Komposisi rangkaian tampilan osiloskop
Rangkaian tampilan mencakup dua bagian: tabung osiloskop dan rangkaian kontrolnya. Osiloskop adalah jenis tabung elektronik khusus dan merupakan bagian penting dari osiloskop. Tabung osiloskop terdiri dari tiga bagian: pistol elektron, sistem defleksi dan layar fluoresen.
(1) Pistol elektron
Pistol elektron digunakan untuk menghasilkan dan membentuk aliran elektron terfokus berkecepatan tinggi untuk membombardir layar fluoresen dan menyebabkannya memancarkan cahaya. Ini terutama terdiri dari filamen F, katoda K, elektroda kontrol G, anoda pertama A1, dan anoda kedua A2. Kecuali filamen, struktur elektroda lainnya adalah silinder logam, dan sumbunya dijaga pada sumbu yang sama. Setelah katoda dipanaskan, ia dapat memancarkan elektron sepanjang arah aksial; elektroda kontrol memiliki potensial negatif relatif terhadap katoda. Mengubah potensial dapat mengubah jumlah elektron yang melewati lubang yang sangat kecil, yaitu untuk mengontrol kecerahan titik cahaya pada layar fluoresen. Untuk meningkatkan kecerahan titik cahaya di layar tanpa mengurangi sensitivitas terhadap defleksi berkas elektron, elektroda pasca-percepatan A3 ditambahkan antara sistem defleksi dan layar fosfor dalam tabung osiloskop modern.
Anoda pertama mempunyai tegangan positif sekitar beberapa ratus volt yang dialirkan ke katoda. Tegangan positif yang lebih tinggi dari anoda pertama diterapkan ke anoda kedua. Berkas elektron yang melewati lubang yang sangat kecil dipercepat oleh potensial tinggi dari anoda pertama dan anoda kedua dan bergerak menuju layar fluoresen dengan kecepatan tinggi. Karena muatan sejenis saling tolak menolak, berkas elektron perlahan-lahan menyebar. Melalui efek pemfokusan medan listrik antara anoda pertama dan anoda kedua, elektron-elektron berkumpul kembali dan berkumpul pada satu titik. Dengan mengontrol perbedaan potensial antara anoda pertama dan anoda kedua dengan benar, fokus dapat jatuh pada layar fluoresen dan titik terang dan kecil akan muncul. Mengubah beda potensial antara anoda pertama dan anoda kedua dapat mengatur fokus titik cahaya. Ini adalah prinsip penyesuaian "fokus" dan "fokus tambahan" pada osiloskop. Anoda ketiga dibentuk dengan melapisi bagian dalam kerucut osiloskop dengan lapisan grafit. Biasanya diterapkan dengan tegangan yang sangat tinggi. Ia memiliki tiga fungsi: 1. Mempercepat elektron lebih lanjut setelah melewati sistem defleksi, sehingga elektron memiliki energi yang cukup untuk membombardir layar fluoresen untuk memperoleh kecerahan yang cukup; ② Lapisan grafit dilapisi pada seluruh kerucut, yang dapat berperan sebagai pelindung; ③ Berkas elektron membombardir layar fluoresen untuk menghasilkan elektron sekunder, dan A3 pada potensial tinggi dapat menyerap elektron tersebut.
(2) Sistem defleksi
Sebagian besar sistem defleksi tabung osiloskop adalah jenis defleksi elektrostatik, yang terdiri dari dua pasang pelat logam paralel yang saling tegak lurus, masing-masing disebut pelat defleksi horizontal dan pelat defleksi vertikal. Kontrol pergerakan berkas elektron masing-masing dalam arah horizontal dan vertikal. Ketika elektron berpindah antar pelat defleksi, jika tidak ada tegangan yang dialirkan ke pelat defleksi dan tidak ada medan listrik di antara pelat defleksi, elektron yang masuk ke sistem defleksi setelah keluar dari anoda kedua akan bergerak sepanjang sumbu dan melesat ke arah pusat. layar. Jika terdapat tegangan pada pelat defleksi, maka terdapat medan listrik di antara pelat defleksi, dan elektron yang memasuki sistem defleksi akan diarahkan ke posisi yang ditentukan pada layar fluoresen di bawah aksi medan listrik defleksi.
Jika kedua pelat defleksi sejajar satu sama lain dan beda potensialnya sama dengan nol, maka berkas elektron dengan kecepatan υ yang melewati ruang pelat defleksi akan bergerak sepanjang arah semula (ditetapkan sebagai arah sumbu) dan mengenai titik asal koordinat. dari layar neon. . Jika beda potensial antara kedua pelat defleksi tetap, maka akan terbentuk medan listrik di antara kedua pelat defleksi. Medan listrik ini tegak lurus dengan arah pergerakan elektron, sehingga elektron akan dibelokkan menuju pelat defleksi yang potensialnya lebih tinggi. Dengan cara ini, di ruang antara dua pelat defleksi, elektron bergerak secara tangensial sepanjang parabola pada titik ini. Akhirnya, elektron mendarat di titik A pada layar fluoresen. Titik A ini berada pada jarak tertentu dari titik asal (0) layar fluoresen. Jarak ini disebut besar defleksi yang dilambangkan dengan y. Besarnya defleksi y sebanding dengan tegangan Vy yang diberikan pada pelat defleksi. Dengan cara yang sama, ketika tegangan DC diterapkan pada pelat defleksi horizontal, situasi serupa terjadi, kecuali titik cahaya dibelokkan ke arah horizontal.
(3) Layar neon
Layar fluoresen terletak di terminal tabung osiloskop. Fungsinya untuk menampilkan berkas elektron yang dibelokkan untuk observasi. Dinding bagian dalam layar fosfor osiloskop dilapisi dengan lapisan bahan berpendar, sehingga lokasi pada layar fosfor yang terkena elektron berkecepatan tinggi memancarkan fluoresensi. Kecerahan titik cahaya saat ini bergantung pada jumlah, kepadatan dan kecepatan berkas elektron. Ketika tegangan elektroda kontrol diubah, jumlah elektron dalam berkas elektron akan berubah, dan kecerahan titik cahaya juga akan berubah. Saat menggunakan osiloskop, tidak disarankan untuk membiarkan titik cahaya yang sangat terang muncul secara tetap pada satu posisi pada layar fluoresen tabung osiloskop, jika tidak, bahan fluoresen pada titik tersebut akan terbakar karena benturan elektron dalam jangka panjang, sehingga kehilangan kemampuannya untuk memancarkan cahaya.
Layar fluoresen yang dilapisi dengan zat fluoresen berbeda akan menampilkan warna berbeda dan waktu pijar berbeda ketika terkena elektron. Biasanya yang digunakan untuk mengamati bentuk gelombang sinyal umum memancarkan cahaya hijau dan merupakan tabung osiloskop berpijar sedang untuk pengamatan non-periodik. Untuk sinyal frekuensi tinggi dan frekuensi rendah, tabung osiloskop yang memancarkan cahaya oranye-kuning dan berbentuk panjang- osiloskop persistensi umumnya digunakan. Dalam osiloskop yang digunakan untuk fotografi, umumnya digunakan tabung osiloskop permanen pendek yang memancarkan cahaya biru.
