黑白显像管的构造及工作原理

YANGTZE NORMAL UNIVERSITY,物理学与电子工程学院,收电视机，电冰箱，电风扇,第四章第,4,节,黑白显像管的构造及工作原理,物理学与电子工程学院,2011,级电子声像,2,班,主讲人：胡雪莲,一、黑白显像管的作用,二、黑白显像管的结构及各部分的作用,三、黑白显像管的工作原理,一、,黑白显像管的作用,作用：重现黑白图像。,基于电 光转换，把电信号转换为光的亮暗程度，及重现黑白图像。,二、,显像管的结构及各部分的作用,显像管主要分为三个部分：玻璃外壳，荧光屏，电子枪。,黑白显像管结构及引脚,1,、玻璃外壳：显像管内抽成真空，保护金属电极不被氧化；管壳由高强度的玻璃制成，它能承受高压以防爆裂。,电子枪安放在管颈内，用来发射密度可调的电子流，并通过聚焦和加速，形成截面积很小、速度很高的电子束。显像管的管颈内含有电子枪，电子枪是一个电子发射装置，它发射出电子束，打到显像管的屏幕上，被打中的荧光粉就会发光。轰击荧光粉的电子越多，荧光粉发光越强。,组成：主要由灯丝，阴极，栅极，加速极，聚焦极和高压阳极等几部分组成。,2,、电子枪,阴极,阴极是电子枪的电子源。当灯丝通电发热后，阴极受热会发射电子。其发射电子的能力受阴极、栅极直流电压高低的控制：阴极对栅极的直流电压越高，发射的电子越少；阴极对栅极的直流电压越低，发射的电子越多。正是这个原因，所以在电视机中，一般通过控制和调节阴极对栅极的直流电压的大小来调节电视机的亮度。阴极对栅极的直流电压通常在,20,80V,之间变化。, 灯丝,其作用是通电发热，对阴极进行加热。黑白显像管的灯丝一般直接加,12V,直流电压,(,彩色电视机中显像管的灯丝一般加,6.3V,的交流脉冲电压,),。, 栅极,栅极配合阴极来控制电子束的发射，显像管正常工作时，栅极电压要低于阴极电压。栅极电压的高低会影响阴极发射电子束的能力大小，但是电视机中一般将栅极接地，使其电压为,0V,，则电子枪发射电子束的能力就全部由阴极控制了，调节阴极的直流电压就可以调节电子束的发射能力。, 聚焦极,聚焦极是显像管的第三阳极，其主要作用是对电子束进行会聚，让阴极发射来的零散的电子会聚成细小的一束，轰击到荧光粉上时，产生明亮、清晰的发光效果。黑白电视机的聚焦电压一般在,100,400V,之间。在许多黑白电视机中，由于采用自会聚显像管，所以一般都不需要外接聚焦电压，比如红岩,SQ-352B,型机。, 加速极,加速极也称为显像管的第一阳极，它对阴极发射的电子束起加速的作用，保证电子束快速移动，能够顺利地轰击到屏幕的荧光粉上。一般黑白电视机的加速极电压取,100V,。,高压阳极,高压阳极是显像管的第二、四阳极，其作用是对电子束进行进一步的加速和聚焦。高压阳极所加的电压很高，它就是我们一般所说的电视机的,“,高压,”,，其电压值为,9KV,15KV(,彩电的高压更高,),。,偏转线圈组件含有一个场偏转线圈、一个行偏转线圈，和两片光栅中心位置调节磁环。行偏转线圈通以行频锯齿波电流时，产生垂直方向的磁场，使电子束作水平方向的扫描；场偏转线圈通以场频锯齿波电流时，产生水平方向的磁场，使电子束作垂直方向的扫描；偏转线圈组件通过紧固螺丝固定在显像管的管颈和锥体上。,光栅中心位置调节磁环的作用是：调节屏幕上光栅的中心位置，让光栅的幅度满屏，不致出现暗角现象。以至于最后在屏幕上呈现由不同的亮暗程度组成的黑白画面。,偏转线圈,3,、荧光屏：在高速电子的轰击下发出光亮，发光的亮暗程度由电子束的速度决定，电子束的速度越快，发光就越亮，速度越慢，发光就越暗。,组成：荧光屏由屏面玻璃、荧光粉层和铝膜三部分组成。,3,（,1,）屏面玻璃,屏面玻璃，由玻璃制成，烟灰色，呈矩行，一般用对角线的长度表示屏幕的大小，屏幕的宽度与高度比为,5:4,或,4:3,。,在屏面玻璃的内壁上，沉积一厚度约为,10,m,的荧光粉层，它在电子束的高速轰击下发白光。其发光强弱与电子束电流大小及速度高低相对应。,（,2,）荧光粉,为了提高屏幕亮度及减弱闪烁效应，荧光粉应具有余辉特性,但为了防止造成前后两帧图像重叠出现而使清晰度下降，余辉时间不宜过长，应采用余辉时间小于,1ms,的荧光粉。,为了防止电子束电流太大，使荧光粉层局部过热而降低发光能力，一般限制束电流在,100,A,以下。,铝膜的作用是可挡住体积大、速度低的负离子，使之不能穿过铝膜到达荧光屏。而质量小、 速度高的电子却极易穿透铝膜射向荧光粉层,。,（,3,）铝膜,在高速电子轰击下，显像管内残存的气体将发生电离，其负离子与电子一样受到加速电场的作用射向荧屏。但其质量比电子大几千倍，偏转磁场使它偏转的角度很小，因此这些离子将集中轰击荧光屏中心的小部分区域，使荧光粉层老化，降低发光效率，产生,“,离子斑,”,。,灯丝通电发热，对阴极进行加热，由于阴极由特殊材料制成，在加热的情况下会发射电子，阴极对栅极的直流电压越高，发射的电子越少，阴极对栅极的电压越低，发射的电子越多，电子经过加速极进行加速，再经过聚焦极聚焦成一束细小的电子束，然后经过高压阳极进一步的加速和聚焦，使电子束打到荧光屏上发出更亮的光，电子束不断的轰击荧光屏，最终构成图像。,三、工作,原理,Fx,Fy,Fx,Fy,E,小结,：,1,、黑白显像管的作用：重现黑白图像。,2,、黑白显像管的结构：玻璃外壳，电子枪（灯丝、阴极、栅极、加速极、聚焦极、高压阳极），荧光屏（屏面玻璃、荧光粉、铝膜）。（作用）,3,、黑白显像管的工作原理。,作业：,第,71,页，练习题四,一、,11,二、,8,三、,3,四、,4,