Què és un CRO (oscil·loscopi de raigs catòdics) i el seu funcionament?

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





El CRO significa un oscil·loscopi de raigs catòdics . Normalment es divideix en quatre seccions que són pantalla, controladors verticals, controladors horitzontals i activadors. La majoria dels oscil·loscopis s'utilitzen a les sondes i s'utilitzen per a l'entrada de qualsevol instrument. Podem analitzar la forma d'ona traçant l'amplitud juntament amb l'eix x i l'eix y. Les aplicacions de CRO estan principalment relacionades amb la ràdio i els receptors de TV, també en treballs de laboratori que impliquen investigació i disseny. En electrònica moderna, el CRO juga un paper important en els circuits electrònics .

Què és un CRO?

El l’oscil·loscopi de raigs catòdics és un instrument de prova electrònic , s'utilitza per obtenir formes d'ona quan es donen els diferents senyals d'entrada. Als primers dies, se l’anomena oscil·lògraf. L'oscil·loscopi observa els canvis en els senyals elèctrics amb el pas del temps, de manera que el voltatge i el temps descriuen una forma i es representa de forma contínua al costat d'una escala. En veure la forma d'ona, podem analitzar algunes propietats com l'amplitud, la freqüència, el temps de pujada, la distorsió, l'interval de temps, etc.




Oscil·loscopi de raigs catòdics

Oscil·loscopi de raigs catòdics

Diagrama de blocs de CRO

El següent el diagrama de blocs mostra la contracció CRO d’ús general . El CRO recluta el tub de raigs catòdics i actua com a calor de l’oscil·loscopi. En un oscil·loscopi, el CRT produeix el feix d'electrons que s'accelera a gran velocitat i porta al punt focal d'una pantalla fluorescent.



Així, la pantalla produeix un punt visible on el feix d’electrons impacta amb ell. En detectar el feix sobre la pantalla en resposta al senyal elèctric, els electrons poden actuar com un llapis elèctric de llum que produeix una llum on impacta.

Diagrama de blocs CRO

Diagrama de blocs CRO

Per completar aquesta tasca necessitem diversos senyals i tensions elèctriques. Això proporciona el circuit d'alimentació de l’oscil·loscopi. Aquí utilitzarem alta tensió i baixa tensió. La baixa tensió s'utilitza per a l'escalfador de la pistola d'electrons per generar el feix d'electrons. Es requereix una alta tensió perquè el tub de raigs catòdics acceleri el feix. El subministrament de tensió normal és necessari per a altres unitats de control de l’oscil·loscopi.

Les plaques horitzontals i verticals es col·loquen entre la pistola d’electrons i la pantalla, de manera que pot detectar el feix segons el senyal d’entrada. Just abans de detectar el feix d'electrons a la pantalla en la direcció horitzontal que és a l'eix X una velocitat constant dependent del temps, l'oscil·lador dóna un generador de base de temps. Els senyals es transmeten des de la placa de deflexió vertical a través de l'amplificador vertical. Així, pot amplificar el senyal fins a un nivell al qual se li proporcionarà la desviació del feix d'electrons.


Si es detecta el feix d'electrons a l'eix X i a l'eix Y, es dóna un circuit d'activació per sincronitzar aquests dos tipus de deteccions. Per tant, la deflexió horitzontal comença al mateix punt que el senyal d’entrada.

Principi de funcionament

El principi de funcionament del CRO depèn del moviment dels rajos electrònics a causa de la força electrostàtica. Una vegada que un raig d’electrons colpeja una cara de fòsfor, hi fa un punt brillant. Un oscil·loscopi de raigs catòdics aplica l’energia electrostàtica del raig electrònic des de dues formes verticals. La taca del monitor de fòsfor gira a causa de l’efecte d’aquestes dues forces electrostàtiques que són mútuament perpendiculars. Es mou per fer la forma d'ona necessària del senyal d'entrada.

Construcció de l’oscil·loscopi de raigs catòdics

La construcció de CRO inclou el següent.

  • Tub de raigs catòdics
  • Muntatge de pistola electrònica
  • Placa desviadora
  • Pantalla fluorescent per a CRT
  • Sobre de vidre

Tub de raigs catòdics

El CRO és el tub de buit i la funció principal d’aquest dispositiu és canviar el senyal d’elèctric a visual. Aquest tub inclou la pistola d’electrons i les plaques de deflexió electrostàtiques. La funció principal d’aquest canó d’electrons s’utilitza per generar un raig electrònic enfocat que s’accelera fins a alta freqüència.

La placa de deflexió vertical farà girar el raig cap amunt i cap avall, mentre que el raig horitzontal va moure els feixos d'electrons del costat esquerre al costat dret. Aquestes accions són autònomes entre si i, per tant, el raig es pot localitzar en qualsevol lloc del monitor.

Muntatge de pistola electrònica

La principal funció de l’arma electrònica és emetre els electrons per formar-los en un raig. Aquesta pistola inclou principalment un escalfador, una reixeta, un càtode i ànodes com l'acceleració, l'acceleració i l'enfocament. A l'extrem del càtode, les capes d'estronci i bari es dipositen per obtenir una elevada emissió d'electrons d'electrons a temperatura moderada, les capes de bari, i es dipositen al final del càtode.

Una vegada que els electrons es generen a partir de la xarxa de càtode, llavors flueix per tota la xarxa de control que generalment és un cilindre de níquel a través d’un coaxial situat centralment per l’eix del CRT. Per tant, controla la força dels electrons generats a partir del càtode.

Quan els electrons flueixen per tota la xarxa de control, s’accelera amb l’ajut d’un alt potencial positiu que s’aplica als nodes preacceleradors o acceleradors. El raig d'electrons es concentra en elèctrodes per fluir a través de les plaques de deflexió, com ara horitzontals i verticals, i es subministra a la làmpada fluorescent.

Els ànodes com accelerar i preaccelerar estan connectats a 1500v i l'elèctrode d'enfocament es pot connectar a 500v. El raig electrònic es pot centrar en utilitzar dues tècniques com l'enfocament electrostàtic i electromagnètic. Aquí, un oscil·loscopi de raigs catòdics utilitza un tub d'enfocament electrostàtic.

Placa desviadora

Una vegada que el raig d'electrons surt de la pistola d'electrons, aquest raig passarà pels dos conjunts de la placa desviadora. Aquest conjunt generarà la desviació vertical que es coneix com a placa de desviació vertical que és la placa Y. El conjunt de la placa s’utilitza per a una deflexió horitzontal que es coneix com a deflexió horitzontal d’una altra manera.

Pantalla fluorescent de CRT

Al CRT, la cara frontal es coneix com a placa frontal. Per a la pantalla CRT, és plana i la seva mida és d’uns 100 mm × 100 mm. La pantalla CRT està una mica doblegada per a pantalles més grans i la formació de la placa frontal es pot fer prement el vidre fos en una forma i després d’escalfar-lo.

La cara interna de la placa frontal es cobreix mitjançant l’ús de cristalls de fòsfor per canviar l’energia d’electricitat a llum. Una vegada que un raig electrònic impacta amb el cristall de fòsfor, es pot millorar el nivell d’energia i, per tant, es genera llum al llarg de la cristal·lització de fòsfor, de manera que aquesta ocurrència es coneix com a fluorescència.

Sobre de vidre

És una forma de construcció cònica extremadament evacuada. Les cares interiors del CRT entre el coll i la pantalla estan cobertes per aquadag. Es tracta d’un material conductor que actua com un elèctrode d’alta tensió. La superfície del recobriment està connectada elèctricament cap a l’ànode d’acceleració per ajudar l’electró a ser el centre.

Funcionament de CRO

El següent diagrama de circuits mostra el circuit bàsic d’un oscil·loscopi de raigs catòdics . En això, parlarem de parts importants de l’oscil·loscopi.

Funcionament de CRO

Funcionament de CRO

Sistema de deflexió vertical

La funció principal d’aquest amplificador és amplificar el senyal feble perquè el senyal amplificat pugui produir el senyal desitjat. Per examinar, els senyals d'entrada es penetren a les plaques de deflexió vertical a través de l'atenuador d'entrada i del nombre d'etapes d'amplificador.

Sistema de deflexió horitzontal

El sistema vertical i horitzontal consisteix en amplificadors horitzontals per amplificar els senyals d’entrada febles, però és diferent del sistema de deflexió vertical. Les plaques de deflexió horitzontal són penetrades per un voltatge d’escombrat que proporciona una base de temps. En veure el diagrama del circuit, el generador d’escombrat de dents de serra és activat per l’amplificador de sincronització mentre el selector d’escombrat canvia a la posició interna. Així doncs, el generador de dents de serra de gallet dóna l'entrada a l'amplificador horitzontal seguint el mecanisme. Aquí parlarem dels quatre tipus d'escombrat.

Escombrat recurrent

Com el seu propi nom diu que la dent de serra és respectiva, és a dir, que un nou escombrat s’inicia immodestament al final de l’escombrat anterior.

Escombrat desencadenat

De vegades, s’ha d’observar que la forma d’ona no es pot predir així, el desitjat que el circuit d’escombratge romangui inoperant i l’escombrat l’hagi iniciat la forma d’ona sota l’examen. En aquests casos, utilitzarem l’escombrat activat.

Driven Sweep

En general, l’escombrat de la unitat s’utilitza quan l’escombrat està en marxa lliure, però és desencadenat pel senyal de la prova.

Escombrat de dents sense serra

Aquest escombrat s’utilitza per trobar la diferència entre els dos voltatges. En utilitzar l’escombrat sense dents de serra podem comparar la freqüència de les tensions d’entrada.

Sincronització

La sincronització es fa per produir un patró estacionari. La sincronització és entre l'escombrat i el senyal hauria de mesurar. Hi ha algunes fonts de sincronització que el selector de sincronització pot seleccionar. Els quals es comenten a continuació.

Intern

En això, el senyal es mesura mitjançant l'amplificador vertical i el disparador s'absté del senyal.

Externa

A l’activador extern, l’activador extern hauria d’estar present.

Línia

El disparador de línia és produït per la font d'alimentació.

Modulació d’intensitat

Aquesta modulació es produeix mitjançant la inserció del senyal entre el sòl i el càtode. Això causes de modulació il·luminant la pantalla.

Control de posicionament

Aplicant la petita font de tensió directa interna independent a les plaques de detecció a través del potenciòmetre es pot controlar la posició i també podem controlar la posició del senyal.

Control d’intensitat

La intensitat té una diferència canviant el potencial de la xarxa respecte al càtode.

Mesures de quantitats elèctriques

Les mesures de magnituds elèctriques mitjançant CRO es poden fer com amplitud, període de temps i freqüència.

  • Mesura de l'amplitud
  • Mesura del període de temps
  • Mesura de la freqüència

Mesura de l'amplitud

Les pantalles com CRO s’utilitzen per mostrar el senyal de tensió com una funció horària a la pantalla. L'amplitud d'aquest senyal és estable, però, podem canviar el nombre de particions que cobreixen el senyal de voltatge de manera vertical canviant el botó de divisió / voltatge situat a la part superior de la placa CRO. Per tant, adquirirem l’amplitud del senyal, que es troba a la pantalla CRO amb l’ajut de la fórmula següent.

A = j * nv

On,

‘A’ és l’amplitud

'J' és el valor de voltatge / divisió

'Nv' és el núm. de particions que cobreixen el senyal de forma vertical.

Mesura del període de temps

CRO mostra el senyal de tensió en funció del temps a la pantalla. El període de temps d’aquest senyal de voltatge periòdic és constant, però podem variar el nombre de divisions que cobreixen un cicle complet del senyal de tensió en direcció horitzontal variant el comandament de temps / divisió del panell CRO.

Per tant, obtindrem el període de temps del senyal, que apareix a la pantalla de CRO mitjançant la següent fórmula.

T = k * nh

On,

'T' és el període de temps

'J' és el valor de temps / divisió

'Nv' és el nombre de particions que cobreixen tot un cicle del senyal periòdic dins de la forma horitzontal.

Mesura de la freqüència

A la pantalla CRO, la mesura de la rajola i la freqüència es pot fer molt senzillament a través de l’escala horitzontal. Si voleu assegurar-vos de la precisió mentre mesureu una freqüència, us ajudarà a millorar l'àrea del senyal a la pantalla CRO perquè puguem convertir la forma d'ona més simplement.

Inicialment, el temps es pot mesurar amb l’ajuda de l’escala horitzontal del CRO i comptant el nombre de particions planes d’un final del senyal a l’altre allà on creui la línia plana. Després d'això, podem desenvolupar el nombre de particions planes a través del temps o divisió per descobrir el període de temps del senyal. Matemàticament, la mesura de la freqüència es pot significar com a freqüència = 1 / període.

f = 1 / T

Controls bàsics de CRO

Els controls bàsics de CRO inclouen principalment la posició, la brillantor, l'enfocament, l'astigmatisme, l'obturació i el calibratge.

Posició

En l'oscil·loscopi, el comandament de control de posició s'utilitza principalment per controlar la posició de la taca intensa des del costat esquerre fins al costat dret. Amb la regulació del pom, es pot controlar simplement el punt des del costat esquerre fins al costat dret.

Brillantor

La brillantor del raig depèn principalment de la intensitat de l’electró. Les xarxes de control són responsables de la intensitat dels electrons dins del raig electrònic. Per tant, el voltatge de la xarxa es pot controlar ajustant la brillantor del raig electrònic.

Enfocament

El control del focus es pot aconseguir regulant la tensió aplicada cap a l’ànode central del CRO. Els ànodes mitjans i altres a la regió poden formar la lent electrostàtica. Per tant, la longitud principal de la lent es pot canviar controlant la tensió a través de l’ànode central.

Astigmatisme

A CRO, es tracta d’un control d’enfocament addicional i és anàleg a l’astigmatisme dins de les lents òptiques. Un raig enfocat al centre del monitor es desenfocaria a les vores de la pantalla, ja que les longituds de les vies electròniques són diferents per al centre i les vores.

Circuit en blanc

El generador de base de temps present a l'oscil·loscopi va generar la tensió de buit.

Circuit de calibració

Un oscil·lador és necessari per a la calibració dins d’un oscil·loscopi. No obstant això, l'oscil·lador que s'utilitza hauria de generar una forma d'ona quadrada per a la tensió predeterminada.

Aplicacions

  • Els CRO s’utilitzen en aplicacions enormes, com ara estacions de ràdio, per observar la transmissió i la recepció de les propietats del senyal.
  • El CRO s’utilitza per mesurar el voltatge, el corrent, la freqüència, la inductància, l’admissió, la resistència i el factor de potència.
  • Aquest dispositiu també s’utilitza per comprovar les característiques dels circuits AM i FM
  • Aquest dispositiu s’utilitza per controlar les propietats i les característiques del senyal i també controla els senyals analògics.
  • El CRO s’utilitza a través del circuit de ressonància per veure la forma del senyal, l’amplada de banda, etc.
  • CRO pot observar la forma de la tensió i la forma d’ona de corrent, que ajuda a prendre la decisió necessària en una estació de ràdio o estació de comunicació.
  • S'utilitza en laboratoris amb finalitats d'investigació. Un cop els investigadors dissenyen un nou circuit, fan servir CRO per verificar les formes d’ona de voltatge i corrent de tots els elements del circuit.
  • S'utilitza per comparar la fase i la freqüència
  • S'utilitza en televisió, radar i anàlisi de la pressió del motor
  • Per comprovar les reaccions dels nervis i els batecs del cor.
  • Al bucle d’histèresi, s’utilitza per trobar corbes BH
  • Es poden rastrejar les corbes de transistors.

Avantatges

El avantatges del CRO inclou el següent.

  • Cost i cronologia
  • Requisits de formació
  • Coherència i qualitat
  • Eficiència horària
  • Experiència i experiència
  • Capacitat per a la resolució de problemes
  • Sense complicacions
  • Garantia del compliment normatiu
  • Mesura de la tensió
  • Mesura de corrent
  • Examen de la forma d'ona
  • Mesura de fase i freqüència

Desavantatges

El desavantatges del CRO inclou el següent.

  • Aquests oscil·loscopis són cars en comparació amb altres dispositius de mesura, com ara multímetres.
  • Són complicats de reparar quan es fa malbé.
  • Aquests dispositius necessiten un aïllament complet
  • Són enormes, pesades i utilitzen més energia
  • Molts terminals de control

Usos del CRO

Al laboratori es pot utilitzar el CRO com a

  • Pot mostrar diferents tipus de formes d'ona
  • Pot mesurar l'interval de temps curt
  • En voltímetre, pot mesurar la diferència de potencial

En aquest article, hem parlat de funcionament de CRO i la seva aplicació. En llegir aquest article, heu conegut alguns coneixements bàsics sobre el funcionament i les aplicacions del CRO. Si teniu cap pregunta sobre aquest article o sobre implementar els projectes ECE i EEE Si us plau, comenteu a la secció següent. Aquesta és la vostra pregunta, quines són les funcions del CRO?

Crèdits fotogràfics: