Verständnis der Kathodenstrahlröhre - CRT

Die Computertechnologie wird große Fortschritte bei der hochentwickelten dreidimensionalen Modellierung und Bildverarbeitung erzielen. Die Benutzer werden Desktop-Computer mit der Rechenleistung der heutigen Supercomputer sehen. Sogar Grafikfunktionen stehen dem durchschnittlichen Benutzer zu angemessenen Kosten zur Verfügung. Dazu sind ultrahochauflösende Monitore erforderlich. In der vorliegenden Technologie sind verschiedene Anzeigesysteme wie Kathodenstrahlröhren (CRTs), Flüssigkristallanzeigen (LCDs), Elektrolumineszenzanzeigen (ELDs), Plasmaanzeigen und Leuchtdioden (LEDs) verfügbar. Hier werden wir die Kathodenstrahlröhre (CRT) diskutieren.

Prinzip der Arbeitsweise

Wenn die beiden Metallplatten mit a verbunden sind Hochspannung Quelle, die negativ geladene Platte, die als Kathode bezeichnet wird, sendet einen unsichtbaren Strahl aus. Der Kathodenstrahl wird zu der positiv geladenen Platte, der Anode, gezogen, wo er durch ein Loch hindurchgeht und sich weiter zum anderen Ende der Röhre bewegt. Wenn der Strahl auf die speziell beschichtete Oberfläche trifft, erzeugt der Kathodenstrahl eine starke Fluoreszenz oder helles Licht. Wenn ein elektrisches Feld an die Kathodenstrahlröhre angelegt wird, wird der Kathodenstrahl von der Platte angezogen, die positive Ladungen trägt. Daher muss ein Kathodenstrahl aus negativ geladenen Teilchen bestehen. Ein sich bewegender geladener Körper verhält sich wie ein winziger Magnet und kann mit einem externen Magnetfeld interagieren. Die vom Magnetfeld abgelenkten Elektronen. Und auch wenn das externe Magnetfeld umgekehrt wird, wird der Strahl der Elektronik in die entgegengesetzte Richtung abgelenkt.

In einer Kathodenstrahlröhre ist die Kathode ein erhitztes Filament und wird in ein Vakuum gebracht. Der Strahl ist ein Elektronenstrom, der auf natürliche Weise eine erhitzte Kathode in das Vakuum gießt. Elektronen sind negativ. Die Anode ist positiv und zieht daher die von der Kathode strömenden Elektronen an. In der Kathodenstrahlröhre eines Fernsehgeräts wird der Elektronenstrom durch eine fokussierende Anode in einen engen Strahl fokussiert und dann durch eine beschleunigende Anode beschleunigt. Dieser enge Hochgeschwindigkeits-Elektronenstrahl fliegt durch das Vakuum in der Röhre und trifft auf den Flachbildschirm am anderen Ende der Röhre. Dieser Bildschirm ist mit Leuchtstoff beschichtet, der leuchtet, wenn er vom Strahl getroffen wird.

Betrieb der CRT

Die Kathodenstrahlröhre (CRT) ist ein Computerbildschirm, auf dem die Ausgabe in einem Standard-Composite-Videosignal angezeigt wird. Die Arbeitsweise der CRT hängt von der Bewegung eines Elektronenstrahls ab, der sich über die Rückseite des Bildschirms hin und her bewegt. Die Quelle des Elektronenstrahls ist die Elektronenkanone. Die Kanone befindet sich im schmalen, zylindrischen Hals am äußersten Ende einer CRT, die durch thermionische Emission einen Elektronenstrom erzeugt. Normalerweise verfügt eine CRT über einen fluoreszierenden Bildschirm zur Anzeige des Ausgangssignals. Eine einfache CRT ist unten dargestellt.

Kathodenstrahlröhre

Die Bedienung eines CRT-Monitors ist sehr einfach. Eine Kathodenstrahlröhre besteht aus einer oder mehreren Elektronenkanonen, möglicherweise internen elektrostatischen Ablenkplatten, und einem Leuchtstofftarget. CRT hat drei Elektronenstrahlen - einer für jeden (Rot, Grün und Blau) ist in der Abbildung deutlich dargestellt. Der Elektronenstrahl erzeugt einen winzigen, hellen sichtbaren Punkt, wenn er auf den phosphorbeschichteten Bildschirm trifft. In jedem Überwachungsgerät wird der gesamte vordere Bereich der Röhre wiederholt und systematisch in einem festen Muster gescannt, das als Raster bezeichnet wird. Ein Bild (Raster) wird angezeigt, indem der Elektronenstrahl über den Bildschirm gescannt wird. Die Ziele des Leuchtstoffs beginnen nach kurzer Zeit zu verblassen. Das Bild muss kontinuierlich aktualisiert werden. Somit erzeugt CRT die drei Farbbilder, die Primärfarben sind. Hier haben wir eine Frequenz von 50 Hz verwendet, um das Flimmern durch Aktualisieren des Bildschirms zu beseitigen.

Die Hauptteile der Kathodenstrahlröhre sind Kathode, Steuergitter, Ablenkplatten und Schirm.

Kathode

Die Heizung hält die Kathode auf einer höheren Temperatur und Elektronen fließen von der beheizten Kathode zur Oberfläche der Kathode. Die Beschleunigungsanode hat in ihrer Mitte ein kleines Loch und wird auf einem hohen Potential gehalten, das eine positive Polarität aufweist. Die Reihenfolge von diese Spannung beträgt 1 bis 20 kV, bezogen auf die Kathode. Diese Potentialdifferenz erzeugt ein elektrisches Feld, das im Bereich zwischen der Beschleunigungsanode und der Kathode von rechts nach links gerichtet ist. Elektronen passieren das Loch in der Anode mit konstanter Horizontalgeschwindigkeit von der Anode zum Leuchtschirm. Die Elektronen treffen auf den Bildschirmbereich und er leuchtet hell.

Das Kontrollraster

Das Steuergitter regelt die Helligkeit des Punkts auf dem Bildschirm. Durch Steuern der Anzahl der Elektronen durch die Anode und damit durch die Fokussierungsanode wird sichergestellt, dass Elektronen, die die Kathode in leicht unterschiedlichen Richtungen verlassen, auf einen schmalen Strahl fokussiert werden und alle an derselben Stelle auf dem Bildschirm ankommen. Die gesamte Anordnung von Kathode, Steuergitter, Fokussieranode und Beschleunigungselektrode wird als Elektronenkanone bezeichnet.

Ablenkplatten

Zwei Paare von Ablenkplatten ermöglichen den Elektronenstrahl. Ein elektrisches Feld zwischen dem ersten Plattenpaar lenkt die Elektronen horizontal ab, und ein elektrisches Feld zwischen dem zweiten Paar lenkt sie vertikal ab. Die Elektronen bewegen sich in einer geraden Linie vom Loch in der Beschleunigungsanode zur Mitte des Bildschirms, wenn keine Felder abgelenkt werden sind vorhanden, wo sie einen hellen Fleck erzeugen.

Bildschirm

Dies kann kreisförmig oder rechteckig sein. Der Bildschirm ist mit einem speziellen fluoreszierenden Material beschichtet. Fluoreszierendes Material absorbiert seine Energie und gibt Licht in Form von Photonen wieder ab, wenn der Elektronenstrahl auf den Bildschirm trifft. Wenn es passiert, springen einige von ihnen zurück, als würden sie von einem Cricketball von einer Wand abprallen. Diese werden Sekundärelektronen genannt. Sie müssen absorbiert und zur Kathode zurückgeführt werden, wenn dies nicht der Fall ist. Sie sammeln sich in der Nähe des Bildschirms an und erzeugen Raumladung oder Elektronenwolke. Um dies zu vermeiden, wird der Trichterteil der CRT von innen mit einer Aqua-Day-Beschichtung versehen.

Vorteile von CRT

1. CRTs sind kostengünstiger als andere Anzeigetechnologien.
2. Sie arbeiten mit jeder Auflösung, Geometrie und jedem Seitenverhältnis, ohne die Bildqualität zu beeinträchtigen.
3. CRTs liefern die beste Farbe und Graustufe für alle professionellen Kalibrierungen.
4. Hervorragender Betrachtungswinkel.
5. Es behält eine gute Helligkeit bei und bietet eine lange Lebensdauer.

Merkmale der CRT

Der Einsatz von CRT-Technologie hat seit Einführung der LCDs schnell abgenommen, ist aber in gewisser Weise immer noch unschlagbar. CRT-Monitore werden häufig in verschiedenen elektrischen Geräten wie Computerbildschirmen, Fernsehgeräten, Radarbildschirmen und Oszilloskopen verwendet, die für wissenschaftliche und medizinische Zwecke verwendet werden.

Jetzt haben Sie eine klare Vorstellung von der Kathodenstrahlröhre und wenn Sie Fragen zu diesem Thema oder der elektrischen und elektronische Projekte Hinterlasse die Kommentare unten.

Fotokredit:

• Kathodenstrahlröhre von allaboutcircuits