II.Fonctionnement du tube cathodique

A. Principe

Le tube cathodique d'un oscilloscope (ou d'un téléviseur) est une grosse ampoule de verre, vide d'air, contenant un canon à électrons. Une cathode contenu dans le canon à électrons est portée à incandescence et émet un faisceau d' électrons. Ces électrons sont accélérés et dirigés vers l'avant du tube par un transformateur haute tension qui a le rôle d'une anode. Ainsi, grâce à l'attraction électrique exercée par l'anode des électrons sont extraits. Les électrons émis sont alors concentrés en un fin faisceau qui sort du canon, traverse le tube à très grande vitesse et vient percuter la partie opposée du tube qui constitue l'écran. Ce dernier est constitué d'une mosaïque de luminophores de telle sorte que lorsque le faisceau d'électrons rencontre l'un de ces points, celui-ci devient lumineux sous l'effet du courant qui le traverse : on appelle cela un <<spot>>. Pour diriger le faisceau d'électrons, on dispose autour de celui-ci des plaques déviatrices. Lorsque un courant électrique circule dans les bobines ces plaques (en métal) sont soumises à un potentiel , un champ électrique apparait, le faisceau d'électrons est alors dévié vers la plaque dont le potentiel est le plus haut. Les plaques verticales servent à déplacer le faisceau horizontalement et les plaques horizontales verticalement. On module le potentiel de ces plaques pour créer une trajectoire du spot. Le standard est de balayer l'écran ligne par ligne. Ces bobines de déviation enveloppent le col du tube de la même manière qu''un collier. En augmentant le courant dans la bobine de déflexion horizontale on oblige le faisceau à aller de gauche à droite ; une baisse du courant fait revenir le faisceau vers la droite. Pendant ce temps, une augmentation du courant dans le bobinage de déflexion verticale fait descendre le faisceau selon une ligne. Cette action pulsée engendre une onde en dents de scie.

ampoule de verre, dans laquelle on a fait le vide. Lécran, recouvert dune substance photo luminescente, constitue la partie visible du tube

B. Applications

1. L'Oscilloscope

A l'intérieur du tube de l'oscilloscope, deux plaques métalliques (Y'Y) parallèles et horizontales peuvent être reliés à un générateur externe. La plaque positive attire le faisceau qui est ainsi dévié vers le haut ou le bas. De même, deux plaques parallèles et verticales peuvent dévier le faisceau vers la gauche ou la droite.Le tube de l'oscilloscope est constitué d'une mulltitude d'électrodes, nous ne verrons ici que les plaques de déviation. Un faisceau d'électrons (il sera matérialisé par un point sur l'écran) passe entre les diverses plaques. Si une tension est appliquée entre les plaques P3 et P4 (qui correspondent à Y et Y' dans l'autre schéma), notre faisceau va être dévié soit vers le haut soir vers le bas, tout ceci dépendra de la polarité de la tension. Si P3 est plus positive que P4, la déviation s'effectuera vers le haut, si c'est l'inverse, la déviation s'opérera vers le bas.
Nous pouvons répéter l'opération pour P1 et P2( qui correspondent à X et X' dans l'autre schéma). En fonction de la polarité de la tension, le faisceau va se diriger soit vers la droite, soit vers la gauche.
On pourra ainsi positionner le spot en appliquant la tension judicieuse aux bonnes plaques. Une faible tension provoquera un petit déplacement, un tension excessive fera sortir le spot de l'écran.


 

2. La Télévision

Une télévision couleur est équipée de trois canons à électrons qui émettent chacun un faisceau coloré d'électrons

 

Le principe est le même que décrit précédemment sauf que dans ce cas les luminofores sont frappés par des faisceaux colorés, de ce fait les luminofores se colorent. Mais pour former l'image, ces faisceaux doivent être guidés de façon à atteindre le luminopore adéquat: c'est le rôle du déviateur magnétique: il agit de la même façon que les plaques de déviation dans l'oscilloscope. Les faisceaux passent donc au travers d’un masque perforé qui les dirige puis ils frappent l’écran et forment l’image sur celui-ci. La fluorescence de l’écran dépend du nombre d’électrons qui viennent sur les luminophores.

Contenu
    1. Invention
  >2. Fonctionnement
         Principe
         Applications
   3. Performance
   4. LCD vs CRT