Электронно-лучевая трубка. 
Измерения в телекоммуникационных системах

Основным элементом электронно-лучевого осциллографа является ЭЛТ, внутри которой создается узкий пучок электронов (электронный луч), падающий на экран, состоящий из одного или нескольких слоев люминофора. Состав люминофора определяет окраску свечения и его продолжительность. Электронный пучок имеет ничтожно малую инерционность, поэтому почти мгновенно изменяет свое направление под действием электрических и магнитных полей. Для формирования и отклонения электронного пучка используют электростатическое или электромагнитное управление.

Типовая однолучевая ЭЛТ с электростатическим формированием и отклонением электронного луча (рис. 2.1) представляет собой стеклянный баллон, из которого откачан воздух и в котором расположены подогреваемый катод К, модулятор М, фокусирующий анод А, ускоряющий анод А₂, горизонтально отклоняющие пластины ОП_л-, вертикально отклоняющие пластины ОП_г, третий анод А₃. Возможны и другие дополнительные электроды. Внутренняя поверхность экрана покрыта люминофором, способным светиться под действием бомбардировки электронов. Совокупность электродов К, М, А, А, называется электронным прожектором. Электронный прожектор излучает узкий пучок электронов, для чего на электроды прожектора подают соответствующие напряжения.

Изменением отрицательного относительно катода напряжения на модуляторе М можно изменять интенсивность электронного луча, т. е. регулировать яркость свечения люминофора. Напряжение на первом аноде А, фокусирует поток электронов в узкий луч, позволяющий получить на экране ЭЛТ светящееся пятно малого размера. Если фокусировка по осям ЭЛТ не одинакова, то возможно искажение осциллограммы. Это явление называют астигматизмом. В некоторые ЭЛТ для устранения астигматизма вводят специальные электроды. Высокое положительное напряжение, приложенное ко второму аноду А₂, обеспечивает увеличение скорости пролета электронов до скорости, необходимой для нормального свечения люминофора.

Рис. 2.1. Устройство ЭЛТ

Сформированный электронный луч проходит между парами отклоняющих пластин ОП*и ОП_ки под действием напряжений, приложенных к этим пластинам, отклоняется соответственно по осям координат Л’и К, вызывая смещение светящегося пятна на экране ЭЛТ. Напряжение, приложенное к пластинам, можно изменять и тем самым смещать луч по экрану. Анод А₃ предназначен для дополнительного ускорения электронов. Такая необходимость возникает при исследовании сигналов с малой частотой повторения или одиночных импульсов, когда электронный луч не успевает возбудить в достаточной мере люминофор и яркость свечения может оказаться недостаточной. На анод А₃ подается высокое положительное напряжение (до 10… 15 кВ).

При подаче сигнала на обе пары пластин ОП_у и ОП* произойдет одновременное отклонение светящегося пятна по вертикали и горизонтали, а на экране осциллографа высвечивается рисунок, который называется осциллограммой. Вид осциллограммы зависит от характера прикладываемых к пластинам сигналов.

Для упорядоченного наблюдения исследуемого сигнала (прикладываемого к вертикальным пластинам ОП _у) в прямоугольной системе координат на горизонтально отклоняющие пластины ОП_Л подается чаще всего напряжение, линейно меняющееся во времени. Светящееся пятно в этом случае будет перемещаться по экрану горизонтально с постоянной скоростью.

Сигнал (напряжение), обеспечивающий горизонтальное движение луча, называют развертывающим, а след, образуемый лучом на экране ЭЛТ под действием развертывающего напряжения, принято называть разверткой.

Основные характеристики ЭЛТ — чувствительность, полоса пропускания, длительность послесвечения, площадь экрана, геометрические искажения, диаметр светового пятна при оптимальной яркости, который определяет разрешающую способность ЭЛТ [5|.