Каково устройство и принцип действия элт приемника телевизионного сигнала

Опубликовано: 24.10.2021

Электронно-лучевая трубка - принцип работы

Совсем недавно электронно-лучевая трубка была распространена в самых различных устройствах, например, аналоговых осциллографах, а также в отраслях радиотехники – телевидении и радиолокации.

Но прогресс не стоит на месте, и электронно-лучевые трубки начали постепенно вытесняться более современными решениями.

Но в некоторых устройствах их все же применяют.

Основная группа электронно-лучевых трубок – осциллографические трубки, основным назначением которых является исследование быстрых изменений тока и напряжения.

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ)

ЭЛТ - электронный электровакуумный прибор, в котором используется поток электронов, сконцентрированный в форме луча, и создающий на специальном экране видимое изображение.

Катод служит источником электронов, которые собираются в узкий луч фокусирующей системой, разгоняются в ускоряющем поле, создаваемом анодами и попадают на экран, покрытый люминофором - веществом, способным светиться при бомбардировке его электронами.

Модулятор (управляющий электрод) имеет отрицательный относительно катода потенциал, который регулирует плотность потока электронов, а следовательно - яркость свечения экрана.

Первый анод (фокусирующий электрод) - фокусирует пучок электронов и определяет его диаметр. Кроме того, первый и второй аноды создают для электронов ускоряющее поле, достаточное для вызывания свечения люминофора. Для этого на аноды подается высокое напряжение: на первый анод от сотен вольт до нескольких киловольт, на второй - от единиц кВ до десятков кВ.

Для управления положением светящегося пятна на экране применяют отклоняющую систему, которая может быть:

- электростатической - две пары пластин; разность потенциалов между пластинами X определяет положение луча по горизонтали, между пластинами Y-по вертикали.

- магнитной - две пары отклоняющих катушек, размещенных на горловине трубки; при протекании тока по катушкам возникает магнитное поле, отклоняющее электронный луч.

ЭЛТ применяются:

- в осциллографах – для наблюдения электронных процессов;

- в телевидении (кинескопах)- для преобразования электрического сигнала, содержащего информацию о яркости и цвете передаваемого изображения;

- в индикаторных устройствах РЛС - для преобразования электрических сигналов, содержащих информацию об окружающем пространстве, в видимое изображение.

Устройство электронно-лучевой трубки

Электронно-лучевая трубка представляет собой стеклянную колбу, в которой создан вакуум.

В суженном конце колбы находится электронная пушка, предназначенная для получения узкого пучка электронов (электронного луча).

Электронная пушка состоит из подогретого катода, управляющего электрода (модулятора), и двух анодов.

Кроме электронной пушки в трубке находится две пары отклоняющих пластин( горизонтальные и вертикальные).

Экран трубки с внутренней сторны покрыт люминофором.

Катод- это металлический цилиндр с оксидным покрытием торца, чем достигается излучение электронов в одном направлении. Цилиндр надевается на форфоровую трубку, внутри которой помещается нить подогрева.

Управляющий электрод имеет форму цилиндра с отверстием в торце и служит для регулирования количества электронов в луче.

Для придания ускорения электронам и дальнейшей фокусировки луча применяются два цилиндрических анода.

Оба анода имеют положительный потенциал относительно катода. Первый из них меньший, второй - больший.

Электроны, попав в электрическое поле анодов отклоняются в направлении к оси луча и получают ускорение в направлении движения.

Фокусировка производится регулировкой потенциала первого анода.

Допустим, что электронный луч совпадает с осью трубки, приложив к отклоняющим пластинам постоянное напряжение, получим между ними электрическое поле, которое вызовет отклонение луча и луч встретится с экраном уже в другой точке, отстоящей от осевой линии.

Принципы работы мониторов на электронно-лучевой трубке

Мониторы с электронно-лучевой трубкой нашли широкое применение в составе компьютерных систем.

Простота конструкции, высокая надежность, точная цветопередача и отсутствие задержек (тех самых миллисекунд реакции матрицы в ЖК) – вот их основные преимущества.

Однако в последнее время ЭЛТ вытесняется более экономными и эргономичными ЖК-мониторами.

Принцип работы такого монитора основан на испускании потока электронов электронно-лучевой пушкой.

Поток электронов представляет из себя узкий луч.

Отклоняющая система кинескопа перемещает этот луч по горизонтали и вертикали, обеспечивая формирование изображения на всей поверхности экрана монитора.

Яркость изображения регулируется изменением интенсивности этого потока.

В цветных мониторах используются три пушки, и изображение формируется из сочетания трех цветов: красного, зеленого и синего.

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) является тем термоэлектронным прибором, который похоже, не собираются выводить из употребления в ближайшем будущем. ЭЛТ используется в осциллографе для наблюдения электрических сигналов и, конечно, в качестве кинескопа в телевизионном приемнике и монитора в компьютере и радиолокаторе.

ЭЛТ состоит из трех основных элементов: электронной пушки, являющейся источником электронного луча, отклоняющей луч системы, которая может быть электростатической или магнитной, и люминесцентного экрана, испускающего видимый свет в месте падения электронного луча. Все существенные черты ЭЛТ с электростатическим отклонением отражены на рис. 3.14.

Катод испускает электроны, и они летят в сторону первого анода Av на который подается положительное относительно катода напряжение в несколько тысяч вольт. Поток электронов регулируется сеткой, отрицательное напряжение на которой определяется требуемой яркостью. Электронный луч проносится сквозь отверстие в центре первого анода, а также сквозь второй анод, на котором действует немного большее положительное напряжение, чем на первом аноде.


Рис. 3.14. ЭЛТ с электростатическим отклонением. На упрощенной схеме, подключенной к ЭЛТ, показаны регуляторы яркости и фокуса.

Назначение двух анодов состоит в том, чтобы создать между ними электрическое поле с силовыми линиями, искривленными так, чтобы все электроны луча сходились в одном месте на экране. Разность потенциалов между анодами А1 и Л2 подбирается с помощью регулятора фокуса таким образом, чтобы получить на экране четко сфокусированное пятно. Эту конструкцию из двух анодов можно рассматривать как электронную линзу. Подобным образом можно создать магнитную линзу, приложив магнитное поле; в некоторых ЭЛТ фокусировка осуществляется именно так. С большим эффектом этот принцип используется также в электронном микроскопе, где может быть применена комбинация электронных линз, обеспечивающая очень большое увеличение с разрешающей способностью, в тысячу раз лучшей, чем у оптического микроскопа.

После анодов электронный луч в ЭЛТ проходит между отклоняющими пластинами, к которым можно прикладывать напряжения для отклонения луча в вертикальном направлении в случае пластин Y ив горизонтальном направлении в случае пластин X. После отклоняющей системы луч попадает на люминесцентный экран, то есть на поверхность, покрытую люминофором.

На первый взгляд, электронам некуда деваться после того, как они ударяются об экран, и можно подумать, что отрицательный заряд на нем будет расти. В действительности этого не происходит, так как энергии электронов в луче достаточно, чтобы вызвать «брызги» вторичных электронов из экрана. Эти вторичные электроны собираются затем проводящим покрытием на стенках трубки. На самом деле с экрана обычно уходит так много заряда, что на нем самом возникает положительный по отношению ко второму аноду потенциал в несколько вольт.

Электростатическое отклонение является стандартом для большинства осциллографов, но это неудобно в отношении больших ЭЛТ, используемых в телевидении. В этих трубках с их огромными экранами (до 900 мм по диагонали) для обеспечения желаемой яркости требуется разгонять электроны в луче до больших энергий (типичное напряжение высоковольтного


Рис. 3.15. Принцип действия магнитной отклоняющей системы, используемый в телевизионных трубках.

источника 25 кВ). Если бы в таких трубках с их очень большим углом отклонения (110°) применялась бы электростатическая система отклонения, то понадобились бы чрезмерно большие отклоняющие напряжения. Для таких приложений стандартом является магнитное отклонение. На рис. 3.15 показана типичная конструкция магнитной отклоняющей системы, где для создания отклоняющего поля используются пары катушек. Обратите внимание на то, что оси катушек перпендикулярны направлению, в котором осуществляется отклонение, в отличие от осевых линий пластин в электростатической отклоняющей системе, которые параллельны направлению отклонения. Это различие подчеркивает, что в электрическом и магнитном полях электроны ведут себя по-разному.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

Выбранный для просмотра документ Yrok 11_41_11_Телевидение.doc

Методическая разработка урока физики для профильного класса (политехнический, физико-математический)

Урок 11/41 11 класс

Тема: Телевидение. Развитие средств связи.

образовательная: познакомить учащихся с основными принципами процесса передачи и приема изображений, устройством современных систем передачи и воспроизведения телевизионного изображения;

развивающая: формирование навыков аналитического мышления, направленных на глубокое понимание смысла, сущности явления, умения прослеживать логику рассуждений, составить логически связанный рассказ об устройстве и принципах действия приборов;

воспитательная: развитие познавательной активности школьников к изучению современных достижений физической науки в области систем цветного телевидения, развитию средств спутниковой связи.

Содержание урока:

Организационный момент

Проверка знаний.

Индивидуальный опрос у доски.

Детектирование.

Время подготовки отвечающих – 10 мин.

Фронтальный опрос.

Какие диапазоны радиоволн вы знаете?

Какие длины вол соответствуют этим диапазонам?

Почему радиосигнал на длинных и средних волнах можно услышать только от близко расположенных радиостанций, а радиосигнал на коротких волнах можно принимать от радиостанций из любой точки земного шара?

Что собой представляет ионосфера?

Какую роль играет ионосфера в распространении коротких радиоволн?

Какова особенность в распространении УКВ?

Будет ли влиять солнечная активность (время суток, время года) на устойчивую радиосвязь? Для каких волн это особенно характерно?

Какое свойство электромагнитных волн лежит в основе радиолокации?

Какой диапазон радиоволн используется при работе радиолокационной станции?

Как определить расстояние до радиолокационной цели?

Как определяется направление на объект? В чем удобство использования ЭЛТ при радиолокации?

Где применяется радиолокация?

Индивидуальный опрос. Время ответа каждого учащегося – 7-8 мин.

Изучение нового материала.

Вопросы: Основные принципы передачи изображения телевизионной станцией и приема его телевизором. Преобразование светового изображения в электрические импульсы. Устройство и принцип действия иконоскопа. Видикон. Прием телевизионных сигналов, ЭЛТ телевизора. Преобразование электрических импульсов в световые сигналы и воспроизведение изображения. Обеспечение синхронности работы передающей и приемной телевизионных станций. Телевизионная связь через искусственные спутники Земли. Цветное телевидение.

Учитель: С помощью радиоволн можно осуществлять не только передачу звуковых сигналов, но и изображение предметов.

В основе телевизионной передачи изображений лежат три физических процесса:

преобразование оптического изображения в электрические сигналы;

передача электрических сигналов по каналам связи;

преобразование переданных электрических сигналов в оптическое изображение.

Рассмотрим каждый из этих процессов в отдельности.

Преобразование видимого изображения в электрический сигнал происходит в передающей телевизионной камере, которая состоит из объектива и передающей вакуумной электронной трубки – иконоскопа (см. рис. 1).

В настоящее время громоздкие иконоскопы заменены полупроводниковыми приборами – видиконами (см. рис. 2).

Экран иконоскопа состоит из металлической поверхности, покрытой слоем диэлектрика, на который методом напыления наносят металлические площадки: 625 рядов по вертикали и около 800 по горизонтали. Это и есть мозаичный экран (см. рис.3).

Каждая ячейка мозаики заряжается, причем ее заряд зависит от интенсивности падающего на ячейку света. Под действием света за счет явления фотоэффекта, открытого русским ученым Столетовым, с поверхности площадки вырываются электроны. Поэтому каждая ячейка получает

электрический заряд в зависимости от ее освещенности. Отдельная ячейка и металлическая пластина образуют маленький конденсатор, заряженный до определенного значения напряжения в зависимости от освещенности. Электронный луч, последовательно пробегая по ячейкам одной горизонтальной строки, разряжает эти конденсаторы. Ток разрядки конденсатора будет пропорционален напряжению на каждом из этих конденсаторов. То есть, величина силы тока в резисторе R (см. рис. 4) зависит от освещенности мозаичных пластин иконоскопа. В конце каждой строки вырабатывается специальный синхронизирующий импульс, который управляет электронным лучом в телевизионном приемнике. Таким образом, электронные лучи иконоскопа и кинескопа в телевизоре (приемная ЭЛТ) движутся синхронно. Если синхронность нарушается, то изображение искажается.

Электронный луч в иконоскопе пробегает все 625 строк мозаичного экрана и в конце каждой строки вырабатывается импульс кадровой синхронизации.

Вид электрического сигнала на одной строке будет следующим (см. рис. 5). В зависимости от величины потенциала меняется ток через резистор. Этот электрический сигнал усиливается и им модулируются высокочастотные колебания УКВ диапазона (см. рис.5).

Модулированные колебания усиливаются и подаются в передающую антенну. Вокруг антенны создается переменное электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве в виде электромагнитных волн.

Если изображение движущееся, то для его передачи используется следующий принцип: немного отличающиеся друг от друга изображения движущегося объекта (кадры) передают десятки раз в секунду (в нашем телевидении 50 раз, при трансляции кинофильмов 24 раза).

УКВ волны распространяются только в прямой видимости, поэтому антенну передающей станции нужно ставить на более высоком месте. В нашей стране самая высокая передающая антенна находится в Останкино.

Высота телебашни 533 м, что обеспечивает уверенный прием телепередач в радиусе 120 км от Останкино. Для того, чтобы передать телевизионный


Принцип работы ЭЛТ.

В конце XIXв, при исследовании проводимости разреженных газов, были открыты катодные лучи. Их испускал в вакууме нагретый катод. Эти лучи невидимы, однако, они могут вызывать свечение веществ-люминофоров, попадая на них.

Катодные лучи

Рис. 1. Катодные лучи.

При дальнейших исследованиях строения вещества был открыт электрон, а катодные лучи были отождествлены с потоком электронов. Если электроны собрать в узкий пучок, то, направив его на поверхность, покрытую люминофором (на экран), можно получить свечение небольшого пятнышка – точки.

Точка может менять яркость, в зависимости от энергии и количества электронов. А изменяя направление электронного пучка, можно перемещать светящуюся точку в любое место экрана. Поскольку электроны в пучке движутся с большой скоростью ($10^6-10^7$м/с), такое перемещение можно осуществлять также очень быстро, быстрее инерции человеческого зрения.

На этом и основывается принцип действия ЭЛТ. Для формирования любого изображения оно должно состоять из строк, а электронный пучок должен пробегать все эти строки последовательно, с большой частотой, «обновляя» картинку несколько десятков раз в секунду. Наблюдателю при этом будет казаться, что на экране не одна точка, а полное изображение. При обновлении изображения его можно последовательно менять – появляется возможность изображения движущихся объектов.

Устройство ЭЛТ

Таким образом, для формирования изображения необходимо создавать узкий пучок электронов, направлять его на экран, покрытый люминофором, и иметь возможность менять его интенсивность и направление. Для управления электронными пучками электронно-лучевая трубка(ЭЛТ) содержит следующие компоненты.

Устройство электронно-лучевой трубки

Рис. 2. Устройство электронно-лучевой трубки.

Колба ЭЛТ – это главный конструктивный элемент, создающий вакуум, и служащий для крепления всех деталей. Представляет собой трубку, расширяющуюся на одном конце. Боковая поверхность широкой части покрыта изнутри люминофором. С другой стороны этой трубки размещены конструктивные элементы, создающие электронный пучок – электронная пушка.

Электроны внутри пушки генерируются катодом – цилиндром, покрытым веществом, легко испускающим электроны при нагревании. Внутри катода для этого имеется нагревательная спираль.

Затем электроны проходят сквозь узкое отверстие управляющего электрода. На нем имеется некоторый отрицательный потенциал, которым можно ограничивать количество электронов в пучке, меняя его интенсивность (модулировать его).

После выхода из управляющего электрода, поток электронов увлекается положительным полем анода. Анодов в ЭЛТ обычно два. Оба они изготовлены в виде цилиндров, внутри которых имеются отверстия для пролета электронов. Такое устройство позволяет на первом аноде собрать электроны в узкий пучок (сфокусировать его), а второй использовать для окончательного их разгона.

Последний элемент ЭЛТ – отклоняющая система. Она расположена между электронной пушкой и экраном, и предназначена для изменения направления электронного пучка. Отклоняющая система может быть электростатической (две пары пластин, обычно используется в осциллографах) или электромагнитной (две пары катушек индуктивности, обычно используется в телевизорах). В соответствии с законами электродинамики, изучаемыми в 10 классе, с помощью поля, создаваемого отклоняющей системой, можно направлять сформированный электронный пучок в необходимую точку экрана. Сигналы, управляющие модуляцией электронного пучка и его отклонением, формируются специальными электрическими схемами.

ЭЛТ может содержать несколько электронных пушек, и генерировать несколько лучей. Это позволяет в осциллографах исследовать одновременно несколько сигналов, а в телевизорах – управлять одновременно тремя разными цветами изображения.

Цветной кинескоп

Рис. 3. Цветной кинескоп.

Что мы узнали?

Электронно-лучевая трубка(ЭЛТ) – это устройство, предназначенное для построения изображения на экране с помощью пучка электронов. Она состоит из трубки, расширенной на одном конце, где располагается экран, и электронной пушки в другом конце, где формируется электронный пучок. Посередине имеется отклоняющая система, управляющая направлением пучка.

Электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) – электровакуумные приборы, предназначенные для преобразования электрического сигнала в световое изображение с помощью тонкого электронного луча, направляемого на специальный экран, покрытый люминофором - составом, способным светиться при бомбардировке его электронами.


На рис. 15 показано устройство электронно-лучевой трубки с электростатической фокусировкой и электростатическим отклонением луча. В трубке имеется оксидный подогревный катод с эмиттирующей поверхностью, обращенной к отверстию в модуляторе. На модуляторе относительно катода устанавливается небольшой отрицательный потенциал. Далее по оси трубки (и по ходу луча) располагается фокусирующий электрод, называемый также первым анодом, его положительный потенциал способствует вытягиванию электронов из прикатодного пространства через отверстие модулятора и формированию из них узкого луча. Дальнейшую фокусировку и ускорение электронов осуществляет поле второго анода (ускоряющего электрода). Его потенциал в трубке наиболее положительный и составляет единицы – десятки киловольт. Совокупность катода, модулятора и ускоряющего электрода образует электронную пушку (электронный прожектор). Неоднородное электрическое поле в пространстве между электродами действует на электронный пучок как собирательная электростатическая линза. Электроны под действием этой линзы сходятся в точку на внутренней стороне экрана. Экран изнутри покрыт слоем люминофора – вещества, преобразующего энергию потока электронов в свет. Снаружи место падения потока электронов на экран светится.

Для управления положением светящегося пятна на экране и тем самым получения изображения электронный луч отклоняют по двум координатам с помощью двух пар плоских электродов – отклоняющих пластин X и Y. Угол отклонения луча зависит от напряжения, приложенного к пластинам. Под действием переменных отклоняющих напряжений на пластинах луч обегает разные точки на экране. Яркость свечения точки зависит от силы тока луча. Для управления яркостью подают переменное напряжение на вход модулятора Z. Для получения устойчивого изображения периодического сигнала осуществляют его периодическую развертку на экране, синхронизируя линейно изменяющееся напряжение развертки по горизонтали X исследуемым сигналом, который одновременно поступает на пластины вертикального отклонения Y. Таким путем формируют изображения на экране ЭЛТ. Электронный луч обладает малой инерционностью.

Кроме электростатической, применяется и магнитная фокусировка электронного луча. Для нее используют катушку с постоянным током, в которую вставляют ЭЛТ. Качество магнитной фокусировки выше (меньше размер пятна, меньше искажения), однако магнитная фокусировка громоздкая и непрерывно потребляет энергию.

Широко применяется (в кинескопах) магнитное отклонение луча, осуществляемое двумя парами катушек с токами. В магнитном поле электрон отклоняется по радиусу окружности, и угол отклонения может быть существенно большим, чем в ЭЛТ с электростатическим отклонением. Однако быстродействие магнитной отклоняющей системы невысокое из-за инерционности катушек с током. Поэтому в осциллографических трубках применяют исключительно электростатическое отклонение луча как менее инерционное.

Экран является важнейшей частью ЭЛТ. В качестве электролюминофоров применяют различные неорганические соединения и их смеси, например, сульфиды цинка и цинка-кадмия, силикат цинка, вольфраматы кальция и кадмия и т.п. с примесями активаторов (меди, марганца, висмута и др.). Основные параметры люминофора: цвет свечения, яркость, сила света пятна, световая отдача, послесвечение. Цвет свечения определяется составом люминофора. Яркость свечения люминофора в Кд/м 2

где dn/dt – поток электронов в секунду, то есть, ток луча, А;

U0 - потенциал свечения люминофора, В;

U – ускоряющее напряжение второго анода, В;

Сила света пятна пропорциональна яркости. Световая отдача – это отношение силы света пятна к мощности луча в Кд/Вт.

Послесвечение – это время, в течение которого яркость пятна после выключения луча спадает до 1% первоначального значения. Различают люминофоры с очень коротким (менее 10 мкс) послесвечением, с коротким (от 10 мкс до 10 мс), средним (от 10 до 100 мс), длительным (от 0,1 до 16 с) и очень длительным (более 16 с) послесвечением. Выбор величины послесвечения определяется областью применения ЭЛТ. Для кинескопов применяют люминофоры с малым послесвечением, так как изображение на экране кинескопа непрерывно меняется. Для осциллографических трубок используют люминофоры с послесвечением от среднего до очень длительного, в зависимости от частотного диапазона подлежащих отображению сигналов.

Важный вопрос, требующий более подробного рассмотрения, связан с потенциалом экрана ЭЛТ. Когда электрон попадает на экран, он заряжает экран отрицательным потенциалом. Каждый электрон подзаряжает экран, и его потенциал становится все более отрицательным, так что очень быстро возникает тормозящее поле, и движение электронов к экрану прекращается. В реальных ЭЛТ это не происходит, потому что каждый электрон, попавший на экран, выбивает из него вторичные электроны, то есть, имеет место вторично-электронная эмиссия. Вторичные электроны уносят с экрана отрицательный заряд, а для их удаления из пространства перед экраном внутренние стенки ЭЛТ покрыты проводящим слоем на основе углерода, электрически соединенным со вторым анодом. Для того, чтобы этот механизм работал, коэффициент вторичной эмиссии, то есть, отношение числа вторичных электронов к числу первичных, должно превышать единицу.
Однако у люминофоров коэффициент вторичной эмиссии Квэ зависит от напряжения на втором аноде Ua. Пример такой зависимости изображен на рис. 16, откуда следует, что потенциал экрана не должен превышать величину

Ua max, иначе яркость изображения будет не увеличиваться, а уменьшаться. В зависимости от материала люминофора напряжение Ua max = 5…35 кВ. Для повышения предельного потенциала экран изнутри покрывают тонкой проницаемой для электронов пленкой металла (обычно алюминия – алюминированый экран), электрически соединенной со вторым анодом. В этом случае потенциал экрана определяется не коэффициентом вторичной эмиссии люминофора, а напряжением на втором аноде. Это позволяет использовать более высокое напряжение второго анода и получать более высокую яркость свечения экрана. Яркость свечения возрастает также и из-за отражения света, излучаемого вовнутрь трубки, от алюминиевой пленки. Последняя прозрачна лишь для достаточно быстрых электронов, поэтому напряжение второго анода должно превышать 7…10 кВ.




Срок службы электронно-лучевых трубок ограничивается не только потерей эмиссии катодом, как у других электровакуумных приборов, но также и разрушением люминофора на экране. Во-первых, мощность электронного луча используется крайне неэффективно. Не более двух процентов ее превращаются в свет, в то время как более 98% лишь нагревают люминофор, при этом происходит его разрушение, выражающееся в том, что постепенно световая отдача экрана снижается. Выгорание происходит быстрее при увеличении мощности потока электронов, при снижении ускоряющего напряжения, а также более интенсивно в местах, на которые луч падает большее время. Другой фактор, снижающий срок службы электронно-лучевой трубки, - это бомбардировка экрана отрицательными ионами, образующимися из атомов оксидного покрытия катода. Разгоняясь ускоряющим полем, эти ионы движутся к экрану, проходя отклоняющую систему. В трубках с электростатическим отклонением ионы отклоняются так же эффективно, как и электроны, поэтому попадают на разные участки экрана более или менее равномерно. В трубках с магнитным отклонением ионы отклоняются слабее из-за своей многократно большей массы, чем у электронов, и попадают, в основном, в центральную часть экрана, с течением времени образуя на экране постепенно темнеющее так называемое «ионное пятно». Трубки с алюминированным экраном гораздо менее чувствительны к ионной бомбардировке, так как пленка алюминия преграждает путь ионам к люминофору.

Наиболее широко применяются два типа электронно-лучевых трубок: осциллографические и кинескопы. Осциллографические трубки предназначены для отображения разнообразных процессов, представленных электрическими сигналами. Они имеют электростатическое отклонение луча, так как оно позволяет осциллографу отображать более высокочастотные сигналы. Фокусировка луча также электростатическая. Обычно осциллограф используется в режиме с периодической разверткой: на пластины горизонтального отклонения от внутреннего генератора развертки поступает пилообразное напряжение с постоянной частотой (напряжение развертки), к пластинам вертикального отклонения прикладывается усиленное напряжение исследуемого сигнала. Если сигнал периодический и его частота в целое число раз превышает частоту развертки, на экране возникает неподвижный график сигнала во времени (осциллограмма). Современные осциллографические трубки по конструкции сложнее, чем изображенная на рис. 15, они имеют большее количество электродов, применяются также двухлучевые осциллографические ЭЛТ, имеющие двойной комплект всех электродов при одном общем экране и позволяющие отображать синхронно два разных сигнала.

Кинескопы представляют собой ЭЛТ с яркостной отметкой, то есть, с управлением яркостью луча путем изменения потенциала модулятора; они применяются в бытовых и промышленных телевизорах, а также мониторах компъютеров для преобразования электрического сигнала в двумерное изображение на экране. От осциллографических ЭЛТ кинескопы отличаются большими размерами экрана, характером изображения (полутоновое на всей поверхности экрана), применением магнитного отклонения луча по двум координатам, относительно малым размером светящегося пятна, жесткими требованиями к стабильности размеров пятна и линейности разверток. Наиболее совершенными являются цветные кинескопы для мониторов компъютеров, они имеют высокое разрешение (до 2000 строк), минимальные геометрические искажения растра, правильную цветопередачу. В разное время выпускались кинескопы с размером экрана по диагонали от 6 до 90 см. Длина кинескопа по его оси обычно немного меньше размера диагонали, максимальный угол отклонения луча 110…116 0 . Экран цветного кинескопа изнутри покрыт множеством точек или узких полос из люминофоров разных составов, преобразующих электрический луч в один из трех основных цветов: красный, зеленый, голубой. В цветном кинескопе три электронные пушки, по одной на каждый основной цвет. При развертке по экрану лучи перемещаются параллельно и засвечивают соседние участки люминофора. Токи лучей разные и зависят от цвета получаемого элемента изображения. Кроме кинескопов для непосредственного наблюдения, существуют проекционные кинескопы, имеющие при небольших размерах высокую яркость изображения на экране. Это яркое изображение затем проецируют оптическими средствами на плоский белый экран, получая изображение большого размера.

| следующая лекция ==>
Электровакуумные приборы сверхвысоких частот | Основы физики процессов в ионных приборах

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Читайте также: