Електроннопроменеві прилади
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Електроннопроменеві прилади

Електроннопроменеві прилади (ЕЛП), клас електровакуумних електронних приладів, призначених для різного роду перетворень інформації, представленої у формі електричних або світлових сигналів; відмітна особливість таких приладів — використання потоку електронів, сконцентрованих (сфокусованих) у вузький пучок (електронний промінь), керований як по інтенсивності, так і по положенню в просторі. У простому випадку ( мал. 1 ) пучок формується електронною гарматою ; управляється по інтенсивності зміною потенціалу електроду, що управляє (модулятора); відхиляється в двох взаїмноперпендікулярних напрямах за допомогою поперечних по відношенню до осі ЕЛП електричних або магнітних полів, що створюються пластинами, що відхиляють, або зовнішніми по відношенню до ЕЛП магнітними котушками; прямує в ту або іншу точку двовимірної мішені. Взаємодія пучка з мішенню забезпечує перетворення сигналів залежно від властивостей і структури мішені.

загрузка...

  Якщо мішенню ЕЛП є люмінесцентний екран, виготовлений з люмінофорів (що світяться при бомбардуванні їх електронами), то такий ЕЛП здатний перетворювати тимчасові послідовності електричних сигналів в двовимірний розподіл яскравості свічення екрану, тобто візуалізувати електричні сигнали. Можливі 2 способи такої візуалізації. При 1-м-коді способі електричні сигнали, що відображуються, поступають на пластини, що відхиляють, або котушки і управляють положенням пучка на екрані; в результаті на екрані створюється графічне зображення сигналів. Наприклад, якщо до пластин, що горизонтально відхиляють, прикласти напругу, що лінійно змінюється що відхиляє промінь в горизонтальному напрямі з постійною швидкістю, а на пластини вертикального відхилення подати змінний електричний сигнал, що вивчається, то на екрані викреслюється осцилограма цього сигналу в прямокутній системі координат. ЕЛП, призначені для реалізації такого режиму, називаються осцилографічними електроннопроменевими трубками . Якщо управляти положенням світивши одночасно по двох напрямах (горизонтальному і вертикальному) спеціально сформованими сигналами, то можна отримувати на екрані креслення, цифри, букви і інші символи, що несуть відповідну інформацію. Такі ЕЛП використовуються, зокрема, в відображення інформації пристроях . Різновид ЕЛП для відображення знаків — знакопечатающие електроннопроменеві трубки . При 2-м-коді способі електронний промінь переміщається по поверхні екрану по певному закону; в процесі відхилення ( розгортки ) вхідний сигнал поступає на електрод, що управляє, змінює інтенсивність світивши і, отже, яскравість свічення різних точок екрану, створюючи на нім півтонове зображення відповідне послідовності електричних сигналів. На цьому принципі заснована дія таких ЕЛП, як кінескоп (перетворить телевізійний сигнал в телевізійне зображення), індикаторна електроннопроменева трубка (застосовується, наприклад, для створення зображення радіолокації).

  Якщо як мішень використовувати світлочутливий шар, що змінює свої електричні властивості (наприклад, електропровідність) під дією світла, то ЕЛП з такими мішенями здатні здійснювати зворотне перетворення двовимірного оптичного зображення в послідовність телевізійних сигналів. При проектуванні на таку мішень передаваного зображення відбуваються локальні зміни потенціалу поверхні шаруючи, що приводить до зміни струму, що протікає через шар, в процесі сканування мішені електронним променем постійної інтенсивності по ухваленому в телебаченні закону розгортки. Ці зміни струму в часі і є телевізійним сигналом. ЕЛП, призначені для такого перетворення, називаються передавальними телевізійними трубками .

  Існують ЕЛП, в яких керований по інтенсивності вхідним сигналом пучок змінює яка-небудь оптична властивість мішені, що в процесі відхилення променя приводить до локальних змін (модуляції) світлового потоку від інтенсивного зовнішнього джерела світла, рівномірно освітлюючого поверхню мішені ( мал. 2 ). Промодульований світловий потік створює оптичне зображення, що проектується за допомогою об'єктиву на великий екран (див., наприклад, Проекційне телебачення ) . Такі ЕЛП називаються светоклапаннимі; у них для модуляції світла за допомогою дії електронів на речовину використовують ефекти фарбування деяких кристалів (див. Скіатрон ) , деформацію масляних, термопластічеських або інших плівок, електрооптичні ефекти в кристалах і ін.

  Существуют ЕЛП з мішенями, що є діелектричним шаром на електропровідній підкладці. За допомогою електронного променя на такій мішені можна нагромаджувати електричні заряди. Послідовність вхідних електричних сигналів перетвориться в процесі розгортки в зарядний (потенційний) рельєф на мішені, який зберігається протягом необхідного проміжку часу. Цей процес називається записом сигналів. Закодована в такий спосіб інформація може бути знову відтворена у формі вихідних електричних сигналів при повторному скануванні мішені тим же або іншим електронним променем. Цей зворотний процес називається прочитуванням. Зміна швидкості розгортки при прочитуванні по відношенню до швидкості при записі дозволяє змінити частотний спектр вихідних сигналів в порівнянні з вхідними при передачі інформації по вузькосмугових каналам зв'язку . Зміною закону розгортки при прочитуванні можна змінювати порядок дотримання сигналів, що важливе наприклад, при перетворенні сигналу радіолокації в телевізійний. Багатократне накопичення перед прочитуванням періодичних сигналів, що супроводжуються випадковими сигналами (перешкодами), дозволяє збільшити відношення корисного сигналу до перешкоди. ЕЛП з такими мішенями дозволяють також нагадувати сигнали і відтворювати їх із затримкою в часі, порівнювати їх з подальшими сигналами або багато разів відтворювати однократно записаний сигнал. ЕЛП з діелектричними мішенями отримали назву електроннопроменевих трубок, що запам'ятовують . Можливе поєднання діелектричних мішеней з люмінесцентним екраном в одному ЕЛП для створення видимого зображення (див. Потенціалоскоп ) , що запам'ятовується . Такі ЕЛП використовуються для осциллографірованія однократних процесів, створення яскравого немерехтливого зображення і інших цілей.

  Особливу групу складають ЕЛП для миттєвого перетворення електричних сигналів за допомогою металевих мішеней різної структури. У тих, що належать до цієї групи т.з. функціональних ЕЛП плоска мішень має безліч отворів, розташованих таким чином, що прозорість мішені є заданою функцією z = f ( x, в ) координат х і в мішені. При подачі на обидві пари пластин двох незалежних електричних сигналів U, що відхиляють, x і U в , під дією яких промінь відхиляється на мішені в крапку з координатами х і в, в ланцюзі розташованого за мішенню колектора минулих крізь мішень електронів реєструється вихідний сигнал z. Кожен тип функціональних ЕЛП призначений для реалізації який-небудь одній функціональній залежності (наприклад, ;, z = arctg y/x і ін.). Можливе послідовне з'єднання декілька функціональних ЕЛП. За допомогою металевої мішені з розташованими по особливому закону прямокутними отворами можна перетворювати аналоговий сигнал в дискретний у формі послідовної або паралельної серії імпульсів двійкової коди. ЕЛП з такими мішенями називаються кодуючими (див. Кодуючий пристрій ) . Якщо мішень розділити на ряд ізольованих один від одного секторів, то ЕЛП з такою мішенню можна використовувати як комутатор слабкострумових електричних ланцюгів (див. Електроннопроменевий перемикач ).

  Залежно від призначення і принципу дії ЕЛП можуть мати не одну, а декілька електронних гармат і відрізнятися від простих значною конструктивною складністю при збереженні, проте, основного принципу — взаємодії керованих електронних потоків з мішенями.

  Літ.: Шерстнев Л, Р., Електронна оптика і електроннопроменеві прилади, М., 1971; Жігарев А. А., Електронна оптика і електроннопроменеві прилади, М., 1972; Денбновецкий С. Ст, Семенов Р. Ф., Електроннопроменеві трубки, що запам'ятовують, в пристроях обробки інформації, М., 1973.

  Ст Л. Герус.

Мал. 2. Схематичне зображення светоклапанного електроннопроменевого приладу: 1 - електронний промінь; 2 - джерело світла з оптичною системою; 3 - електронна гармата; 4 - котушки, що відхиляють; 5 - мішень; 6 - об'єктив; 7 - проекційний екран.

Мал. 1. Схема простого електроннопроменевого приладу: 1 — електронний промінь (пучок електронів); 2 — електронна гармата; 3 — пластини, що відхиляють; 4 — мішень; 5 — вакуумщільна оболонка; До — катод (джерело електронів); М-код — електрод, що управляє (модулятор).