamit sa mga oscilloscope at telecine projector (para sa pag-convert ng mga imahe mula sa pelikula sa isang signal ng telebisyon sa real time).
Mga kawalan ng kinescope:
1. Malaking sukat at timbang.
2. Ang hirap ng paggawa ng mga CRT na may malalaking diagonal.
3. Tumaas na pagkonsumo ng enerhiya.
4. Pagkasira ng pag-render ng kulay sa paglipas ng panahon dahil sa pagtanda ng phosphor at cathode material.
5. Pagkutitap ng imahe.
6. Mapanganib na electromagnetic radiation.
7. Kung ang display ng CRT ay hindi wastong na-configure, maaaring mangyari ang mga geometric na distortion, misalignment, at defocusing.
8. Ang mga CRT ay madaling kapitan sa mga panlabas na magnetic field.
9. Mas mataas na mga kinakailangan para sa kaligtasan ng kuryente. Ang pagkakaroon ng mga circuit na may mataas na boltahe sa loob ng display ay naglalagay ng mga espesyal na pangangailangan sa kanilang pagkakabukod at ang kalidad ng paggawa ng mga elektronikong sangkap sa mga circuit na ito.
10. Kapag ang isang still na imahe ay ipinapakita sa screen sa loob ng mahabang panahon, ang electron beam ay "tumatama" sa mga tuldok ("mga butil") ng phosphor milyun-milyong beses. Sa kasong ito, ang phosphor ay "nasunog" at isang permanenteng "ghost" na imahe ay lilitaw sa screen.
11. Ang mga CRT ay sumasabog (dahil may vacuum sa loob ng bulb). Kaya pala may makapal silang glass flask. Ang pagtatapon ng mga naturang display ay dapat isaalang-alang ang mga kinakailangan sa kaligtasan.
Bibliograpiya
1. Mga pisikal na pundasyon ng pagkuha ng impormasyon: buod ng sanggunian / I.V. Gazeeva. - St. Petersburg: SPbGIKiT, 2017. - 211 p.
2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Kinescope
3. http://megabook.ru
Nai-post sa Allbest.ru
Mga katulad na dokumento
Ang konsepto ng electric current. Pag-uugali ng daloy ng elektron sa iba't ibang kapaligiran. Mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang vacuum electron beam tube. Agos ng kuryente sa mga likido, metal, semiconductor. Konsepto at uri ng conductivity. Ang kababalaghan ng paglipat ng electron-hole.
pagtatanghal, idinagdag noong 11/05/2014
Organisasyon ng proseso ng pagsingaw ng electron beam. Formula para sa electrostatic boltahe sa pagitan ng cathode at anode, pagtaas sa target na temperatura sa ibabaw sa isang segundo. Pagkalkula ng kasalukuyang beam at temperatura sa ibabaw ng bombarded na materyal.
artikulo, idinagdag noong 08/31/2013
Disenyo, prinsipyo ng pagpapatakbo at layunin ng isang electronically commutated fan na may built-in na electronics. Ang kalamangan nito at pagsubok sa pagganap. Pagkakaiba sa pagitan ng kasabay at asynchronous na mga motor. Ang prinsipyo ng proportional-integral-derivative controller.
gawaing laboratoryo, idinagdag noong 04/14/2015
Repasuhin ang Xtress 3000 G3/G3R device at ang TFS-3007-HP X-ray tube na ginamit dito, pagsusuri ng kagamitan at dokumentasyon. Pag-unlad ng 0.3RSV1-Cr X-ray tube: disenyo at thermal pagkalkula ng anode at cathode units, insulator, casing.
thesis, idinagdag noong 06/17/2012
Konsepto at mga globo praktikal na gamit mga electro-optical converter bilang mga device na nagko-convert ng mga electronic signal sa optical radiation o sa isang imaheng naa-access sa perception ng tao. Istraktura, layunin at layunin, prinsipyo ng pagpapatakbo.
pagtatanghal, idinagdag noong 11/04/2015
Paglalarawan ng teknolohiya para sa paggawa ng isang electron-hole junction. Pag-uuri ng nabuong electron-hole junction ayon sa cutoff frequency at power dissipation. Pag-aaral ng mga pangunahing tampok ng paggamit ng mga istruktura ng diode sa mga integrated circuit.
course work, idinagdag noong 11/14/2017
Pagkuha ng mga imahe sa monochrome cathode ray tubes. Mga katangian ng mga likidong kristal. Mga teknolohiya para sa paggawa ng mga likidong kristal na monitor. Mga kalamangan at kawalan ng mga display batay sa mga panel ng plasma. Pagkuha ng stereoscopic na imahe.
pagtatanghal, idinagdag noong 03/08/2015
Ang pag-aaral ng light-emitting diode bilang isang semiconductor device na may electron-hole junction na lumilikha ng optical radiation kapag may dumaan na electric current dito. Kasaysayan ng imbensyon, mga pakinabang at disadvantages, saklaw ng LED application.
pagtatanghal, idinagdag noong 10/29/2014
Ang prinsipyo ng pagtatayo at pagpapatakbo ng heat pipe ng Grover. Ang mga pangunahing paraan ng paglilipat ng thermal energy. Mga kalamangan at kawalan ng loop heat pipe. Mga promising na uri ng heat pipe cooler. Mga tampok ng disenyo at mga katangian ng mga heat pipe.
abstract, idinagdag 08/09/2015
Mga katangian ng paghahambing mga sensor Pagpili ng sensor ng antas ng dalas at ang inirerekumendang paraan ng pagsukat, mga pakinabang at disadvantage nito. Mga parameter at profile ng antas ng tubo. Excitation-collection system, nonlinearity at mga error sa temperatura.
Mga aplikasyon ng cathode ray tube
Ang mga tubo ng cathode ray ay ginagamit sa mga oscilloscope upang sukatin ang mga anggulo ng boltahe at bahagi, pag-aralan ang kasalukuyang o boltahe na mga waveform, atbp. Ang mga tubo na ito ay ginagamit sa mga pag-install ng telebisyon at radar.
Mga tubo ng cathode ray meron iba't ibang uri. Ayon sa paraan ng paggawa ng isang electron beam, nahahati sila sa mga tubo na may malamig at pinainit na katod. Ang mga cold cathode tube ay medyo bihira, dahil ang kanilang operasyon ay nangangailangan ng napakataas na boltahe (30-70 kV). Ang mga tubo na may pinainit na katod ay malawakang ginagamit. Ang mga tubo na ito ayon sa paraan ng kontrol sinag ng elektron ay nahahati din sa dalawang uri: electrostatic at magnetic. Sa electrostatic tubes, ang electron beam ay kinokontrol gamit ang isang electric field, at sa magnetic tubes - gamit magnetic field.
Electrostatically controlled cathode ray tubes Ginagamit ang mga ito sa mga oscilloscope at lubhang magkakaiba sa disenyo. Ito ay sapat na para sa mga mag-aaral na maging pamilyar sa prinsipyo ng pagtatayo ng naturang tubo na naglalaman ng mga pangunahing pamantayang elemento. Ang isang tubo ng uri 13LOZ7, na ipinakita sa talahanayan na may ilang mga pagpapasimple, ay nakakatugon sa mga layuning ito.
Ang cathode ray tube ay isang well-evacuated glass container na naglalaman ng mga electrodes. Malapad na dulo ng tubo - screen - na may sa loob pinahiran ng fluorescent substance. Ang materyal ng screen ay kumikinang kapag tinamaan ng mga electron. Ang pinagmulan ng mga electron ay isang hindi direktang pinainit na katod. Ang katod ay binubuo ng isang filament 7 na ipinasok sa isang manipis na tubo ng porselana (insulator), kung saan inilalagay ang isang silindro 6 na may patong na oksido sa dulo (cathode), dahil sa kung saan ang radiation ng elektron ay nakamit sa isang direksyon lamang. Ang mga electron na ibinubuga mula sa cathode ay nagmamadali sa anodes 4 at 3, na may medyo mataas na potensyal na nauugnay sa katod (ilang daang volts). Upang hubugin ang isang sinag ng mga electron at ituon ito sa isang screen, ang sinag ay dumadaan sa isang serye ng mga electrodes. Gayunpaman, dapat bigyang-pansin lamang ng mga mag-aaral ang tatlong electrodes: modulator (control cylinder) 5, unang anode 4 at pangalawang anode 3. Ang modulator ay isang tubular electrode kung saan ang isang negatibong potensyal ay inilalapat kaugnay sa katod. Dahil dito, ang electron beam na dumadaan sa modulator ay i-compress sa isang makitid na beam (beam) at ididirekta ng electric field sa pamamagitan ng butas sa anode patungo sa screen. Sa pamamagitan ng pagtaas o pagbaba ng potensyal ng control electrode, maaari mong i-regulate ang bilang ng mga electron sa beam, ibig sabihin, ang intensity (liwanag) ng glow ng screen. Gamit ang mga anod, hindi lamang isang accelerating field ang nalilikha (sigurado ang pagbilis ng mga electron), ngunit sa pamamagitan ng pagbabago ng potensyal ng isa sa mga ito, maaari mong mas tumpak na ituon ang electron beam sa screen at makakuha ng higit na sharpness ng luminous point. Karaniwan, ang pagtutok ay nagagawa sa pamamagitan ng pagbabago ng potensyal ng unang anode, na tinatawag na pagtutok.
Ang electron beam, na lumalabas sa butas sa anode, ay dumadaan sa pagitan ng dalawang pares ng deflection plates 1,2 at tumama sa screen, na nagiging sanhi ng pagkinang nito.
Sa pamamagitan ng paglalapat ng boltahe sa mga deflection plate, posibleng ilihis ang sinag at ilipat ang maliwanag na lugar mula sa gitna ng screen. Ang magnitude at direksyon ng bias ay nakasalalay sa boltahe na inilapat sa mga plato at ang polarity ng mga plato. Ipinapakita ng talahanayan ang kaso kapag ang boltahe ay inilapat lamang sa mga vertical na plato 2. Sa ipinahiwatig na polarity ng mga plato, ang electron beam ay inilipat sa kanan sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng electric field. Kung ang boltahe ay inilapat sa mga pahalang na plato 1, ang sinag ay lilipat sa patayong direksyon.
Ang ibabang bahagi ng talahanayan ay nagpapakita ng isang paraan para sa pagkontrol sa isang sinag gamit ang isang magnetic field na nilikha ng dalawang magkaparehong patayo na mga coils (bawat coil ay nahahati sa dalawang seksyon), ang mga axes na may mga vertical at pahalang na direksyon. Ipinapakita ng talahanayan ang kaso kapag walang kasalukuyang sa horizontal coil at ang vertical coil ay nagbibigay ng beam displacement lamang sa pahalang na direksyon.
Ang magnetic field ng pahalang na coil ay nagiging sanhi ng paglipat ng sinag sa patayong direksyon. Ang pinagsamang pagkilos ng mga magnetic field ng dalawang coils ay nagsisiguro na ang beam ay gumagalaw sa buong screen.
Ang mga magnetikong tubo ay ginagamit sa mga telebisyon.
Mga Layunin ng Trabaho
- pangkalahatang pamilyar sa disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga electronic oscilloscope,
- pagtukoy ng sensitivity ng oscilloscope,
- Nagsasagawa ng ilang mga sukat sa isang alternating current circuit gamit ang isang oscilloscope.
Pangkalahatang impormasyon tungkol sa disenyo at pagpapatakbo ng isang electronic oscilloscope
Gamit ang cathode ng cathode ray tube ng oscilloscope, ang isang electron flow ay nilikha, na nabuo sa tube sa isang makitid na sinag na nakadirekta patungo sa screen. Ang isang electron beam na nakatutok sa screen ng tubo ay nagiging sanhi ng isang maliwanag na lugar sa punto ng epekto, ang liwanag nito ay nakasalalay sa enerhiya ng beam (ang screen ay pinahiran ng isang espesyal na komposisyon ng luminescent na kumikinang sa ilalim ng impluwensya ng electron beam). Ang electron beam ay halos inertialess, kaya ang light spot ay maaaring ilipat halos kaagad sa anumang direksyon sa buong screen kung ang isang electric field ay inilapat sa electron beam. Ang field ay nilikha gamit ang dalawang pares ng plane-parallel plate na tinatawag na deflector plates. Ang mababang pagkawalang-galaw ng beam ay ginagawang posible na obserbahan ang mabilis na pagbabago ng mga proseso na may dalas na 10 9 Hz o higit pa.
Isinasaalang-alang ang mga umiiral na oscilloscope, iba-iba sa disenyo at layunin, makikita mo na ang kanilang functional diagram ay halos pareho. Ang pangunahing at ipinag-uutos na mga node ay dapat na:
Cathode ray tube para sa visual na pagmamasid ng proseso sa ilalim ng pag-aaral;
Mga supply ng kuryente upang makuha ang mga kinakailangang boltahe na ibinibigay sa mga electrodes ng tubo;
Device para sa pagsasaayos ng liwanag, pagtutok at paglipat ng sinag;
I-scan ang generator para sa paglipat ng electron beam (at, nang naaayon, ang maliwanag na lugar) sa screen ng tubo sa isang tiyak na bilis;
Mga amplifier (at attenuator) na ginagamit upang palakasin o pahinain ang boltahe ng signal na sinusubok kung ito ay hindi sapat upang kapansin-pansing ilihis ang sinag sa screen ng tubo o, sa kabaligtaran, ay masyadong mataas.
Cathode ray tube device
Una sa lahat, isaalang-alang natin ang aparato ng isang cathode ray tube (Larawan 36.1). Kadalasan ito ay isang glass flask 3, na inilikas sa isang mataas na vacuum. Sa makitid na bahagi nito ay mayroong isang heated cathode 4, kung saan ang mga electron ay ibinubuga dahil sa thermionic emission.Ang isang sistema ng cylindrical electrodes 5, 6, 7 ay nakatutok sa mga electron sa isang makitid na sinag 12 at kinokontrol ang intensity nito. Sinusundan ito ng dalawang pares ng mga deflection plate 8 at 9 (pahalang at patayo) at, sa wakas, screen 10 - sa ilalim ng bombilya 3, na pinahiran ng isang luminescent na komposisyon, dahil kung saan ang bakas ng electron beam ay makikita.
Kasama sa cathode ang isang tungsten filament - heater 2, na matatagpuan sa isang makitid na tubo, ang dulo nito (upang mabawasan ang pag-andar ng electron work) ay natatakpan ng isang layer ng barium o strontium oxide at talagang pinagmumulan ng daloy ng elektron.
Ang proseso ng paghubog ng mga electron sa isang makitid na sinag gamit ang mga electrostatic na patlang ay sa maraming paraan ay katulad ng epekto ng mga optical lens sa isang light beam. Samakatuwid, ang sistema ng mga electrodes 5,6,7 ay tinatawag na electro-optical device.
Ang Electrode 5 (modulator) sa anyo ng isang saradong silindro na may makitid na butas ay nasa ilalim ng isang bahagyang negatibong potensyal na nauugnay sa katod at gumaganap ng mga function na katulad ng control grid ng isang electron tube. Sa pamamagitan ng pagpapalit ng magnitude ng negatibong boltahe sa modulating o control electrode, maaari mong baguhin ang bilang ng mga electron na dumadaan sa butas nito. Samakatuwid, gamit ang isang modulating electrode, maaari mong kontrolin ang liwanag ng beam sa screen. Ang potentiometer na kumokontrol sa dami ng negatibong boltahe sa modulator ay ipinapakita sa front panel ng oscilloscope na may inskripsyon na "liwanag".
Ang isang sistema ng dalawang coaxial cylinders 6 at 7, na tinatawag na una at pangalawang anodes, ay nagsisilbi upang mapabilis at ituon ang sinag. Ang electrostatic field sa puwang sa pagitan ng una at pangalawang anodes ay nakadirekta sa paraang pinalihis nito muli ang diverging trajectories ng mga electron patungo sa axis ng cylinder, katulad ng optical system ng dalawang lens ay kumikilos sa isang diverging beam ng liwanag. Sa kasong ito, ang cathode 4 at modulator 5 ay bumubuo sa unang electron lens, at ang isa pang electron lens ay tumutugma sa una at pangalawang anodes.
Bilang isang resulta, ang electron beam ay nakatutok sa isang punto na dapat ay nasa eroplano ng screen, na posible sa naaangkop na pagpili ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng una at pangalawang anodes. Ang potentiometer knob na kumokontrol sa boltahe na ito ay matatagpuan sa front panel ng oscilloscope na may inskripsiyong "focus".
Kapag ang isang electron beam ay tumama sa screen, ang isang malinaw na tinukoy na maliwanag na lugar (naaayon sa cross section ng beam) ay nabuo dito, ang liwanag nito ay nakasalalay sa bilang at bilis ng mga electron sa beam. Karamihan ng Ang enerhiya ng sinag kapag binomba ang screen ay nagiging thermal energy. Upang maiwasang masunog sa luminescent coating, hindi pinapayagan ang mataas na liwanag na may nakatigil na electron beam. Ang sinag ay pinalihis gamit ang dalawang pares ng plane-parallel plates 8 at 9 na matatagpuan sa tamang mga anggulo sa isa't isa.
Kung may potensyal na pagkakaiba sa mga plate ng isang pares, ang isang pare-parehong electric field sa pagitan ng mga ito ay nagpapalihis sa tilapon ng electron beam depende sa magnitude at sign ng field na ito. Ipinapakita ng mga kalkulasyon na ang dami ng pagpapalihis ng sinag sa screen ng tubo D(sa millimeters) na nauugnay sa boltahe ng plate U D at boltahe sa pangalawang anode Ua 2(sa volts) tulad ng sumusunod:
(36.1),
.
Ang mga tubo ng cathode ray, ang pagkilos nito ay batay sa pagbuo at kontrol ng intensity at posisyon ng isa o higit pang mga electron beam, ay inuri ayon sa layunin at paraan ng pagkontrol sa electron beam. Depende sa layunin, ang mga CRT ay nahahati sa pagtanggap, pagpapadala, pag-iimbak, atbp. Ang pagtanggap ng mga tubo ay ginagamit bilang mga aparatong tagapagpahiwatig. Batay sa paraan ng pagkontrol sa electron beam, ang mga CRT ay nahahati sa mga tubo na may electrostatic at magnetic control. Sa una, isang electric field ang ginagamit upang kontrolin ang electron beam, at sa pangalawa, isang magnetic field.
Electrostatically controlled cathode ray tubes nagbibigay ng mga katangian ng mas mataas na dalas, kaya naman malawakang ginagamit ang mga ito bilang mga tagapagpahiwatig sa mga electronic oscilloscope. Isaalang-alang ang pagpapatakbo ng isang electrostatically controlled cathode ray tube, ang disenyo nito ay ipinapakita sa schematically sa figure sa ibaba.
Ito ay isang glass flask, sa makitid na bahagi kung saan matatagpuan ang isang electronic spotlight (EP) at isang deflection system (OS). Sa dulo ng prasko ay may screen (E), na natatakpan espesyal na komposisyon- isang pospor na may kakayahang kumikinang kapag binomba ng isang electron beam. Ang isang electronic spotlight ay binubuo ng isang filament-heated filament (H), isang cathode (K), isang modulator (M) at dalawang anodes (A at A2).
Ang mga electron na umalis sa cathode ay bumubuo ng isang electron cloud, na, sa ilalim ng impluwensya ng anode field, ay gumagalaw patungo sa screen, na bumubuo ng isang electron beam. Ang sinag na ito ay dumadaan sa isang modulator na ginawa sa anyo ng isang flat cylinder na may butas at isang ilalim na bahagi. Ang isang boltahe ng ilang sampu-sampung volts, negatibong nauugnay sa katod, ay inilalapat sa modulator. Ang boltahe na ito ay lumilikha ng isang retarding field, na paunang nakatutok sa electron beam at nagbabago sa liwanag ng screen. Upang makuha ang kinakailangang enerhiya (bilis) ng electron beam, ang isang positibong boltahe na nauugnay sa cathode ay inilalapat sa mga anod: sa anode A1 - sa pagkakasunud-sunod ng ilang daang, at sa anode A2 - ilang libong volts. Ang halaga ng boltahe para sa anode A2 ay pinili mula sa kondisyon ng pagtatakda ng focus ng pangalawang electrostatic lens sa eroplano ng screen.
Ang sistema ng pagpapalihis ng CRT ay binubuo ng dalawang pares ng magkabilang patayo na mga plato na matatagpuan simetrikal na nauugnay sa axis ng bombilya. Ang boltahe na inilapat sa mga plate ay yumuko sa landas ng electron beam, at sa gayon ay nagiging sanhi ng paglihis ng liwanag na lugar sa screen. Ang halaga ng paglihis na ito ay direktang proporsyonal sa boltahe sa mga plato ng OS at inversely proporsyonal sa boltahe Ua sa pangalawang anode.
(figure sa ibaba), tulad ng isang CRT na may electrostatic control, may kasamang ED at isang OS. Ang mga disenyo ng EP ng parehong mga tubo ay magkatulad.
Ang paunang pagtutok ng electron beam sa isang magnetically controlled tube ay isinasagawa din ng dalawang electrostatic lens na nabuo ayon sa pagkakabanggit ng mga electric field sa pagitan ng modulator at ng unang anode at sa pagitan ng una at pangalawang anode. Ang mga pag-andar ng unang anode, kung minsan ay tinatawag na isang accelerating electrode, bukod pa rito ay kinabibilangan ng pagprotekta sa modulator mula sa pangalawang anode, na halos ganap na nag-aalis ng pag-asa ng liwanag ng screen sa boltahe ng pangalawang anode.
Sa loob ng CRT mayroong isa pang elektrod na tinatawag na aquadag (AK). Ang Aquadag ay konektado sa kuryente sa pangalawang anode. Ang pangunahing pagtutok ng electron beam ay isinasagawa ng inhomogeneous magnetic field ng focusing coil (FC), na structurally na matatagpuan sa leeg ng CRT bulb. Ang patlang na ito, na lumitaw kapag ang direktang kasalukuyang dumadaloy sa PC, ay nagbibigay ng mga electron paikot na paggalaw sa paligid ng axis ng beam, na nakatuon ito sa eroplano ng screen.
Ang magnetic OS ay naglalaman ng dalawang pares ng magkakaugnay na magkakaugnay na paikot-ikot na mga paikot-ikot na magkakaugnay, na istrukturang ginawa sa anyo ng isang bloke. Ang resultang field na nilikha ng mga windings na ito ay nagiging sanhi ng mga electron na gumagalaw sa isang bilog na ang radius ay inversely proportional sa lakas ng magnetic field. Ang pag-alis sa field, ang mga beam electron ay gumagalaw nang tangential sa orihinal na tilapon, na lumilihis mula sa geometric axis ng bombilya.
Sa kasong ito, ang pagpapalihis ng electron beam sa isang CRT na may magnetic control ay nakasalalay nang mas kaunti sa halaga ng accelerating na boltahe sa anode A2 kaysa sa pagpapalihis ng beam sa isang CRT na may electrostatic control. Samakatuwid, para sa isang ibinigay na halaga ng boltahe sa pangalawang anode, ang isang magnetically controlled CRT ay nagbibigay ng isang mas malaking deflection angle ng electron beam kaysa sa isang electrostatically controlled CRT, na ginagawang posible na makabuluhang bawasan ang laki nito. Ang karaniwang halaga ng maximum na anggulo ng pagpapalihis sa isang magnetically controlled CRT ay 110°, at sa isang electrostatically controlled CRT hindi ito lalampas sa 30°.
Alinsunod dito, para sa mga ibinigay na halaga ng electron beam deflection, ang isang magnetically controlled CRT ay gumagana sa malalaking halaga boltahe ng pangalawang anode kaysa sa isang electrostatically na kinokontrol na CRT, na nagpapataas ng liwanag ng nagresultang imahe. Dapat itong idagdag sa itaas na ang isang magnetically controlled CRT ay nagbibigay ng mas mahusay na pagtutok ng electron beam, at samakatuwid pinakamahusay na kalidad mga larawan, na paunang natukoy ang kanilang malawakang paggamit bilang mga indicator device para sa mga display ng computer. Ang mga CRT na isinasaalang-alang ay nagbibigay ng isang monochromatic mode para sa pagpapakita ng impormasyon. Sa kasalukuyan, nagiging pangkaraniwan ang mga CRT na may mga larawang may kulay.
(larawan sa ibaba) ay nagpapatupad ng prinsipyo ng pagkuha ng mga larawang may kulay bilang kabuuan ng mga larawan ng pula, berde at asul.
Sa pamamagitan ng pagpapalit ng relatibong liwanag ng bawat isa, maaari mong baguhin ang kulay ng nakitang larawan. Samakatuwid, sa istruktura, ang isang CRT ay naglalaman ng tatlong independiyenteng electron beam, ang mga beam nito ay nakatutok sa isang tiyak na distansya mula sa screen. Sa eroplano ng intersection ng mga ray mayroong isang kulay na naghihiwalay na mask - isang manipis na metal plate na may isang malaking bilang mga butas na ang diameter ay hindi hihigit sa 0.25 mm. Ang screen ng isang kulay na CRT ay heterogenous at binubuo ng maraming luminescent na mga cell, ang bilang nito ay katumbas ng bilang ng mga butas sa maskara. Ang cell ay binubuo ng tatlong pabilog na elemento ng phosphor na kumikinang sa pula, berde o asul.
Halimbawa, ang isang color kinescope na may diagonal na laki ng screen na 59 cm ay may maskara na may higit sa kalahating milyong butas, at kabuuang bilang Ang bilang ng mga luminescent na elemento ng screen ay lumampas sa 1.5 milyon. Nang dumaan sa mga butas ng maskara, ang mga electron beam ay naghihiwalay. Ang distansya sa pagitan ng mask at screen ay pinili upang, pagkatapos na dumaan sa butas sa mask, ang mga electron ng bawat sinag ay nahuhulog sa mga elemento ng screen na luminesce sa isang tiyak na kulay. Dahil sa maliit na sukat ng mga makinang na elemento ng screen, ang mata ng tao ay hindi na nakikilala ang mga ito sa isang maikling distansya at nakikita ang kabuuang glow ng lahat ng mga cell, ang mga integral na kulay ay depende sa intensity ng electron beam ng bawat EP.
Kung ang mga pantay na boltahe ay inilapat sa mga modulator ng lahat ng tatlong EP, ang mga ilaw na elemento ng screen ay pantay na kumikinang at ang magreresultang kulay ay makikita bilang puti. Sa isang kasabay na pagbabago sa boltahe sa modulators, ang liwanag puti mga pagbabago. Dahil dito, sa pamamagitan ng paglalapat ng pantay na boltahe sa mga modulator, posibleng makuha ang lahat ng gradations ng glow ng screen - mula sa maliwanag na puti hanggang itim. Kaya, ang mga tube na may kulay na larawan ay maaaring magparami ng itim at puting mga imahe nang walang pagbaluktot.
Yu.F.Opadchiy, Analog at digital electronics, 2000
Tubong cathode-ray(CRT) - isang elektronikong aparato na may hugis ng isang tubo, pinahaba (madalas na may conical extension) sa direksyon ng axis ng electron beam, na nabuo sa CRT. Ang CRT ay binubuo ng isang electron-optical system, isang deflection system, at isang fluorescent screen o target. Pag-aayos ng TV sa Butovo, makipag-ugnayan sa amin para sa tulong.
Pag-uuri ng CRT
Ang pag-uuri ng mga CRT ay napakahirap, na ipinaliwanag sa kanilang sukdulan
tungkol sa malawak na aplikasyon sa agham at teknolohiya at ang posibilidad na baguhin ang disenyo upang makuha ang mga teknikal na parameter na kinakailangan para sa pagpapatupad ng isang partikular na teknikal na ideya.
Ang mga dependence sa paraan ng pagkontrol sa electron beam ng CRT ay nahahati sa:
electrostatic (na may isang electrostatic beam deflection system);
electromagnetic (na may electromagnetic beam deflection system).
Depende sa layunin, ang mga CRT ay nahahati sa:
electron graphic tubes (receiving tubes, television tubes, oscilloscope tubes, indicator tubes, television sign tubes, encoding tubes, atbp.)
optical-electronic converting tubes (transmitting television tubes, electron-optical converters, atbp.)
cathode beam switch (mga switch);
iba pang mga CRT.
Mga Electron Graphics CRT
Ang mga electron graphic CRT ay isang grupo ng mga cathode ray tubes na ginagamit sa iba't ibang larangan ng teknolohiya upang i-convert ang mga de-koryenteng signal sa mga optical (signal-to-light conversion).
Ang mga electronic graphic CRT ay nahahati sa:
Depende sa aplikasyon:
pagtanggap sa telebisyon (mga tubo ng larawan, mga ultra-high resolution na CRT para sa mga espesyal na sistema ng telebisyon, atbp.)
pagtanggap ng oscillographic (low-frequency, high-frequency, ultra-high-frequency, high-voltage pulse, atbp.)
tagapagpahiwatig ng pagtanggap;
pag-alala;
palatandaan;
coding;
iba pang mga CRT.
Istraktura at pagpapatakbo ng isang CRT na may electrostatic beam deflection system
Ang cathode ray tube ay binubuo ng isang cathode (1), anode (2), isang leveling cylinder (3), isang screen (4), plane regulators (5) at height regulators (6).
Sa ilalim ng impluwensya ng photo- o thermal emission, ang mga electron ay na-knock out sa cathode metal (isang manipis na conductor spiral). Dahil ang isang boltahe (potensyal na pagkakaiba) ng ilang kilovolts ay pinananatili sa pagitan ng anode at cathode, ang mga electron na ito, na nakahanay sa silindro, ay gumagalaw sa direksyon ng anode (hollow cylinder). Lumilipad sa anode, maabot ng mga electron ang mga controllers ng eroplano. Ang bawat regulator ay dalawang metal plate, magkasalungat na sinisingil. Kung ang kaliwang plato ay sisingilin nang negatibo at ang kanang plato ay positibo, kung gayon ang mga electron na dumadaan sa kanila ay mapalihis sa kanan, at vice versa. Ang mga regulator ng taas ay gumagana sa katulad na paraan. Kung ang alternating current ay inilapat sa mga plate na ito, magiging posible na kontrolin ang daloy ng mga electron sa parehong pahalang at patayong mga eroplano. Sa dulo ng landas nito, ang stream ng mga electron ay tumama sa isang screen kung saan maaari itong makagawa ng mga imahe.
