Що таке катодно-лучевий осцилограф (CRO)

Що таке катодно-променевий осцилограф (CRO)?

Визначення

Катодно-променевий осцилограф (CRO) — це електричний прилад для вимірювання, аналізу та візуалізації сигналів та інших електронних/електричних явищ. Як високоскоростний X-Y графопобудовник, він показує вхідний сигнал у залежності від іншого сигналу або часу. Здатний аналізувати сигнали, перехідні явища та величини, що змінюються з часом, в широкому діапазоні частот (від дуже низьких до радіочастот), він переважно працює на напругі. Інші фізичні величини (стрімкість, деформація тощо) можна перетворити на напругу за допомогою трансдукторів для відображення.

Основні принципи роботи

Світле пляма (від електронного пучка, що ударяє у флуоресцентний екран) рухається на дисплеї згідно з вхідними напругами. Стандартний CRO використовує внутрішню горизонтальну підйомну напругу ("часова основа") для ліво-правого горизонтального руху, з вертикальним рухом, керованим напругою, що тестується, що дозволяє стаціонарне переглядання швидко змінних сигналів.

Строення

Основні компоненти:

• Катодно-променева трубка (CRT):Вакуумна трубка, яка перетворює електричні сигнали на візуальні, з електронною пушкою та електростатичними пластинами відхилення (вертикальні/горизонтальні). Пушка створює сфокусований, високоскоростний електронний пучок; пластини незалежно переміщують пучок для позиціонування на екрані.

• Електронна пушкова установка:Випромінює та формує електронний пучок, включаючи нагрівач, катод (покритий барієм/стронцієм для виділення електронів), сітку управління (регулює інтенсивність пучка через від'ємний потенціал) та аноди (для прискорення при ~1500 В). Фокусування використовує електростатичні методи (стандартні в CRO).

• Пластина відхилення:Дві пари: "Y-пластина" (вертикальна) та "X-пластина" (горизонтальна) контролюють рух пучка.

• Флуоресцентний екран:Лицева плита CRT (плоска для малих, опукла для великих екранів), покрита фосфором. Електрони, що ударяють у неї, викликають флуоресценцію (випромінювання світла).

• Стекляна оболонка:Високоевакуована, конічної форми. Внутрішня поверхня має aquadag (провідне покриття, з'єднане з прискорювальним анодом) для допомоги у фокусуванні електронів.

Принцип роботи

Електрони з катода проходять через сітку управління (від'ємний потенціал регулює інтенсивність). Прискорені анодами, сфокусовані та відхилені пластинами згідно з вхідними напругами, вони ударяють у екран, створюючи видиме пляму для трасування сигналів.

Після проходження через сітку управління, електронний пучок проходить через фокусуючі та прискорювальні аноди. Прискорювальні аноди, на високому позитивному потенціалі, збирають пучок до точки на екрані.

Після виходу з прискорювального аноду, пучок потрапляє під вплив пластин відхилення. При нульовому потенціалі на пластинах відхилення, пучок утворює пляму посередині екрану. Надання напруги на вертикальні пластини відхилення відхиляє електронний пучок вгору; надання напруги на горизонтальні пластини відхилення відхиляє світле пляму горизонтально.