Osciloscopul Catodic

OSCILOSCOPUL CATODIC

Osciloscopul catodic este aparatul de control si masura cel mai întrebuintat în electronica. Cu ajutorul lui se poate vizualiza curba reprezentativa a unei functii y =f(x).

Functia y reprezinta o diferenta de potential iar variabila x reprezinta de obicei timpul (figura 1.1).

1.1 Tubul catodic

Partea principala a unui osciloscop este tubul catodic. Acesta este format dintr-un tub de sticla vidat, în forma de trunchi de con, terminat printr-un cilindru (figura 1.2). Baza mare, aproape plana, constituie ecranul. Partea cilindrica contine tunul electronic, format din mai multi electrozi, si doua perechi de placi de deviatie. Capatul partii cilindrice, numit culot, contine terminalele desti¬nate a asigura legaturile electrice între diferitii electrozi ai tubului si circuitele electronice aferente.

Partea interioara a ecranului este acoperita cu o substanta foto-emisiva destinata formarii unei pete lumi¬noase (spot) în locul de impact al fasciculului de electroni produs de tunul electronic.

Natura substantei foto-emisive determina durata petei luminoase pe ecran (persistenta spotului).

Una dintre substantele foto-emisive cele mai folosite este ortosilicatul de zinc.

1.2 Rolul diferitilor electrozi

Tunul electronic este format din catod, cilindrul Wehnelt, si unul sau mai multi electrozi de accelerare, figura 1.3.

Catodul, cu încalzire, indirecta, este de nichel aco¬perit cu oxizi de bariu si strontiu. Prin încalzirea catodu-lui de catre filament acesta emite electroni.

Cilindrul Wehnelt este tot din nichel. Acest cilindru este prevazut cu o deschidere circulara îngusta prin care trece fasciculul de electroni produs de catod.

Deoarece potentialul cilindrului Wehnelt este negativ (si reglabil) fata de catod, cilindrul Wehnelt joaca rolul grilei de comanda dintr-un tub electronic. Lasînd sa treaca prin deschiderea sa mai multi sau mai putini elec¬troni, cu ajutorul lui putem regla luminozitatea spotului pe ecran.

Anodele din nichel A1 ,A2 si A3 aflate la un potential pozitiv fata de catod formeaza o lentila electronica des¬tinata a concentra fasciculul de electroni. A1 si A3 sunt anozii de accelerare în timp ce A2, care este negativ fata de A1 ,are rolul de a regla concentratia fasciculului.

Placile de deviatie servesc pentru a devia fasciculul de electroni vertical (cele doua placi orizontale) si orizontal (cele doua placi verticale).

Anodul de postaccelerare, format din grafit coloidal, este adus la un potential de câtiva kilowati si serveste la accelerarea electronilor dupa iesirea acestora dintre placile de deviatie. Aceasta are urmatoarele efecte :

- amelioreaza luminozitatea si concentratia spotului;

- face posibila micsorarea vitezei electronilor înaintea intrarii lor între placile de deviatie, de unde o buna sensi¬bilitate a tubului catodic (prin sensibilitate se întelege tensiunea de accelerare aplicata pentru a obtine pe ecran o deviatie de l mm).

1.3 Alimentarea

Alimentarea tubului catodic este realizata prin urma¬toarele circuite :

- un circuit de încalzire care furnizeaza o tensiune alternativa, de obicei de 6,3 V, pentru alimentarea fila¬mentului ;

- circuite redresoare care furnizeaza diferite tensiuni continue necesare alimentarii electrozilor. Frecvent, înal¬tele tensiuni sunt obtinute utilizând circuite multiplicatoare de tensiune;

- tensiuni reglabile necesare cilindrului Wehnelt si anodului de concentrare A2. Aceste tensiuni sunt reglate cu ajutorul potentiometrelor.

Alimentarea unui tub catodic necesita tensiuni de câtiva kilovolti, ceea ce impune o izolare corespunzatoare.

Comanda deviatiei spotului pe ecran poate fi realizata folosind una din urmatoarele doua variante :