Электроника - практический курс - Джонс М.Х.
ISBN 5-901095-01-4
Скачать (прямая ссылка):
на первом аноде.
Назначение двух анодов состоит в том, чтобы создать между ними элек-
Электронно-лучевая трубка 59
Проводящее
Отклоняющее Отклоняющее покрытие
Рис. 3.14. Электронно-лучевая трубка с электростатическим отклонением. На
упрощенной схеме, подключенной к ЭЛТ, показаны регуляторы яркости и
фокуса.
трическое поле с силовыми линиями, искривленными так, чтобы все электроны
луча сходились в одном месте на экране. Разность потенциалов между
анодами Ах и Аг подбирается с помощью регулятора фокуса таким образом,
чтобы получить на экране четко сфокусированное пятно. Эту конструкцию из
двух анодов можно рассматривать как электронную линзу. Подобным образом
можно создать магнитную линзу, приложив магнитное поле; в некоторых ЭЛТ
фокусировка осуществляется именно так. С большим эффектом этот принцип
используется также в электронном микроскопе, где может быть применена
комбинация электронных линз, обеспечивающая очень большое увеличение с
разрешающей способностью, в тысячу раз лучшей, чем у оптического
микроскопа.
После анодов электронный луч в ЭЛТ проходит между отклоняющими
пластинами, к которым можно прикладывать напряжения для отклонения луча в
вертикальном направлении в случае пластин Y и в горизонтальном
направлении в случае пластин X. После отклоняющей системы луч попадает на
люминесцентный экран, то есть на поверхность, покрытую люминофором.
На первый взгляд, электронам некуда деваться после того как они ударяются
об экран, и можно подумать, что отрицательный заряд на нем будет расти. В
действительности этого не происходит, так как энергии электронов в луче
достаточно, чтобы вызвать "брызги" вторичных электронов из экрана. Эти
вторичные электроны собираются затем проводящим покрытием на стенках
трубки. На самом деле с экрана обычно уходит так много заряда, что на нем
самом возникает положительный по отношению ко второму аноду потенциал в
несколько вольт.
60 Электронные лампы и электронно-лучевая трубка
Электростатическое отклонение является стандартом для большинства
осциллографов, но это неудобно в отношении больших ЭЛТ, используемых в
телевидении. В этих трубках с их огромными экранами (до 900 мм по
диагонали) для обеспечения желаемой яркости требуется разгонять электроны
в луче до больших энергий (типичное напряжение высоковольтного источника
25 кВ). Если бы в таких трубках с их очень большим углом отклонения
(110°) применялась бы электростатическая система отклонения, то
понадобились бы чрезмерно большие отклоняющие напряжения. Для таких
приложений стандартом является магнитное отклонение. На рис. 3.15
показана типичная конструкция магнитной отклоняющей системы, где для
создания отклоняющего поля используются пары катушек. Обратите внимание
на то, что оси катушек перпендикулярны направлению, в котором
осуществляется отклонение, в отличие от осевых линий пластин в
электростатической отклоняющей системе, которые параллельны направлению
отклонения. Это различие подчеркивает, что в электрическом и магнитном
полях электроны ведут себя по разному.
Существует множество люминофоров для ЭЛТ. С точки зрения оптической
яркости при заданном токе в луче самыми эффективными, как правило,
являются зеленый и сине-зеленый, и именно эти цвета чаще всего можно
видеть на экране осциллографа. Некоторые люминофоры характеризуются очень
быстрым затуханием свечения после выключения луча (люминофоры с малым
послесвечением), тогда как у других послесвечение является длительным и
составляет многие секунды. Медленное затухание может быть ценным при
наблюдении низкочастотных и переходных процессов; в радиолокаторах
старшего поколения также применялись трубки с длительным послесвечением.
Однако сегодня в большинстве мониторов, с помощью которых наблюдают
нестационарные процессы, для регистрации сигналов ис-
Элек
вертикального отклонения (одна за другой)
горизонтального
отклонения
Рис. 3.15. Принцип действия магнитной отклоняющей системы, используемый в
телевизионных трубках.
3.10.2 Люминофоры
Электронно-лучевая трубка 61
пользуется цифровая память. Если считывать сигнал с большой скоростью, то
можно применять люминофоры с малым послесвечением и мерцания не будет.
Лучшее изображение получается именно с такими люминофорами, поскольку
обычно они дают большую яркость, чем люминофоры с длительным
послесвечением, и вероятность того, что в процессе работы произойдет их
обесцвечивание, меньше.
В телевизионных кинескопах применяются люминофоры с малым послесвечением,
чтобы избежать смазывания движущихся изображений.
Для воспроизведения цветных изображений и графики используются красный,
зеленый и синий люминофоры, в возможно большей степени приближенные к
трем основным цветовым составляющим. В самых распространенных цветных
трубках, а именно - в трубках с теневой маской, экран представляет собой
регулярную структуру из групп (триад) точек люминофора, причем каждая
группа содержит красную, зеленую и синюю точки, составляющие треугольное
