CRO (Cathode Ray Oscilloscope) 및 그 작동 원리

문제를 제거하기 위해 도구를 사용해보십시오





그만큼 CRO는 음극선 오실로스코프를 의미합니다. . 일반적으로 디스플레이, 수직 컨트롤러, 수평 컨트롤러 및 트리거의 4 개 섹션으로 나뉩니다. 대부분의 오실로스코프는 프로브로 사용되며 모든 계측기의 입력에 사용됩니다. x 축 및 y 축과 함께 진폭을 플로팅하여 파형을 분석 할 수 있습니다. CRO의 응용은 주로 라디오, TV 수신기, 연구 및 설계와 관련된 실험실 작업에 관련됩니다. 현대 전자 제품에서 CRO는 전자 회로에서 중요한 역할 .

CRO 란 무엇입니까?

그만큼 음극선 오실로스코프는 전자 테스트 장비입니다. , 다른 입력 신호가 주어질 때 파형을 얻는 데 사용됩니다. 초기에는 오실로그래프라고 불립니다. 오실로스코프는 시간에 따른 전기 신호의 변화를 관찰하므로 전압과 시간이 모양을 설명하고 눈금 옆에 연속적으로 그래프로 표시됩니다. 파형을 보면 진폭, 주파수, 상승 시간, 왜곡, 시간 간격 등과 같은 일부 속성을 분석 할 수 있습니다.




음극선 오실로스코프

음극선 오실로스코프

CRO의 블록 다이어그램

다음과 같은 블록 다이어그램은 범용 CRO 수축을 보여줍니다. . CRO는 음극선 관을 모집하고 오실로스코프의 열 역할을합니다. 오실로스코프에서 CRT는 고속으로 가속되어 형광 스크린의 초점에 도달하는 전자 빔을 생성합니다.



따라서 화면은 전자빔이 그것과 충돌하는 가시적 인 지점을 생성합니다. 전기 신호에 대한 응답으로 화면 위의 빔을 감지함으로써 전자는 빛이 닿는 곳에 빛을 생성하는 전기 연필처럼 작동 할 수 있습니다.

CRO 블록 다이어그램

CRO 블록 다이어그램

이 작업을 완료하려면 다양한 전기 신호와 전압이 필요합니다. 이것은 제공합니다 전원 회로 오실로스코프의. 여기에서는 고전압과 저전압을 사용합니다. 저전압은 전자총의 히터에 사용되어 전자빔을 생성합니다. 음극선 관이 빔의 속도를 높이려면 고전압이 필요합니다. 오실로스코프의 다른 제어 장치에는 정상 전압 공급이 필요합니다.

전자총과 스크린 사이에 수 평판과 수 직판을 배치하여 입력 신호에 따라 빔을 감지 할 수 있습니다. X 축에서 일정한 시간 종속 속도 인 수평 방향으로 화면에서 전자 빔을 감지하기 직전에 발진기에 의해 시간축 생성기가 제공됩니다. 신호는 수직 편향 판에서 수직 증폭기를 통해 전달됩니다. 따라서, 전자빔의 편향을 제공 할 수준으로 신호를 증폭 할 수 있습니다.


전자빔이 X 축과 Y 축에서 감지되면이 두 가지 유형의 감지를 동기화하기위한 트리거 회로가 제공됩니다. 따라서 수평 편향은 입력 신호와 동일한 지점에서 시작됩니다.

작동 원리

CRO 작동 원리는 정전기력으로 인한 전자선 이동에 따라 달라집니다. 전자선이 형광체면에 닿으면 그 위에 밝은 점이 생깁니다. 음극선 오실로스코프는 두 가지 수직 방식으로 전자선에 정전기 에너지를 적용합니다. 형광체 모니터의 지점은 서로 수직 인이 두 정전기력의 영향으로 인해 회전합니다. 입력 신호의 필요한 파형을 만들기 위해 이동합니다.

음극선 오실로스코프의 구성

CRO의 구성에는 다음이 포함됩니다.

  • 음극선 관
  • 전자 총 어셈블리
  • 편향 플레이트
  • CRT 용 형광 스크린
  • 유리 봉투

음극선 관

CRO는 진공관이며이 장치의 주요 기능은 신호를 전기에서 시각적으로 변경하는 것입니다. 이 튜브에는 전자총과 정전기 편향 판이 포함됩니다. 이 전자총의 주요 기능은 고주파까지 가속되는 집중된 전자선을 생성하는 데 사용됩니다.

수직 편향 판은 광선을 위아래로 돌리는 반면 수평 광선은 전자 빔을 왼쪽에서 오른쪽으로 이동시킵니다. 이러한 동작은 서로 자율적이므로 광선은 모니터의 어느 곳에 나 위치 할 수 있습니다.

전자 총 어셈블리

전자총의 주요 기능은 전자를 방출하여 광선을 형성하는 것입니다. 이 총에는 주로 히터, 그리드, 음극 및 가속, 사전 가속 및 초점과 같은 양극이 포함됩니다. 캐소드 끝에서 스트론튬 및 바륨 층이 증착되어 적당한 온도에서 전자의 높은 전자 방출, 바륨 층을 얻고 캐소드의 끝에 증착됩니다.

전자가 음극 그리드에서 생성되면 일반적으로 니켈 실린더 인 제어 그리드를 통해 CRT 축에 의해 중앙에 위치한 동축을 통해 흐릅니다. 따라서 음극에서 생성 된 전자의 강도를 제어합니다.

전자가 제어 그리드를 통해 흐르면 사전 가속 또는 가속 노드에 적용되는 높은 포지티브 전위의 도움으로 가속됩니다. 전자선은 전극에 집중되어 수평 및 수직과 같은 편향 판을 통해 흐르고 형광등에 공급됩니다.

가속 및 사전 가속과 같은 양극은 1500v에 연결되고 초점 전극은 500v에 연결할 수 있습니다. 전자선은 정전기 및 전자기 초점과 같은 두 가지 기술을 사용하여 초점을 맞출 수 있습니다. 여기서 음극선 오실로스코프는 정전기 집속 튜브를 사용합니다.

편향 플레이트

전자선이 전자총을 떠나면이 광선은 편향 판의 두 세트를 통과합니다. 이 세트는 Y 플레이트의 수직 편향 플레이트라고하는 수직 편향을 생성합니다. 플레이트 세트는 X 플레이트의 수평 편향으로 알려진 수평 편향에 사용됩니다.

CRT의 형광 스크린

CRT에서는 앞면을 페이스 플레이트라고하고, CRT 화면에서는 평평하고 크기는 약 100mm × 100mm입니다. CRT 화면은 더 큰 디스플레이를 위해 다소 구부러져 있으며 용융 된 유리를 형태로 눌러 가열 한 후 면판을 형성 할 수 있습니다.

전면 판의 내부면은 인광체 결정을 사용하여 에너지를 전기에서 빛으로 변경하여 덮습니다. 전자선이 형광체 결정에 도달하면 에너지 수준이 향상되어 인 결정화 과정에서 빛이 생성되므로 이러한 현상을 형광이라고합니다.

유리 봉투

극도로 대피 된 원뿔형 구조입니다. 목과 디스플레이 사이의 CRT 내부면은 아쿠아 다그를 통해 덮여 있습니다. 이것은 고전압 전극처럼 작용하는 전도성 물질입니다. 코팅의 표면은 전자가 중심이 될 수 있도록 가속 양극을 향해 전기적으로 연결됩니다.

CRO의 일

다음 회로도는 음극선 오실로스코프의 기본 회로 . 여기에서는 오실로스코프의 중요한 부분에 대해 설명합니다.

CRO의 일

CRO의 일

수직 편향 시스템

이 증폭기의 주요 기능은 증폭 된 신호가 원하는 신호를 생성 할 수 있도록 약한 신호를 증폭하는 것입니다. 입력 신호를 검사하기 위해 입력 감쇠기와 증폭기 단 수를 통해 수직 편향 판에 침투합니다.

수평 편향 시스템

수직 및 수평 시스템은 약한 입력 신호를 증폭하는 수평 증폭기로 구성되지만 수직 편향 시스템과는 다릅니다. 수평 편향 판은 시간축을 제공하는 스위프 전압에 의해 관통됩니다. 회로도를 보면 톱니 스위프 생성기가 동기화 증폭기에 의해 트리거되고 스위프 선택기가 내부 위치에서 전환됩니다. 따라서 트리거 톱니 생성기는 메커니즘을 따라 수평 증폭기에 입력을 제공합니다. 여기서는 네 가지 유형의 스윕에 대해 설명합니다.

반복 스윕

이름에서 알 수 있듯이 톱니는 각각 새로운 스위프가 이전 스위프가 끝날 때 갑자기 시작된다는 것을 말합니다.

트리거 된 스윕

때때로 파형이 예측되지 않을 수 있다는 것을 관찰해야합니다. 따라서 원하는 스위프 회로가 작동하지 않고 검사중인 파형에 의해 스위프가 시작되어야합니다. 이 경우 트리거 된 스위프를 사용합니다.

구동 스윕

일반적으로 드라이브 스위프는 스위프가 자유 실행 중일 때 사용되지만 테스트중인 신호에 의해 트리거됩니다.

비 톱니 스윕

이 스위프는 두 전압 간의 차이를 찾는 데 사용됩니다. 톱니가 아닌 스위프를 사용하여 입력 전압의 주파수를 비교할 수 있습니다.

동기화

동기화는 고정 된 패턴을 생성하기 위해 수행됩니다. 동기화는 스위프와 신호가 측정해야합니다. 동기화 선택기로 선택할 수있는 몇 가지 동기화 소스가 있습니다. 아래에서 설명합니다.

내부의

여기서 신호는 수직 증폭기에 의해 측정되고 트리거는 신호에 의해 제거됩니다.

외부

외부 트리거에는 외부 트리거가 있어야합니다.

라인 트리거는 전원 공급 장치에서 생성됩니다.

강도 변조

이 변조는 접지와 음극 사이에 신호를 삽입하여 생성됩니다. 이 변조 원인 디스플레이를 밝게합니다.

위치 제어

전위차계를 통해 감지 판에 작은 독립 내부 직접 전압 소스를 적용하면 위치를 제어 할 수 있으며 신호의 위치를 ​​제어 할 수도 있습니다.

강도 제어

강도는 음극에 대한 그리드 전위를 변경하여 차이가 있습니다.

전기량 측정

CRO를 사용한 전기량 측정은 진폭, 기간 및 주파수와 같이 수행 할 수 있습니다.

  • 진폭 측정
  • 기간 측정
  • 주파수 측정

진폭 측정

CRO와 같은 디스플레이는 디스플레이에 시간 함수와 같은 전압 신호를 표시하는 데 사용됩니다. 이 신호의 진폭은 안정적이지만 CRO 보드 상단의 전압 / 분할 버튼을 변경하여 수직 방향으로 전압 신호를 덮는 파티션 수를 변경할 수 있습니다. 따라서 아래 공식을 사용하여 CRO 화면에있는 신호의 진폭을 획득합니다.

A = j * nv

어디,

‘A’는 진폭

‘j’는 볼트 / 구간 값입니다.

‘nv’는 아니오입니다. 수직 방향으로 신호를 덮는 파티션의 수입니다.

기간 측정

CRO는 화면에 시간 함수로 전압 신호를 표시합니다. 주기적인 전압 신호의 시간주기는 일정하지만 CRO 패널의 시간 / 분할 노브를 변경하여 수평 방향으로 전압 신호의 완전한 하나의 사이클을 포함하는 분할 수를 변경할 수 있습니다.

따라서 다음 공식을 사용하여 CRO 화면에 나타나는 신호의 시간주기를 구합니다.

T = k * nh

어디,

‘T’는 기간

‘j’는 시간 / 구간 값입니다.

'nv'는 수평 방식 내에서 주기적 신호의 전체주기를 덮는 파티션의 수입니다.

주파수 측정

CRO 화면에서 타일 및 주파수 측정은 수평 스케일을 통해 매우 간단하게 수행 할 수 있습니다. 주파수를 측정하는 동안 정확도를 확인하려면 파형을보다 간단하게 변환 할 수 있도록 CRO 디스플레이의 신호 영역을 향상시키는 데 도움이됩니다.

처음에는 CRO의 수평 척도를 사용하고 신호가 평평한 선을 통과 할 때마다 신호의 한 끝에서 다른 끝까지 평평한 파티션의 수를 계산하여 시간을 측정 할 수 있습니다. 그런 다음 시간 또는 분할을 통해 플랫 파티션의 수를 개발하여 신호의 기간을 찾을 수 있습니다. 수학적으로 주파수 측정은 주파수 = 1 / 주기로 나타낼 수 있습니다.

f = 1 / T

CRO의 기본 제어

CRO의 기본 제어에는 주로 위치, 밝기, 초점, 난시, 블랭킹 및 보정이 포함됩니다.

위치

오실로스코프에서 위치 제어 노브는 주로 왼쪽에서 오른쪽으로 강렬한 지점의 위치 제어에 사용됩니다. 노브를 조절하여 왼쪽에서 오른쪽으로 스팟을 간단히 제어 할 수 있습니다.

명도

광선의 밝기는 주로 전자의 강도에 따라 달라집니다. 제어 그리드는 전자선 내의 전자 강도에 대한 책임이 있습니다. 따라서 그리드 전압은 전자선 밝기를 조정하여 제어 할 수 있습니다.

초점

초점 제어는 CRO의 중앙 양극쪽으로인가 된 전압을 조절하여 달성 할 수 있습니다. 그 영역의 중간 및 기타 양극이 정전기 렌즈를 형성 할 수 있습니다. 따라서 중앙 양극의 전압을 제어하여 렌즈의 주요 길이를 변경할 수 있습니다.

난시

CRO에서 이것은 추가 초점 제어이며 광학 렌즈 내 난시와 유사합니다. 모니터 중앙에 초점이 맞춰진 광선은 전자 경로 길이가 중앙 및 가장자리에 대해 다르기 때문에 화면 가장자리에서 초점이 흐려집니다.

블랭킹 회로

오실로스코프에있는 타임베이스 생성기가 블랭킹 전압을 생성했습니다.

교정 회로

오실로스코프 내에서 교정을 위해서는 오실레이터가 필요합니다. 그러나 사용되는 발진기는 미리 설정된 전압에 대한 구형파를 생성해야합니다.

응용

  • CRO는 신호의 송수신 특성을 관찰하기 위해 라디오 방송국과 같은 거대한 응용 분야에서 사용됩니다.
  • CRO는 전압, 전류, 주파수, 인덕턴스, 어드미턴스, 저항 및 역률을 측정하는 데 사용됩니다.
  • 이 장치는 AM 및 FM 회로 특성을 확인하는데도 사용됩니다.
  • 이 장치는 신호 속성과 특성을 모니터링하고 아날로그 신호를 제어하는 ​​데 사용됩니다.
  • CRO는 공진 회로를 통해 신호, 대역폭 등의 모양을 보는 데 사용됩니다.
  • 전압 및 전류 파형의 형태는 라디오 방송국이나 통신국에서 필요한 결정을 내리는 데 도움이되는 CRO로 관찰 할 수 있습니다.
  • 연구 목적으로 실험실에서 사용됩니다. 연구원이 새로운 회로를 설계하면 CRO를 사용하여 회로의 모든 요소의 전압 및 전류 파형을 확인합니다.
  • 위상 및 주파수 비교에 사용
  • TV, Radar 및 엔진 압력 분석에 사용됩니다.
  • 긴장과 심장 박동의 반응을 확인합니다.
  • 히스테리시스 루프에서 BH 곡선을 찾는 데 사용됩니다.
  • 트랜지스터 곡선을 추적 할 수 있습니다.

장점

그만큼 CRO의 장점 다음을 포함하십시오.

  • 비용 및 일정
  • 교육 요구 사항
  • 일관성 및 품질
  • 시간 효율성
  • 전문성과 경험
  • 문제 해결 능력
  • 번거 로움 무료
  • 규정 준수에 대한 보증
  • 전압 측정
  • 현재 측정
  • 파형 검사
  • 위상 및 주파수 측정

단점

그만큼 CRO의 단점 다음을 포함하십시오.

  • 이러한 오실로스코프는 멀티 미터와 같은 다른 측정 장치에 비해 비쌉니다.
  • 일단 손상되면 수리하기가 복잡합니다.
  • 이러한 장치는 완전한 격리가 필요합니다
  • 거대하고 무겁고 더 많은 전력을 사용합니다.
  • 많은 제어 터미널

CRO의 사용

실험실에서 CRO는 다음과 같이 사용할 수 있습니다.

  • 다양한 유형의 파형을 표시 할 수 있습니다.
  • 짧은 시간 간격을 측정 할 수 있습니다.
  • 전압계에서 전위차를 측정 할 수 있습니다.

이 기사에서 우리는 CRO의 일 및 그 응용. 이 기사를 읽음으로써 CRO의 작업 및 응용에 대한 몇 가지 기본 지식을 알게되었습니다. 이 기사에 관한 질문이 있거나 ECE 및 EEE 프로젝트 구현 , 아래 섹션에 의견을 남겨주세요. CRO의 기능은 무엇입니까?

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