DIY阴极射线管显示器

阴极射线管的简介

阴极射线管（英语：Cathode ray tube，缩写 CRT）^[1]，又称显像管、布劳恩管，是一种用于显示系统的物理仪器，曾广泛应用于示波器、电视机和显示器上。它是利用阴极电子枪发射电子，在阳极高压的作用下，射向荧光屏，使荧光粉发光，同时电子束在偏转磁场的作用下，作上下左右的移动来达到扫描的目的。早期的阴极射线管仅能显示光线的强弱，展现黑白画面。而彩色阴极射线管具有红色、绿色和蓝色三支电子枪，三支电子枪同时发射电子打在荧幕玻璃上磷化物上来显示颜色。

由于它笨重、耗电且较占空间，不适合用于便携设备，而且使用材料多，已很难压低生产成本，2000年代起几乎被轻巧、省电且省空间的液晶显示器(LCD)取代。阴极射线管的市场剩下极重视色彩表现、需要极高反应速度及低温环境下等特殊用途。

阴极射线管的种类

1. 磁场偏向型：以磁场令电子束产生偏向，产生磁场的偏向线圈附加在阴极射线管颈部外侧。电视机和电脑显示器使用此种方式的显像管。
2. 电场偏向型：以电场令电子束产生偏向，产生电场的偏向极板内建在阴极射线管内部。示波器使用此种方式的显像管，以利应付不同的扫描频率，但此方式需要较长的管身，主要用于电子仪器。
3. 威廉士管：具有记忆保持功能的特殊阴极射线管。

阴极射线管结构示意图

示意图	名称
	Control Grid(控制网络) Anode(阳极) Deflecting coils(偏转线圈) Heater(加热器) Cathode(阴极) Electron beam(电子束) Focusing coil(聚焦线圈) Fluorescent screen(荧光屏)

阴极射线管核心部件

电子枪(Electron gun)

电子枪由：阴极、加热端、控制网络、第一阳极、聚焦电极、最终阳极组成。^[4]

偏转线圈

高压阳极

阴极射线管显示器的驱动部件

行输出变压器(Flyback transformer)

驱动电路

阴极射线管的引脚定义

阴极射线管根据不同的类型，引脚定义也有所区别；该文档res_Tube_pinouts并不包含所有类型的引脚定义，只作为参考。

本次DIY使用的HP-545系列 、安捷伦-546系列、力科-93系列示波器上使用的阴极射线管，均为7脚阴极射线管，引脚定义如下^[2]：

1. Grid (G1):“控制网格”；通常为 0 至约 –20V。
2. Cathode (K):通常为+50V至+80V。
3. Heater (H):0V
4. Heater (H):+11V
5. Grid (G1):内部连接到 CRT 的引脚 1。
6. First Anode (G2):“屏幕网格”（也称为“截止”）；通常为 +90V。
7. Focus Anode (G4):控制像散光束，散光是一种屈光误差，其产生的效果类似于散光失焦显示；通常为 0 V 至 + 90 V，根据“焦点”预设（如果安装）而变化！

参考资料

1. Cathode-ray tube - Wiki ↩
2. Topic: CRT monitor going “full brightness” ↩
3. Principles Of A CRT (Cathode Ray Tube) ↩
4. Electrons in Shadow-mask Colour Tubes ↩
5. Basys 3 Reference Manual ↩
6. Flyback transformer - Wiki ↩