Отклоняющего напряжения

напряжения uv(t) в прямоугольной системе координат необходимо, чтобы горизонтально отклоняющее напряжение изменялось в течение некоторого промежутка времени по линейному закону.

9.12. Определить смещение пятна на экране электроннолучевой трубки, если напряжение второго анода Ua2= =1000 В, отклоняющее напряжение, подаваемое на пластины, ?7=100 В, длина пластин 1=2 см, расстояние между пластинами d=Q,8 см, а расстояние от отклоняющих пластин до экрана L=20 см.

9.21. Электронно-лучевая трубка имеет следующие размеры: длина от края пластин до экрана L=30 см, длина пластин /=2,5 см, расстояние между пластинами d= =1 см. Напряжение второго анода {/32=1000 В. Электрон влетает в пространство между отклоняющими пластинами, когда фаза отклоняющего напряжения равна нулю. Найти значение отклонения электрона на экране, если отклоняющее напряжение будет равно: а) 300 В; б) 300 sin (10000; в) 300 sin (20-108*).

В ЭЛТ с круговой разверткой, используемой, например, в радиолокационной аппаратуре, отклоняющее напряжение имеет форму синусоиды; это напряжение поступает на пластины X, а на пластины Y это же напряжение поступает со сдвигом фазы на 90°. Совместное воздействие отклоняющих напряжений вызовет перемещение луча по кругу ( 7.3, б). Исследуемый сигнал подается на обкладки конического конденсатора (КК, 7.3, а). Если отклоняющее напряжение имеет форму затухающей синусоиды, то вместо круговой развертки получится спиральная развертка ( 7.3, в).

Вместо чувствительности /IT часто применяют понятие коэффициента отклонения луча /Ст =: l//iT = U/h. Формулой (5-2) можно пользоваться при условии, что в течение интервала времени пролета электронов вдоль пластин отклоняющее напряжение на них сохраняется неизменным. Это справедливо только на низких частотах и на высоких, меньших некоторой критической частоты /кр. При подаче

Для уменьшения расфокусировки луча и нелинейных искажений изображения на экране ЭЛТ средний потещиал каждой пары отклоняющих пластин должен быть примерно равным потенциалу второго анода ЭЛТ. Для этого, во-первых, отклоняющие пластины гальванически соединяются со вторым анодэм, как это изображено на 14.1 (в этой схеме не показаны дополнительные цепи постоянного тока, предназначенные для статического смещения всего изображения по вертикальной и горизонтальной осям экрана ЭЛТ). Во-вторых, отклоняющее напряжение на каждую пару пластин должно подаваться симметрично. Например, если на одну из пластин вертикального отклонения подан сигнал —иу~/2, то на вторую должен быть подан противофазный сигнал -И/у~/2.

14.10. Спиральная развертка: а — отклоняющее напряжение; б — траектория

делается для того, чтобы потенциал средней лииии между пластинами оставался равным нулю (см. 9.5,6). При таких условиях электронный луч в ЭЛТ ускоряется только напряжением анода. В противном случае ( 9.5,а), отклоняющее напряжение оказывает дополнительное ускоряющее действие «а луч, вызывая искажение изображения и расфокусировку. Поэтому уже в предварительном усилителе применяется фазомнверсный каскад, с выхода которого снимается и в дальнейшем усиливается симметричное напряжение. В некоторых осциллографах входной усилительный каскад, выполняемый обычно иа полевых транзисторах, для обеспечения большого входного сопротивления осуществляет преобразование в симметричное напряжение. Симметричные усилительные схемы имеют преимущество, состоящее в малом температурном дрейфе. Полевые транзисторы IB упомянутой схеме подбирают по минимальному разбросу тока стоков. В усилителе канала вертикального отклонения широко используются микросхемы, обеспечивающие построение усилителя по балансной схеме (например, микросхемы 228УВ4). В осциллографах с полосой пропускания до 10 МГц применяются усилители на резисторах с коррекцией на высокой и низкой частотах. Для достижения полосы 20... 30 МГц применяются сложные схемы коррекции, полосу 20... 400 МГц получают с помощью усилителей с распределенным усилением.

В ЭЛТ с круговой разверткой, используемой, например, в радиолокационной аппаратуре, отклоняющее напряжение имеет форму синусоиды; это напряжение поступает на пластины X, а на пластины Г это же напряжение поступает со сдвигом фазы на 90°. Совместное воздействие отклоняющих напряжений вызовет перемещение луча по кругу ( 7.3, а). Если отклоняющее напряжение имеет форму затухающей синусоиды, то вместо круговой развертки получится спиральная развертка ( 7.3, б). Исследуемый сигнал подается на обкладки конического конденсатора КК ( 7.3, в).

где h — отклонение пятна по вертикали, мм; ?4™ — отклоняющее напряжение, В. Чувствительность для вертикальных пластин, мм/В,

Размеры экрана и отклоняющее напряжение ограничены, поэтому напряжение развертки возрастает до определенного уровня, при котором луч, двигаясь вправо, достигает границы рабочей части экрана. Продолжительность возрастающего участка напряжения развертки оценивают длительностью 7п прямого хода развертки. По окончании прямого хода напряжение развертки уменьшается до начального уровня. Пятно при этом перемещается справа налево, совершая обратный ход развертки. За время 7о обратного хода напряжение развертки уменьшается по нелинейному закону, поэтому траектория луча не несет полезной информации и лишь искажает осциллограмму. Во избежание этого на время обратного хода на модулятор ЭЛТ подают запирающее напряжение, так что луч гасится. Генераторы развертки строят так, чтобы длительность обратного хода была меньше длительности прямого хода развертки.

Чувствительность к отклонению — отношение смещения пятна на экране к значению отклоняющего напряжения или напряженности магнитного поля.

Одним из важнейших параметров ЭЛТ является чувствительность — отношение линейного перемещения пятна на экране к значению отклоняющего напряжения, вызвавшего это перемещение. В трубках с электростатическим отклонением чувствительность измеряют в миллиметрах на вольт.

Если на горизонтально-отклоняющие пластины 6 подать переменное напряжение, то возникающее между пластинами переменное электрическое поле заставит электронный луч отклониться в горизонтальной плоскости и «вычертить» на экране трубки горизонтальную прямую. Переменное напряжение, поданное на вертикально-отклоняющие пластины 5, вызовет появление между пластинами переменного электрического поля, отклоняющего луч в вертикальной плоскости. Угол отклонения луча пропорционален величине напряжения, действующего между отклоняющими пластинами. В трубках с электростатической системой отклонения этот угол сравнительно невелик, так как отклонение луча в электрическом поле обратно пропорционально квадрату скорости электронов. Поэтому диаметр экрана в трубках с электростатической системой отклонения луча обычно не превышает 12 см. Основным параметром электронно-лучевой трубки является чувствительность А, определяемая величиной отклонения луча на экране в миллиметрах, приходящейся на 1 в отклоняющего напряжения. Для трубок с электростатической системой отклонения луча Л = 0,1 и- 0,5 мм/в.

9.15. У-пластины электронно-лучевой трубки длиной /=1,8 см расположены друг от друга на расстоянии 0,4см. Расстояние от середины пластин до экрана L=28 см, напряжение второго анода t/a2=1500 В. Определить: в) горизонтальную составляющую скорости луча; б) время пролета электрона в пространстве между пластинами; в) вертикальную составляющую скорости луча к моменту выхода из пластин при постоянном отклоняющем напряжении ЗОВ; г) минимальное значение постоянного отклоняющего напряжения, при котором луч попадет на пластину.

9.20. Электрическое поле в области между пластинами электронно-лучевой трубки создается за счет приложенного к пластинам напряжения, изменяющегося по закону t/=60 sin (2п-108^). Трубка имеет следующие размеры: длина от края пластин до экрана /.=0,16 м, длина пластин Ь= =0,02 м, расстояние между пластинами d=8 мм. Напряжение на втором аноде (7а2=1000 В. Каково отклонение электрона на экране трубки, если он поступает в пространство между отклоняющими пластинами в тот момент, когда фаза отклоняющего напряжения равна нулю?

9.44. Постройте фигуру, которая должна получиться на экране электронно-лучевой трубки, если напряжения, подводимые к ее отклоняющим пластинам, имеют синусоидальную форму, в начальный момент совпадают по фазе и их частоты находятся в отношении fy:fx=\:2, где fy— частота отклоняющего напряжения, подведенного к вертикальным пластинам трубки; fx — частота отклоняющего напряжения, подведенного к горизонтальным пластинам. Считать, что чувствительность горизонтально и вертикально отклоняющих пластин одинакова.

пластинам (см. задачу 9.47). Для фигуры на 9.6 соотношение частот fv : /х=4 : 3, следовательно, продолжительность образования фигуры будет определяться либо четырьмя периодами вертикально отклоняющего напряжения, либо тремя периодами горизонтально отклоняющего напряжения. При ^=1,5 кГц T0=3Tx=3/fx=3l 1,5-103= =2- 10-3 с=2 мс.

Одним из основных параметров электронно-лучевой трубки является чувствительность, равная величине отклонения светового пятна на экране в сантиметрах при изменении отклоняющего напряжения на 1 В.

т. е. величина отклонения пятна на экране трубки, приходящаяся на 1 В отклоняющего напряжения иоткл. Чем выше чувствительность, тем меньшее напряжение требуется для получения осциллограммы, тем удобнее трубка в работе.

Графики напряжений ux(t) и uy(t) показаны на 3.61, б. В первый цикл развертки (положение / на 3.61, б) амплитуда развертывающего импульса на (/-пластинах равна нулю, а на дс-пластинах максимальна и равна L/m. Луч отклоняется только по горизонтали в сторону положительной х-пластины (положение / на 3.61, а). В следующий период излучения (положение 2 на 3.61, а) амплитуда развертывающего напряжения на (/-пластинах стала отлична от нуля; напряжение uy(t) положительно; амплитуда развертывающего напряжения ux(t) несколько уменьшилась. В этих условиях луч ЭЛТ при развертке отклоняется как в сторону положительной (верхней) (/-пластины, так и в сторону положительной (правой) х-пластины. Под действием равнодействующей отклоняющего напряжения луч начинает перемещаться наклонно (положение 2 на 3.61, а). Максимальное отклонение при этом не изменяется, так как амплитуда равнодействующего напряжения

на пластины Y напряжения высокой частоты (несколько сотен мегагерц) интервал времени пролета электронов вдоль пластин становится сравнимым с периодом отклоняющего напряжения и последнее приобретает разные значения. Это явление вызывает изменение чувствительности в зависимости от частоты исследуемого сигнала.