Катодын цацрагийн хоолойн ажиллах зарчим ба түүний хэрэглээ. Осциллографын катодын туяа хоолой

Хазайлтын системийн дараа электронууд CRT дэлгэц рүү ордог. Дэлгэцийн танилцуулга нимгэн давхаргаБөмбөлөгний төгсгөл хэсгийн дотоод гадаргуу дээр хуримтлагдсан, электроноор бөмбөгдөх үед эрчимтэй гэрэлтэх чадвартай фосфор.

Зарим тохиолдолд дамжуулагч нимгэн хөнгөн цагаан давхарга нь фосфорын давхарга дээр тогтдог. Дэлгэцийн шинж чанар нь түүгээр тодорхойлогддог

шинж чанар ба тохиргоо. Үндсэн дэлгэцийн сонголтууд нь: эхнийболон Хоёр дахь чухал дэлгэцийн боломжууд, гэрэлтэх тод байдал, гэрлийн гаралт, туяарах хугацаа.

дэлгэцийн боломж. Дэлгэцийг гадаргуугаас нь электронуудын урсгалаар бөмбөгдөх үед хоёрдогч электрон ялгарал үүсдэг. Хоёрдогч электронуудыг зайлуулахын тулд дэлгэцийн ойролцоо байрлах бөмбөлөг хоолойн ханыг хоёр дахь анодтой холбосон дамжуулагч графит давхаргаар хучдаг. Хэрэв энэ нь хийгдээгүй бол дэлгэц рүү буцаж ирэх хоёрдогч электронууд нь үндсэн электронуудын хамт түүний потенциалыг бууруулдаг. Энэ тохиолдолд дэлгэц болон хоёр дахь анодын хоорондох зайд удаашруулах хүч үүсдэг. цахилгаан орон, энэ нь цацрагийн электронуудыг тусгах болно. Тиймээс дамжуулагч бус дэлгэцийн гадаргуугаас удаашрах талбарыг арилгахын тулд электрон цацрагаар дамждаг цахилгаан цэнэгийг зайлуулах шаардлагатай. Практикт цорын ганц арга замтөлбөрийн нөхөн олговор нь хоёрдогч ялгаралтыг ашиглах явдал юм. Электронууд дэлгэцэн дээр унах үед тэдгээрийн кинетик энерги нь дэлгэцийн гэрэлтэх энерги болж хувирч, түүнийг халааж, хоёрдогч ялгарал үүсгэдэг. Хоёрдогч ялгаралтын коэффициент o-ийн утга нь дэлгэцийн потенциалыг тодорхойлдог. Дэлгэцийн гадаргуугаас хоёрдогч электрон ялгаралтын коэффициент a \u003d / in // л (/ „ - хоёрдогч электронуудын гүйдэл, / l - цацрагийн гүйдэл эсвэл анхдагч электронуудын гүйдэл) өргөн хамрах хүрээАнхдагч электронуудын энергийн өөрчлөлт нь нэгдлээс давсан (Зураг 12.8, тухай < 1 на участке О Амуруй В < С/ кр1 и при 15 > C/cr2).

At болон < (У кр1 число уходящих-от экрана вторичных электронов тооноос багаанхдагч, энэ нь дэлгэц дээр сөрөг цэнэг хуримтлуулах, хоёр дахь анод ба дэлгэцийн хоорондох зайд цацрагийн электронуудын удаашрах талбар үүсэх, тэдгээрийн тусгал үүсэхэд хүргэдэг; Дэлгэц гэрэлтэхгүй. Боломжтой ба l2\u003d Г / kr зураг дээрх А цэгт харгалзах. 12.8, дуудагдсан анхны чухал боломж.

C/a2 = £/cr1 үед дэлгэцийн боломж тэгтэй ойролцоо байна.

Хэрэв цацрагийн энерги e£/cr1-ээс их болвол тухай > 1 ба дэлгэц хагасаар цэнэглэгдэж эхэлнэ

Цагаан будаа. 12.8

гэрэлтүүлгийн сүүлийн анодтой харьцуулахад. Дэлгэцийн потенциал хоёр дахь анодын потенциалтай ойролцоогоор тэнцүү болох хүртэл процесс үргэлжилнэ. Энэ нь дэлгэцээс гарч буй электронуудын тоо нь тохиолдсон электронуудын тоотой тэнцүү гэсэн үг юм. Цацрагийн энергийн хэлбэлзлийн мужид e£/cr1-ээс C/cr2 c>1 хүртэл хэлбэлздэг ба дэлгэцийн потенциал нь проекторын анодын потенциалтай нэлээд ойрхон байна. At болон &2>Хоёрдогч ялгаралтын N cr2 коэффициент a< 1. Потенциал экрана вновь снижается, и у экрана начинает формироваться тормозящее для электронов луча поле. Потенциал болон kr2 (цэгтэй тохирч байна ATЗураг дээр. 12.8) гэж нэрлэдэг хоёр дахь чухал боломжэсвэл эцсийн боломж.

Дээрх электрон цацрагийн энерги дээр e11 кр2Дэлгэцийн тод байдал нэмэгдэхгүй. Төрөл бүрийн дэлгэцийн хувьд G/ kr1 = = 300...500 В, ба cr2= 5...40 кВ.

Хэрэв өндөр тод байдлыг олж авах шаардлагатай бол дэлгэцийн потенциалыг дамжуулагч бүрээс ашиглан сүүлийн гэрэлтүүлгийн электродын потенциалтай тэнцүү байлгах шаардлагатай. Дамжуулагч бүрхүүл нь энэ электродтой цахилгаанаар холбогддог.

Гэрлийн гаралт. Энэ нь гэрлийн эрчмийн харьцааг тодорхойлдог параметр юм J cv,Дэлгэцийн гадаргуу дээр ихэвчлэн фосфороор ялгардаг, дэлгэцэн дээр туссан электрон цацрагийн хүч хүртэл:

Гэрлийн гаралтын ts нь фосфорын үр ашгийг тодорхойлдог. Анхдагч электронуудын бүх кинетик энерги нь харагдахуйц цацрагийн энерги болж хувирдаггүй бөгөөд түүний нэг хэсэг нь дэлгэцийг халаах, электронуудын хоёрдогч ялгаралт, спектрийн хэт улаан туяа, хэт ягаан туяаны цацрагт ордог. Гэрлийн гаралтыг ватт тутамд канделагаар хэмждэг: янз бүрийн дэлгэцийн хувьд энэ нь 0.1 ... 15 cd / W хооронд хэлбэлздэг. Бага электрон хурдтай үед гэрэлтэлт нь гадаргуугийн давхаргад үүсдэг ба гэрлийн нэг хэсэг нь фосфороор шингэдэг. Электронуудын энерги нэмэгдэхийн хэрээр гэрлийн гаралт нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч маш өндөр хурдтай үед олон электронууд фосфорын давхаргад өдөөлт үүсгэхгүйгээр нэвтэрч, гэрлийн гаралт буурдаг.

Гэрэлтэх тод байдал. Энэ нь жигд гэрэлтдэг гадаргуугийн нэг квадрат метрээр ажиглагчийн чиглэлд ялгарах гэрлийн эрч хүчээр тодорхойлогддог параметр юм. Гэрэлтэлтийг cd/m 2 -аар хэмждэг. Энэ нь фосфорын шинж чанар (А коэффициентээр тодорхойлогддог), электрон цацрагийн гүйдлийн нягт y, катод ба дэлгэцийн боломжит ялгаа зэргээс хамаарна. IIболон дэлгэцийн хамгийн бага боломж 11 0, энэ үед дэлгэцийн гэрэлтэлт ажиглагдсан хэвээр байна. Гялалзсан гэрэл нь хуульд захирагддаг

Экспонент утгууд p yянз бүрийн фосфорын боломжит £/ 0 тус тус 1...2.5 дотор хэлбэлздэг ба

30 ... 300 V. Практикт гүйдлийн нягтралаас гэрэлтэх хамаарлын шугаман шинж чанар y нь ойролцоогоор 100 мкА / см 2 хүртэл хэвээр байна. Өндөр гүйдлийн нягтралтай үед фосфор нь халж, шатаж эхэлдэг. Гэрэлтүүлгийг нэмэгдүүлэх гол арга бол нэмэгдүүлэх явдал юм болон.

Шийдвэр. Энэ чухал параметрдүрсний дэлгэрэнгүй мэдээллийг хуулбарлах CRT-ийн өмч гэж тодорхойлсон. Нарийвчлалыг гадаргуугийн 1 см 2 эсвэл дэлгэцийн өндрийн 1 см, эсвэл дэлгэцийн ажлын гадаргуугийн бүх өндрийг тус тусад нь ялгах гэрэлтдэг цэгүүд эсвэл шугамын (шугамуудын) тоогоор үнэлдэг. Тиймээс нарийвчлалыг нэмэгдүүлэхийн тулд цацрагийн диаметрийг багасгах шаардлагатай, өөрөөр хэлбэл мм-ийн аравны нэг диаметртэй сайн төвлөрсөн нимгэн цацраг шаардлагатай. Нарийвчлал нь өндөр байх тусам цацрагийн гүйдэл бага, хурдасгах хүчдэл өндөр байна. Энэ тохиолдолд хамгийн сайн анхаарал төвлөрүүлэх болно. Шийдвэрлэх чадвар нь фосфорын чанар (фосфорын том ширхэгүүд гэрлийг сарниулах) болон бүрэн гэрэлтсэний улмаас гэрэлт цагираг байгаа эсэхээс хамаарна. дотоод тусгалдэлгэцийн шилэн хэсэгт.

Гэрэлтэх хугацаа. Гэрэлтэлтийн тод байдал хамгийн их утгын 1% хүртэл буурах хугацааг дэлгэцийн тогтвортой байдлын хугацаа гэж нэрлэдэг. Бүх дэлгэцийг маш богино (10 5 секундээс бага), богино (10" 5 ... 10" 2 секунд), дунд (10 2 ...10 1 сек), урт (10 H.Lb сек) дэлгэц гэж хуваадаг. ) ба маш урт (16 секундээс дээш) гэрэлтдэг. Богино ба маш богино гэрэлтэй хоолойг осциллографид, дунд зэргийн гэрэлтэй бол телевизэд өргөн ашигладаг. Радарын үзүүлэлтүүд нь ихэвчлэн урт гэрэлтдэг хоолойг ашигладаг.

Радарын хоолойд хоёр давхар бүрээстэй удаан эдэлгээтэй дэлгэцийг ихэвчлэн ашигладаг. Фосфорын эхний давхарга - богино цэнхэр туяа нь электрон туяагаар өдөөгдөж, хоёр дахь нь - шар туяа, урт туяа нь эхний давхаргын гэрлээр өдөөгддөг. Ийм дэлгэц дээр хэдэн минутын дараа гэрэлтэх боломжтой.

Дэлгэцийн төрлүүд. Өндөр их ач холбогдолфосфорын гялбааны өнгөтэй. Осциллографийн технологид дэлгэцийг нүдээр харахдаа ногоон гэрэлтэй CRT ашигладаг бөгөөд энэ нь нүдийг хамгийн бага ядардаг. Манган (виллемит) -ээр идэвхжсэн цайрын ортосиликат нь ийм гэрэлтэх өнгөтэй байдаг. Гэрэл зургийн хувьд кальцийн гянтболдын шинж чанартай цэнхэр гэрэлтдэг дэлгэцийг илүүд үздэг. Хар ба цагаан дүрс бүхий телевизийн хүлээн авагчид тэд авахыг хичээдэг цагаан өнгө, үүнд цэнхэр, шар гэсэн хоёр бүрэлдэхүүн хэсгээс фосфор ашигладаг.

Цайр ба кадми сульфид, цайр, магнийн силикатууд, газрын ховор элементийн исэл ба оксисульфид зэрэг дараахь фосфоруудыг дэлгэцийн бүрээс үйлдвэрлэхэд өргөн ашигладаг. Газрын ховор элементэд суурилсан фосфор нь хэд хэдэн давуу талтай: сульфидынхаас илүү янз бүрийн нөлөөнд тэсвэртэй, нэлээд үр дүнтэй, илүү нарийхан спектрийн цацрагийн зурвастай байдаг нь өнгөт зургийн хоолой үйлдвэрлэхэд онцгой чухал юм. өнгөний цэвэр байдал гэх мэт шаардлагатай. Жишээ нь европиум Y 2 0 3-аар идэвхжүүлсэн иттриумын исэлд суурилсан харьцангуй өргөн хэрэглэгддэг фосфор: Eu. Энэ фосфор нь спектрийн улаан хэсэгт ялгарах нарийн зурвастай байдаг. Y 2 0 3 8 европийн хольцтой иттрий оксисульфидээс бүрдэх фосфор: Eu нь мөн сайн шинж чанартай бөгөөд харагдах спектрийн улаан улбар шар бүсэд цацрагийн хамгийн их эрчимтэй, Y 2 0 3-аас илүү химийн эсэргүүцэлтэй байдаг. Европын фосфор.

Хөнгөн цагаан нь дэлгэцийн фосфортой харьцахдаа химийн хувьд идэвхгүй, вакуум орчинд ууршуулах замаар гадаргуу дээр амархан түрхдэг, гэрлийг сайн тусгадаг. Хөнгөн цагааны дэлгэцийн сул тал нь хөнгөн цагаан хальс нь 6 кВ-аас бага энергитэй электронуудыг шингээж, тараадаг тул эдгээр тохиолдолд гэрлийн гаралт огцом буурдаг. Жишээлбэл, 10 кВ-ын электрон энергитэй хөнгөн цагаан дэлгэцийн гэрлийн гаралт 5 кеВ-ээс 60% их байна. Хоолойн дэлгэц нь тэгш өнцөгт буюу дугуй хэлбэртэй байна.

1902 оноос хойш Борис Львович Розинг Брауны гаанстай ажиллаж байна. 1907 оны 7-р сарын 25-нд тэрээр "Зургийг хол зайд цахилгаан дамжуулах арга" шинэ бүтээлд өргөдөл гаргажээ. Цацрагыг соронзон орны тусламжтайгаар хоолойд сканнердсан бөгөөд цацрагийг босоо чиглэлд хазайлгах конденсатор ашиглан дохиог модуляцлуулж (гэрэлтүүлгийг өөрчилсөн) диафрагмаар дамжуулан дэлгэц рүү дамжих электронуудын тоог өөрчилсөн. 1911 оны 5-р сарын 9-нд Оросын Техникийн Нийгэмлэгийн хурал дээр Роузинг энгийн зурагт дүрсийг дамжуулахыг үзүүлэв. геометрийн хэлбэрүүдболон тэдгээрийг CRT дэлгэц дээр тоглуулах замаар хүлээн авах.

20-р зууны эхэн ба дунд үед Владимир Зворыкин, Аллен Дюмонт болон бусад хүмүүс CRT-ийг хөгжүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн.

Ангилал

Электрон цацрагийн хазайлтын аргын дагуу бүх CRT-ийг хоёр бүлэгт хуваадаг: цахилгаан соронзон хазайлттай (заагч CRT ба кинескопууд) ба цахилгаан статик хазайлттай (осциллограф CRT ба заагч CRT-ийн маш бага хэсэг).

Бичсэн зургийг хадгалах чадварын дагуу CRT нь санах ойгүй хоолой, санах ойтой хоолой (заагч ба осциллограф) гэж хуваагддаг. тусгай зүйлс(зангилаа) санах ойн тусламжтайгаар нэг удаа бичигдсэн зургийг дахин дахин хуулбарлах боломжтой.

Дэлгэцийн гэрэлтүүлгийн өнгөний дагуу CRT нь монохром ба олон өнгийн гэж хуваагддаг. Монохромтой байж болно өөр өнгөгэрэлтэх: цагаан, ногоон, цэнхэр, улаан болон бусад. Олон өнгийн өнгийг үйл ажиллагааны зарчмын дагуу хоёр өнгө, гурван өнгөтэй гэж хуваадаг. Хоёр өнгөт индикатор CRT-ууд, дэлгэцийн гэрэлтэх өнгө нь өндөр хүчдэлийн шилжилт эсвэл электрон цацрагийн гүйдлийн нягтын өөрчлөлтөөс болж өөрчлөгддөг. Гурван өнгөт (үндсэн өнгөнүүдийн дагуу) - өнгөт кинескопууд, дэлгэцийн олон өнгийн гэрэлтэлтийг электрон-оптик систем, өнгө тусгаарлах маск, дэлгэцийн тусгай загвараар хангадаг.

Осциллографийн CRT нь бага давтамжийн болон богино долгионы хоолойд хуваагддаг. Сүүлчийн загварт хангалттай нарийн төвөгтэй системэлектрон цацрагийн хазайлт.

Кинескопыг телевиз, монитор, проекц (видео проекторд ашигладаг) гэж хуваадаг. Мониторын кинескопууд нь телевизийнхээс бага масктай, проекцийн кинескопууд нь дэлгэцийн тод байдлыг нэмэгдүүлдэг. Тэдгээр нь монохром бөгөөд улаан, ногоон, цэнхэр дэлгэцтэй.

Төхөөрөмж ба үйл ажиллагааны зарчим

Ерөнхий зарчим

Хар ба цагаан кинескоп төхөөрөмж

бөмбөлөг дотор 9 гүн вакуум үүсдэг - эхлээд агаарыг шахаж, дараа нь кинескопын бүх металл хэсгүүдийг индуктороор халааж, шингээгдсэн хийг ялгаруулж, үлдсэн агаарыг аажмаар шингээхэд авдаг.

Электрон туяа үүсгэх 2 , электрон буу гэж нэрлэгддэг төхөөрөмжийг ашигладаг. катод 8 утасаар халаадаг 5 , электрон ялгаруулдаг. Электрон ялгаруулалтыг нэмэгдүүлэхийн тулд катодыг ажлын функц багатай бодисоор бүрсэн байдаг (хамгийн том CRT үйлдвэрлэгчид үүнд зориулж өөрсдийн патентлагдсан технологийг ашигладаг). Хяналтын электродын хүчдэлийг өөрчлөх замаар ( модулятор) 12 та электрон цацрагийн эрч хүч, үүний дагуу зургийн тод байдлыг өөрчилж болно (катодын удирдлагатай загварууд бас байдаг). Хяналтын электродоос гадна орчин үеийн CRT-ийн буу нь фокусын электрод агуулдаг (1961 он хүртэл цахилгаан соронзон фокусыг дотоодын кинескопуудад фокусын ороомог ашиглан ашигладаг байсан. 3 гол 11 ), кинескопын дэлгэц дээрх цэгийг цэгт төвлөрүүлэх зориулалттай, буу болон анод доторх электронуудыг нэмэлт хурдасгах хурдатгагч электрод. Бууг орхисны дараа электронууд нь анодоор хурдасдаг 14 төлөөлж байна металлжуулсан бүрээс дотоод гадаргууижил нэртэй бууны электродтой холбогдсон кинескоп конус. Дотоод цахилгаан статик дэлгэцтэй өнгөт кинескопуудад энэ нь анодтой холбогддог. 43LK3B гэх мэт эртний загваруудын хэд хэдэн кинескопуудад конус нь металлаар хийгдсэн бөгөөд анодыг өөрөө төлөөлдөг. Анод дахь хүчдэл 7-30 киловольтын хооронд байна. Хэд хэдэн жижиг хэмжээтэй осциллографийн CRT-д анод нь электрон бууны электродуудын зөвхөн нэг бөгөөд хэдэн зуун вольт хүртэл хүчдэлээр тэжээгддэг.

Дараа нь цацраг нь хазайх системээр дамждаг 1 , цацрагийн чиглэлийг өөрчлөх боломжтой (зураг нь соронзон хазайлтын системийг харуулж байна). Телевизийн CRT-д их хэмжээний хазайлтын өнцгийг өгдөг тул соронзон хазайлтын системийг ашигладаг. Осциллографын CRT-д илүү хурдан хариу үйлдэл үзүүлдэг тул электростатик хазайлтын системийг ашигладаг.

Электрон цацраг дэлгэцэн дээр тусна 10 фосфороор бүрсэн 4 . Электроноор бөмбөгдсөнөөс фосфор нь гэрэлтэж, хурдацтай хөдөлж буй хувьсах тод толбо нь дэлгэцэн дээр дүрсийг үүсгэдэг.

Фосфор нь электронуудаас сөрөг цэнэгийг олж авдаг бөгөөд хоёрдогч ялгаралт эхэлдэг - фосфор өөрөө электрон ялгаруулж эхэлдэг. Үүний үр дүнд хоолой бүхэлдээ сөрөг цэнэгийг олж авдаг. Үүнээс зайлсхийхийн тулд хоолойн бүх гадаргуу дээр анодтой холбогдсон аквадаг давхарга байдаг - бал чулуу дээр суурилсан дамжуулагч хольц ( 6 ).

Кинескоп нь утаснуудаар холбогддог 13 болон өндөр хүчдэлийн залгуур 7 .

Хар ба цагаан зурагтуудад фосфорын найрлагыг сонгосон бөгөөд ингэснээр төвийг сахисан саарал өнгөөр гэрэлтдэг. Видео терминал, радар зэрэгт нүдний ядаргааг багасгахын тулд фосфорыг ихэвчлэн шар эсвэл ногоон өнгөтэй болгодог.

Цацрагийн хазайлтын өнцөг

CRT цацрагийн хазайлтын өнцөг нь чийдэнгийн доторх электрон цацрагийн хоёр боломжит байрлалын хоорондох хамгийн их өнцөг бөгөөд дэлгэцэн дээр гэрэлтэгч толбо харагдах болно. Дэлгэцийн диагональ (диаметр) болон CRT-ийн уртын харьцаа нь өнцгөөс хамаарна. Осциллографийн CRT-ийн хувьд энэ нь ихэвчлэн 40 ° хүртэл байдаг бөгөөд энэ нь гулзайлтын хавтангийн нөлөөнд цацрагийн мэдрэмтгий байдлыг нэмэгдүүлэх, хазайлтын шинж чанарын шугаман байдлыг хангах хэрэгцээтэй холбоотой юм. Дугуй дэлгэцтэй Зөвлөлтийн анхны телевизийн кинескопуудын хувьд хазайлтын өнцөг нь 50 ° байсан бол дараа нь гарсан хар цагаан кинескопуудын хувьд 70 ° байсан бол 1960-аад оноос эхлэн 110 ° болж өссөн (анхны ийм кинескопуудын нэг нь - 43LK9B). Дотоодын өнгөт кинескопуудын хувьд 90 ° байна.

Цацрагийн хазайлтын өнцөг ихсэх тусам кинескопын хэмжээ, масс буурдаг боловч:

шүүрдэх зангилааны зарцуулсан эрчим хүч нэмэгддэг. Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд кинескопын хүзүүний диаметрийг багасгасан боловч электрон бууны дизайныг өөрчлөх шаардлагатай байв.
дефлекторын системтэй кинескопыг нэг модуль болгон угсарч үйлдвэрт угсрах замаар хийсэн хазайлтын системийг үйлдвэрлэх, угсрах нарийвчлалд тавигдах шаардлага нэмэгдэж байна.
растер болон мэдээллийн геометрийг тохируулахад шаардлагатай элементүүдийн тоо нэмэгддэг.

Энэ бүхэн нь зарим газар 70 градусын кинескопыг ашигладаг хэвээр байхад хүргэсэн. Түүнчлэн 70 ° өнцгийг жижиг хэмжээтэй хар цагаан кинескопуудад (жишээлбэл, 16LK1B) ашигласаар байгаа бөгөөд урт нь тийм ч чухал үүрэг гүйцэтгэдэггүй.

Ионы хавх

CRT дотор төгс вакуум үүсгэх боломжгүй тул агаарын зарим молекулууд дотор үлддэг. Электронуудтай мөргөлдөх үед тэдгээрээс ионууд үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь электронуудын массаас хэд дахин их масстай тул бараг хазайдаггүй бөгөөд дэлгэцийн төв хэсэгт фосфорыг аажмаар шатааж, ион толбо гэж нэрлэгддэг. Үүнтэй тэмцэхийн тулд 1960-аад оны дунд үе хүртэл "ионы урхи" зарчмыг ашигласан: электрон бууны тэнхлэг нь кинескопын тэнхлэгтэй ямар нэгэн өнцгөөр байрласан бөгөөд гадна талд байрлах тохируулгатай соронз нь электроныг эргүүлэх талбарыг бий болгосон. тэнхлэг рүү урсдаг. Шулуун замаар хөдөлж буй их хэмжээний ионууд жинхэнэ урхинд унасан.

Гэсэн хэдий ч энэхүү барилга нь кинескопын хүзүүний диаметрийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай болсон бөгөөд энэ нь хазайлтын системийн ороомог дахь шаардлагатай хүчийг нэмэгдүүлэхэд хүргэсэн.

1960-аад оны эхээр фосфорыг хамгаалах шинэ арга бий болсон: дэлгэцийг хөнгөн цагаан болгох, үүнээс гадна кинескопын хамгийн их гэрэлтүүлгийг хоёр дахин нэмэгдүүлэх боломжтой болсон бөгөөд ионы урхины хэрэгцээ алга болсон.

Анод эсвэл модулятор руу хүчдэл өгөх саатал

Хэвтээ сканнердах ажлыг чийдэн дээр хийдэг ТВ-ийн хувьд кинескопын анод дахь хүчдэл нь хэвтээ сканнердах гаралтын чийдэн ба сааруулагч диод дулаарсны дараа л гарч ирдэг. Энэ мөчид кинескопын гэрэл дулаарах цаг болжээ.

Бүх хагас дамжуулагч хэлхээг хэвтээ сканнерын зангилаанд нэвтрүүлсэн нь кинескопын анодыг асаахтай зэрэгцэн хүчдэл өгч байгаатай холбоотойгоор кинескопын катодын элэгдэл түргэсэх асуудлыг үүсгэв. Энэ үзэгдэлтэй тэмцэхийн тулд анод эсвэл кинескоп модулятор руу хүчдэлийн нийлүүлэлтийг удаашруулдаг сонирхогчийн зангилаануудыг боловсруулсан. Сонирхолтой нь, тэдгээрийн заримд нь бүх хагас дамжуулагч ТВ-д суурилуулах зориулалттай байсан ч радио хоолойг саатуулагч элемент болгон ашигладаг. Дараа нь зурагт үйлдвэрлэж эхэлсэн аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэл, үүнд ийм саатал анх олгосон.

Сканнердах

Дэлгэц дээр дүрс үүсгэхийн тулд электрон цацраг дэлгэц дээгүүр байнга өндөр давтамжтайгаар - секундэд дор хаяж 25 удаа өнгөрөх ёстой. Энэ процессыг нэрлэдэг шүүрдэх. Зургийг сканнердах хэд хэдэн арга байдаг.

Растер сканнер

Электрон туяа нь дэлгэцийг бүхэлд нь эгнээгээр дайран өнгөрдөг. Хоёр сонголт байна:

1-2-3-4-5-… (дэвшилтэт сканнердах);
1-3-5-7-… дараа нь 2-4-6-8-… (зайлшсан).

Вектор задлах

Электрон цацраг нь зургийн шугамын дагуу дамждаг. Vectrex тоглоомын консолд вектор сканнердсан.

Радарын дэлгэц дээр шүүрдэх

Хүрээлэн буй орчны дэлгэцийг ашиглах тохиолдолд гэж нэрлэгддэг. typotron, электрон цацраг нь дэлгэцийн радиусын дагуу дамждаг (дэлгэц нь тойрог хэлбэртэй). Ихэнх тохиолдолд үйлчилгээний мэдээллийг (тоо, үсэг, байр зүйн тэмдэг) тэмдгийн матрицаар (электрон туяаны буунд байрладаг) нэмэлт байдлаар байрлуулдаг.

Өнгөт кинескопууд

Өнгөт кинескоп төхөөрөмж. 1 - Электрон буу. 2 - Электрон цацраг. 3 - Фокусын ороомог. 4 - хазайх ороомог. 5 - анод. 6 - Улаан туяа нь улаан фосфор дээр тусдаг маск, гэх мэт. 7 - Фосфорын улаан, ногоон, цэнхэр ширхэгүүд. 8 - Маск ба фосфорын үр тариа (томруулсан).

Өнгөт кинескоп нь хар цагаанаас ялгаатай нь "улаан", "ногоон", "цэнхэр" гэсэн гурван буутай байдаг. 1 ). Үүний дагуу дэлгэцэн дээр 7 гурван төрлийн фосфорыг тодорхой дарааллаар хэрэглэдэг - улаан, ногоон, цэнхэр ( 8 ).

Ашигласан маскны төрлөөс хамааран кинескопын хүзүүнд байрлах буу нь гурвалжин хэлбэртэй (тэнцүү талт гурвалжны буланд) эсвэл хавтгай (ижил шугам дээр) байрладаг. Өөр өөр электрон бууны ижил нэртэй зарим электродууд нь кинескоп доторх дамжуулагчаар холбогддог. Эдгээр нь хурдасгагч электродууд, фокусын электродууд, халаагуурууд (зэрэгцээ холбогдсон) ба ихэвчлэн модуляторууд юм. Хүзүүний хэмжээ хязгаарлагдмал тул кинескопийн гаралтын тоог хэмнэхийн тулд ийм арга хэмжээ авах шаардлагатай.

Зөвхөн улаан бууны цацраг улаан фосфор руу, ногоон бууны цацраг ногоон фосфор руу тусна гэх мэт. Энэ нь буу болон дэлгэцийн хооронд байдаг. металл сараалжтай, дуудсан маск (6 ). Орчин үеийн кинескопуудад маск нь дулааны тэлэлтийн бага коэффициент бүхий ган зэрэглэлийн Инвараар хийгдсэн байдаг.

Маскийн төрлүүд

Хоёр төрлийн маск байдаг:

Эдгээр маскуудын дунд тодорхой удирдагч байдаггүй: сүүдэр нь хангадаг өндөр чанартайшугам, диафрагм илүү ихийг өгдөг ханасан өнгөмөн өндөр үр ашигтай. Slotted нь сүүдэр, диафрагмын давуу талыг хослуулсан боловч муаранд өртөмтгий байдаг.

Фосфорын элементүүд бага байх тусам хоолой нь зургийн чанар өндөр байх болно. Зургийн чанарын үзүүлэлт нь маск хийх алхам.

Сүүдрийн сараалжны хувьд маскны давирхай нь хамгийн ойрын хоёр маск нүхний хоорондох зай (тус тусад нь ижил өнгийн хамгийн ойрын хоёр фосфор элементийн хоорондох зай) юм.
Апертур ба ангархай сараалжуудын хувьд маскны давирхайг маскны ангархай хоорондын хэвтээ зай (тус тусад нь ижил өнгийн фосфорын босоо судал хоорондын хэвтээ зай) гэж тодорхойлно.

Орчин үеийн мониторын CRT-д маскын давирхай нь 0.25 мм-ийн түвшинд байна. Илүү хол зайнаас харж буй телевизийн кинескопууд нь 0.8 мм-ийн дарааллын алхамуудыг ашигладаг.

цацрагийн нэгдэл

Дэлгэцийн муруйлтын радиус нь хавтгай кинескопуудад хязгааргүй хүртэл электрон-оптик систем хүртэлх зайнаас хамаагүй их байдаг тул тусгай хэмжүүр ашиглахгүйгээр өнгөт кинескопын туяа огтлолцох цэг нь дээр байна. электрон буунаас тогтмол зайтай байхын тулд энэ цэг нь сүүдрийн маскны гадаргуу дээр яг таарч байгаа эсэхийг шалгах шаардлагатай бөгөөд эс тэгвээс зургийн гурван өнгөт бүрэлдэхүүн хэсгийн буруу бүртгэл үүсч, дэлгэцийн төвөөс ирмэг хүртэл нэмэгддэг. Үүнээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд электрон цацрагийг зөв шилжүүлэх шаардлагатай. Бууны гурвалжин хэлбэртэй кинескопуудад үүнийг хуучин зурагтуудад үе үе тохируулга хийх зорилгоор тусдаа нэгж - холих нэгжид байрлуулсан төхөөрөмжөөр тусад нь удирддаг тусгай цахилгаан соронзон системээр гүйцэтгэдэг. Бууны хавтгай зохион байгуулалттай кинескопуудад кинескопын хүзүүнд байрлах тусгай соронз ашиглан тохируулга хийдэг. Цаг хугацаа өнгөрөхөд, ялангуяа электрон бууны гурвалжин хэлбэртэй кинескопуудын хувьд нэгдэл эвдэрч, нэмэлт тохируулга хийх шаардлагатай болдог. Ихэнх компьютер засварын компаниуд дэлгэцийн цацрагийг засах үйлчилгээг санал болгодог.

Соронзгүйжүүлэх

Зургийн чанарт нөлөөлж буй сүүдрийн маск, электростатик дэлгэцийн үлдэгдэл эсвэл санамсаргүй соронзлолыг арилгахын тулд өнгөт кинескопуудад зайлшгүй шаардлагатай.

Соронзгүйжүүлэлт нь соронзгүйжүүлэх гогцоо гэж нэрлэгддэг - кинескопын гадаргуу дээр байрладаг том диаметртэй дугуй хэлбэртэй уян хатан ороомог - хурдан хувьсах уналттай импульс үүссэнээс үүсдэг. соронзон орон. ТВ-ийг асаасны дараа энэ гүйдэл аажмаар буурахын тулд термисторыг ашигладаг. Олон тооны мониторууд нь термисторуудаас гадна кинескопыг соронзгүйжүүлэх процессын төгсгөлд термисторыг хөргөхийн тулд энэ хэлхээний хүчийг унтраадаг реле агуулдаг. Үүний дараа та тусгай товчлуур эсвэл ихэвчлэн дэлгэцийн цэсэн дэх тусгай командыг ашиглан энэ релейг асааж, мониторын хүчийг унтрааж, асаахгүйгээр хүссэн үедээ дахин соронзгүйжүүлж болно.

Тринескоп

Тринескоп нь өнгөт дүрсийг олж авахад ашигладаг гурван хар цагаан кинескоп, гэрлийн шүүлтүүр, тунгалаг толь (эсвэл тунгалаг толь, шүүлтүүрийн функцийг хослуулсан дихроик толь) зэргээс бүрдсэн загвар юм.

Өргөдөл

Кинескопыг растер дүрслэлийн системд ашигладаг: янз бүрийн төрлийн телевизор, монитор, видео систем.

Осциллографийн CRT-ийг функциональ хамаарлын дэлгэцийн системд ихэвчлэн ашигладаг: осциллограф, воблескоп, мөн радарын станцууд, тусгай зориулалтын төхөөрөмжүүдэд дэлгэцийн төхөөрөмж болгон; ЗХУ-ын жилүүдэд мөн ашиглаж байсан харааны хэрэгсэлкатодын туяаны төхөөрөмжийн дизайныг ерөнхийд нь судлахдаа.

Тэмдэгт хэвлэх CRT нь төрөл бүрийн тусгай зориулалтын төхөөрөмжид ашиглагддаг.

Тэмдэглэгээ ба тэмдэглэгээ

Дотоодын CRT-ийн тэмдэглэгээ нь дөрвөн элементээс бүрдэнэ.

Эхний элемент: тэгш өнцөгт буюу дугуй дэлгэцийн диагональыг сантиметрээр харуулсан тоо;
Хоёрдахь элемент: CRT нь тодорхой загварын төрөлд хамаарахыг харуулсан хоёр үсэг. LK - кинескоп, LM - цахилгаан соронзон цацрагийн хазайлттай хоолой, LO - цахилгаан статик цацрагийн хазайлттай хоолой, LN - санах ойтой хоолой (заагч ба осциллограф);
Гурав дахь элемент: өгөгдсөн диагональ бүхий өгөгдсөн хоолойн загварын дугаарыг харуулсан тоо, харин богино долгионы осциллографын хоолойн хувьд дугаарлалт нь 101-ээс эхэлдэг;
Дөрөв дэх элемент: дэлгэцийн гэрэлтэх өнгийг харуулсан үсэг. C - өнгө, B - цагаан туяа, I - ногоон гэрэл, C - шар-ногоон гэрэл, C - улбар шар, P - улаан туяа, А - цэнхэр туяа. X - прототиптэй харьцуулахад гэрэлтүүлгийн параметр муутай жишээг илэрхийлнэ.

Онцгой тохиолдолд тэмдэглэгээнд нэмэлт мэдээлэл агуулсан тав дахь элементийг нэмж болно.

Жишээ нь: 50LK2B - 50 см-ийн дэлгэцийн диагональ бүхий хар цагаан кинескоп, хоёр дахь загвар, 3LO1I - 3 см диаметртэй ногоон гэрэлтдэг дэлгэц бүхий осциллограф хоолой, эхний загвар.

Эрүүл мэндэд үзүүлэх нөлөө

Цахилгаан соронзон цацраг

Энэ цацрагийг кинескоп өөрөө бүтээдэггүй, харин хазайх системээр үүсгэдэг. Цахилгаан статик хазайлттай хоолой, ялангуяа осциллографын хоолой нь үүнийг цацруулдаггүй.

Мониторын кинескопуудад энэ цацрагийг дарахын тулд хазайх системийг ихэвчлэн феррит аягагаар хучдаг. Телевизийн кинескопууд ийм хамгаалалт шаарддаггүй, учир нь үзэгчид ихэвчлэн монитороос илүү зурагтаас хол зайд суудаг.

ионжуулагч цацраг

Кинескопуудад хоёр төрлийн ионжуулагч цацраг байдаг.

Эдгээрийн эхнийх нь электрон цацраг өөрөө бөгөөд энэ нь үнэн хэрэгтээ бага энергитэй бета хэсгүүдийн (25 кеВ) урсгал юм. Энэ цацраг нь гадагш гарахгүй бөгөөд хэрэглэгчдэд аюул учруулахгүй.

Хоёр дахь нь дэлгэцийг электроноор бөмбөгдөх үед үүсдэг рентген туяа юм. Энэ цацрагийн гаралтыг гаднаас нь бүрэн аюулгүй хэмжээнд хүртэл бууруулахын тулд шилийг хар тугалга (доороос үзнэ үү). Гэсэн хэдий ч анодын хүчдэл мэдэгдэхүйц нэмэгдэхэд хүргэдэг зурагт эсвэл дэлгэцийн эвдрэл гарсан тохиолдолд энэ цацрагийн түвшин мэдэгдэхүйц утга хүртэл нэмэгдэж болно. Ийм нөхцөл байдлаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд хэвтээ сканнердах нэгжүүд хамгаалалтын зангилаагаар тоноглогдсон байдаг.

1970-аад оны дунд үеэс өмнө үйлдвэрлэсэн дотоодын болон гадаадын өнгөт телевизоруудад рентген цацрагийн нэмэлт эх үүсвэрүүд байж болох юм - кинескоптой зэрэгцээ холбогдсон тогтворжуулагч триодууд, анодын хүчдэлийг тогтворжуулах, улмаар зургийн хэмжээ. 6S20S триодуудыг Raduga-5 ба Rubin-401-1 зурагтуудад, GP-5 нь ULPCT-ийн эхэн үеийн загваруудад ашиглагддаг. Ийм триодын цилиндрийн шил нь кинескопоос хамаагүй нимгэн бөгөөд хар тугалгатай хайлшгүй тул кинескопоос хамаагүй илүү эрчимтэй рентген туяаны эх үүсвэр болдог тул тусгай ган дэлгэцэнд байрлуулсан байдаг. . ULPCT ТВ-ийн хожмын загваруудад өндөр хүчдэлийн тогтворжуулалтын бусад аргуудыг ашигладаг бөгөөд энэ рентген туяаны эх үүсвэрийг оруулаагүй болно.

анивчих

1/1000 секундэд буудсан Mitsubishi Diamond Pro 750SB (1024x768, 100 Гц) монитор. Гэрэлтүүлэг нь зохиомлоор өндөр; Дэлгэцийн өөр өөр цэгүүдэд байгаа зургийн бодит тод байдлыг харуулдаг.

CRT мониторын цацраг нь дэлгэцэн дээр дүрс үүсгэж, фосфорын хэсгүүдийг гэрэлтүүлэхэд хүргэдэг. Дараагийн хүрээ үүсэхээс өмнө эдгээр тоосонцор гадагш гарах цаг гардаг тул та "дэлгэц анивчих" -ыг ажиглаж болно. Хүрээний хурд өндөр байх тусам анивчих нь мэдэгдэхүйц бага болно. Бага давтамж нь нүд ядрахад хүргэдэг бөгөөд эрүүл мэндэд хортой.

Ихэнх катодын туяатай телевизорууд нь секундэд 25 фрэймийн давтамжтай байдаг бөгөөд энэ нь хоорондоо уялдаатай байвал секундэд 50 талбар (хагас кадр) (Гц) болдог. AT орчин үеийн загваруудТВ, энэ давтамжийг зохиомлоор 100 герц хүртэл нэмэгдүүлсэн. Хяналтын дэлгэцийн ард ажиллах үед анивчих нь илүү хүчтэй мэдрэгддэг, учир нь нүднээс кинескоп хүртэлх зай нь зурагт үзэхээс хамаагүй бага байдаг. Хамгийн бага санал болгож буй мониторыг шинэчлэх хурд нь 85 герц байна. Мониторуудын анхны загварууд нь 70-75 Гц-ээс дээш давтамжтай ажиллахыг зөвшөөрдөггүй. Захын хараагаар CRT-ийн анивчих нь тодорхой ажиглагдаж болно.

бүдэг зураг

Катодын туяаны хоолой дээрх дүрс нь бусад төрлийн дэлгэцтэй харьцуулахад бүдэг байна. Бүдэг зураг нь хэрэглэгчийн нүд ядрахад нөлөөлдөг хүчин зүйлүүдийн нэг гэж үздэг. Нөгөөтэйгүүр, өндөр чанартай монитор ашиглах үед бүдэгрэх нь тийм биш юм хүчтэй нөлөөХүний эрүүл мэндэд муугаар нөлөөлдөг бөгөөд бүдгэрүүлэх эффект нь дэлгэц дээрх дэлгэцийн фонтуудын эсрэг заалтыг ашиглахгүй байх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь дүрсний чанарт тусгагдсан байдаг тул LCD дэлгэцүүдэд фонтын гажуудал байхгүй.

Өндөр хүчдэлийн

Ажилд CRT ашигладаг өндөр хүчдэлийн. Хэдэн зуун вольтын үлдэгдэл хүчдэл, хэрэв ямар нэгэн арга хэмжээ авахгүй бол CRT болон "оосор" хэлхээнд хэдэн долоо хоног үлдэж болно. Тиймээс цахилгаан гүйдлийн резисторыг хэлхээнд нэмсэн бөгөөд энэ нь ТВ-ийг унтраасны дараа хэдхэн минутын дотор бүрэн аюулгүй болгодог.

Түгээмэл итгэл үнэмшлээс ялгаатай нь CRT-ийн анод хүчдэл нь хүчдэлийн хувиргагч бага чадлын улмаас хүнийг алж чадахгүй - зөвхөн мэдэгдэхүйц цохилт болно. Гэсэн хэдий ч хэрэв хүн зүрхний гажигтай бол үхэлд хүргэж болзошгүй юм. Энэ нь хүний амь насанд аюултай хүчдэл агуулсан бусад телевиз, мониторын хэлхээнд гараараа хүрэх үед шууд бус байдлаар гэмтэл, тэр дундаа үхэлд хүргэж болзошгүй ба ийм хэлхээ нь CRT ашигладаг телевиз, дэлгэцийн бүх загварт байдаг. цахилгаан таталтаас үүдэлтэй гэнэтийн хяналтгүй уналттай холбоотой цэвэр механик гэмтэл зэрэг орно.

Хорт бодис

Аливаа электрон хэрэгсэл (CRT орно) нь эрүүл мэндэд хортой бодис агуулдаг орчин. Үүнд: катод дахь барийн нэгдлүүд, фосфор.

Ашигласан CRT-ийг ихэнх улс оронд аюултай хог хаягдал гэж үздэг бөгөөд дахин боловсруулж эсвэл тусдаа хогийн цэгт хаях ёстой.

CRT дэлбэрэлт

CRT дотор вакуум байдаг тул агаарын даралтаас болж 17 инчийн дэлгэцийн дэлгэц нь дангаар нь 800 кг жинтэй байдаг нь жижиг машины жин юм. Загварын онцлогоос шалтгаалан CRT-ийн бамбай болон конус дээрх даралт эерэг, харин бамбайны хажуугийн даралт нь сөрөг бөгөөд тэсрэх аюултай. Эрт үеийн кинескоптой ажиллахдаа аюулгүй байдлын дүрэмд хамгаалалтын бээлий, маск, нүдний шил хэрэглэх шаардлагатай байв. Зурагт дээрх кинескопийн дэлгэцийн өмнө шилэн хамгаалалтын дэлгэц, ирмэгийн дагуу металл хамгаалалтын маск суурилуулсан.

1960-аад оны хоёрдугаар хагасаас эхлэн кинескопийн аюултай хэсгийг бүхэлд нь металл тамгатай бүтэц хэлбэрээр хийсэн эсвэл хэд хэдэн давхаргаар туузаар шархлуулж, тэсрэлтээс хамгаалсан тусгай металл боолтоор бүрхэв. Ийм боолт нь аяндаа дэлбэрч болзошгүйг үгүйсгэдэг. Зарим загварт кинескопыг нэмж ашигладаг хамгаалалтын хальсдэлгэцийг бүрхсэн.

Ашигласан хэдий ч хамгаалалтын системүүд, кинескопыг зориудаар эвдсэн тохиолдолд хүмүүсийн хэлтэрхийгээр ялагдахыг үгүйсгэхгүй. Үүнтэй холбогдуулан сүүлийнхийг устгахдаа аюулгүй байдлын үүднээс эхлээд хүзүүний төгсгөлд хуванцар суурийн доор байрлах технологийн шилэн хоолойг эвдэж, үйлдвэрлэлийн явцад агаарыг гадагшлуулдаг.

Дэлгэцийн диаметр эсвэл диагональ нь 15 см хүртэл жижиг хэмжээтэй CRT ба кинескопууд нь аюул учруулахгүй бөгөөд тэсрэлтээс хамгаалах төхөөрөмжөөр тоноглогдоогүй.

Бусад төрлийн катодын цацрагийн төхөөрөмж

Кинескопоос гадна катодын туяаны төхөөрөмжид дараахь зүйлс орно.

Квантоскоп (лазер кинескоп), нэг төрлийн кинескоп бөгөөд дэлгэц нь электрон цацрагаар шахагдсан хагас дамжуулагч лазерын матриц юм. Квантоскопыг зургийн проекторд ашигладаг.
Шинж тэмдэг хэвлэх катод-туяа хоолой.
Заагч катодын туяа хоолойг радарын станцын индикаторуудад ашигладаг.
Санах ойн катодын туяа хоолой.
- графекон
Дамжуулах телевизийн хоолой нь гэрлийн дүрсийг цахилгаан дохио болгон хувиргадаг.
Моноскоп нь фотокатод дээр шууд авсан нэг зургийг цахилгаан дохио болгон хувиргадаг катодын туяа дамжуулах хоолой юм. Үүнийг телевизийн туршилтын хүснэгтийн зургийг дамжуулахад ашигласан (жишээлбэл, TIT-0249).
Кадроскоп нь харагдахуйц дүрс бүхий катодын туяа хоолой бөгөөд харагдах дүрсгүй (график, моноскоп, потенциалоскоп) катодын туяа ашиглан төхөөрөмжид сканнерыг тохируулах, туяаг төвлөрүүлэх зориулалттай. Кадроскоп нь төхөөрөмжид хэрэглэгддэг катодын цацрагийн хоолойтой төстэй зүү, холбох хэмжээстэй байдаг. Түүнээс гадна үндсэн CRT болон фреймскопыг параметрийн хувьд маш их хэмжээгээр сонгосон өндөр нарийвчлалзөвхөн иж бүрдэл хэлбэрээр нийлүүлнэ. Тохируулахдаа гол хоолойн оронд фреймскоп холбогдсон байна.

бас үзнэ үү

Тэмдэглэл

Уран зохиол

D. Diamonds, F. Ignatov, V. Vodychko. Нэг цацрагт өнгөт кинескоп - хромоскоп 25LK1Ts. Радио No9, 1976. S. 32, 33.

Холбоосууд

С.В.Новаковский. Цахим телевизийн 90 жил // Электросвязь No6, 1997 он
П.Соколов. Мониторууд // iXBT, 1999
Мэри Беллис. Катодын цацрагийн хоолойн түүх // Тухай: Зохион бүтээгчид
Евгений Козловский. Хуучин найз бол 2007 оны 6-р сарын 27-ны өдөр "Компьютерра" №692-оос илүү дээр юм
Мухин I. A. CRT дэлгэцийг хэрхэн сонгох вэ Компьютерийн бизнесийн зах зээл №49 (286), 2004 оны 11-12-р сар. P. 366-371

Идэвхгүй хатуу төлөв	Resistor Variable resistor Trimmer resistor Varistor Capacitor Inductance Кварцын резонаторГал хамгаалагч Дахин тохируулах боломжтой гал хамгаалагчТрансформатор
Идэвхтэй хатуу төлөв	Диод· LED · Фотодиод · хагас дамжуулагч лазер · Шоттки диод· Зенер диод · Стабитор · Варикоп · Вариконд ·

Осциллографын катодын туяа хоолойфлюресцент дэлгэц дээр цахилгаан дохиог харуулах зориулалттай. Дэлгэц дээрх зураг нь дохионы хэлбэрийг нүдээр үнэлэх төдийгүй түүний параметрүүдийг хэмжих, зарим тохиолдолд хальсан дээр бэхлэх зориулалттай.

Нэвтэрхий толь бичиг YouTube

1 / 5
Осциллограф CRT нь электрон буу, хазайх систем, гэрэлтэгч дэлгэц агуулсан нүүлгэн шилжүүлсэн шилэн чийдэн юм. Электрон буу нь электронуудын нарийн цацраг үүсгэж, дэлгэцэн дээр төвлөрөх зориулалттай. Термионы ялгарлын үзэгдлийн улмаас халаагчтай шууд бус халсан катодоор электронууд ялгардаг. Электрон цацрагийн эрч хүч, улмаар дэлгэц дээрх цэгийн тод байдал нь хяналтын электрод дээрх катодтой харьцуулахад сөрөг хүчдэлээр хянагддаг. Эхний анод нь анхаарлаа төвлөрүүлэхэд, хоёр дахь нь электронуудыг хурдасгахад үйлчилдэг. Хяналтын электрод ба анодын систем нь фокусын системийг бүрдүүлдэг.
Хазайлтын систем нь хэвтээ ба босоо байрлалтай хоёр хос хавтангаас бүрдэнэ. гэж нэрлэдэг хэвтээ ялтсууд руу босоо хазайлтын хавтан, туршилтын хүчдэлийг хэрэглэнэ. гэж нэрлэдэг босоо ялтсууд руу хэвтээ хазайлтын хавтан, шүүрдэх генератороос хөрөөний шүдний хүчдэлийг хэрэглэнэ. Үүссэн цахилгаан талбайн нөлөөгөөр нисч буй электронууд хэрэглэсэн хүчдэлтэй пропорциональ анхны замаасаа хазайдаг. CRT дэлгэц дээрх гэрэлтдэг цэг нь судалж буй дохионы хэлбэрийг зурдаг. Хөрөөний шүдний хүчдэлийн улмаас толбо дэлгэцэн дээр зүүнээс баруун тийш хөдөлдөг.
Хэрэв босоо болон хэвтээ хазайлтын хавтан дээр хоёр өөр дохио өгвөл дэлгэцэн дээр Лиссажусын дүрсийг харж болно.
Төрөл бүрийн функциональ хамаарлыг CRT дэлгэц дээр ажиглаж болно, жишээлбэл, хоёр терминалын сүлжээний гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанар, хэрэв хэвтээ хазайлтын хавтангуудад түүнд хэрэглэсэн хүчдэлийн өөрчлөлттэй пропорциональ дохио, пропорциональ дохио байвал. түүгээр урсах гүйдлийг босоо хазайлтын хавтангуудад хэрэглэнэ.
Осциллографын CRT-д цахилгаан статик цацрагийн хазайлтыг ашигладаг, учир нь судалж буй дохионууд нь дурын хэлбэртэй, өргөн давтамжийн спектртэй байж болох бөгөөд эдгээр нөхцөлд цахилгаан соронзон хазайлтыг ашиглах нь хазайлтын ороомгийн эсэргүүцлийн давтамжаас хамаардаг тул боломжгүй юм.

"Бага давтамжийн" хүрээний хоолой (100 МГц хүртэл)

Ийм хоолойн электростатик хазайлтын систем нь CRT дотор байрлах босоо болон хэвтээ хазайлт гэсэн хоёр хос хазайлтын хавтангаас бүрдэнэ.
100 МГц-ээс бага давтамжийн спектртэй дохиог ажиглахдаа электронуудын хазайх системээр дамжин өнгөрөх хугацааг үл тоомсорлож болно. Электронуудын нислэгийн хугацааг дараахь томъёогоор тооцоолно.
t ≈ l m 2 e U a (\displaystyle t\ойролцоогоор l(\sqrt (\frac (m)(2eU_(a)))))
хаана e (\displaystyle e)болон m (\displaystyle m)нь электроны цэнэг ба масс юм. l (\displaystyle l)- хавтангийн урт, U a (\displaystyle U_(a))- анодын хүчдэл.
цацрагийн хазайлт ∆ (\displaystyle \Delta)дэлгэцийн хавтгайд ялтсуудад хэрэглэсэн хүчдэлтэй пропорциональ байна U O T (\displaystyle U_(OT))(газайлтын ялтсуудын талбарт электронууд нисэх үед хавтан дээрх хүчдэл тогтмол хэвээр байна гэж үзвэл):
Δ = U O T l D 2 U a d (\displaystyle \Delta =(\frac (U_(OT)lD)(2U_(a)d)))
хаана D (\displaystyle D)- ялтсуудын хазайлтын төвөөс дэлгэц хүртэлх зай; d (\displaystyle d)нь ялтсуудын хоорондох зай юм.
Ховор давтагдах ба ганц дохиог ажиглахад ашигладаг CRT нь фосфорыг ашигладаг урт хугацаагялбаа.

100 МГц-ээс дээш давтамжтай хоолой

Хурдан өөрчлөгддөг синусоидын долгионы хэлбэрийн хувьд хазайлтын мэдрэмж буурч эхэлдэг бөгөөд синусоидын хугацаа нислэгийн цаг ойртох тусам хазайлтын мэдрэмж тэг болж буурдаг. Ялангуяа өргөн хүрээтэй импульсийн дохиог ажиглах үед (дээд гармоникийн хугацаа нь нислэгийн хугацаатай тэнцүү буюу түүнээс их байдаг) энэ нөлөө нь янз бүрийн гармоникийн хазайлтын мэдрэмжийн ялгаатай байдлаас шалтгаалан дохионы хэлбэрийг гажуудуулахад хүргэдэг. Анодын хүчдэлийг нэмэгдүүлэх эсвэл хавтангийн уртыг багасгах нь нислэгийн хугацааг багасгаж, эдгээр гажуудлыг багасгах боломжтой боловч энэ нь хазайлтын мэдрэмжийг бууруулдаг. Тиймээс давтамжийн спектр нь 100 МГц-ээс хэтэрсэн дохионы осциллографийн хувьд хазайх системийг урсгал долгионы шугам хэлбэрээр, ихэвчлэн спираль хэлбэрээр хийдэг. Дохио нь спираль болон хэлбэрийн эхлэлд ашиглагддаг цахилгаан соронзон долгионсистемийн тэнхлэгийн дагуу фазын хурдаар хөдөлдөг v f (\displaystyle v_(f)):
v f = c h c l c (\displaystyle v_(f)=(\frac (ch_(c))(l_(c))))
хаана c (\displaystyle c) - гэрлийн хурд, h c (\displaystyle h_(c))- мушгианы давирхай l c (\displaystyle l_(c))мушгианы урт. Үүний үр дүнд электронуудын хурдыг системийн тэнхлэгийн чиглэлд долгионы фазын хурдтай тэнцүү байхаар сонгосон тохиолдолд нислэгийн цаг хугацааны нөлөөллийг арилгах боломжтой.
Дохионы эрчим хүчний алдагдлыг багасгахын тулд ийм CRT-ийн хазайлтын системийн дүгнэлтийг коаксиаль болгосон. Коаксиаль бутнуудын геометрийг тэдгээрийн долгионы эсэргүүцэл нь спираль хазайх системийн долгионы эсэргүүцэлтэй тохирч байхаар сонгосон.

Дараах хурдатгалтай хоолойнууд

Хазайлтын мэдрэмжийг нэмэгдүүлэхийн тулд анодын хүчдэл бага байх шаардлагатай боловч энэ нь электронуудын хурд буурсантай холбоотойгоор зургийн тод байдал буурахад хүргэдэг. Тиймээс осциллографийн CRT-д хурдатгалын дараах системийг ашигладаг. Энэ нь CRT хайрцагны дотоод гадаргуу дээр тогтсон дамжуулагч бүрээс хэлбэртэй, хазайх систем ба дэлгэцийн хооронд байрладаг электродын систем юм.

Өсгөгч хоолой

Хэд хэдэн GHz-ийн мужид ажилладаг өргөн зурвасын CRT-д гэрэлтүүлгийн өсгөгч нь мэдрэмжийг алдалгүйгээр гэрэлтүүлгийг нэмэгдүүлэхэд ашиглагддаг. Гэрэлтүүлгийн өсгөгч нь флюресцент дэлгэцийн урд байрлах CRT дотор байрлах бичил сувгийн хавтан юм. Уг хавтан нь өндөр хоёрдогч ялгаралтын хүчин зүйл бүхий тусгай хагас дамжуулагч шилээр хийгдсэн. Суваг руу орж буй цацраг электронууд (диаметр нь уртаасаа хамаагүй бага) хоёрдогч электронуудыг хананаас нь цохино. Тэдгээрийг хавтангийн төгсгөлд металл бүрээсээр үүсгэсэн талбайн нөлөөгөөр хурдасгаж, сувгийн хананд цохиулж, шинэ электронуудыг цохино. Микро сувгийн өсгөгчийн нийт ашиг нь 10 5 ... 10 6 байж болно. Гэсэн хэдий ч сувгийн ханан дээр цэнэг хуримтлагддаг тул микро сувгийн өсгөгч нь зөвхөн наносекундын импульсийн хувьд үр дүнтэй байдаг, давталтын хурд багатай ганц эсвэл дараалсан байна.

Масштаб

CRT дэлгэц дээр гарсан дохионы параметрүүдийг хэмжихийн тулд хуваалт бүхий хуваарь дээр уншилт хийх ёстой. CRT дэлгэцийн гаднах гадаргуу дээр масштаб зурах үед дэлгэцийн зузаанаас үүссэн параллаксаас болж хэмжилтийн нарийвчлал буурдаг. Тиймээс орчин үеийн CRT-д масштабыг дэлгэцийн дотоод гадаргуу дээр шууд хийдэг, өөрөөр хэлбэл энэ нь дохионы дүрстэй бараг нийцдэг.

Гэрэл зургийн бүртгэлд зориулсан хоолой

Дохионы контактын гэрэл зургийн чанарыг сайжруулахын тулд дэлгэцийг шилэн диск хэлбэрээр хийдэг. Энэхүү шийдэл нь дүрсийг дотоод гадаргуугаас гадна талаас нь шилжүүлэхийн зэрэгцээ тод байдлыг хадгалах боломжийг олгодог. Зургийн бүдэгрэл нь шилэн утаснуудын диаметрээр хязгаарлагддаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн 20 мкм-ээс ихгүй байдаг. Гэрэл зургийн бичлэг хийх зориулалттай CRT-д цацрагийн спектр нь киноны спектрийн мэдрэмжтэй нийцдэг фосфорыг ашигладаг.

Уран зохиол
- Вуколов Н.И., Гербин А.И., Котовщиков Г.С.Катодын туяа хүлээн авах хоолой: гарын авлага .. - М .: Радио ба харилцаа холбоо, 1993. - 576 х. - ISBN 5-256-00694-0.
- Жигарев А.А., Шамаева Г.Т.Электрон цацраг ба фотоэлектроник төхөөрөмж: Ахлах сургуулийн сурах бичиг. - М.: төгссөн сургууль, 1982. - 463 х., өвчтэй.
Катодын цацрагийн хоолой (CRT) нь халсан катодын электрон цацрагийг ашиглан флюресцент дэлгэц дээр дүрсийг хуулбарладаг. Катод нь оксид, шууд бус халаалттай, халаагчтай цилиндр хэлбэрээр хийгдсэн байдаг. Оксидын давхарга нь катодын ёроолд байрладаг. Катодын эргэн тойронд модулятор гэж нэрлэгддэг хяналтын электрод байдаг. цилиндр хэлбэртэйёроолд нь нүхтэй. Энэ электрод нь электрон цацрагийн нягтыг хянах, түүнийг урьдчилан төвлөрүүлэхэд үйлчилдэг. Модулятор дээр хэдэн арван вольтын сөрөг хүчдэлийг хэрэглэнэ. Энэ хүчдэл өндөр байх тусам электронууд катод руу буцаж ирдэг. Цилиндр хэлбэртэй бусад электродууд нь анод юм. Тэдгээрийн дор хаяж хоёр нь CRT-д байдаг. Хоёрдахь анод дээр хүчдэл нь 500 В-оос хэд хэдэн киловольт (ойролцоогоор 20 кВ), эхний анод дээр хүчдэл хэд дахин бага байна. Анодын дотор нүхтэй (диафрагм) хуваалтууд байдаг. Анодын хурдатгалын талбайн нөлөөн дор электронууд мэдэгдэхүйц хурдыг олж авдаг. Электрон цацрагийн эцсийн фокусыг анодын хоорондох зай, түүнчлэн диафрагмын улмаас жигд бус цахилгаан талбар ашиглан гүйцэтгэдэг. Катод, модулятор, анодуудаас бүрдэх системийг электрон хайс (электрон буу) гэж нэрлэдэг бөгөөд хоёр дахь анодоос гэрэлтэгч дэлгэц рүү өндөр хурдтай нисч буй электронуудын нимгэн урсгалыг электрон цацраг үүсгэх үүрэгтэй. CRT чийдэнгийн нарийхан хүзүүнд цахим хайс байрлуулсан байна. Энэ цацраг нь цахилгаан эсвэл соронзон орны нөлөөгөөр хазайдаг бөгөөд хяналтын электродын тусламжтайгаар цацрагийн эрчмийг өөрчилж, улмаар толбоны тод байдлыг өөрчилдөг. Гэрэлтэгч дэлгэц нь CRT-ийн конус хэлбэрийн төгсгөлийн хананы дотоод гадаргуу дээр фосфорын нимгэн давхарга түрхэх замаар үүсдэг. Дэлгэцийг бөмбөгдөж буй электронуудын кинетик энерги нь харагдах гэрэлд хувирдаг.
CRT Электростатик удирдлагатай.
Цахилгаан талбарыг жижиг дэлгэцтэй CRT-д ихэвчлэн ашигладаг. Цахилгаан талбайн хазайлтын системд талбайн вектор нь анхны цацрагийн замд перпендикуляр чиглэгддэг. Хазайлтыг хос хазайх хавтан дээр боломжит зөрүүг хэрэглэх замаар гүйцэтгэдэг (доорх зураг). Ихэвчлэн хазайлтын хавтан нь хэвтээ чиглэлд хазайлтыг цаг хугацаатай пропорциональ болгодог. Энэ нь хазайх хавтангуудад хүчдэл өгөх замаар хүрдэг бөгөөд цацраг нь дэлгэцээр дамжих тусам жигд нэмэгддэг. Дараа нь энэ хүчдэл анхны түвшиндээ хурдан буурч, дахин жигд нэмэгдэж эхэлнэ. Шалгах дохиог босоо чиглэлд хазайсан ялтсуудад өгнө. Хэрэв нэг хэвтээ шүүрэлтийн үргэлжлэх хугацаа нь тухайн үетэй тэнцүү эсвэл дохионы давтамжтай тохирч байвал дэлгэц нь долгионы үйл явцын нэг үеийг тасралтгүй харуулах болно.
1 - CRT дэлгэц, 2 - катод, 3 - модулятор, 4 - эхний анод, 5 - хоёр дахь анод, P - хазайх хавтан.
Цахилгаан соронзон удирдлагатай CRT
Их хэмжээний хазайлт шаардлагатай тохиолдолд цацрагийг хазайлгахын тулд цахилгаан орон ашиглах нь үр ашиггүй болно.
Цахилгаан соронзон хоолой нь цахилгаан статик хоолойтой адил электрон буутай байдаг. Үүний ялгаа нь эхний анод дахь хүчдэл өөрчлөгддөггүй бөгөөд анодууд нь зөвхөн электрон урсгалыг хурдасгахын тулд байдаг. Том дэлгэцтэй телевизийн CRT-д цацрагийг хазайлгахын тулд соронзон орон шаардлагатай.
Электрон цацрагийн фокусыг фокусын ороомог ашиглан гүйцэтгэдэг. Фокусын ороомог нь ердийн ороомогтой бөгөөд хоолойн колбонд шууд тавигддаг. Фокусын ороомог нь соронзон орон үүсгэдэг. Хэрэв электронууд тэнхлэгийн дагуу хөдөлж байвал хурдны вектор ба соронзон орны шугамын хоорондох өнцөг 0-тэй тэнцүү байх тул Лоренцын хүч тэгтэй тэнцүү байна. Хэрэв электрон соронзон руу өнцгөөр нисч байвал Лоренцын хүчнээс болж электроны зам нь ороомгийн төв рүү хазайх болно. Үүний үр дүнд бүх электрон траекторууд нэг цэг дээр огтлолцох болно. Фокустын ороомогоор гүйдлийг өөрчилснөөр та энэ цэгийн байршлыг өөрчилж болно. Энэ цэг нь дэлгэцийн хавтгайд байгаа эсэхийг шалгаарай. Хоёр хос хазайх ороомгийн үүсгэсэн соронзон орны тусламжтайгаар цацрагийг хазайлгана. Нэг хос нь босоо хазайлттай ороомог, нөгөө нь төвийн шугам дээрх соронзон шугамууд нь харилцан перпендикуляр байхаар ороомог юм. Ороомог байна нарийн төвөгтэй хэлбэрба хоолойн хүзүүнд байрладаг.

Цацрагыг том өнцгөөр хазайлгахын тулд соронзон орон ашиглах үед CRT нь богино болж хувирдаг бөгөөд том хэмжээтэй дэлгэц хийх боломжийг олгодог.
кинескопууд.
Кинескопууд нь хосолсон CRT, өөрөөр хэлбэл мэдрэмтгий байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд цахилгаан статик фокус, цахилгаан соронзон цацрагийн хазайлттай байдаг. Кинескоп ба CRT-ийн гол ялгаа нь дараах байдалтай байна: кинескопуудын электрон буу нь нэмэлт электродтой бөгөөд үүнийг хурдасгагч электрод гэж нэрлэдэг. Энэ нь модулятор ба эхний анодын хооронд байрладаг бөгөөд катодтой харьцуулахад хэдэн зуун вольтын эерэг хүчдэлийг ашигладаг бөгөөд энэ нь электрон урсгалыг нэмэлт хурдасгахад үйлчилдэг.
Хар цагаан телевизийн кинескопын схемийн төхөөрөмж: 1- катодын халаагуурын утас; 2 - катод; 3- хяналтын электрод; 4- хурдасгах электрод; 5- эхний анод; 6- секундын анод; 7 - дамжуулагч бүрээс (aquadag); 8 ба 9 - цацрагийн босоо болон хэвтээ хазайлтад зориулсан ороомог; 10 - электрон цацраг; 11 - дэлгэц; 12 - хоёр дахь анодын гаралт.
Хоёрдахь ялгаа нь кинескоп дэлгэц нь CRT-ээс ялгаатай нь гурван давхаргатай байдаг.
1 давхарга - гаднах давхарга - шил. Кинескоп дэлгэцийн шил нь хананы параллель байдал, гадаад орц байхгүй байх шаардлагыг нэмэгдүүлдэг.
2-р давхарга нь фосфор юм.
3-р давхарга нь нимгэн хөнгөн цагаан хальс юм. Энэ кино нь хоёр үүрэгтэй:
Толин тусгал мэт ажилладаг дэлгэцийн тод байдлыг нэмэгдүүлнэ.
Гол үүрэг нь электронтой хамт катодоос гарч буй хүнд ионуудаас фосфорыг хамгаалах явдал юм.
Өнгөт кинескопууд.
Үйл ажиллагааны зарчим нь улаан, цэнхэр, ногоон гэсэн гурван өнгийг холих замаар ямар ч өнгө, сүүдрийг олж авах боломжтой байдаг. Тиймээс өнгөт кинескопууд нь гурван электрон буу, нэг нийтлэг хазайлтын системтэй байдаг. Өнгөт кинескопын дэлгэц нь тусдаа хэсгүүдээс бүрдэх бөгөөд тус бүр нь улаан, цэнхэр, гэрэлтдэг гурван фосфорын эсийг агуулдаг. ногоон цэцэг. Түүгээр ч барахгүй эдгээр эсийн хэмжээ нь маш жижиг бөгөөд бие биентэйгээ маш ойрхон байрладаг тул тэдний гэрэлтэлтийг нүд нь бүхэлд нь хүлээн авдаг. Энэ бол өнгөт кинескоп барих ерөнхий зарчим юм.
Сүүдрийн маск бүхий өнгөт кинескоп дэлгэцийн мозайк (гурвалсан): R - улаан, G - ногоон, B - цэнхэр фосфор "цэгүүд".
Хагас дамжуулагчийн цахилгаан дамжуулах чанар
Хагас дамжуулагчийн дотоод дамжуулалт.
Дотоод хагас дамжуулагч нь валентын тойрог замд дөрвөн электрон байдаг нэгэн төрлийн болор тортой химийн төгс цэвэр хагас дамжуулагч юм. Цахиурыг хагас дамжуулагч төхөөрөмжид ихэвчлэн ашигладаг. Сиболон германи Ге.
Цахиурын атомын электрон бүрхүүлийг доор үзүүлэв. Валентын электрон гэж нэрлэгддэг гадаад бүрхүүлийн зөвхөн дөрвөн электрон нь химийн холбоо үүсгэх, дамжуулах үйл явцад оролцох боломжтой. Ийм процесст дотоод арван электрон оролцдоггүй.

Хавтгай дахь хагас дамжуулагчийн болор бүтцийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.
Хэрэв электрон зурвасын зайнаас их энерги авсан бол ковалент холбоог тасалж, чөлөөтэй болно. Үүний оронд электрон цэнэгийн хэмжээтэй тэнцүү эерэг цэнэгтэй хоосон орон зай үүсдэг. нүх. Химийн цэвэр хагас дамжуулагч дахь электроны концентраци nнүхний концентрацтай тэнцүү байна х.
Хос электрон ба нүхний цэнэг үүсэх процессыг цэнэг үүсгэх гэж нэрлэдэг.
Чөлөөт электрон нь нүхний оронд орж, ковалент холбоог сэргээж, улмаар илүүдэл энерги ялгаруулдаг. Энэ процессыг цэнэгийн дахин нэгтгэх гэж нэрлэдэг. Цэнэгүүдийг дахин нэгтгэх, үүсгэх явцад нүх нь электрон хөдөлгөөний чиглэлээс эсрэг чиглэлд хөдөлдөг тул нүхийг хөдөлгөөнт эерэг цэнэг зөөгч гэж үздэг. Цэнэг зөөгч үүсэхээс үүссэн нүх, чөлөөт электронуудыг дотоод цэнэг тээвэрлэгч гэж нэрлэдэг ба хагас дамжуулагчийн өөрийн цэнэг тээгчээс шалтгаалсан дамжуулах чанарыг дамжуулагчийн дотоод дамжуулалт гэж нэрлэдэг.
Дамжуулагчийн хольцын дамжуулалт.
Химийн цэвэр хагас дамжуулагчийн дамжуулах чанар нь гадаад нөхцөл байдлаас ихээхэн хамаардаг тул хагас дамжуулагч төхөөрөмжид нэмэлт хагас дамжуулагчийг ашигладаг.

Хэрэв хагас дамжуулагч руу таван валент хольц оруулбал 4 валентийн электрон нь хагас дамжуулагчийн атомуудтай ковалент холбоог сэргээж, тав дахь электрон чөлөөтэй хэвээр байна. Үүний улмаас чөлөөт электронуудын концентраци нь нүхний концентрацаас давах болно. хольц, үүнээс үүдэн n> х, гэж нэрлэдэг хандивлагчбохирдол. Хагас дамжуулагч тэр n> х, электрон төрлийн дамжуулагчтай хагас дамжуулагч буюу хагас дамжуулагч гэж нэрлэдэг n-төрөл.
хагас дамжуулагч дотор n-төрөлэлектронуудыг дийлэнх цэнэг тээвэрлэгч, нүхийг цөөнхийн цэнэг тээвэрлэгч гэж нэрлэдэг.
Гурвалсан хольцыг нэвтрүүлэхэд түүний гурван валентийн электрон нь хагас дамжуулагчийн атомуудтай ковалент холбоог сэргээж, дөрөв дэх ковалент холбоо сэргээгдэхгүй, өөрөөр хэлбэл нүх байна. Үүний үр дүнд нүхний концентраци нь электроны агууламжаас их байх болно.
Ямар бохирдол х> n, гэж нэрлэдэг хүлээн авагчбохирдол.
Хагас дамжуулагч тэр х> n, дамжуулагчийн нүхний төрөлтэй хагас дамжуулагч буюу хагас дамжуулагч гэж нэрлэдэг p төрлийн. хагас дамжуулагч дотор p төрлийннүхийг дийлэнх цэнэг тээвэрлэгч, электроныг цөөнхийн цэнэг тээвэрлэгч гэж нэрлэдэг.
Электрон нүхний шилжилт үүсэх.
Интерфэйс дэх жигд бус концентрацаас болж Рболон nхагас дамжуулагчаас электронууд гарч ирдэг диффузын гүйдэл үүсдэг n- талбайнуудруу шилжих p-бүс нутаг, мөн донорын хольцын эерэг ионы нөхөн олгогдоогүй цэнэгүүд байрандаа үлдэнэ. p-бүсэд ирсэн электронууд цоорхойтой дахин нэгдэж, хүлээн авагчийн хольцын сөрөг ионуудын нөхөн олгогдоогүй цэнэгүүд үүсдэг. Өргөн R-nшилжилт - микроны аравны нэг хэсэг. Интерфейс дээр p-n уулзварын дотоод цахилгаан орон үүсдэг бөгөөд энэ нь үндсэн цэнэг зөөгчийг удаашруулж, тэдгээрийг интерфейсээс холдуулна.
Цөөнхийн төлбөр тээвэрлэгчдийн хувьд талбар хурдасч, тэдгээрийг гол бүс нутаг руу шилжүүлэх болно. Цахилгаан орны хамгийн их хүч нь интерфэйс дээр байна.
Хагас дамжуулагчийн өргөн дэх потенциалын тархалтыг потенциал диаграм гэж нэрлэдэг. Боломжит зөрүү дээр R-nшилжилт гэж нэрлэдэг холбоо барих ялгаа боломжуудэсвэл боломжит саад тотгор. Гол цэнэг зөөгчийг даван туулахын тулд R-nшилжилтийн үед түүний энерги нь боломжит саадыг даван туулахад хангалттай байх ёстой.
Шууд ба урвуу оруулах p-nшилжилт.
Бид гаднах хүчдэлийг нэмдэг Р- талбайнууд. Гадаад цахилгаан орон нь дотоод орон руу чиглэнэ R-nшилжилт, энэ нь боломжит саадыг бууруулахад хүргэдэг. Үндсэн цэнэгийн тээвэрлэгчид боломжит саад бэрхшээлийг амархан даван туулж чаддаг тул дамжин өнгөрдөг R-nуулзвар нь ихэнх цэнэгийн тээвэрлэгчдийн улмаас харьцангуй их гүйдэл урсгах болно.

Ийм оруулах R-nшилжилтийг шууд гэж нэрлэдэг ба гүйдэл дамжуулдаг R-nдийлэнх цэнэгийн тээвэрлэгчдийн улмаас үүссэн шилжилтийг мөн урагш гүйдэл гэж нэрлэдэг. Шууд холболттой гэж үздэг R-nшилжилт нээлттэй байна. Хэрэв та гадаад хүчдэлийг хасах утгатай холбосон бол p-бүс нутаг, мөн нэмэх n- бүс нутаг, дараа нь эрчим хүчний шугамууд нь дотоод оронтой давхцдаг гадаад цахилгаан орон үүсдэг. R-nшилжилт. Үүний үр дүнд энэ нь боломжит саад бэрхшээл, өргөнийг нэмэгдүүлэх болно R-nшилжилт. Томоохон цэнэг тээвэрлэгчид даван туулж чадахгүй R-nшилжилт, мөн гэж үздэг R-nшилжилт хаагдсан байна. Дотоод болон гадаад аль аль талбар нь цөөнхийн хураамж тээвэрлэгчдийн хувьд хурдасч байгаа тул цөөнхийн төлбөр тээвэрлэгчид дамжин өнгөрөх болно. R-nуулзвар гэж нэрлэгддэг маш бага гүйдэл үүсгэдэг урвуу гүйдэл. Ийм оруулах R-nшилжилтийг мөн урвуу гэж нэрлэдэг.
Properties p-nшилжилт.Одоогийн хүчдэлийн шинж чанар p-nшилжилт
Үндсэн шинж чанарууд руу буцах R-nшилжилтүүд нь:
- нэг талын дамжуулалтын шинж чанар;
Температурын шинж чанар R-nшилжилт;
Давтамжийн шинж чанарууд R-nшилжилт;
Эвдрэл R-nшилжилт.
Нэг талын дамжуулалтын шинж чанар R-nодоогийн хүчдэлийн шинж чанарт шилжих шилжилтийг авч үзье.
Гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанар (CVC) нь урсаж буй гүйдлийн утгын графикаар илэрхийлсэн хамаарал юм. R-nхэрэглэсэн хүчдэлийн хэмжээнээс гүйдлийн шилжилт I= е(У) - Зураг 29.
Урвуу гүйдлийн хэмжээ нь шууд гүйдлээс хэд дахин бага тул урвуу гүйдлийг үл тоомсорлож болно гэж үзэж болно. R-nХолболт нь зөвхөн нэг чиглэлд гүйдэл дамжуулдаг. температурын шинж чанар R-nшилжилт нь ажил хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг харуулдаг R-nтемпературын өөрчлөлттэй хамт шилжих. Дээр R-nшилжилт нь халаалтанд ихээхэн нөлөөлдөг, маш бага хэмжээгээр - хөргөлт. Температур нэмэгдэхийн хэрээр цэнэгийн тээвэрлэгчдийн дулааны үүсэлт нэмэгдэж, энэ нь урагш болон урвуу гүйдлийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Давтамжийн шинж чанарууд R-nшилжилтүүд хэрхэн ажилладагийг харуулдаг R-nтүүнд өндөр давтамжийн хувьсах хүчдэл хэрэглэх үед шилжилт. Давтамжийн шинж чанарууд R-nуулзварууд нь хоёр төрлийн уулзварын багтаамжаар тодорхойлогддог.
Эхний төрлийн багтаамж нь хандивлагч ба хүлээн авагч хольцын ионуудын хөдөлгөөнгүй цэнэгээс үүдэлтэй багтаамж юм. Үүнийг цэнэглэх буюу саад тотгорын багтаамж гэж нэрлэдэг. Хоёрдахь төрлийн багтаамж нь хөдөлгөөнт цэнэглэгч дамжуулагчийн тархалтаас үүдэлтэй диффузын багтаамж юм. R-nшууд шилжилт.
Хэрэв асаалттай бол R-nхувьсах хүчдэлийг нийлүүлэх уулзвар, дараа нь багтаамж R-nдавтамж нэмэгдэх тусам шилжилт багасах ба зарим өндөр давтамжийн үед багтаамж нь дотоод эсэргүүцэлтэй тэнцүү болж болно. R-nшууд холболттой шилжилт. Энэ тохиолдолд дахин асаалттай үед энэ багтаамжаар хангалттай том урвуу гүйдэл урсах ба R-nшилжилт нь нэг талын дамжуулалтын шинж чанараа алдах болно.
Дүгнэлт: багтаамжийн утга бага байх тусам R-nшилжилт, өндөр давтамжтай ажиллах боломжтой.
Хаалтны багтаамж нь давтамжийн шинж чанарт гол нөлөө үзүүлдэг, учир нь тархалтын багтаамж нь дотоод эсэргүүцэлтэй үед шууд холболттой байдаг. R-nбага зэрэг шилжилт.
Задаргаа p-nшилжилт.
Урвуу хүчдэл нэмэгдэх тусам цахилгаан талбайн энерги цэнэг зөөгчийг бий болгоход хангалттай. Энэ нь урвуу гүйдлийн хүчтэй өсөлтөд хүргэдэг. Тодорхой урвуу хүчдэлд урвуу гүйдэл хүчтэй нэмэгдэх үзэгдлийг цахилгаан эвдрэл гэж нэрлэдэг. R-nшилжилт.
Цахилгааны эвдрэл нь урвуу хүчдэлийн бууралтаар эргэх боломжтой эвдрэл юм R-nшилжилт нь нэг талын дамжуулалтын шинж чанарыг сэргээдэг. Хэрэв урвуу хүчдэл буурахгүй бол хагас дамжуулагч нь гүйдлийн дулааны нөлөөллөөс болж маш их халах болно. R-nшилжилт шатаж байна. Энэ үзэгдлийг дулааны гүйлт гэж нэрлэдэг. R-nшилжилт. Дулааны эвдрэл нь эргэлт буцалтгүй юм.
Хагас дамжуулагч диодууд
Хагас дамжуулагч диод нь хагас дамжуулагч талстаас бүрдэх төхөөрөмж бөгөөд ихэвчлэн нэг p-n уулзвар агуулсан, хоёр терминалтай байдаг. Шулуутгагч, импульс, туннель, урвуу, богино долгионы диод, түүнчлэн zener диод, варикап, фотодиод, LED гэх мэт олон төрлийн диод байдаг.
Диодын тэмдэглэгээ нь 4 тэмдэглэгээнээс бүрдэнэ.
K C -156 A

Ажлын даалгавар
1. төхөөрөмж, электрон осциллографын ажиллах зарчимтай ерөнхий танилцах,
2. осциллографын мэдрэмжийг тодорхойлох;
3. осциллограф ашиглан хувьсах гүйдлийн хэлхээнд зарим хэмжилт хийх.
Электрон осциллографын дизайн, үйл ажиллагааны талаархи ерөнхий мэдээлэл

Осциллографын катодын туяаны хоолойн катодыг ашиглан электрон урсгалыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хоолойд дэлгэц рүү чиглэсэн нарийн цацрагт үүсдэг. Хоолойн дэлгэц дээр төвлөрсөн электрон цацраг нь цохилтын цэг дээр гэрэлтдэг толбо үүсгэдэг бөгөөд түүний тод байдал нь цацрагийн энергиээс хамаардаг (дэлгэц нь электрон цацрагийн нөлөөн дор гэрэлтдэг тусгай гэрэлтэгч нэгдлээр бүрхэгдсэн байдаг). ). Электрон туяа нь бараг инерцигүй байдаг тул электрон туяа нь цахилгаан оронтой нөлөөлсөн тохиолдолд гэрлийн цэгийг дэлгэцийн аль ч чиглэлд шууд хөдөлгөж болно. Талбарыг хазайлтын хавтан гэж нэрлэдэг хоёр хос хавтгай параллель хавтанг ашиглан бүтээдэг. Цацрагийн жижиг инерци нь 10 9 Гц ба түүнээс дээш давтамжтай хурдан өөрчлөгдөж буй үйл явцыг ажиглах боломжийг олгодог.

Дизайн, зориулалтын хувьд олон янзын одоо байгаа осциллографуудыг авч үзвэл үүнийг харж болно функциональ диаграмтэд ойролцоогоор адилхан. Үндсэн ба заавал байх ёстой зангилаа нь:

Катод-туяа хоолойсудалж буй үйл явцыг нүдээр харах;

Хоолойн электродуудад шаардлагатай хүчдэлийг авахын тулд цахилгаан хангамж;

Гэрлийн гэрэлтүүлэг, фокус, шилжилтийг тохируулах төхөөрөмж;

Электрон цацрагийг (түүний дагуу гэрэлтүүлэгч цэгийг) хоолойн дэлгэцээр тодорхой хурдтайгаар хөдөлгөх генератор;

Өсгөгч (болон сулруулагч) нь хоолойн дэлгэц дээрх цацрагийг мэдэгдэхүйц хазайлгахад хангалтгүй эсвэл эсрэгээр хэт өндөр байвал судалж буй дохионы хүчдэлийг нэмэгдүүлэх эсвэл сулруулахад ашигладаг.

Катодын туяа хоолойн төхөөрөмж

Юуны өмнө катодын цацрагийн хоолойн дизайныг анхаарч үзээрэй (Зураг 36.1). Ихэвчлэн энэ нь өндөр вакуум руу нүүлгэн шилжүүлсэн шилэн колбо 3 юм. Түүний нарийхан хэсэгт халсан катод 4 байрладаг бөгөөд термионы ялгаралтаас болж электронууд гарч ирдэг.Цилиндр электродуудын систем 5, 6, 7 нь электронуудыг нарийн цацрагт 12 төвлөрүүлж, түүний эрчмийг хянадаг. Үүний дараа хоёр хос хазайлттай хавтан 8 ба 9 (хэвтээ ба босоо) ба эцэст нь 10-р дэлгэц - колбоны ёроол 3, гэрэлтэгч найрлагаар бүрсэн бөгөөд үүнээс болж электрон цацрагийн ул мөр харагдах болно.

Катод нь вольфрамын судалтай - халаагч 2, нарийн хоолойд байрладаг бөгөөд төгсгөл нь (электронын ажлын функцийг багасгахын тулд) бари эсвэл стронцийн ислийн давхаргаар бүрхэгдсэн бөгөөд үнэндээ электрон урсгалын эх үүсвэр болдог.

Электростатик талбарыг ашиглан электронуудыг нарийн цацрагт үүсгэх үйл явц нь гэрлийн цацраг дээрх оптик линзний үйлдэлтэй олон талаараа төстэй юм. Тиймээс 5,6,7-р электродын системийг электрон-оптик төхөөрөмж гэж нэрлэдэг.

Нарийн нүхтэй хаалттай цилиндр хэлбэртэй электрод 5 (модулятор) нь катодтой харьцуулахад бага сөрөг потенциалын дор байрладаг бөгөөд электрон чийдэнгийн хяналтын сүлжээтэй төстэй функцүүдийг гүйцэтгэдэг. Модуляци эсвэл хяналтын электрод дээрх сөрөг хүчдэлийн утгыг өөрчилснөөр та түүний нүхээр дамжин өнгөрөх электронуудын тоог өөрчилж болно. Тиймээс модуляцлах электродыг ашиглан дэлгэц дээрх цацрагийн тод байдлыг хянах боломжтой. Модулятор дээрх сөрөг хүчдэлийн хэмжээг хянадаг потенциометр нь осциллографын урд самбар дээр "гэрэлт" гэсэн бичээстэй харагдана.

Эхний болон хоёр дахь анод гэж нэрлэгддэг 6 ба 7-р хоёр коаксиаль цилиндрийн систем нь цацрагийг хурдасгах, төвлөрүүлэхэд үйлчилдэг. Эхний болон хоёр дахь анодын хоорондох зай дахь электростатик талбар нь хоёр линзээс бүрдсэн оптик систем нь салангид гэрлийн туяанд үйлчилдэгтэй адилаар ялгаатай электрон траекторуудыг цилиндрийн тэнхлэг рүү буцаах байдлаар чиглэгддэг. Энэ тохиолдолд катод 4 ба модулятор 5 нь эхний электрон линзийг бүрдүүлдэг бөгөөд өөр электрон линз нь эхний болон хоёр дахь анодтой тохирдог.

Үүний үр дүнд электрон цацраг нь дэлгэцийн хавтгайд байрлах ёстой цэг дээр төвлөрдөг бөгөөд энэ нь эхний ба хоёр дахь анодын хоорондох боломжит зөрүүг зохих ёсоор сонгох боломжтой юм. Энэ хүчдэлийг зохицуулдаг потенциометрийн бариул нь осциллографын урд самбар дээр "фокус" гэсэн бичээстэй харагдана.

Электрон туяа дэлгэцэн дээр тусах үед түүн дээр тод дүрслэгдсэн гэрэлтдэг толбо (цацрагын хөндлөн огтлолтой харгалзах) үүсдэг бөгөөд түүний тод байдал нь цацраг дахь электронуудын тоо, хурдаас хамаарна. Дэлгэцийг бөмбөгдөх үед цацрагийн энергийн ихэнх нь дулаан болж хувирдаг. Гэрэлтэгч бүрээсийг шатаахаас зайлсхийхийн тулд хөдөлгөөнгүй электрон туяагаар өндөр гэрэл гэгээтэй байхыг зөвшөөрдөггүй. Цацрагийн хазайлтыг бие биенээсээ зөв өнцгөөр байрлуулсан 8 ба 9-р хоёр хос хавтгай параллель хавтанг ашиглан гүйцэтгэдэг.

Хэрэв нэг хос ялтсууд дээр боломжит зөрүү байгаа бол тэдгээрийн хоорондох жигд цахилгаан орон нь энэ талбайн хэмжээ, тэмдгээс хамаарч электрон цацрагийн траекторийг хазайдаг. Тооцоолол нь хоолойн дэлгэц дээрх цацрагийн хазайлтын хэмжээг харуулж байна Д(миллиметрээр) нь ялтсуудын ачаалалтай холбоотой У Дба хоёр дахь анод дахь хүчдэл Уа 2(вольтоор) дараах байдлаар:

(36.1),

Энэ нийтлэлийг найзуудтайгаа хуваалцаарай:

Үүнтэй төстэй нийтлэлүүд