Изучение устройства и работы электронного осциллографа, страница 2

Когда на вертикальные отклоняющие пластины подано напряжение Uy, то в пространстве между пластинами на электрон действует сила F=eUy/d, которая сообщает ему ускорение а=eUy/md, где d – расстояние между пластинами.

Параллельно пластинам электрон будет двигаться равномерно со скоростью v₀  в течении времени t₁ = l₁/v₀, где             l₁ – длина пластин.

За это же время электрон в направлении, перпендикулярном к пластинам, приобретает скорость

и сместится на расстояние     

При выходе из пространства между пластинами электрон будет двигаться в направлении вектора результирующей скорости v и достигнет экрана трубки через промежуток времени t₂ = l₂/v_y. За время t₂  электрон сместится вдоль оси y еще на расстояние y₂= v_y t₂. Таким образом, за все время движения t = t₂+ t₁ электрон сместится от центра экрана О на расстояние

Следовательно, смещение электрона пропорционально приложенному напряжению, так как все остальные величины, входящие в формулу, постоянны.

Обозначим       ,

тогда y = PU_y.

Результатом вертикального смещения  электрона является равное ему смещение светящейся точки на экране; это смещение пропорционально приложенному напряжению.

Величина 

                                     P = Y/U_Y

называется чувствительностью трубки в направлении оси y.

Величина, обратная чувствительности,    K = U_y/y  называется ценой деления оси y.

Если к пластинам приложить периодически меняющееся напряжение, то электронный луч прочертит прямую линию, длина которой будет пропорциональна амплитудному значению приложенного к пластинам напряжения.

Чтобы на экране трубки вызвать смещение светящейся точки на x  в направлении горизонтальной оси, необходимо приложить напряжение U_X  к горизонтально отклоняющим пластинам. Цена деления оси х соответственно

K_X =  U_x / x

Если одновременно подать напряжение U_x и U_y на горизонтально и вертикально отклоняющие пластины, то светящаяся точка сместится соответственно на x и y делений вдоль соответствующих осей и займет положение на экране трубки, характеризуемое координатами y и x. Если одно из этих напряжений, например, U_x пропорционально произвольно изменяемой величине t, а второе (U_y) пропорционально величине Z = F(t), то на экране след электронного луча будет описывать функцию F(t) в прямоугольной системе координат.

Для изучения изменения сигналов с течением времени служит генератор развертки. Он вырабатывает напряжение, линейно меняющееся с течением времени, - пилообразное напряжение (рис.4). В конце каждого периода напряжение падает до нуля и электронный пучок быстро возвращается в исходное состояние, практически не оставляя следа на экране.

Рассмотрим в качестве примера синусоидальное напряжение, поданное на вертикально отклоняющие пластины. При этом U_y = U₀sin(wt), а U_X = bt – линейно растущее напряжение одного из периодов пилообразного напряжения развертки (b – коэффициент пропорциональности)