第3章 阴极射线管显示技术

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图3-2 黑白显像管调制特性曲线
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1) 图3-2所示为栅阴电压ugk和阴极电流ik的关系曲线， 叫 做调制特性曲线。该特性曲线可由下列公式给出：
ik=k(ugk－ugk0)γ 式中， k是比例系数， 与电极的特性和构造等因素有关； γ 是非线性系数， 其数值大小因管子而异， 取值在2～3之间； ugk0是栅极截止电压， 即显像管阴极电流ik=0时的栅极负压。
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3) 荧光屏由屏面玻璃、 荧光粉层和铝膜三部分组成。 在显 像管屏幕内的玻璃表面上， 沉积一层厚度约为10 μm的荧光 粉。 荧光粉层外面又蒸镀了一层厚度约为1 μm的铝膜。 铝 膜与内石墨层相连， 加有高压。 铝膜可以加速电子束， 又 可以保护荧光粉， 使其不受离子冲击而损伤形成离子斑 （离子因质量大， 速度慢穿不过铝膜）。
第 3 章 阴极射线管显示技术 可以看出， 荧光屏上形成图像的各点的灰度由栅阴电 流的大小决定， 而阴极电流的变化受栅阴电压的调制， 我 们把栅阴电压ugk对阴极电流ik的控制关系称为显像管的 调制特性。 对调制特性的讨论， 会使我们对显像管的工作 过程有更进一步的认识， 并对显像管的工作原理有更深的 理解。
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图3-1 黑白显像管结构示意图
第 3 章 阴极射线管显示技术 1) 玻璃外壳包括管颈、 管锥体和屏面玻璃三部分。 在显 像管玻璃外壳管锥体部分的内外壁上分别涂有石墨导电层， 从而形成一个以玻璃为介质， 以内外壁石墨层为两个极片 的电容器（电容量约为1000 pF）。内壁石墨层与高压阳极 相连， 形成一个等电位空间， 以保证电子束流高速运动。
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3.1 阴极射线管(CRT) 3.2 光栅显示器的组成 3.3 场扫描电路 3.4 行扫描电路 3.5 视频放大器 习题3
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3.1 阴极射线管（CRT
3.1.1 黑白CRT
1． 黑白CRT 黑白显像管由三部分组成： 玻璃外壳、 电子枪和荧光 屏。 它是电真空器件， 能承受高压并防爆裂。 黑白显像管 的具体结构如图3-1所示。
第 3 章 阴极射线管显示技术 (5) 聚焦阳极。聚焦阳极也叫第三阳极（用字母A3表示）， 处在第二阳极和第四阳极之间， 为金属圆筒形。 在显像管 中， 因电子枪各阳极电压不同而形成的电子透镜完成聚焦 作用。 由第二阳极和第三阳极形成预聚焦透镜， 由第三阳 极和第四阳极形成聚焦透镜， 从而使电子束流会聚成一点。 改变聚焦电极上的电压， 使电子束的聚焦点正好落在荧光 屏上， 从而得到最清晰的图像。 黑白电视机中常用一个电 位器来调整聚焦电压， 其范围在0～400 V 之间。
第 3 章 阴极射线管显示技术 （4） 高压阳极。第二阳极（A2）和第四阳极（A4） 相接形成高压阳极， 为金属圆筒形。 该阳极将进一步加速 电子轰击荧光屏， 而且与管锥体内壁石墨导电层相连， 形 成一个均匀的等电位空间， 保证电子束进入管锥体空间后 能径直地飞向荧光屏， 不会产生杂乱的偏离或散焦。一般 黑白显像管的高压阳极电压为9～16 kV。
第 3 章 阴极射线管显示技术 （3） 加速阳极。加速阳极也叫第一阳极（用字母A1表 示）， 其外形像中间开孔的圆盘。 对栅极而言，加有一个 正100 V左右甚至更高的直流电压， 在与阴极形成的电场作 用下， 把电子从阴极表面吸出来， 向屏幕方向作加速运动。 有两种情况要注意， 电压过高会造成亮度失调（即亮度调 不暗）， 并产生回扫线； 电压过低会使显像管不能发光。
第 3 章 阴极射线管显示技术 荧光屏的发光亮度除了与荧光粉材料有关外， 还与电 子束流的大小和速度有关， 而栅负压和高压的大小对电子 束流的大小和速度都有很大影响。 通常黑白电视机是通过 改变栅阴电压的方法来调节亮度的。 一般显像管要求把电 子束流限制在150 μA以下， 如果电子束流太大， 有可能使 荧光屏上的荧光粉局部过热而降低发光能力。
第 3 章 阴极射线管显示技术 （1） 阴极。阴极（用字母K表示）的外形是一个圆筒， 顶部涂有能发射电子的氧化物， 圆筒里面装有加热用的灯 丝（用字母F表示）。 当灯丝通电后， 阴极就被加热， 向 外发射电子， 称为热电子发射。要调整好灯丝的电压和电 流， 使阴极在可靠的状态下工作。 通常灯丝电压为交流6.3 V(或直流12 V， 对小尺寸的显像管来说)， 电流0.6 A(或85 mA)， 其电压变化应小于10%。
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2) 电子枪通常由灯丝、 阴极、 控制栅极、 加速阳极、 聚 焦阳极和高压阳极等组成高压阳极插座安装在管锥体上， 其余各电极均在管颈末端用金属管脚引出。 电子枪用来发射密度可调的电子流， 通过聚焦和加速， 形成截面积很小、 速度很高的电子束， 该电子束在偏转线 圈形成的行、 场偏转磁场作用下实现全屏幕的扫描光栅， 所以， 电子枪是显像管的心脏。
第 3 章 阴极射线管显示技术 （2） 控制栅极。阴极外面有一个中心开有小孔的金属 圆筒， 这个圆筒就是控制栅极（用字母G或M表示）。 改 变控制栅极与阴极间的电压， 便可以控制电子束流的大小。 对阴极而言， 栅极上加有直流负压， 一般在－20～－80 V 之间。 栅、 阴极负压越大， 对电子束的阻碍就越大， 则电 子束流就越小； 反之， 电子束流就越大。 这样， 在荧光屏 上对应光点就会发生暗明变化。
第 3 章 阴极射线管显示技术 2. 在前面介绍显像管各部分的过程中大致涉及了显像管的 成像过程。 我们知道， 当灯丝发热时，阴极发射电子束流， 此时如在栅、 阴极间叠加图像信号， 那么电子束流的大小 就随图像信号电压的变化而变化， 通过加速、 聚焦， 并在 行、 场偏转线圈的作用下， 高速打在整个荧光屏上，ห้องสมุดไป่ตู้这样 屏上各点就呈现不同的灰度， 从而重现原来的图像。