显像管工作原理的定性理解

显像管的工作原理通俗地讲是比较简单的，对于其工作原理的理解，首先应掌握几个关键部件的作用。灯丝就是用来加热阴极的电极丝，与灯泡的工作原理类似；阴极是用来发射电子，由于其能发射电子，所以才称为阴极（可以这样通俗的理解），其实阴极是中性的，阴极是电子枪的一部分；视放管是改变阴极到地之间动态电阻的晶体管，通常有三只，即R、G、B视放管；阳极是加速电子束的极板，通常指高压阳极，即从显像管的高压嘴中进入，其作用主要是用来加速；栅极是完成电子束加速的电子透镜，通常有第一栅极、第二栅、第三栅极等，而第一栅极又称为调制极，第二栅极称为加速极，聚焦极是给电子束进行聚焦的电极，通常指第三栅极，其作用是使电子束的光点最小；荫罩是提供电子束按指定的孔位穿越的极板，荫罩孔越小，显像管显示的图像越精细；偏转线圈的作用是用来偏转电子束的运行方向，使其打到指定的屏幕上。

图1-34 显像管工作原理示意图

以下进行更为详细的说明，相关结构如图1-34所示。通电后，显像管的灯丝发热，由于灯丝与阴极很近，灯丝将阴极加热，阴极发射自由电子，形成束电流。阴极本来是电中性的，但当阴极将自由电子发射出去之后，其表面会产生相应的正电荷，根据同性相斥，异性相吸的原理，阴极表面的正电荷又会对已形成束电流的电子束产生相应的吸引力，从而使电子束不能发射到显像管的屏幕上，因此在显像管中还得增加加速极、聚焦极、偏转线圈及高压阳极等装置。通过这些装置的加速和聚焦，电子束才能挣脱正电荷的吸引，穿过荫罩孔，轰击到相应的荧光粉上，使之发出不同颜色的光。

阴极上的正电荷是通过视放管接地进行泄放的，也就是降低阴极电压，当阴极上的正电荷被顺畅泄放时，电子束与阴极正负相吸的作用力减少，加速的作用力增大，电子束离开阴极射向屏幕，对屏幕内层的荧光粉进行一行一行的扫描，荧光粉发光，从而形成光栅，其他光栅是一点一点形成的，只是由于扫描的速度特别快，而且是不断间地扫描，加上人们的视觉惰性，看到屏幕上形成的是整版的光栅。而且，阴极电位越低，电子束与阴极正电荷越小，正负相吸的作用力越小，相对来说，加速的作用力也就越大，发出的电子束也就越多，屏幕就越亮。(www.xing528.com)

显像管不但要出现光栅，而且还要形成图像，而图像信号是加在显像管的阴极上的，当图像信号不断变化时，阴极电压也就不断地变化，改变电子束的强弱和颜色，使屏幕内层的荧光粉发出强弱和颜色不同的光，从而形成图像，也就是在光栅的基础上叠加图像信息。由于显像管加速极和聚焦极的作用力大小是相对不变的，显像管尾板的三基色信号加在三个视放管的发射极，利用其幅度的瞬时变化，时刻改变和控制着三个视放管的等效电阻，也就是控制阴极正电荷泄放的大小，也就是控制电子束发射电子的数量，从而使画面内容相应发生变化。

从上面的分析可以看出，阴极电压越低，电子束就越强，光栅就越亮。当阴极与灯丝短路时，阴极上的正电荷全部通过灯丝到地，电子束几乎无正负吸引力，全部加速并尽可能轰击到屏幕内层的荧光粉上，因此光栅亮度很亮，出现亮度失控。同时由于视放管无法截止电子束，扫描逆程期间的电子束依然打到屏幕上，还会出现回扫线现象。

其实，显像管并不是一下子把所有的电子束都打到屏幕上，而是通过扫描的方式一行一行地扫描屏幕的，也就是一帧一帧地扫描，是有扫描周期的。因此在电子束的扫描逆程期间，电子束不能打到屏幕上，因此行逆程期间，通过行逆程脉冲信号的控制，三只视放管同时截止，阴极电位升高，正电荷增加。由于正负相吸，电子束被吸附在阴极上，无法到达屏幕，所以显像管在行逆程期间无回扫线。

[1]1in=25.4mm，后同。