Електроніка та мікропроцесорна техніка (стр. 16 из 35)
У загальному вигляді електронно-променева трубка складається з чотирьох основних частин: колби, електронної гармати, відхиляючої системи й екрана (рис. 1).
Колба ЕПТ виготовляється з спеціального міцного скла. На стінки колби всередині нанесено графітове покриття — аквадаг Ак, призначений для відведення вторинних електронів, що вибиваються з екрана. До нього підводиться висока напруга (10 і більше кіловольтів) для додаткового прискорення електронів у промені.
Електронна гармата формує з потоку електронів тонкий електронний промінь. Вона складається з катода К, модулятора М і двох анодів А1, А2.
Катод ЕПТ непрямого розжарення (підігрівач П) набагато потужніший, ніж катоди приймально-підсилювальних радіоламп, оскільки він має випромінювати значно більшу кількість електронів за одиницю часу.
Рисунок 1 – Будова електронно-променевої трубки.
МодуляторМ — це кругла металева пластинка з невеликим отвором, через який пролітають електрони. Подаючи на модулятор негативну (відносно катода) напругу, можна регулювати інтенсивність електронного променя, а отже, й яскравість свічення екрана.
АнодиА1 і А2, виготовлені у вигляді порожнистих циліндрів з діафрагмами, призначені для розгону електронів та їх фокусування. Часто між першим анодом А1 і модулятором М установлюють керуючий електрод, завдяки якому неможливий взаємний вплив регулювання яскравості й фокусування. На аноди подається звичайно досить висока напруга (близько кількох тисяч вольт).
Відхиляюча система спрямовує електронний промінь у задану точку екрана. Широко застосовуються відхиляючі системи двох типів: електростатична і магнітна.
Електростатичну відхиляючу систему утворюють вертикальні і горизонтальні відхиляючі пластини. Коли на пластини подано електричну напругу, то поле, що утворюється між ними, відхиляє електронний промінь, який проходить упоперек силових ліній. Чим вища напруга на відхиляючих пластинах, тим більше відхиляється промінь. Одна пара пластин зміщує промінь у горизонтальній площині, а друга — у вертикальній.
У магнітній відхиляючій системі замість пластин застосовуються котушки, по яких пропускають струм. Магнітне поле, утворюване навколо котушок, спрямовує електронний промінь у задану точку екрана. Відхиляючі котушки розміщують зовні, на горловині ЕПТ. Іноді поряд із цими котушками застосовують фокусуючу котушку, яка використовується для додаткового фокусування електронного пучка. За рахунок струму, потрібного для утворення магнітного поля, в магнітних відхиляючих і фокусуючих котушках витрачається електричної енергії більше, ніж в електростатичній системі.
В осцилографах для спостереження і реєстрування електричних процесів широко використовують лінійну розгортку. Для цього промінь переміщують по екрану зліва направо, потім гасять, подаючи на модулятор негатигну напругу, і швидко повертають у вихідне положення. Після цього процес починається спочатку. Коли частота повторення таких процесів (частота розгортки) досить велика, то на екрані видно світну горизонтальну лінію — розгортку. Щоб дістати таку розгортку, треба на горизонтальні відхиляючі пластини (котушки) подавати напругу (струм) пилкоподібної форми. Коли ж далі на пластини (котушки) вертикального відхилення подати досліджувану напругу (струм), то на екрані буде відтворено форму цієї напруги (струму). Треба тільки відповідно підібрати частоту розгортки.
Екран ЕПТ покривають зсередини спеціальною світною речовиною — люмінофором.
У позначенні ЕПТ перше місце займають цифри, що визначають діаметр екрана або його розмір по діагоналі; друге – букви: ЛО — в осцилографічних трубках з електростатичним відхиленням променя; ЛМ — в осцилографічних трубках з магнітним відхиленням променя; ЛК — в кінескопах; після них ставиться номер заводської розробки трубки, а в кінці ставиться буква, що показує колір екрана (Б — білий, Ц — кольоровий).
Контрольні запитання:
1. Що називають електронно-променевими трубками (ЕПТ)?
2. З яких основних елементів складається ЕПТ?
3. Призначення та область застосування ЕПТ?
4. Маркування ЕПТ?
Інструкційна картка №17 для самостійного опрацювання навчального матеріалу з дисципліни «Основи електроніки та мікропроцесорної техніки»
І. Тема: 2 Електронні прилади
2.8 Прилади відображення інформації
Мета: Формування потреби безперервного, самостійного поповнення знань; розвиток творчих здібностей та активізації розумової діяльності.
ІІ. Студент повинен знати:
- Призначення індикаторів;
- Конструкції різних типів індикаторів;
- Область застосування.
ІІІ. Студент повинен уміти:
- Відрізняти індикатори різних типів;
- Використовувати індикатори при різних схемних рішеннях.
ІV. Дидактичні посібники: Методичні вказівки до опрацювання.
V. Література: [2, с. 406-410].
VІ. Запитання для самостійного опрацювання:
1. Буквено-цифрові індикатори – газорозрядні, вакуумні, напівпровідникові
VІІ. Методичні вказівки до опрацювання: Теоретична частина.
VІІІ. Контрольні питання для перевірки якості засвоєння знань:
1. Яке призначення мають буквено-цифрові індикатори?
2. Будова та принцип дії газорозрядних індикаторів?
3. Будова та принцип дії вакуумних електролюмінесцентних і розжарювальних індикаторів?
4. Напівпровідникові індикатори, призначення та їх будова?
ІХ. Підсумки опрацювання:
Підготував викладач: Бондаренко І.В.
Теоретична частина: Прилади відображення інформації
План:
1. Буквено-цифрові індикатори – газорозрядні, вакуумні, напівпровідникові
Література
1. Буквено-цифрові індикатори – газорозрядні, вакуумні, напівпровідникові
У пристроях відображення інформації, разом з електроннопроменевими трубками, знаходять широке застосування різноманітні індикатори, побудовані на різній фізичній основі. Ретроспективний (звернений до минулого) і перспективний аналіз розвитку індикаторних приладів дозволяє виділити три етапи (три покоління) їх розвитку.
Перше покоління характеризується невеликим числом використовуваних фізичних явищ, відносно низькими значеннями ккд і яскравості, великими габаритами, одноколірністю, високою керуючою напругою. Типовими представниками цього покоління є газорозрядні і вакуумні (накалювання і електролюмінесценції) індикатори, які все ще знаходять широке застосування в електронній апаратурі.
До типових представників другого покоління індикаторних приладів слід віднести напівпровідникові і рідкокристалічні індикатори, а також багаторозрядні люмінесцентні і плазмові монодисплеї. Ці прилади характеризуються високою яскравістю свічення, економічністю, підвищеною інформаційною місткістю, багатоколірністю, сумісністю з інтегральними мікросхемами. Перехід від першого покоління до другого став можливим завдяки вивченню і використанню нових фізичних явищ в напівпровідниках і рідких кристалах.
Третє покоління індикаторних приладів поки можна намітити лише в найбільш загальному вигляді. Передбачається, що це будуть багатоколірні голографічні пристрої плоскої конструкції з чималою (до 104 см3) робочою площею, високою довговічністю (до I06 ч) і надійністю).
Газорозрядні індикатори
Буквено-цифрові газорозрядні індикатори є іонними приладами тліючого розряду, в яких свічення газу в процесі іонізації використовується для оптичної індикації символів, що відображаються.
Цифрові і знакові газорозрядні індикатори (типа ИН-1, ИН-2, ИН-4 і ін.) конструктивно оформляються у вигляді скляного балона, заповненого Неоном під тиском порядку (4...5) ·103 Па. У балоні розміщено один або два сітчасті аноди і необхідну кількість індикаторних дротяних катодів виконаних у вигляді цифр (0...9), букв, символів і інших знаків (кома, мінус, плюс і т. д.).
Мал. 22.1. Цифрова індикаторна лампа:
а - пристрій; б - вигляд з боку торцевої частини колби при включеній цифрі
Мал. 22.2. Схема включення газорозрядного цифрового індикатора
Катоди індикатора мають самостійні виводи і розташовані один за іншим на відстані близько 1 мм. Пристрій двоханодного цифрового індикатора показаний на мал. 22.1, а. Подача напруги між анодом і вибраним катодом викликає тліючий розряд між цими електродами, внаслідок чого символ починає світитися. Свічення спостерігається через балон приладу (мал. 22.1, б). Яскравість свічення може досягати 200 кд/м2 і більше.
Газорозрядні індикатори виконуються як з торцевою, так і з бічною індикацією. Для пристроїв індикації з великою кількістю десяткових знаків переважними виявляються лампи з бічною індикацією.
Схема включення газорозрядного цифрового індикатора приведена на мал. 22.2. Живляча напруга подається на анод щодо одного з катодів. Якщо напруга між анодом і одним з катодів буде рівним напрузі запалення, в балоні спостерігається розряд. Прикатодна область відрізняється яскравим свіченням газу і в оглядовому вікні добре є видимим відповідна цифра. Щоб висвітити іншу цифру, необхідно підключити інший катод за допомогою зовнішнього комутуючого пристрою.