O que é Osciloscópio de Raios Catódicos (CRO)

O que é um Osciloscópio de Raios Catódicos (CRO)?

Definição

Um osciloscópio de raios catódicos (CRO) é um instrumento elétrico para medir, analisar e visualizar formas de onda e outros fenômenos eletrônicos/eletrônicos. Como um plotter X-Y de alta velocidade, ele mostra um sinal de entrada em relação a outro sinal ou ao tempo. Capaz de analisar formas de onda, fenômenos transitórios e quantidades variáveis no tempo em uma ampla faixa de frequências (de muito baixas a frequências de rádio), opera principalmente com tensão. Outras grandezas físicas (corrente, deformação, etc.) podem ser convertidas em tensão via transdutores para exibição.

Operação Principal

Um ponto luminoso (originado de um feixe de elétrons atingindo uma tela fluorescente) se move na exibição conforme as tensões de entrada. Um CRO padrão usa uma tensão rampante interna horizontal ("base de tempo") para o movimento horizontal da esquerda para a direita, com o movimento vertical controlado pela tensão sob teste, permitindo a visualização estacionária de sinais de variação rápida.

Construção

Componentes principais:

• Tubo de Raios Catódicos (CRT):Um tubo a vácuo que converte sinais elétricos em sinais visuais, com uma arma de elétrons e placas de desvio eletrostático (vertical/horizontal). A arma produz um feixe de elétrons focalizado e de alta velocidade; as placas movem o feixe independentemente para a posição na tela.

• Conjunto de Arma Eletrônica:Emite e modela o feixe de elétrons, incluindo o aquecedor, cátodo (revestido de bário/estrôncio para emissão de elétrons), grade de controle (regula a intensidade do feixe por meio de potencial negativo) e ânodos (para aceleração em ~1500V). O foco usa métodos eletrostáticos (padrão em CROs).

• Placas de Desvio:Dois pares: "placas Y" (verticais) e "placas X" (horizontais) controlam o movimento do feixe.

• Tela Fluorescente:Face do CRT (plana para telas pequenas, curva para telas grandes) revestida de fósforo. Os elétrons que a atingem causam fluorescência (emissão de luz).

• Envelope de Vidro:Altamente evacuado, em forma de cone. A superfície interna tem aquadag (revestimento condutivo conectado ao ânodo de aceleração) para auxiliar no foco dos elétrons.

Princípio de Funcionamento

Os elétrons provenientes do cátodo passam pela grade de controle (potencial negativo ajusta a intensidade). Acelerados pelos ânodos, focados e desviados pelas placas conforme as tensões de entrada, eles atingem a tela, criando um ponto visível para traçar as formas de onda.

Após passar pela grade de controle, o feixe de elétrons atravessa os ânodos de focagem e aceleração. Os ânodos de aceleração, em alto potencial positivo, convergem o feixe para um ponto na tela.

Saindo do ânodo de aceleração, o feixe então fica sob a influência das placas de desvio. Com potencial zero nas placas de desvio, o feixe forma um ponto no centro da tela. Aplicando uma tensão às placas de desvio verticais, o feixe de elétrons é desviado para cima; aplicando uma tensão às placas de desvio horizontais, o ponto de luz é desviado horizontalmente.