Tubo de rayos catódicos

TUBO DE RAYOS CATÓDICOS
1.−Generalidades
1.1−Conceptos básicos
Cuadro:
Cada imagen se denomina cuadro, transmitiéndose 25 cuadros por segundo.
Campo:
Cada cuadro se compone de dos campos debido a la exploración
entrelazada, que consiste primero en explorar las líneas impares y luego las pares, con lo que tenemos dos
campos por cuadro.
Línea:
Cada cuadro se compone de 625 líneas.
Relación de aspecto:
Se denomina relación de aspecto a la relación existente entre el ancho
y largo de la pantalla. Según el C.C.I.R. esta relación tiene un valor de 4/3 aunque últimamente se están
popularizando las pantallas con una relación de aspecto de 16/9, semejante a la de una pantalla de cine.
1.2−Transmisión de la imagen en televisión
La imagen se descompone en elementos de imagen y estos en magnitudes eléctricas. Como no se puede
transmitir toda la información a la vez se realiza una exploración, dividiendo cada imagen en líneas y estas en
puntos. Esta exploración se realiza de izquierda a derecha y de arriba a abajo. Según las normas del C.C.I.R.
cada imagen está compuesta por 625 líneas.
1.3−Tipos de exploración de imagen
Exploración sucesiva:
Se denomina sucesiva debido a que explora la pantalla línea a línea de izquierda a derecha y de arriba abajo.
Esta exploración es poco utilizada debido a que produce un molesto parpadeo en la pantalla.
Exploración entrelazada:
Esta exploración es la más utilizada ya que evita el molesto parpadeo, inconveniente de la sucesiva. Se trata
de explorar cada cuadro en dos campos(líneas pares e impares).
Campo 1 Campo 2
1.4−Tipos de impulsos presentes en la señal de televisión
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Impulsos de sincronismo horizontal:
La función se estos impulsos es la de indicar el final de una línea.
Impulsos de borrado horizontal:
Estos impulsos inhibe al cañón de electrones para que cuando vuelva del final de una línea hacia el principio
de la siguiente no se machaque lo que tenemos en pantalla.
Impulsos de sincronismo vertical:
Cuando nos encontramos con esta señal, hemos llegado al final de un campo.
Impulsos de borrado vertical:
Al final de cada campo este impulso bloquea el cañón mientras retorna hacia el principio del siguiente campo.
2.−Señal compuesta de televisión:
2.1−Niveles de las señales
Si tomáramos la amplitud máxima a un nivel de 100 y un nivel de referencia 0, el nivel de supresión (cañón de
electrones inactivo) sería el 75%, el de negro el 70% y el de blanco el 10%. Todos los niveles intermedios
serían los grises
2.2−Ventajas de la modulación negativa
− Si un ruido es introducido en la señal de TV aparecen unos picos de tensión. En la modulación negativa dan
lugar a manchas negras, mientras que en las positivas las manchas son blancas, mucho más perturbadoras para
la imagen.
− En la modulación negativa los impulsos de sincronismo se transmiten con mayor amplitud, por lo que se
consigue mayor seguridad.
− Trabajar con modulación negativa permite la utilización de un CAG más sencillo y práctico ya que
aprovecha constantemente el nivel de los impulsos de sincronismo horizontal.
2.3−Función del pórtico anterior y posterior
Estos pórticos mantienen al T.R.C. al corte durante el tiempo que el haz de electrones realiza los retrazados,
tanto verticales como horizontales. Esto se realiza para evitar en la pantalla las oscilaciones originadas en el
retrazado. Esto ocurre justo antes y después de cada impulso de sincronismo.
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3.−Estudio de un receptor por bloques:
3.1−Características del amplificador de alta frecuencia
− La respuesta de este amplificador debe tener un ancho de banda suficiente como para amplificar por igual
todas las frecuencias comprendidas en los 7 Mhz.
− La impedancia de entrada del amplificador debe ser siempre la misma que la de la bajada de la antena,
independientemente del canal seleccionado.
− Al usar este tipo de amplificador se consigue reducir la relación señal/ruido.
− También se evita que el oscilador radie a la antena y pueda interferir en otros aparatos.
3.2−Explica el funcionamiento del C.A.G.
La función de este circuito es la de regular la amplificación dependiendo del nivel recibido en la antena.
Cuando llega una señal fuerte desde la antena el C.A.G. (Control Automático de Ganancia) envía una señal
negativa a los amplificadores a fin de disminuir la ganancia y en caso de que la señal recibida sea débil el
C.A.G. aplicará una señal positiva para regular esta ganancia.
3.3−Busca en el diccionario heterodinar
Combinar una onda recibida con otra generada en el propio receptor. Superponer una onda acústica con otra
en un mismo circuito eléctrico.
3.4−Por qué se hace necesario el uso de un amplificador de frecuencia intermedia
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Una vez separadas las señales de sonido y video, este amplificador se encarga de aumentar la señal del
determinado canal seleccionado además de amplificar la señal de audio un 10%.
4.−Tubo de Imagen:
4.1−Resume el funcionamiento de un T.R.C.
Una vez captada la señal en el cátodo del cañón de electrones, este es atraído hacia la pantalla por medio de la
alta tensión aplicada al tubo. Este haz será dirigido por medio de cuatro bobinas deflectoras, dos para la
deflexión vertical y dos para la horizontal. Una vez dirigido el haz chocará con el material fluorescente de la
pantalla visualizando así cada uno de los píxeles.
4.2−Cómo funciona la trampa de iones. Por qué se hace necesaria
El vacío existente en el interior del tubo no es perfecto por lo que quedan partículas de gas. Al aplicar el
chorro de electrones a estas moléculas se forman iones y si estos son negativos se dirigen hacia la pantalla
junto con los electrones. Como son mucho más pesados y la pantalla no está preparada para recibir estos
impactos, se hace necesaria una trampa para los iones a fin de alargar la vida de la pantalla. Estas trampas se
aprovechan de la inercia que adquieren estos iones debido a su masa.
4.3−Curva característica del T.R.C.
Esta curva viene determinada por la relación existente entre la intensidad del haz y la tensión rejilla de
control−cátodo. El nivel de los impulsos debe de coincidir con el de corte del tubo, ya de que no ser así se
visualizarían en la pantalla.
4.4−Cuál es el problema encontrado al intentar incrementar el ángulo de deflexión del cañón de electrones
El ángulo máximo que nos encontramos es igual al formado por el cuello del tubo. Si queremos aumentar este
ángulo de deflexión deberíamos aumentar el tamaño del cuello del tubo, con lo que aumentaría el tamaño final
del televisor. Sin embargo otros tipos de pantalla (plasma, proyección...) no contemplan este problema.
4.5−Cómo conseguimos afinar el pincel electrónico
Este enfoque se consigue creando unas lentes electrostáticas con ayuda de electrodos con forma cilíndrica.
Cada uno de estos cilindros esta a un potencial mayor que el anterior, enfocando gradualmente el haz.
4.6−En qué se basa el método de deflexión electromagnética
Este método se basa en el hecho de que cualquier conductor recorrido por una intensidad eléctrica dentro de
un campo magnético, se desplaza perpendicularmente al campo magnético y a la corriente eléctrica.
Estudiando esto se llega a la conclusión de que colocando bobinas en el exterior del tubo conseguimos dirigir
el haz hacia la dirección que deseemos en función del potencial que apliquemos a las bobinas.
5.−Televisión en color: Sistema NTSC
5.1−Define compatibilidad y retrocompatibilidad
− Se denomina compatibilidad a la propiedad de un sistema de transmisión de TV en color que permite ser
captado por un receptor blanco y negro, desechando la información del color.
− Retrocompatibilidad es la propiedad de un sistema de transmisión en blanco y negro que permite ser captada
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por un receptor en color. Esto se consigue aplicando la señal de luminancia a los tres cátodos sin aplicar la
señal de olor.
5.2−En qué consiste la transmisión de televisión en color:
A la hora de transmitir una señal de televisión en color, precisaremos de una cámara capaz de recoger por
separado las cuatro señales necesarias para volver a reproducir esa imagen. Estas señales son la de verde, azul,
rojo y luminancia o brillo. Tras combinar estas cuatro señales se envían y el receptor vuelve a separarlas
enviando la información de cada color combinado con la luminancia a su cátodo correspondiente.
5.3−Qué señales transmite la emisora de TV
La emisora envía dos señales: crominancia (señal que contiene la información de los colores) y luminancia
(conteniendo la información de la luminosidad de la escena).
5.4−Por qué es necesario enviar la señal de luminancia
Sin esta señal en el receptor sólo se apreciarían los matices del color, pero no la claridad del color.
5.5−A qué se debe la necesidad de efectuar la corrección de Gamma
Esta corrección debe hacerse debido a que existe un problema entre la intensidad del haz y la luminosidad de
la pantalla. Este problema consiste en que la luminosidad de la pantalla es proporcional al cuadrado de la
intensidad del haz en vez de ser lineal, con lo que cada vez que se aumenta la intensidad, la luminosidad
aumenta el doble. Como la intensidad del haz depende de la tensión de la señal aplicada al T.R.C. la emisora
corrige las señales de rojo, azul y verde. Con esta corrección nos queda que si en el receptor la gamma es Y=2
en el emisor será de Y=1/2.
5.6−Por qué no se transmite la señal de V−Y
Si nos fijamos en la relación básica de que para el ojo humano en la luminosidad total el rojo contribuye con
un 30%, el azul con un 11% y el verde con un 59%, nos bastaría con la información de dos colores,
deduciendo el tercero con una simple fórmula matemática. Teniendo esto en cuenta deducimos que la ideal es
eliminar el verde, que es el porcentaje más alto y conseguir un ancho de banda para la señal más pequeño.
5.7−Explica la modulación en amplitud
Se trata de mezclar dos ondas, la que deseemos enviar junto con la portadora. En este tipo de modulación la
portadora cambia su amplitud en función de la señal a enviar.
6.−Sistema NTSC: Señal de videocolor:
6.1−Esquema de bloques para la obtención de la señal de crominancia
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6.2−Determinar los valores de A−Y y R−Y en una cámara que enfoca un objeto amarillo
Cuando exploramos un fondo amarillo, la cámara de color produce una salida de Rojo=1, Verde=1 y Azul=0
de lo que deducimos=
6.3−De qué dependerá el módulo del vector de crominancia
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Dependerá del valor de la señal A−Y mientras que el argumento dependerá del valor de R−Y.
6.4−Qué señales forman una onda modulada en amplitud
− La portadora sin modular para poder eliminarla después de la modulada.
− La llamada banda lateral superior, con una frecuencia de valor igual a la suma de la portadora y
moduladora. Su amplitud es la mitad que la de la moduladora
− La banda lateral inferior cuya frecuencia es la resta de la frecuencia de la portadora menos la de la
moduladora. Su amplitud es también la mitad de la moduladora.
Si se suma estas tres señales obtenemos la señal modulada en amplitud.
6.5−Razona por qué la crominancia de una imagen blanca es cero
Si tenemos una imagen blanca, los valores de R, V y A será 1 con lo que la luminancia será 1. Así pues, las
señales de R−Y y A−Y serán 0 con lo que la crominancia será cero.
6.6−Cómo se suprime la onda portadora al modular una señal en amplitud
Se le restará esa onda a la recibida con lo que nos quedará la información transmitida (onda moduladora).
7.−Señal Y./ Señal Q.:
7.1−Define que es ancho de banda de una señal
Se denomina ancho de banda de una señal a las frecuencias que ocupa al transmitirse. Por eso una señal que
transporte música tendrá un ancho de banda de 20Khz(20Hz−20Khz), además de lo que se añada dependiendo
del de modulación.
7.2−Por qué se emplean las señales Y y Q
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Según estudios científicos la mayor agudeza visual del ojo humano se establece en torno a los tonos
anaranjados. Por otra parte tenemos que la menor agudeza se da en los púrpuras. Con esto, este sistema
cambia el eje R−Y por el del naranja y el A−Y por el del púrpura, con lo que se consigue un eje de
modulación preferible.
7.3−Diferentes circuitos que forman el receptor a color NTSC
− Sintonizador VHF−UHF
− Amplificador de F.I.
− Detector de vídeo
− Circuito de sonido
− Previo de vídeo
− Trampa de 3.58
− Línea de retardo de luminancia
− Amplificador Y
− Amplificador de croma
− Demodulador I
− Demodulador Q
− Matriz y amplificador de diferencia de color
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− Oscilador de 3.58
8.−Sistema PAL:
8.1−Explica el inconveniente del sistema NTSC y sus consecuencias
El problema con el que nos encontramos en el sistema NTSC es que la señal de crominancia es un vector cuyo
ánguilo de fase respecto a la señal A−Y es el matiz del color y cuya amplitud viene dada en función de su
saturación. Esta fase puede sufrir un corrimiento en la transmisión de la señal por lo que el matiz del color
cambiaría completamente. Por eso los receptores NTSC tiene un corrector manual de matiz.
8.2−Diferentes circuitos que forman el receptor a color PAL
− Sintonizador VHF−UHF
− Amplificador de F.I. y controlador de vídeo
− Amplificador de luminancia y crominancia
− Circuito decodificador
− Matriz y salida de vídeo
− Circuito de sonido
− Circuitos de barrido
− Circuitos auxiliares
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