TRC
1. introducción
La finalidad del TRC es reproducir fielmente una imagen captada por la cámara del equipo emisor, a partir de la señal de video compuerta que recibimos en el receptor.
Este tubo consiste en un cañón electrónico y una pantalla de fósforo dentro de una ampolla de cristal al cual se le ha realizado él vació.
Entre las características de la pantalla se encuentra el tamaño que se mide desde ambos extremos de una pantalla de televisión y en pulgadas; y el espectro que es la relación entre altura y anchura de la pantalla.
2. tubos de imagen en blanco y negro
Estos tubos solo reproducen la luminancia y se compone básicamente de un cañón electrónico que produce el haz de electrones, unas bobinas de deflexión que controlan el movimiento del haz y una pantalla luminiscente que se ilumina cuando es excitada por dicho haz.
2.1. principio de funcionamiento
El cañón electrónico se encarga de generar un fino haz de electrones que, después de atravesar los diferentes electrodos que lo constituyen, impacta en pantalla.
Dicha emisión se basa en el principio de la (emisión termoiónica) la cual nos dice que por un conductor sometido ha una diferencia de potencial circulan electrones. Ha este conductor se le llama cátodo y es el que produce el haz.
Para controlar esta emisión se le coloca la rejilla de control, que es la que nos controla el brillo y para que los electrones impacten en la pantalla, se utiliza otra rejilla denominada rejilla de pantalla que los atrae al estar a un mayor potencial que el cátodo. Para mantener estable el haz utilizamos una tercera rejilla la de enfoque que obliga a que los electrones sigan una trayectoria, para que al final impacten en el ánodo final (la pantalla).
2.2. las bobinas de deflexión
Para que el haz de electrones no sea un punto en el centro de la pantalla, necesitaremos que los electrones se desplacen hacia el punto correcto. Existen dos formas de conseguir esto:
Deflexión electroestática: este sistema lo utilizan los osciloscopios y se basa en dos placas conductoras con cargas eléctricas opuestas las cuales nos permiten mover los electrones.
Deflexión magnética: en este caso la desviación del haz es producida por un campo magnético generado por dos bobinas. Para la televisión utilizamos dos pares de bobinas (dos para la desviación vertical y otras dos para la horizontal). Dichas bobinas están colocadas al final del cuello del TRC y se denominan (yugo o bobinas de deflexión):
2.3. Corrientes de deflexión
Estas corrientes deben tener forma de diente de sierra, de manera que crece lentamente hasta su máximo valor (explora pantalla) y vuelve ha su valor inicial (retorno del haz).Dichas corrientes son iguales tanto en vertical como en horizontal pero ha diferente frecuencia (vertical 50Hz, horizontal 15625Hz).
2.4. tensiones del tubo
¨ tensión de caldeo 6.3V
¨ cátodo 70V
¨ rejilla de control 30V
¨ rejilla de pantalla 300-400V
¨ rejilla de enfoque variable hasta 500V
¨ ánodo final 15000-20000V
Todas estas tensiones se encuentran en la parte trasera del tubo excepto el MAT (ánodo final) que esta en el ensanchamiento del tubo.
2.5. generación de la imagen.
La imagen se crea al incidir el haz de electrones en el fósforo de la pantalla, dependiendo la luminosidad de la pantalla a la cantidad de electrones que inciden en la misma.
Esta imagen puede ser ajustada por el usuario mediante los controles de brillo y contraste que lo que hacen es:
¨ BRILLO: este control lo que hace es añadirle a la señal de luminancia cierto nivel de tensión continua con lo que desplazamos el conjunto de la imagen hacia el blanco.
¨ CONTRASTE: nos ajusta la amplitud de la señal de entrada proporcionándonos mas o menos diferencia entre tonalidades claras y oscuras.
Hay otros dos controles menos importantes pero que también afectan a la imagen:
¨ AJUSTE DE CENTRADO HORIZONTAL Y VERTICAL: centran la imagen.
¨ AJUSTE DE FOCALIZACIÓN: El cual nos controla el grueso del haz de electrones, permitiéndonos mayor nitidez .
3. tubos de imagen en color
El principio de funcionamiento de estos tubos es prácticamente el mismo que el de los monocromáticos, tan solo aparecen nuevos componentes que nos permiten generar el color en la imagen.
La principal diferencia entre estos tubos, es que el de color necesita tres haces uno para cada color primario y las tensiones de las rejillas:
¨ cátodo 100-150V
¨ rejilla de control 30V
¨ rejilla de pantalla 100-500V
¨ rejilla de enfoque 2000-7000V
¨ ánodo final 25000-30000V
3.1. material luminiscente
La imagen se forma en una capa luminiscente situada en la pantalla constituida por la combinación por tres fósforos (rojo, verde y azul).
La calidad de puntos luminiscentes de cada color nos determina la resolución de la pantalla. Los diferentes colores se obtienen a partir de la mezcla aditiva.
3.2 TIPO DE TUBOS EN COLOR
Para generar cada uno de los colores primarios son necesarios tres haces independientes, uno para cada color. Los tres cañones son iguales solo se diferencian en el tipo de puntos en el que incide el haz del cañón. La clasificación de los tubos normalmente se efectúa en la forma de distribución de los cañones y los principales son:
¨ Cañones en delta. Los cañones están montados en un triangulo equilátero.
¨ Cañones en línea: los cañones están motados en un plano horizontal sobre el cuello del tubo.
¨ El tubo trinitron: Este sistema utiliza un cañón único con tres cátodos en línea.
3.3. la mascara perforada
Esta mascara esta hecha de acero y es muy delgada, se encuentra situada en la parte interior de la pantalla y sirve para canalizar cada uno de los haces y impedir que un fósforo de color sea atacado pro dos haces, detrás de la mascara es donde se encuentran cada uno de los fósforos (capa luminiscente).
3.4. sistema de deflexión
Este sistema funciona exactamente igual que el de blanco y negro, simplemente que en vez de un haz son tres que se desvían simutaniamente, para conseguir esto simplemente se precisa un campo magnético simétrico y uniforme además de unos sistemas de convergencia que nos aseguren una perfecta alineación de estos haces.
3.5. ajustes permitidos por estos tubos
estos son los más importantes:
¨ ajuste de blanco y gris
¨ ajuste de la pureza del color
¨ unidad de convergencia estática
¨ unidad de convergencia dinámica
¨ desmagnetización
¨ enfoque
El tubo de rayos catódicos (CRT, del inglés Cathode Ray Tube) es una tecnología que permite visualizar imágenes mediante un haz de rayos catódicos constante dirigido contra una pantalla de vidrio recubierta de fósforo y plomo. El fósforo permite reproducir la imagen proveniente del haz de rayos catódicos, mientras que el plomo bloquea los rayos X para proteger al usuario de sus radiaciones. Fue desarrollado por William Crookes en 1875. Se emplea principalmente en monitores, televisores y osciloscopios, aunque en la actualidad se está sustituyendo paulatinamente por tecnologías como plasma, LCD, LED.
Tubo de rayos catódicos.
Orígenes
El tubo de rayos catódicos, o CRT, fue inventado en 1897 por Carl Ferdinand Braun, un científico alemán, pero no se utilizó hasta la creación de los primeros televisores a finales de la década de 1940. El primer televisor fue creado el 26 de enero de 1926 por John Logie Baird. A pesar de que los CRT que se utilizan en los monitores modernos tuvieron muchas modificaciones que les permitieron mejorar la calidad de la imagen, siguen utilizando los mismos principios básicos.
La primera versión del tubo catódico fue un diodo de cátodo frío, en realidad una modificación del tubo de Crookes con una capa de fósforo sobre el frontal. A este tubo se le llama a veces tubo Braun. La primera versión que utilizaba un cátodo caliente fue desarrollada por J. B. Johnson y H. W. Weinhart de la sociedad Western Electric.
Electricidad estática
Algunas pantallas o televisores que utilizan tubos catódicos pueden acumular electricidad estática, inofensiva, sobre el frontal del tubo, lo que puede implicar la acumulación de polvo, que reduce la calidad de la imagen. Se hace necesaria una limpieza (con un trapo seco o un producto adecuado, ya que algunos productos pueden dañar la capa antirreflectante, si ésta existe).
Imantado
Al acercar un imán a un monitor CRT se alterará el magnetismo de la bobina de deflexión y con ello la incidencia del rayo catódico sobre la pantalla. Normalmente causará una deformación en la imagen y problemas con los colores hasta que retiramos el campo magnético.
Es posible comprar o construir un dispositivo exterior degausador (también conocido como desmagnetizador), que puede ayudar a desmagnetizar los monitores más viejos o en casos donde es ineficaz el aparato incorporado. Consiste en una bobina que produce un gran campo magnético. Se emplea encendiendo el TV o monitor y mostrando una imagen en el tubo. Se acerca la bobina al centro del monitor se mueve lentamente en círculos concéntricos nunca más anchos del borde del monitor, hasta que los colores incorrectos son eliminados. Este proceso puede necesitar repetirse muchas veces para eliminar algunas magnetizaciones más difíciles. Para un ajuste más perfecto debe emplearse una imagen fija, siendo recomendable el empleo de un generador de señal. El empleo inadecuado de un desmagnetizador puede empeorar el problema.
La causa más común de magnetización en monitores de ordenador es el campo magnético del transformador de alguna fuente de alimentación cercana.
Existen monitores profesionales con blindaje electromagnético para usarse en entornos con presencia de campos magnéticos fuertes.
Posibles riesgos
Campos electromagnéticos
Aunque no hay pruebas de ello algunos creen que los campos electromagnéticos emitidos durante el funcionamiento del tubo catódico pueden tener efectos biológicos. La intensidad de este campo se reduce a valores irrelevantes a un metro de distancia y en todo caso el efecto es más intenso a los lados de la pantalla que frente a ella.
Riesgo de implosión
Cuando se ejerce demasiada presión sobre el tubo o se le golpea puede producirse una implosión debida al vacío interior. Las explosiones que a veces se ven en cine y televisión no son posibles. En los tubos de los modernos televisores y monitores la parte frontal es mucho más gruesa, se añaden varias capas de vidrio y láminas plásticas de modo que pueda resistir a los choques y no se produzcan implosiones. El resto del tubo y en particular el cuello son en cambio muy delicados. En otros tubos, como por ejemplo los osciloscopios, no existe el refuerzo de la pantalla, en cambio se usa una lámina plástica antepuesta como protección. El tubo catódico tiene que ser manejado con atención y competencia; se tiene que evitar en particular levantarlo por el cuello y sujetarlo siempre por los puntos indicados por el fabricante.
Toxicidad
En los tubos más antiguos y en algunos modernos, fueron empleadas sustancias tóxicas en su fabricación como cadmio, fósforo, bario, etc.12 3 En la actualidad han ido reemplazando por otras más seguras. La implosión o en todo caso la rotura del vidrio causa la dispersión de estos materiales. En la eliminación y reciclado de los tubos se tiene que tener en cuenta además la presencia de plomo en el cristal, que es muy contaminante.
Parpadeo
El efecto del parpadeo no es exclusivo de los tubos de vacío. También se observa en pantallas planas aunque en estas es habitual encontrar sistemas para reducirlo.
La señal de TV convencional está formada por 25 imágenes por segundo en el sistema PAL y de 30 en el sistema NTSC. Con el entrelazado se consigue reducir el parpadeo dividiendo cada imagen en dos. Una con las líneas pares y otra con las impares que se muestran una detrás de otra aumentando la frecuencia a 50/60 Hz.
Este continuo parpadeo es el que causa mareos y molestias visuales cuando vemos la televisión durante demasiado tiempo. En algunas personas sensibles puede incluso desencadenar crisis epilépticas.
Algunos modelos de televisores solucionan este problema almacenando la señal en una memoria y repitiendo cada imagen completa sin entrelazado varias veces. El sistema más extendido en PAL es el de 100 Hz que repite cada imagen 4 veces y reduce notablemente el parpadeo. Los primitivos sistemas de 100 Hz anunciaban un aumento de calidad pero al emplear conversores analógicos/digitales primitivos con poco muestreo y cuantificación la calidad de imagen era sensiblemente menor. El método de digitalización intentaba usar el mínimo de memoria posible ya que la memoria era muy cara por entonces. El abaratamiento de los circuitos integrados de memoria y el avance de la electrónica en general han conseguido que en el mercado podamos encontrar pantallas de 200 Hz que hacen el parpadeo imperceptible manteniendo la calidad de la señal.
Alta tensión
Para dirigir el haz en los tubos de rayos catódicos se emplean tensiones eléctricas muy altas (decenas de miles de voltios). Estas tensiones pueden permanecer en el aparato durante un tiempo después de apagarlo y desconectarlo de la red eléctrica. Se debe evitar por lo tanto abrir el monitor o televisor si no se dispone de una adecuada preparación técnica.
Rayos X
La interacción entre los electrones al rebotar en la pantalla fluorescente del CRT produce, bien ajustado, pequeñas dosis de rayos X. Si el voltaje del ánodo sobrepasa el máximo del recomendado por el fabricante del CRT, la dosis será mayor a la dosis permitida por la ley.4
Otras tecnologías
Los tubos catódicos están cayendo en desuso, ya que poco a poco las pantallas planas sustituyen a las pantallas de tubo catódico. Estos nuevos tipos de pantallas presentan muchas ventajas, como son: Un tamaño comparativamente más reducido. Dimensiones posibles más grandes o pequeñas. Relaciones alto/ancho más extremas. Formas de pantalla cóncavas, planas o convexas, incluso hay pantallas flexibles. Menores riesgos para la salud, no dejan estelas en la pantalla en caso de cambio rápido de imágenes (solo pantallas LCD y LED) y un menor consumo de energía. También tienen algunas desventajas, como un color negro mostrado muy claro (los de cristal líquido (LCD), ya que emplean una luz trasera). En ciertos casos, un tiempo de respuesta elevado. En pantallas no cóncavas, no se muestran los colores de manera uniforme (a menos que se usara un filtro para oscurecer el centro de la pantalla), ya que en los CRTs se compensa el ancho del vidrio visto en diagonal con circuitos electrónicos que cambian la iluminación a lo ancho y alto de la pantalla).
Aplicaciones
- Televisores, monitores de computadora y monitores de vídeo.
- Los osciloscopios, espectroscopios y otros instrumentos de medida.
- Los radares.
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