Display Tubes

Naast het uitvoeren van taken van versterking en schakelen, kunnen buizen worden ontworpen om als weergave-apparaten te dienen.

Misschien wel de bekendste beeldbuis is de kathodestraalbuis , of CRT . Oorspronkelijk uitgevonden als een instrument om het gedrag van "kathodestralen" (elektronen) in een vacuüm te bestuderen, ontwikkelden deze buizen zich tot instrumenten die nuttig waren bij het detecteren van spanning, en later als videoprojectie-apparaten met de komst van televisie. Het belangrijkste verschil tussen CRT's die in oscilloscopen worden gebruikt en CRT's die in televisies worden gebruikt, is dat de oscilloscoopvariant uitsluitend elektrostatische (plaat) afbuiging gebruikt, terwijl televisies elektromagnetische (spoel) afbuiging gebruiken. Platen werken veel beter dan spoelen over een groter bereik van signaalfrequenties, wat geweldig is voor oscilloscopen, maar niet relevant voor televisies, aangezien een televisie-elektronenstraal verticaal en horizontaal zwaait met vaste frequenties. Elektromagnetische afbuigspoelen hebben veel voorkeur in de constructie van televisiecamera's, omdat ze niet door de glazen omhulling van de buis hoeven te dringen, waardoor de productiekosten dalen en de betrouwbaarheid van de buis toeneemt.

Een interessante "neef" van de CRT is de Cat-Eye of Magic-Eye indicator buis. In wezen is deze buis een spanningsmeetapparaat met een display dat lijkt op een gloeiende groene ring. Door de kathode van deze buis uitgezonden elektronen vallen op een fluorescerend scherm, waardoor het groengekleurde licht wordt uitgestraald. De vorm van de gloed die door het fluorescerende scherm wordt geproduceerd, varieert naarmate de hoeveelheid spanning die op een net wordt toegepast verandert:

De breedte van de schaduw wordt direct bepaald door het potentiaalverschil tussen de stuurelektrode en het fluorescerende scherm. De stuurelektrode is een smalle staaf die tussen de kathode en het fluorescerende scherm wordt geplaatst. Als die stuurelektrode (staaf) aanzienlijk negatiever is dan het fluorescerende scherm, zal het sommige elektronen van dat gebied van het scherm afbuigen. Het gebied van het scherm dat wordt "geschaduwd" door de stuurelektrode, zal donkerder lijken wanneer er een aanzienlijk spanningsverschil tussen de twee is. Wanneer de stuurelektrode en het fluorescerende scherm op gelijke potentiaal staan ​​(geen spanning ertussen), zal het schaduweffect minimaal zijn en zal het scherm gelijkmatig verlicht zijn.

Het schematische symbool voor een “cat-eye” buis ziet er ongeveer zo uit:

Hier is een foto van een cat-eye-buis, die het ronde weergavegebied laat zien, evenals de glazen omhulling, de fitting (zwart, aan het uiteinde van de buis) en een deel van de interne structuur:

Normaal gesproken steekt alleen het uiteinde van de buis uit een gat in een instrumentenpaneel, zodat de gebruiker het ronde, fluorescerende scherm kan zien.

In zijn eenvoudigste gebruik zou een "kattenoog" -buis kunnen worden bediend zonder het gebruik van het versterkerrooster. Om het echter gevoeliger te maken, is het versterkerrooster is gebruikt, en het wordt als volgt gebruikt:

De kathode, het versterkerrooster en de plaat werken als een triode om grote veranderingen in de plaat-naar-kathodespanning te creëren voor kleine veranderingen in de rooster-naar-kathodespanning. Omdat de stuurelektrode inwendig met de plaat is verbonden, is deze elektrisch gemeenschappelijk en heeft daarom dezelfde hoeveelheid spanning ten opzichte van de kathode als de plaat. Dus de grote spanningsveranderingen die op de plaat worden geïnduceerd als gevolg van kleine spanningsveranderingen op het versterkerrooster, leiden uiteindelijk tot grote veranderingen in de breedte van de schaduw die wordt gezien door degene die de buis bekijkt.

"Cat-eye"-buizen waren nooit nauwkeurig genoeg om te worden uitgerust met een schaalverdeling, zoals het geval is met CRT's en elektromechanische meterbewegingen, maar ze dienden goed als nuldetectoren in brugcircuits en als signaalsterkte-indicatoren in radio-afstemcircuits. Een ongelukkige beperking van de "kattenoog"-buis als nuldetector was het feit dat deze niet direct in staat was tot spanningsindicatie in beide polariteiten.