Tubo de rayos catódicos (CRT): funcionamiento, componentes y tipos

Resumen

El documento explica el funcionamiento del tubo de rayos catódicos (TRC), basado en válvulas de vacío y un haz de electrones que explora la pantalla. Describe los componentes principales, como el cañón electrónico, el sistema de deflexión y la pantalla luminiscente con máscara de sombra. También compara los tipos de tubos Delta, PIL y Trinitron.

Puntos clave

El TRC genera un haz de electrones que recorre la pantalla mediante un sistema de campos y produce la imagen transmitida desde la cámara.
El cañón electrónico genera, regula, acelera y concentra los electrones; en los tubos de color usa tres cañones independientes.
El sistema de deflexión, formado por bobinas verticales y horizontales, desplaza el haz para realizar los barridos de pantalla mediante campos electromagnéticos.
La máscara de sombra define el punto de impacto de cada electrón sobre los luminóforos agrupados en tríadas de color.
El tubo Delta dispone los tres cañones en los vértices de un triángulo equilátero y se usó en ordenadores.
El tubo PIL, con cañones en línea horizontal, introdujo los tubos autocorregibles, ajustando la pureza de color y la convergencia estática.
El tubo Trinitron usa un cañón electroestático y una rejilla de apertura vertical en lugar de la máscara perforada.

Ponte a prueba

Introducción al Tubo de Rayos Catódicos (TRC)

El Tubo de Rayos Catódicos (TRC) utiliza el principio de las válvulas de vacío para generar un haz de electrones que se desplaza por un sistema de campos, permitiendo la exploración de la pantalla. Cuando los electrones chocan contra la pantalla, el usuario, que se encuentra en el lado opuesto, observa una iluminación para cada punto, y el conjunto crea la imagen transmitida desde la cámara.

Componentes Principales del TRC

Cañón Electrónico

Encargado de recibir señales procedentes de la señal de video. Esta señal genera un haz de electrones que ilumina la pantalla. Como el tubo es de color, utilizará tres cañones independientes. Su estructura está diseñada para generar, regular, acelerar y concentrar electrones que chocarán sobre la pantalla.

Partes del Cañón Electrónico:

Cátodo: Transfiere los electrones que llegan desde el amplificador final de video a los amplificadores RGB.
Filamentos: Provocan la emisión de electrones provenientes del cátodo, estando en calentamiento constante. La polarización de estos filamentos se extrae de un segundo transformador.
Rejilla de Control: Regula la cantidad de electrones que pasarán a la zona de aceleración.
Rejilla de Pantalla: Es el paso posterior a la aceleración de los electrones. Se polariza con una tensión de 300 y 500 V, procedentes del triplicador.
Electrodo de Enfoque: Centra el flujo electrónico para que un pincel lo represente lo más fino posible en la pantalla.
Ánodo Acelerador: Acelera los electrones para que lleguen a la pantalla.

Sistema de Deflexión

Ubicada en la ampolla de vidrio, efectúa el movimiento del haz electrónico para los barridos de pantalla. El movimiento de este sistema puede producir alteraciones. Existen dos tipos de sistemas: vertical y horizontal, que gobiernan los electrones mediante campos electromagnéticos.

Pantalla Luminiscente

Los flujos confluyen en la máscara de sombra, que es una lámina perforada por orificios. Estos orificios se encargan de definir la zona donde impactará cada uno de los electrones. Estos electrones llegan a la zona fotosensible, la cual está formada por luminóforos agrupados en tres colores, denominados tríada.

Tipos de Tubos de Rayos Catódicos

Tubo Delta

Se basa en el antiguo tubo blanco y negro, pero permite reproducir imágenes con contenido cromático. Se llama así porque los tres cañones están colocados en los vértices de un triángulo equilátero. Los haces coinciden con el eje del TRC de forma que se crucen exactamente en la máscara de sombra. Podemos encontrar estos tubos en ordenadores.

Tubo PIL (Precision In-Line)

Crearon los tubos TRC autocorregibles. Los tres fabricantes coincidieron en la disposición en línea horizontal de los cañones electrónicos. Los ajustes se realizaron mediante bobinas. En el interior de la bobina se introdujeron corrientes de corrección sobre las bobinas deflectoras, lo que consiguió mayor precisión en aspectos como:

Pureza de color: Anillos que giran alrededor del tubo. Estos anillos ajustan la trayectoria de los dos haces. De esta forma, se consigue que el haz incida sobre el color correcto. Su ajuste se realiza logrando un color uniforme RGB.
Convergencia estática: Ajusta el punto exacto desde donde partirán los haces hacia la máscara de sombra.

Tubo Trinitron

Cañón Electroestático:

Gestiona tres haces de electrones con un solo grupo de electrodos. Modifica la trayectoria de los haces de forma que coincidan con el punto de cruce.

Rejilla de Apertura:

Este tubo sustituye a la máscara perforada por una rejilla vertical. Estos hilos proyectan una pequeña sombra en la pantalla.

Pantalla:

Es plana, pero en sentido vertical tiende a crear una imagen curvada. Se introducen un par de bobinas adicionales y se colocan unos imanes para ajustar la convergencia.

Preguntas frecuentes

¿Cómo funciona un tubo de rayos catódicos?

El TRC utiliza el principio de las válvulas de vacío para generar un haz de electrones que recorre la pantalla por un sistema de campos. Cuando los electrones chocan con la pantalla, cada punto se ilumina y el conjunto forma la imagen.

¿Para qué sirve la máscara de sombra?

Es una lámina perforada por orificios que define la zona donde impactará cada electrón. Así los electrones llegan a los luminóforos de cada color de la tríada.

¿En qué se diferencia el tubo PIL del tubo Delta?

El tubo Delta sitúa los tres cañones en los vértices de un triángulo equilátero, mientras que el tubo PIL los dispone en línea horizontal. El PIL incorporó ajustes mediante bobinas para mejorar la pureza de color y la convergencia.