Oscilloskop display kredsløb sammensætning
Displaykredsløbet omfatter to dele: oscilloskoprøret og dets kontrolkredsløb. Oscilloskopet er en speciel type elektronisk rør og er en vigtig del af oscilloskopet. Oscilloskoprøret består af tre dele: elektronkanon, afbøjningssystem og fluorescerende skærm.
(1) Elektronpistol
Elektronkanonen bruges til at generere og danne en højhastigheds, fokuseret elektronstrøm for at bombardere den fluorescerende skærm og få den til at udsende lys. Den består hovedsageligt af filament F, katode K, kontrolelektrode G, første anode A1 og anden anode A2. Bortset fra filamentet er strukturerne af de andre elektroder metalcylindre, og deres akser holdes på samme akse. Efter at katoden er opvarmet, kan den udsende elektroner langs den aksiale retning; styreelektroden har et negativt potentiale i forhold til katoden. Ændring af potentialet kan ændre antallet af elektroner, der passerer gennem de ekstremt små huller, som skal styre lysstyrken af lyspletterne på den fluorescerende skærm. For at øge lyspletten på skærmen uden at reducere følsomheden over for elektronstråleafbøjning er der i moderne oscilloskoprør tilføjet en postaccelerationselektrode A3 mellem afbøjningssystemet og fosforskærmen.
Den første anode har en positiv spænding på ca. flere hundrede volt påført katoden. En højere positiv spænding end den første anode påføres den anden anode. Elektronstrålen, der passerer gennem det ekstremt lille hul, accelereres af det høje potentiale af den første anode og den anden anode og bevæger sig mod den fluorescerende skærm med høj hastighed. For ligesom ladninger frastøder hinanden, breder elektronstrålen sig gradvist ud. Gennem fokuseringseffekten af det elektriske felt mellem den første anode og den anden anode omgrupperes elektronerne og konvergerer på et punkt. Ved korrekt styring af potentialforskellen mellem den første anode og den anden anode kan fokus bare falde på den fluorescerende skærm, og en lys og lille prik vil fremkomme. Ændring af potentialforskellen mellem den første anode og den anden anode kan justere lyspunktets fokus. Dette er princippet for "fokus" og "hjælpefokus" justering af oscilloskopet. Den tredje anode er dannet ved at belægge indersiden af oscilloskopkeglen med et lag grafit. Det påføres normalt med en meget høj spænding. Den har tre funktioner: 1. Den accelererer elektronerne yderligere efter at have passeret gennem afbøjningssystemet, så elektronerne har nok energi til at bombardere den fluorescerende skærm for at opnå tilstrækkelig lysstyrke; ② Grafitlaget er belagt på hele keglen, hvilket kan spille en afskærmende rolle; ③ Elektronstrålen bombarderer den fluorescerende skærm for at generere sekundære elektroner, og A3 ved højt potentiale kan absorbere disse elektroner.
(2) Afbøjningssystem
De fleste af oscilloskoprørs afbøjningssystemer er elektrostatiske afbøjningstyper, som består af to par parallelle metalplader vinkelret på hinanden, kaldet henholdsvis vandrette afbøjningsplader og vertikale afbøjningsplader. Styr bevægelsen af elektronstrålen i henholdsvis vandret og lodret retning. Når elektroner bevæger sig mellem afbøjningspladerne, hvis der ikke tilføres spænding til afbøjningspladerne, og der ikke er noget elektrisk felt mellem afbøjningspladerne, vil elektronerne, der kommer ind i afbøjningssystemet efter at have forladt den anden anode, bevæge sig langs aksen og skyde mod midten af skærmen. Hvis der er en spænding på afbøjningspladen, er der et elektrisk felt mellem afbøjningspladerne, og elektronerne, der kommer ind i afbøjningssystemet, vil blive rettet til den udpegede position af den fluorescerende skærm under påvirkning af det elektriske afbøjningsfelt.
Hvis de to afbøjningsplader er parallelle med hinanden, og deres potentialforskel er lig nul, vil elektronstrålen med hastigheden υ, der passerer gennem afbøjningspladerummet, bevæge sig langs den oprindelige retning (sat som akseretningen) og ramme koordinatoriginet af den fluorescerende skærm. . Hvis der er en konstant potentialforskel mellem de to afbøjningsplader, vil der dannes et elektrisk felt mellem afbøjningspladerne. Dette elektriske felt er vinkelret på elektronernes bevægelsesretning, så elektronerne vil afbøjes mod afbøjningspladen med et højere potentiale. På denne måde bevæger elektronerne sig i mellemrummet mellem de to afbøjningsplader tangentielt langs parablen på dette punkt. Til sidst lander elektronen i punkt A på den fluorescerende skærm. Dette punkt A er en vis afstand fra oprindelsen (0) af den fluorescerende skærm. Denne afstand kaldes afbøjningsmængden, repræsenteret ved y. Afbøjningsmængden y er proportional med den spænding Vy, der påføres afbøjningspladen. På samme måde, når en jævnspænding påføres den vandrette afbøjningsplade, opstår en lignende situation, bortset fra at lyspletten afbøjes i vandret retning.
(3) Fluorescerende skærm
Den fluorescerende skærm er placeret ved terminalen af oscilloskoprøret. Dens funktion er at vise den afbøjede elektronstråle til observation. Den indvendige væg af oscilloskopets fosforskærm er belagt med et lag af selvlysende materiale, så de steder på fosforskærmen, der påvirkes af højhastighedselektroner, udsender fluorescens. Lysplettens lysstyrke på dette tidspunkt afhænger af elektronstrålens antal, tæthed og hastighed. Når spændingen på styreelektroden ændres, vil antallet af elektroner i elektronstrålen ændres tilsvarende, og lysplettens lysstyrke vil også ændre sig. Ved brug af et oscilloskop er det ikke tilrådeligt at lade et meget skarpt lyspunkt optræde fast i én position på oscilloskoprørets lysstofskærm, ellers vil det lysstofrør på det punkt blive brændt ud på grund af langvarig påvirkning af elektroner, dvs. mister sin evne til at udsende lys.
Fluorescerende skærme belagt med forskellige fluorescerende stoffer vil vise forskellige farver og forskellige efterglødetider, når de påvirkes af elektroner. Normalt udsender den, der bruges til at observere generelle signalbølgeformer, grønt lys og er et medium-efterlysende oscilloskoprør til observation af ikke-periodiske. For højfrekvente og lavfrekvente signaler udsender oscilloskoprøret, der udsender orange-gult lys og er et lang- persistens oscilloskop bruges generelt. I oscilloskoper, der bruges til fotografering, bruges normalt kortvarige oscilloskoprør, der udsender blåt lys.
