Устройства отображения информации на электронно-лучевых трубках

Светодиоды, оптоэлектронные устройства.

Светодиоды -полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока. При пропускании электрического тока через p-n переход в прямом направлении, носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой). Диоды, сделанные из непрямозонных полупроводников (например, кремния, германия или карбида кремния). Цвет свечения зависит от химического состава проводника.

Оптоэлектронные устройства. Оптоэлектроника — раздел физики и техники, связанный с преобразованием электромагнитного излучения оптического диапазона в электрический ток и обратно.

Приборы оптоэлектроники:

1. Для преобразования света в электрический ток — фотосопротивления (фоторезисторы), фотодиоды (pin, лавинный),фототранзисторы, фототиристоры, пироэлектрические приёмники, приборы с зарядовой связью (ПЗС), фотоэлектронные умножители (ФЭУ).

2. Для преобразования тока в световое излучение — различного рода лампы накаливания, электролюминесцентные индикаторы, полупроводниковые светодиоды и лазеры (газовые, твердотельные, полупроводниковые).

3. Для изоляции электрических цепей (последовательного преобразования «ток-свет-ток») служат отдельные устройства оптоэлектроники — оптопары — резисторные, диодные, транзисторные, тиристорные, оптопары на однопереходных фототранзисторах и оптопары с открытым оптическим каналом.

4. Для применения в различных электронных устройствах служат оптоэлектронные интегральные схемы — интегральные микросхемы, в которых осуществляется оптическая связь между отдельными узлами или компонентами с целью изоляции их друг от друга (гальванической развязки).

 

Устройства отображения информации на электронно-лучевых трубках

Электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) называют вакуумную электронную лампу, в которой поток электронов концентрируют в луч, направленный в сторону экрана. Обычно концентрацию (фокусировку) электронов в луч осуществляют либо воздействием электрического поля, либо магнитного поля. К разновидностям ЭЛТ относят: электромагнитные, электростатические, запоминающие, индикаторные трубки, кинескопы и прочие. ЭЛТ с электростатической фокусировкой используют в осциллографах в качестве устройства отображения осциллограмм.

Электронно-лучевая трубка состоит из трёх важнейших частей – электронной пушки, системы отклонения луча и экрана.

4. ЭЛТ с электростатическим отклонением - На пути электронного луча поставлены под прямым углом друг к другу две пары отклоняющих пластин П _хи П _y. Напряжение, подведенное к ним, создает электрическое поле, отклоняющее электронный луч в сторону положительно заряженной пластины. Поле пластин является для электронов поперечным. В таком поле электроны движутся по параболическим траекториям, а, выйдя из него, далее движутся по инерции прямолинейно, т. е. электронный луч получает угловое отклонение. Чем больше напряжение на пластинах, тем сильнее отклоняется луч и тем больше смещается на люминесцентном экране светящееся, так называемое электронное пятно, возникающее от ударов электронов.

Пластины П _yотклоняют луч по вертикали и называются пластинами вертикального отклонения (пластинами «игрек»), а пластины П _х — пластинами горизонтального отклонения (пластинами «икс»). Одна пластина каждой пары иногда соединяется с корпусом аппаратуры (шасси), т. е. имеет нулевой потенциал. Такое включение пластин называется несимметричным. Для того чтобы между вторым анодом и корпусом не создавалось электрическое поле, влияющее на полет электронов, второй анод обычно также бывает соединен с корпусом. Тогда при отсутствии напряжения на отклоняющих пластинах между ними и вторым анодом не будет никакого поля, действующего на электронный луч.

5. ЭЛТ с электромагнитным отклонением – электромагнитный отклоненитель это фокусирующая катушка, расположенная на горловине трубки. Катушка создает продольное магнитное поле, магниты линии которого в пределах катушки параллельны оси трубки. Плотность электронов в луче регулируется изменением управляющего напряжения, прикладываемого между управляющим электродом и катодом кинескопа. Управляющим напряжением служит полный телевизионный сигнал, поступающий с выхода телевизионного приемника. С изменением размаха видеосигнала соответственно изменяется величина тока луча, а следовательно, и яркость свечения точек экрана, куда падает луч.

6. Кинескопы - электронно-лучевой прибор, преобразующий электрические сигналы в световые. Широко применяется в устройстве телевизоров, до 1990-х годов использовались телевизоры исключительно на основе кинескопа.

Основные части:

§ электронная пушка, предназначена для формирования электронного луча, в цветных кинескопах и многолучевых осциллографических трубках объединяются в электронно-оптический прожектор;

§ экран, покрытый люминофором — веществом, светящимся при попадании на него пучка электронов;

§ отклоняющая система, управляет лучом таким образом, что он формирует требуемое изображение.