9.4. Відхиляюча система

Електростатична відхиляюча система складається з двох пар плоских паралельних пластин і , розташованих одна за одною. Пластини служать для відхилення променя по горизонталі, пластини - по вертикалі.

Розглянемо відхилення електронів електричним полем, створеним напругою , поданою на горизонтальні паралельні пластини. Пластини розташовані одна від одної на відстані і мають довжину (рис. 1.60).

Рис. 1.60

Відстань від екрана до пластин . Електрон влітає в електричне поле з напруженістю і швидкістю , яка визначається потенціалом анода ( ). Він рухається рівномірно вздовж осі за законом . В напрямі осі на електрон діє сила . Під дією якої електрон рухається рівноприскорено за законом

.

Величина прискорення визначається з умови . Тоді одержимо траєкторію електрона

.

З цього співвідношення і рис.1.60 визначимо відхилення електрона на екрані

Основним параметром електростатичної відхиляючої системи є чутливість до відхилення: . Звідси, для створення більшої чутливості необхідно збільшувати довжину пластин і відстань їх від екрана і зменшувати і . Але зменшення приводить до зменшення граничного кута відхилення , а зменшення погіршує яскравість. Щоб збільшити чутливість, використовують відхиляючі пластини з відігнутими краями. Для збільшення яскравості використовують систему післяприскорення за допомогою третього анода на струмопровідне покриття стінок трубки ПП, яке служить третім анодом, подають напругу . В трубках з післяприскоренням додатково прискорюється вже відхилений електронний промінь.

В осцилографічній трубці пластини розміщені далі від екрана, вони мають більшу чутливість і на них подають досліджуваний сигнал.

Пластини розміщені ближче до екрана, на них подають напругу розгортки ( ).

Досліджуваний сигнал з напругою , підведеною до пластин Y, примушує промінь коливатись між пластинами і викреслювати на екрані вертикальну світну лінію. Напруга пилкоподібної форми , підведена до пластин Х, рівномірно відхиляє промінь по горизонталі і тим самим розгортає досліджувану напругу в часі. В результаті на екрані приладу виникає повний світний графік досліджуваної напруги. Яскравість і контрастність зображення регулюється шляхом зміни напруги відповідно модулятора і першого анода.

9.5 Принцип створення зображення на екрані

За формування зображення, як було описано вище, відповідає відхиляюча система, представлена двома парами відхиляючих пластин X та Y.

Якщо до пари відхиляючих пластин прикладена різниця потенціалів, то між ними виникає електричне поле, яке впливає на електрони променя у напрямі, перпендикулярному до напряму їх руху, що викривлює їх траєкторію та зміщує світову пляму на екрані трубку ту чи іншу сторону в залежності від знаку прикладеної напруги. Одна пара пластин відхиляє промінь по горизонталі (пластина Х), друга – по вертикалі (Y). Оскільки обидві пари взаємно перпендикулярні, тому напрями зміщення променя при прикладені різниці потенціалів до пластин також взаємно перпендикулярні. Таким чином реалізується можливість за допомогою двох напруг змістити промінь і відповідно світлову пляму в будь-яку точку екрана.

Для аналізу форми кривої напруги досліджувана напруга подається на пластини вертикального відхилення Y, а на другу пару пластин подається пилкоподібна напруга розгортки (див. рис.1.61). Для пилкоподібної напруги характерною є наявність відносно повільного лінійного наростання (ділянка ОА на рис.1.61 б), і проміжок відносно швидкого спадання напруги (ділянка АВ на рис.1.61 б). При наростанні напруги розгортки з часом (ділянка ОА, рис.1.61 б) світлова пляма переміщується по осі Х із постійною швидкістю. Ці пластини називаються також часовими відхиляючими пластинами. Одночасно пляма зсувається по осі Y на величину, пропорційну величині напруги досліджуваного сигналу. Ці пластини називають також сигнальними відхиляючими пластинами. В результаті на екрані трубки висвічується залежність досліджуваної напруги від часу, яка і називається осцилограмою. На ділянці АВ (рис.1.61 б) напруга розгортки швидко падає до нуля і пляма повертається в початкове положення. Коли період розгортки буде кратним періоду досліджуваного сигналу , осцилограми, які отримуються в кожний з наступних періодів розгортки, співпадають, і на екрані видно стійке зображення досліджуваного процесу. Виконання цієї умови називають синхронізацією частоти напруги розгортки з частотою досліджуваного сигналу.

Крім змінних напруг, на пластини подаються й постійні напруги, змінюючи які, можна встановити початкове положення світлової плями в будь-якій частині екрана.

• 

Схема подачі напруги на відхиляючі пластини трубки (а) і формування осцилограми (б)

Рис.1.61