הרכב מעגל תצוגת אוסילוסקופ
מעגל התצוגה כולל שני חלקים: צינור האוסילוסקופ ומעגל הבקרה שלו. האוסילוסקופ הוא סוג מיוחד של צינור אלקטרוני ומהווה חלק חשוב מהאוסילוסקופ. צינור האוסילוסקופ מורכב משלושה חלקים: אקדח אלקטרונים, מערכת סטיה ומסך פלורסנט.
(1) רובה אלקטרונים
רובה האלקטרונים משמש ליצירת ויצירת זרם אלקטרונים מהיר וממוקד כדי להפציץ את מסך הפלורסנט ולגרום לו לפלוט אור. הוא מורכב בעיקר מחוט F, קתודה K, אלקטרודת בקרה G, האנודה הראשונה A1, והאנודה השנייה A2. מלבד החוט, המבנים של האלקטרודות האחרות הם גלילי מתכת, והצירים שלהם נשמרים על אותו ציר. לאחר חימום הקתודה, היא יכולה לפלוט אלקטרונים לאורך הכיוון הצירי; לאלקטרודת הבקרה יש פוטנציאל שלילי ביחס לקתודה. שינוי הפוטנציאל יכול לשנות את מספר האלקטרונים העוברים דרך החורים הקטנים ביותר, כלומר לשלוט בבהירות כתמי האור על מסך הפלורסנט. על מנת להגביר את בהירות נקודת האור על המסך מבלי להפחית את הרגישות להסטת קרן האלקטרונים, מתווספת אלקטרודת פוסט-האצה A3 בין מערכת הסטייה למסך הזרחן בשפופרות אוסילוסקופ מודרניות.
לאנודה הראשונה יש מתח חיובי של ככמה מאות וולט המופעל על הקתודה. מתח חיובי גבוה יותר מהאנודה הראשונה מופעל על האנודה השנייה. אלומת האלקטרונים העוברת דרך החור הקטן ביותר מואצת על ידי הפוטנציאל הגבוה של האנודה הראשונה והאנודה השנייה ונעה לעבר מסך הפלורסנט במהירות גבוהה. מכיוון שכמו מטענים דוחים זה את זה, אלומת האלקטרונים מתפשטת בהדרגה. באמצעות אפקט המיקוד של השדה החשמלי בין האנודה הראשונה לאנודה השנייה, האלקטרונים מתקבצים מחדש ומתכנסים בנקודה אחת. על ידי שליטה נכונה בהפרש הפוטנציאל בין האנודה הראשונה לאנודה השנייה, הפוקוס יכול פשוט ליפול על מסך הפלורסנט ותופיע נקודה בהירה וזעירה. שינוי הפרש הפוטנציאל בין האנודה הראשונה לאנודה השנייה יכול להתאים את המיקוד של נקודת האור. זהו העיקרון של התאמת ה"פוקוס" וה"מוקד העזר" של האוסילוסקופ. האנודה השלישית נוצרת על ידי ציפוי החלק הפנימי של חרוט האוסילוסקופ בשכבת גרפיט. זה מיושם בדרך כלל עם מתח גבוה מאוד. יש לו שלוש פונקציות: 1. הוא מאיץ עוד יותר את האלקטרונים לאחר מעבר דרך מערכת ההסטה, כך שלאלקטרונים יש מספיק אנרגיה כדי להפציץ את מסך הפלורסנט כדי להשיג בהירות מספקת; ② שכבת הגרפיט מצופה על כל החרוט, שיכולה למלא תפקיד מגן; ③ אלומת האלקטרונים מפציצה את מסך הפלורסנט כדי ליצור אלקטרונים משניים, ו-A3 בפוטנציאל גבוה יכול לספוג אלקטרונים אלה.
(2) מערכת סטיה
רוב מערכות הסטייה של צינורות אוסילוסקופ הן סוגי סטיה אלקטרוסטטית, המורכבות משני זוגות של לוחות מתכת מקבילים הניצבים זה לזה, הנקראים לוחות סטייה אופקיים ולוחות סטייה אנכיים בהתאמה. שליטה בתנועת קרן האלקטרונים בכיוון האופקי והאנכי בהתאמה. כאשר אלקטרונים נעים בין לוחות הסטייה, אם לא מופעל מתח על לוחות הסטייה ואין שדה חשמלי בין לוחות הסטייה, האלקטרונים הנכנסים למערכת הסטייה לאחר היציאה מהאנודה השנייה ינועו לאורך הציר ויירו לכיוון מרכז המסך. אם יש מתח על לוח הסטייה, ישנו שדה חשמלי בין לוחות הסטייה, והאלקטרונים הנכנסים למערכת הסטייה יופנו למיקום המיועד של מסך הפלורסנט בפעולת השדה החשמלי הסטייה.
אם שני לוחות הסטייה מקבילים זה לזה והפרש הפוטנציאל שלהם שווה לאפס, אזי אלומת האלקטרונים במהירות υ העוברת בחלל לוח הסטייה תנוע לאורך הכיוון המקורי (מוגדר ככיוון הציר) ותפגע במקור הקואורדינטות של מסך הפלורסנט. . אם יש הפרש פוטנציאל קבוע בין שני לוחות הסטייה, יווצר שדה חשמלי בין לוחות הסטייה. שדה חשמלי זה מאונך לכיוון התנועה של האלקטרונים, ולכן האלקטרונים יסטו לעבר לוח הסטייה עם פוטנציאל גבוה יותר. בדרך זו, במרווח שבין שני לוחות הסטייה, האלקטרונים נעים באופן משיק לאורך הפרבולה בנקודה זו. לבסוף, האלקטרון נוחת בנקודה A על מסך הפלורסנט. נקודה זו A היא מרחק מסוים מהמקור (0) של מסך הפלורסנט. מרחק זה נקרא כמות הסטייה, המיוצגת על ידי y. כמות הסטייה y פרופורציונלית למתח Vy המופעל על לוח הסטייה. באותו אופן, כאשר מתח DC מופעל על לוח ההטיה האופקית, מתרחש מצב דומה, אלא שכתם האור מוסט בכיוון האופקי.
(3) מסך פלורסנט
מסך הפלורסנט ממוקם במסוף של צינור האוסילוסקופ. תפקידו להציג את אלומת האלקטרונים המוטה לצורך תצפית. הדופן הפנימית של מסך הזרחני של האוסילוסקופ מצופה בשכבה של חומר זוהר, כך שהמיקומים על מסך הזרחן המושפעים מאלקטרונים במהירות גבוהה פולטים פלואורסצנטיות. בהירות נקודת האור בזמן זה תלויה במספר, בצפיפות ובמהירות של אלומת האלקטרונים. בעת שינוי המתח של אלקטרודת הבקרה, מספר האלקטרונים בקרן האלקטרונים ישתנה בהתאם, וגם בהירות נקודת האור תשתנה. בעת שימוש באוסילוסקופ, לא כדאי לאפשר לנקודת אור בהירה מאוד להופיע באופן קבוע במיקום אחד על מסך הפלורסנט של צינור האוסילוסקופ, אחרת החומר הפלורסנטי באותה נקודה יישרף עקב פגיעה ארוכת טווח על ידי אלקטרונים, ובכך מאבד את יכולתו לפלוט אור.
מסכי פלורסנט המצופים בחומרים פלורסנטים שונים יציגו צבעים שונים וזמני זוהר שונים כאשר הם מושפעים מאלקטרונים. בדרך כלל, זה המשמש לצפייה בצורות גלים כלליות של האות פולט אור ירוק והוא צינור אוסצילוסקופ זוהר בינוני לצפייה לא-מחזורית עבור אותות בתדר גבוה ותדר נמוך, צינור האוסילוסקופ הפולט אור כתום-צהוב והוא ארוך- בדרך כלל נעשה שימוש באוסילוסקופ התמדה. באוסילוסקופים המשמשים לצילום, משתמשים בדרך כלל בצינורות אוסילוסקופ קצרי קביעות הפולטים אור כחול.
