Электронно-лучевой осциллограф (руководство к лаборатоной работе), страница 2

Скорость пролета электронов вдоль оси трубки определяется потенциалом второго анода U_а2 и вычисляется по формуле:

                                    (1)

где q=  Кл — заряд электрона, m = кг — его масса.

Питание электродов трубки осуществляется по схеме, приведенной на рис. 2. Пластины присоединяются через резисторы ко второму аноду по симметричной схеме, обеспечивающей равенство потенциалов средней плоскости трубки (между пластинами) и второго анода. Благодаря такому соединению траектория луча во время пролета между отклоняющими пластинами и его фокусировка не нарушаются.

Положительный полюс выпрямителя высокого напряжения и второй анод заземлены для безопасности оператора при прикосновении к выводам пластин. Второй анод и пластины соединены между собой при помощи резисторов с большими сопротивлениями, через которые поступают постоянные напряжения для установки и перемещения осциллограмм в положение, удобное для наблюдения и измерения. Переменные отклоняющие напряжения поступают на пластины через разделительные конденсаторы (рис 2).

Рис. 2. Принципиальная схема питания электродов осциллографической трубки

Осциллографические трубки характеризуются следующими техническими данными: чувствительностью, разрешающей способностью, граничной частотой, размерами и свойствами экрана и входной емкостью отклоняющих пластин. Чувствительностью осциллографической трубки  называют отношение отклонения луча на экране трубки hк величине напряжения U, вызвавшего это отклонение: h_T = h/U, см/В.

Отклонение луча h под действием напряжения U определяется следующим выражением:

,                             (2)

где L — расстояние от конца отклоняющей пластины до экрана; l — длина пластины, d— расстояние между ними; следовательно, чувствительность трубки

   мм/В                      (3)

Следует различать чувствительность трубки h_Т к постоянному напряжению и чувствительность h_Т~ к переменному синусоидальному напряжению, выраженному в среднеквадратическом (действующем) значении; их отношение h_Т/h_Т~=1/(2)= ,35. На практике пользуются величиной, обратной чувствительности, — коэффициентом отклонения К_т, равным отношению величины напряжения к величине отклонения луча на экране трубки: К_т=U/h, В/см. Очевидно, что коэффициент отклонения по переменному напряжению в 2,82 раза больше, чем по постоянному. У современных трубок чувствительность по переменному напряжению h_т~=0,25÷1,0 мм/В или K_т~=10÷40 В/см. Следует иметь в виду, что коэффициент отклонения горизонтально отклоняющих пластин на 10-20% меньше, чем вертикально отклоняющих, так как последние расположены на большем расстоянии от экрана. Формулой (3) можно пользоваться при условии, что в течение интервала времени пролета электронов вдоль пластин отклоняющее напряжение на них сохраняется неизменным. На высоких частотах (несколько сот мегагерц и более) период отклоняющего напряжения сравним со временем пролета электронов вдоль пластин и чувствительность трубки несколько уменьшается.

Разрешающей способностью трубки называют минимальный размер диаметра светового пятна на ее экране при наилучшей фокусировке и удовлетворительной для наблюдения яркости. В осциллографических трубках разрешающая способность заключена в пределах 0,6—1,0 мм.