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Analoges Speicheroszilloskop

Analoges Speicheroszilloskop


Analoge Speicheroszilloskope wurden verwendet, wenn Wellenformen zur späteren Visualisierung gespeichert werden mussten. Diese analogen Speicheroszilloskope waren sehr teuer und wurden daher in der Regel nur für spezielle Anwendungen eingesetzt.

Das analoge Speicheroszilloskop bot die Möglichkeit, Anzeigen, die normalerweise nur für den Bruchteil einer Sekunde bestehen würden, möglicherweise mehrere Minuten lang zu speichern.

Nach den Standards heutiger digitaler Oszilloskope, die Wellenformen leicht speichern können, waren diese analogen Speicheroszilloskope hinsichtlich ihrer Leistung sehr grob und trotzdem sehr teuer. Sie waren jedoch die einzige Möglichkeit, Displays länger als die natürliche Persistenz des Kathodenstrahlröhrenschirms zu lagern.

Analoge Scope-Anwendungen

Analoge Speicheroszilloskope wurden in einer Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen benötigt.

  • Langperioden-Wellenformen: Eine Anwendung für ein analoges Speicheroszilloskop trat auf, wenn möglicherweise ein Signal mit einer sehr langen Periode angezeigt werden musste. Es muss beachtet werden, dass die Zeit, in der eine Anzeige sichtbar blieb, nachdem ein Scan relativ kurz war. Der Kathodenstrahlröhrenbetrieb beruhte normalerweise auf der wiederholten Aktualisierung des Bildschirms, da der Scan viele Male pro Sekunde wiederholt wurde. Somit würde die normale Persistenz einer Anzeige bedeuten, dass die Spur für eine Wellenform mit langer Periode abklingen würde, bevor sie vollständig ist.
  • Anzeigen von Single-Shot-Wellenformen: Ein anderer Fall, in dem eine Speicherfunktion erforderlich wäre, war für Einzelbildanwendungen, bei denen die einzelne Ablaufverfolgung über einen bestimmten Zeitraum angezeigt werden müsste, um die Ablaufverfolgung zu untersuchen.

Für diese und viele andere Situationen ist es erforderlich, eine Speichereinrichtung im Bereich zu haben, in der die Ablaufverfolgung länger als normalerweise möglich angezeigt werden kann.

Analoge Oszilloskop-Technologie

Analoge Speicherbereiche verwenden eine spezielle Kathodenstrahlröhre mit einer langen Persistenz. Eine spezielle Röhre mit einer Anordnung zum Speichern von Ladung in dem Bereich der Anzeige, in dem der Elektronenstrahl getroffen hatte, wodurch die Fluoreszenz viel länger als auf normalen Anzeigen erreichbar bleiben kann.

Diese Kathodenstrahlröhren hatten die Möglichkeit, die Persistenz zu variieren, obwohl sie, wenn sehr helle Spuren über lange Zeiträume gehalten würden, die Möglichkeit hätten, die Spur dauerhaft auf den Bildschirm zu brennen. Dementsprechend mussten diese Speicheranzeigen mit Vorsicht verwendet werden.

In Bezug auf die tatsächliche analoge Speicheroszilloskoptechnologie beruhen die verwendeten speziellen Kathodenstrahlröhren auf einer Technik, die als Sekundäremission bezeichnet wird.

Die Speicherfähigkeit nutzt die Tatsache, dass bei Verwendung des gewöhnlichen Schreibelektronenstrahls nicht nur der Leuchtstoff leuchtet, sondern die kinetische Energie des Elektronenstrahls auch andere Elektronen von der Leuchtstoffoberfläche löst - dies ist der sekundäre Emissionsprozess.

Wenn Elektronen von der Oberfläche des leuchtenden Leuchtstoffs befreit wurden, hinterlassen sie in diesem Bereich eine positive Nettoladung.

Diese Tatsache wird von analogen Speicheroszilloskopen genutzt, da ihre Kathodenstrahlröhren eine oder mehrere Sekundärelektronenkanonen oder "Flutkanonen" enthalten. Diese liefern eine stetige Flut energiearmer Elektronen, die sich zum Leuchtstoffschirm bewegen.

Flutkanonenelektronen werden so emittiert, dass sie den gesamten Bildschirm so gleichmäßig wie möglich bedecken. Wenn sie sich entlang der Röhre bewegen, werden die Elektronen von den Flutkanonen stärker in die Bereiche gezogen, in denen eine positive Ladung vorhanden ist, da sich unterschiedliche Potentiale anziehen. Entsprechend den Bereichen des Leuchtstoffschirms, in denen die Schreibkanone eine positive Nettoladung hinterlassen hat, zieht sie mehr Elektronen an, und infolgedessen beleuchten die Beleuchtungselektronen der Flutkanonen den Leuchtstoff in den positiv geladenen Bereichen des Leuchtstoffs, d. H. Dem Bildschirm, erneut.

Es muss sichergestellt werden, dass die Elektronen der Flutkanonen gerade genug Energie haben, um ein Elektron vom Bildschirm freizusetzen. Auf diese Weise bleibt die positive Ladung im Bereich erhalten und das Muster auf dem Bildschirm bleibt erhalten.

Wie man sich vorstellen kann, ist das System alles andere als perfekt, und mit der Zeit wird das gespeicherte Bild unscharf und weniger deutlich. Trotzdem ermöglicht die Speicherfähigkeit, dass die Wellenform viel länger auf dem Bildschirm angezeigt wird, als dies sonst möglich wäre.

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