Kaj je katodna lučna osciloskop (CRO)

Kaj je katodni lučni osciloskop (CRO)?

Definicija

Katodni lučni osciloskop (CRO) je električni instrument za merjenje, analizo in vizualizacijo valovnih oblik in drugih elektronskih/električnih pojavov. Kot hitri X-Y ploter prikazuje vhodni signal glede na drug signal ali čas. Zmožen je analizirati valovne oblike, prehodne pojave in količine, ki se spreminjajo s časom, v širokem frekvenčnem obsegu (od zelo nizkih do radijskih frekvenc), predvsem pa deluje na napetost. Druge fizične količine (tok, deformacija itd.) lahko preko pretvornikov pretvorimo v napetost za prikaz.

Osnovna delovanja

Svetlobna pika (iz elektronskega toka, ki pride v stik z fluorescenčnim zaslonom) se giblje na prikazu glede na vhodne napetosti. Standardni CRO uporablja notranjo horizontalno rampo napetosti ("časovna os") za levo-desno horizontalno gibanje, z vertikalnim gibanjem, ki ga nadzira merjena napetost, omogoča postojan pogled na hitro spreminjajoče se signale.

Konstrukcija

Glavne komponente:

• Katodni lučni cevelj (CRT):Vakuumski cevelj, ki pretvarja električne signale v vizualne, z elektronskim topom in elektrostatičnimi odmikali (vertikalni/horizontalni). Top ustvari usmerjen, hitro galeb elektronski tok; odmikali neodvisno premikajo točko za postavitev na zaslonu.

• Elektronska topna skupina:Izraza in oblikuje elektronski tok, vključno s segrevanjem, katodo (prekrita s barijem/stroncijem za izpuščanje elektronov), kontrolno mrežo (ureja intenzivnost tega z negativnim potencialom) in anode (za pospeševanje pri ~1500V). Fokuziranje uporablja elektrostatične metode (standardno v CRO).

• Odmikalne plošče:Dve pari: “Y plošče” (vertikalne) in “X plošče” (horizontalne) nadzirata gibanje toka.

• Fluorescenčni zaslon:Ploskovna stran CRT (raven za majhne, ukrivljen za velike zaslone) prekrita s fosforom. Elektroni, ki jo pritegnejo, povzročajo fluorescenco (svetlobno izpuščanje).

• Stekleni omara:Visoko izčrpana, stožaste oblike. Notranja površina ima aquadag (provodilna prekrivka, povezana z pospeševalno anodo) za pomoč pri fokuziranju elektronov.

Načelo delovanja

Elektroni, ki izhajajo iz katode, preletijo skozi kontrolno mrežo (negativni potencial prilagaja intenzivnost). Pospešeni z anodami, fokusirani in odmaknjeni z odmikalnimi ploščami glede na vhodne napetosti, pritegnijo zaslon in ustvarijo vidljivo piko, ki sledi valovnim oblikam.

Po preletu skozi kontrolno mrežo elektronski tok potuje skozi fokusirane in pospeševalne anode. Pospeševalne anode, pri visokem pozitivnem potencialu, konvergirajo tok v točko na zaslonu.

Izhajajoč iz pospeševalne anode, tok potem pride pod vpliv odmikalnih plošč. Pri ničelnem potencialu na odmikalnih ploščah tok oblikuje piko v sredini zaslona. Uveljavitev napetosti na vertikalnih odmikalnih ploščah odmika elektronski tok navzgor; uveljavitev napetosti na horizontalnih odmikalnih ploščah odmika svetlobno piko vodoravno.