Изучение электронного осциллографа (лабораторная работа), страница 2

Главным элементом осциллографа является электронно-лучевая трубка – откачанная до высокого вакуума стеклянная колба, внутри которой помещаются (рис. 1.3):

 

- подогреватель катода 1, катод (источник электронов) 2, электрод 3, управляющий яркостью изображения (модулятор), фокусирующий анод (первый анод) 4, ускоряющий анод 5 (второй анод), горизонтально отклоняющие пластины (вход Х) 6, вертикально отклоняющие пластины (вход Y) 7, ускоритель 8 (третий анод), в виде проводящего слоя на боковой поверхности колбы вблизи экрана, флуоресцирующий экран 9. Источником электронов служит нагретый катод трубки. Катод, управляющий яркостью электрод и первые два анода создаёт узкий пучок электронов и называется электронной пушкой (1.4), (2, 3, 4, 5).

Тонкие сплошные линии изображают эквипотенциальные поверхности электрического поля, создаваемого анодами; штриховыми линиями показаны траектории электронов. Как показано выше, траектории приближаются к силовым линиям, которые перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям, поэтому, если поверхности направлены выпуклостью к катоду, траектории электронов изгибаются в направлении к оси системы (как в собирающей линзе). Действие эквипотенциальных поверхностей, выпуклостью которых направлена от катода, равносильно действию рассеивающей линзы. Итак, электронная пушка эквивалентна оптической системе из двух выпукло – вогнутых линз (рис. 1.5). Размеры электродов и напряжение на них подобраны так, что собирающий эффект преобладает, и электроны фокусируются на экран.

 

Рис. 1.5

Чтобы изобразить график электрического сигнала на экране трубки, этот сигнал подаётся на вертикально отклоняющие пластины. На горизонтально отклоняющие пластины подаётся напряжение развёртки, пропорциональное времени, от генератора пилообразного напряжения, рис. 1.6.

Если исследуемый сигнал является периодическим, то, подбирая период развёртки, кратный периоду сигнала (синхронизация), получаем на экране осциллографа неподвижное изображение.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Источником синусоидального напряжения служит звуковой генератор ГЗ-34. Переключателем «МНОЖИТЕЛЬ» производится установка диапазона частот, ручкой «ЧАСТОТА»  плавно устанавливается значение частоты, отсчитываемой по круговой шкале. Переключателем «ВЫХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ» устанавливается значение, близкое входному сопротивлению осциллографа. Для входа Y осциллографа С1-79 оно составляет 1 Мом, то есть переключатель устанавливается в положение «600» или «АТТ» (аттенютор, слова attenuate – ослаблять), а тумблер «ВНУТРЕННЯЯ НАГРУЗКА» - в положение «ВКЛ». Сопротивление входа Х составляет 0,1 Мом. Амплитуда сигнала генератора регулируется переключателем «ПРЕДЕЛЫ ШКАЛ», который устанавливается нужный диапазон, и потенциометром «РЕГ.ВЫХОДА». Величина напряжения определяется по верхней шкале стрелочного прибора, расположенного на лицевой панели генератора, в соответствии с диапазоном, указанным в светящемся окошке.