캐소드 레이 오실로스코프(CRO)는 무엇인가?

캐소드 레이 오실로스코프(CRO)란?

정의

캐소드 레이 오실로스코프(CRO)는 파형 및 기타 전기적/전자적 현상을 측정, 분석, 시각화하는 전기 기기입니다. 고속 X-Y 플로터로서, 입력 신호를 다른 신호 또는 시간에 대해 표시합니다. 광범위한 주파수 범위(매우 낮은 주파수부터 라디오 주파수까지)에서 파형, 일시적인 현상 및 시간에 따라 변하는 양을 분석할 수 있으며, 주로 전압으로 작동합니다. 다른 물리적 양(전류, 변형 등)은 트랜스듀서를 통해 전압으로 변환하여 표시할 수 있습니다.

주요 작동

입력 전압에 따라 화면 상에서 빛나는 점(전자빔이 형광 스크린을 때릴 때 생성됨)이 움직입니다. 표준 CRO는 내부 수평 램프 전압("시간 기준")을 사용하여 왼쪽에서 오른쪽으로 수평 이동하며, 수직 이동은 테스트 중인 전압에 의해 제어되어 빠르게 변하는 신호를 정지 상태로 볼 수 있게 합니다.

구조

주요 구성 요소:

• 캐소드 레이 튜브(CRT)：전기 신호를 시각 신호로 변환하는 진공관으로, 전자총과 전기적 편향 판(수직/수평)을 포함합니다. 전자총은 집중된 고속 전자빔을 생성하고, 편향 판은 화면 위치 조정을 위해 독립적으로 빔을 이동시킵니다.

• 전자총 어셈블리：전자빔을 방출하고 성형하며, 가열기, 캐소드(전자 방출을 위한 바륨/스트론튬 코팅), 제어 그리드(음전위를 통해 빔 강도를 조절), 그리고 약 1500V의 가속을 위한 양극을 포함합니다. 집중은 전기적 방법을 사용합니다(CRO에서 표준).

• 편향 판：두 쌍: "Y 판"(수직)과 "X 판"(수평)으로 빔 이동을 제어합니다.

• 형광 스크린：CRT 앞면(작은 스크린은 평평하고, 큰 스크린은 곡선형)에 형광물질로 코팅되어 있습니다. 전자가 이를 치면 형광(빛 발광)이 발생합니다.

• 유리 소켓：고진공, 원뿔형. 내부 표면에는 가속 앤드와 연결된 도전성 코팅(aquadag)이 있어 전자빔 집중을 돕습니다.

작동 원리

캐소드에서 나온 전자는 제어 그리드(음전위가 강도를 조절)를 통과합니다. 앤드에 의해 가속되고, 입력 전압에 따라 편향 판에 의해 편향되어 스크린을 치며, 파형을 추적하기 위한 눈에 보이는 점을 생성합니다.

제어 그리드를 통과한 후, 전자빔은 집중 및 가속 앤드를 통과합니다. 가속 앤드는 높은 양전위로 빔을 스크린의 한 지점으로 수렴시킵니다.

가속 앤드를 통과한 후, 빔은 편향 판의 영향을 받습니다. 편향 판에 전압이 없으면 빔은 스크린의 중심에 점을 형성합니다. 수직 편향 판에 전압을 적용하면 전자빔은 위로 편향되고, 수평 편향 판에 전압을 적용하면 빛 점은 수평으로 편향됩니다.