Que é un osciloscopio de raios catódicos (CRO)

Que é un osciloscopio de raios catódicos (CRO)？

Definición

Un osciloscopio de raios catódicos (CRO) é un instrumento eléctrico para medir, analizar e visualizar formas de onda e outros fenómenos electrónicos/eléctricos. Como un plotter X - Y de alta velocidade, mostra unha señal de entrada contra outra señal ou o tempo. Capaz de analizar formas de onda, fenómenos transitórios e cantidades variables no tempo nun amplio rango de frecuencias (desde moi baixas ata frecuencias de radio), principalmente opera con voltaxe. Outras cantidades físicas (corrente, deformación, etc.) poden ser convertidas en voltaxe mediante transductores para a súa visualización.

Operación clave

Un punto luminoso (producido por un feixe de electróns que choca contra unha pantalla fluorescente) moveuse na pantalla segundo as voltaxes de entrada. Un CRO estándar usa unha tensión rampa interna horizontal ("base de tempo") para o movemento horizontal de esquerda a dereita, co movemento vertical controlado pola voltaxe en proba, permitindo a visualización estacionaria de señales de variación rápida.

Construción

Compoñentes principais:

• Tubo de Raios Catódicos (CRT)：Un tubo de vacío que converte señales eléctricas en visuais, cun cañón de electróns e placas de desviación electrostática (vertical/horizontal). O cañón produce un feixe de electróns focalizado e de alta velocidade; as placas moven o feixe independentemente para a posición na pantalla.

• Conxunto do Cañón Electrónico：Emite e da forma ao feixe de electróns, incluíndo o calentador, catodo (recubierto de bario/estróncio para a emisión de electróns), retícula de control (regula a intensidade do feixe mediante potencial negativo) e ánodos (para a aceleración a ~1500V). O foco utiliza métodos electrostáticos (estándar nos CROs).

• Placas de Desviación：Dous pares: “placas Y” (verticais) e “placas X” (horizontais) controlan o movemento do feixe.

• Pantalla Fluorescente：La placa frontal do CRT (plana para pantallas pequenas, curva para pantallas grandes) recuberta de fósforo. Os electróns que a golpean causan fluorescencia (emisión de luz).

• Sobre de Vidro：Altamente evacuado, de forma cónica. A superficie interior ten un revestimento de aquadag (revestimento condutor conectado ao ánodo acelerador) para axudar ao foco dos electróns.

Principio de funcionamento

Os electróns do catodo pasan a través da retícula de control (o potencial negativo axusta a intensidade). Acelerados polos ánodos, focalizados e desviados polas placas segundo as voltaxes de entrada, chocan contra a pantalla, creando un punto visible para trazar formas de onda.

Despois de pasar a través da retícula de control, o feixe de electróns viaxa a través dos ánodos de foco e aceleración. Os ánodos de aceleración, a un alto potencial positivo, converten o feixe a un punto na pantalla.

Ao saír do ánodo acelerador, o feixe queda baixo a influencia das placas de desviación. Con potencial cero nas placas de desviación, o feixe forma un punto no centro da pantalla. Aplicando unha voltaxe ás placas de desviación verticais, deflexase o feixe de electróns cara arriba; aplicando unha voltaxe ás placas de desviación horizontais, deflexase o punto de luz horizontalmente.