阴极射线示波器|CRO.

什么是阴极射线示波器？

一种阴极射线示波器（CRO）是一般在实验室中用于显示，测量和分析各种波形的仪器电路。阴极射线示波器是一个非常快的X-Y绘图仪，可以显示输入信号与时间或另一个信号。

阴极射线示波器使用通过撞击电子束而产生的发光斑点，并且该发光点在输入量的响应变化中移动。目前，我们的脑海中必须出现一个问题，为什么我们只使用电子束？背后的原因是电子束的低效果可用于跟随快速改变输入量的瞬时值的变化。阴极射线示波器的一般形式操作电压。

因此，我们上面进行的输入数量是电压。如今，在帮助传感器可以转换各种物理量当前的压力，加速等到电压，因此它使我们能够具有这些各种数量的视觉表示阴极射线示波器。现在让我们看看阴极射线示波器的结构细节。

阴极射线示波器的施工

阴极射线示波器的主要部分是阴极射线管，其也称为阴极射线示波器的心脏。

让我们讨论阴极射线管的构建以了解阴极射线示波器的施工。基本上阴极射线管由五个主要部分组成：

1. 电子枪
2. 偏转板系统
3. 荧光屏
4. 玻璃信封
5. 根据

您需要所有5个组件来构建您自己的组件DIY示波器。我们现在将详细讨论这5个组件：

电子枪：
它是加速，激励和聚焦的电子束的源极。它由六个部分组成即，即加热器，阴极，栅格，预加速阳极，聚焦阳极和加速阳极。为了获得电子的高发射，在中等温度下间接加热氧化钡层（沉积在阴极末端）。在这次通过后通过称为控制网格的小孔，由镍组成。顾名思义，具有负偏压的控制网格，控制电子的数量或间接地，我们可以说出来自阴极的发射电子的强度。通过控制网格之后，这些电子在预加速和加速阳极的帮助下加速。预加速度和加速阳极连接到1500伏的常见正电位。

现在在此之后，聚焦阳极的功能是将所生产的电子光束聚焦。聚焦阳极连接到可调节电压500伏。现在有两种将电子束聚焦并写入下面的方法：

1. 静电聚焦。
2. 电磁聚焦。

在这里，我们将详细讨论静电聚焦方法。

静电聚焦
我们知道电子上的力由QE给出，其中Q是电子上的电荷（Q = 1.6×10^-19c），e是电场强度和负标志表明，力方向与电场的方向相反。现在我们将这种力缺勤，将电子枪偏离电子枪。让我们考虑两种情况：

案例一
在这种情况下，我们具有两个板A和B，如图所示。

板A处于电位+ e，而板B位于潜在-e。电场的方向是从板的直角到板B的板。等电位表面也显示在垂直于方向的图中电场。当电子束通过该板系统时，它在电场的相反方向上偏转。通过改变板的电位，可以容易地改变偏转角。

案例二
在这里，我们有两个同心气缸潜在差异如图所示在它们之间应用。

在图中也示出了电场和等电位表面的所得到的方向。等电位表面标有弯曲的虚线。现在，我们有兴趣在通过该弯曲等电位表面时计算电子束的偏转角。让我们考虑弯曲的等电位表面S，如下所示。表面右侧的电位是+ e，而表面左侧的电位-e。当电子光束以角度A入射到正常时，当通过下面给出的图中所示，通过角度B偏转角度B。由于力在垂直于表面的方向上，光束的速度的正常分量将增加。这意味着切向速度将保持不变，因此通过等同于我们具有v的切向组件₁SIN（a）= v₂罪（b），其中v₁是电子，v的初始速度₂通过表面后是速度。现在我们与罪（a）/ sin（b）= v₂/ V.₁。
我们可以从上面的等式中看到，通过等电位表面之后存在电子束的弯曲。因此，该系统也称为聚焦系统。

静电偏转
为了找出偏转的表达式，让我们考虑一个系统如下所示：


在上述系统中，我们有两个板A和B分别处于潜在+ e和0。这些板也称为偏转板。由这些板产生的场在正y轴的方向上，并且沿X轴没有力。在偏转板之后，我们具有屏幕，我们可以通过它来测量电子束的净偏转。现在让我们考虑一束沿着X轴的电子束，如图所示。光束通过角度a偏转，因此存在电场偏转在y轴的正方向上，如图所示。现在让我们推导出这种光束的偏转表达。通过能量守恒，当电子从阴极移动到加速阳极时，我们的潜在能量损失应等于电子的电能的增益。在数学上，我们可以写，

在哪里，E是电子上的电荷，
e是潜在差异两块板之间，
m是电子的质量，
并且V是电子的速度。
因此，EE在潜在能量和1 / 2MV中损失^1/2是动能的收益。
从等式（1）我们有速度v =（2ee / m）^1/2。
现在我们有电场沿Y轴的强度是E / D，因此沿Y轴作用的力由F = EE / D给出，其中D是两个偏转板之间的分离。
由于该力，电子将沿Y轴偏转，使沿Y轴的偏转等于D在屏幕上标记的D，如图所示。由于力F沿着正y轴的净向上加速，并且通过EE /（D×M）给出了该加速度。“沿正y方向的初始速度”因此，通过运动方程，我们可以写入沿y轴的位移表达为，

由于沿X方向的速度是恒定的，因此我们可以将位移写入，

在其中，U是沿X轴的电子的速度。
从等式2和3我们有，

这是电子的轨迹的等式。现在在区分等式4中，我们有斜率。

其中，L是板的长度。
屏幕上的偏转可以计算为，

距离L显示在上图中。D的最终表达式可以写成，

从偏转的表达，我们计算偏转敏感性，

普罗兰格：这些是函数是用作尺度的线条网格阴极射线示波器用于幅度测量。有三种类型的晶粒，它们写下来：

1. 内部刻度：
   内部刻浅作为名称建议沉积在阴极射线管面板的内表面上。没有视差错误的问题，但我们无法改变内部刻度，因为它们是固定的。
2. 外部粗略：

下面给出的是阴极射线示波器的电路图：

阴极射线示波器基本电路图

现在我们将研究基本的电路图阴极射线示波器在以下主要部分。

1. 垂直偏转系统：
   借助输入衰减器和多个放大器级，将用于检查的输入信号馈送到垂直偏转系统板。这些放大器的主要功能是放大弱信号，使得放大的信号可以产生所需的信号。
2. 水平偏转系统：
   与垂直系统水平系统一样，也包括水平放大器，以放大弱输入电压信号，但与垂直偏转系统相反，水平偏转板通过提供如上所示的时基的扫描电压供给。如电路图所示，当扫描选择器开关处于内部位置时，锯齿扫发电机由同步放大器触发，因此触发的锯齿发生器通过以下机制将输入到水平放大器的输入。现在有四种类型的扫描：
   1. 自由运行或反复扫描
      顾名思义，锯齿波形是重复的，即，在先前的扫描后立即启动新的扫描。
   2. 触发扫描
      有一段时间待观察到的波形可能不定期，所以希望扫描电路保持不变，并且通过检查的波形启动扫描。在这种情况下，我们使用触发的扫描。
   3. 驱动扫描
      通常，使用扫描自由运行但是由被测信号触发的驱动扫描。
   4. 非锯齿扫
      这用于查找两个电压之间的相位差。另一个重要的应用是，我们可以使用非锯齿扫描比较输入电压的频率。
3. 同步：
   扫描与正在测量的信号必须有同步。进行同步以产生静止模式。有三种同步源可以通过同步选择器选择，它们是如下所写的：
   1. 内部的
      在该触发中，从通过垂直放大器测量的信号获得。
   2. 外部的
      在此触发中，需要外部触发源。
   3. 线
      在该方法中，触发是电源的。
   4. 强度调制
      可以通过在地和阴极之间插入信号来完成强度调制。强度调制导致显示器的增亮。
   5. 定位控制
      可以通过应用小型独立内部直接来控制位置电压源到偏转板并借助于电位计（使用它分压器）我们可以控制信号的位置。
   6. 重点控制
      通过改变像透镜的聚焦电极的焦距和焦距可以通过聚焦阳极的变化电位改变焦距来控制焦点。
   7. 强度控制
      通过改变相对于阴极的电网电位可以改变强度。
   8. 校准电路
      校准电压具有方形，通常在内部产生已知的幅度。
   9. 散光
      通过调整焦点，可以使斑点变得敏锐，以避免像散的问题。