Como funciona un televisor

INTRODUCCIÓN
El interior de un aparato de televisión se puede dividir básicamente en dos grandes partes. Un primer grupo
lo constituirían los elementos dedicados a la recepción de la señal y un segundo bloque estaría compuesto
por aquellos elementos que se ocupan de producir la imagen. Realmente, el aparato de televisión, denominado simplemente televisión, debería llamarse receptor de televisión, ya que se trata de un dispositivo capaz de recibir una señal cuyo contenido es el de una imagen producida a distancia.
En primer lugar, vamos a ver cómo se produce la imagen para, a continuación, pasar a la recepción de dicha imagen a través de señales de radio.

PRODUCCIÓN DE LA IMAGEN
La imagen en un televisor es producida por lo que llamamos "tubo de rayos catódicos" (T.R.C). Este elemento
fue creado mucho antes de la invención del televisor y, sin duda, es una pieza fundamental de la televisión
además de constituir uno de los elementos principales de éste, ya que influye de manera primordial en
el tamaño, en la forma y en el precio del aparato (figura 1).
El tubo de rayos catódicos está formado básicamente por cuatro elementos.
En primer lugar se encuentra un "emisor de electrones". Este
elemento está constituido, por lo general, por un cilindro hueco de níquel recubierto en uno de sus extremos por sustancias emisoras de electrones, tales como óxido de bario y estroncio.
Una sustancia emisora de electrones es una sustancia que al
calentarse suficientemente es capaz de expulsar electrones, algo así como una "diminuta bomba" que estuviera constantemente explotando y lanzando electrones en todas direcciones mientras se mantiene caliente.
Al tener forma cilíndrica, se consigue una especie de efecto cañón ya que solo salen hacia fuera aquellos
electrones que van en la dirección que apunta el emisor de electrones.
De ahí que este aparato también sea conocido con el nombre de cañón de electrones.
Una vez que los electrones han salido despedidos de su emisor se encuentran con un "acelerador de electrones" el cual les imprime una velocidad aún mayor de la que tenían
al ser emitidos. El acelerador de electrones consiste simplemente en dos placas suficientemente distanciadas

¿Qué es la Televisión?

La televisión ha avanzado mucho en los últimos años, al principio sólo existían en blanco y negro y después se introdujo la televisión en color. Hoy en día se sigue mejorando la calidad de la imagen y del sonido aplicando todos los avances de la electrónica, como los circuitos integrados, en los aparatos de televisión.

Figura 1

Como funciona un televisor

entre las cuales existe una diferencia de potencial de aproximadamente 400V. Esta diferencia de potencial,
consecuentemente, crea un campo eléctrico que, como vimos, produce una atracción de las partículas cargadas.
Por lo tanto, los electrones, al estar cargados negativamente, son atraídos por las placas y acelerados
en la misma dirección que llevaban.
En cuanto los electrones tienen suficiente velocidad prosiguen su camino en dirección a la pantalla y es
entonces cuando actúan las "unidades de desviación", también llamadas yugos, bobinas deflectoras, etc.
La función de estas unidades, como su propio nombre indica, es desviar la trayectoria del electrón enfocándolo
a un punto de la pantalla determinado.
Quizá éste sea el elemento del tubo donde se requiera mayor precisión, ya que depende de la precisión
de esta unidad que el chorro de electrones incida en una parte u otra de la pantalla (figura 2).

electronica

Esta desviación de la trayectoria del electrón se consigue creando dos campos magnéticos perpendiculares
entre sí, con lo que uno de ellos será responsable de la desviación del electrón en sentido horizontal, mientras
que el otro lo será en el sentido vertical.
La creación del campo magnético se lleva a cabo, como ya vimos en el caso de los altavoces o de los micrófonos,
mediante unas bobinas que van enrrolladas
sobre un núcleo cilíndrico de un material magnético
especial denominado ferroxcube. Este
conjunto, a su vez, suele ir recubierto sobre una
envoltura protectora. Al hacer pasar una corriente
eléctrica por esas bobinas se crea el campo
magnético. Variando la intensidad de esa corriente
se consigue que el campo sea más o menos
intenso y que, por tanto, el electrón se desvíe en un mayor
o menor grado.
Por último está la "pantalla", cuyo interior se encuentra recubierto de una sustancia fluorescente. Dicha
sustancia, cuando recibe el impacto del electrón, produce un desprendimiento de luz prácticamente instantáneo,
algo parecido al flash de una cámara fotográfica, aunque con una intensidad mucho menor (figura 3).

televisor

Hemos visto cómo se puede producir un punto luminoso esporádico en un determinado lugar de la pantalla.
Imaginemos ahora que el emisor de un electrón, en lugar de emitir un electrón, como hemos descrito, emitiese
un "chorro" constante de electrones.
En este caso no veríamos un punto luminoso esporádico sino que sería un punto luminoso fijo en la pantalla. Si, a continuación, hacemos variar uno de los dos campos magnéticos que componen la unidad de desviación y lo hacemos de tal forma que vaya cambiando de sentido, podríamos observar cómo, en la pantalla, el punto luminoso comenzaría a subir y a bajar a lo largo de la pantalla.
La variación del campo magnético puede hacerse a tal velocidad que el punto luminoso comenzaría a subir
y a bajar tan rápidamente que a nuestros ojos ya no parecería un punto moviéndose sino una línea recta.
Si hubiésemos variado el otro campo, lo que habría ocurrido es que en lugar de aparecer una línea vertical se mostraría una línea horizontal.
En realidad, un televisor, al funcionar, está constantemente variando los dos campos magnéticos. Si se hacen variar ambos campos magnéticos podremos conseguir cualquier figura. Esto es lo que ocurre, en líneas generales, en un aparato de televisión.
El "chorro" de electrones va "barriendo" la pantalla de arriba a abajo y de un lado a otro, y vuelta a empezar.
Para comprender mejor este barrido efectuado por los electrones recurriremos a un símil como el siguiente:
supongamos que queremos pintar una pared con un aerosol o
pulverizador de pintura, enseguida comprobaremos que existen infinidad de formas de hacerlo; entre ellas, por
ejemplo, vemos que podríamos colocarnos en la esquina superior izquierda e ir trazando líneas horizontales
con el aerosol, de izquierda a derecha y de arriba a abajo. Bien, pues esto es lo que se hace con el chorro
de electrones dentro del tubo de rayos catódicos, sólo que a unas velocidades mucho mayores que las de
nuestro ejemplo.Todos los elementos que hemos
visto hasta ahora se encuentran dentro del tubo de rayos catódicos. Este, a su vez, se encuentra herméticamente
cerrado y con el vacío hecho en su interior. La razón de que tenga hecho el vacío es lógica ya que en el
aire, como todos sabemos, se encuentra un gran número de moléculas (oxígeno, nitrógeno, vapor de agua, dióxido de carbono...), además de partículas mayores, como pudieran
ser el polvo, el polen, etc. Si el tubo no tuviese hecho el vacío, los electrones emitidos dentro del tubo,
en su camino hasta la pantalla, prácticamente seguro, chocarían con alguna de estas partículas, con lo que
su trayectoria quedaría frustrada, ya que estas partículas son mucho mayores que el electrón y, por tanto, serían
capaces de absorber el golpe sin apenas inmutarse. No obstante, es prácticamente imposible conseguir un vacío perfecto en el interior del tubo de rayos catódicos y, por tanto, siempre va a haber partículas presentes
en él. Sin embargo, al ser mucho menor el número de partículas, al estar hecho el vacío, el problema
de que no lleguen los electrones desde el emisor a la pantalla queda resuelto, ya que lo consiguen la gran
mayoría.
Si el tubo de rayos catódicos no estuviese hecho
al vacío, estaría lleno de partículas extrañas que
chocarían con los electrones (figura 4).

TV


A pesar de todo surge un nuevo problema con
los electrones que no consiguen llegar a la pantalla.
Al chocar los electrones con los átomos se forman
iones, que son partículas mucho más pesadas que
los electrones y que también están cargadas. Estos
iones también chocan con la pantalla y, debido a su gran peso, la deterioran, dando lugar a la aparición
de manchas negras en la pantalla.
La capa de aluminio impide que los iones choquen con la pantalla (figura5).

Como funciona un televisor


Para evitar esto, se coloca sobre la capa fluorescente de la pantalla una fina capa de aluminio. Esta capa
es lo suficientemente fina como para no afectar en absoluto el paso de los electrones. Sin embargo, dado que el
tamaño de los iones producidos por el choque de los electrones con las partículas del aire es mucho mayor,
aquéllos no pueden atravesar la capa de aluminio y por tanto quedan atrapados en su estructura. Un ejemplo
que aclara este efecto es pensar que los iones son como un balón de fútbol mientras que los electrones, en proporción,
serían del tamaño de una canica o incluso más pequeños. La
capa de aluminio podría ser como la red de una portería de fútbol. Vemos claramente como la red impide el paso
del balón de fútbol mientras que prácticamente todas las canicas que lanzásemos la atravesarían, salvo
una pequeñísima proporción que chocarían en la red.

TRANSMISIÓN DE LA IMAGEN

Para comprender bien el mecanismo por el cual aparece una imagen en movimiento en la pantalla tenemos
que hacer unas pequeñas consideraciones sobre la visión del
ojo humano. Está más que probado que si se proyectan fotogramas ligeramente distintos de un ente en movimiento,
y se realiza a una velocidad igual o superior a 16 fotogramas por segundo, el ojo humano no es capaz
de apreciar las interrupciones e integra todas esas imágenes dando la sensación de movimiento. Por debajo
de esa frecuencia de proyección de fotogramas, el ojo comienza a distinguir esas interrupciones, dando
una sensación de movimiento discontinuo, algo parecido a cuando comienzan a encender y apagar los focos
de una discoteca, que parece que la gente baila con movimientos "salteados". Este efecto se puede
apreciar con una linterna en una habitación a oscuras. Si proyectamos la luz sobre una pared y comenzamos a
moverla de un lado hacia otro a una velocidad considerable,
llegará un momento en que comenzaremos a ver, en lugar del
punto de luz producido por la linterna, una línea.
Para obtener esta sensación de movimiento en
una pantalla de televisión se hace un barrido de
imágenes con una frecuencia de 50Hz, frecuencia
que coincide con la de la red. Por tanto, se consiguen formar 50 imágenes cada segundo lo cual es más que suficiente para producir la sensación de movimiento.
Como habremos oído alguna vez, en cada barrido, el chorro de electrones tiene que pasar por "625 líneas" una
a una para ir trazando la imagen deseada.
Este sistema, tan difundido en la actualidad, está empezando a decaer, ya que en Japón, principalmente,
y en Estados Unidos se han fabricado ya las primeras televisiones de alta definición las cuales tienen 1250
líneas en lugar de las 625. Con esto se consigue una mayor calidad de imagen debido a que tienen el doble de definición.
En la actualidad este sistema es utilizado en aparatos tanto en América como en Europa, aunque el sistema
aún no está difundido.
La Televisión en Color Hasta ahora hemos visto cómo se
puede producir una imagen en movimiento en la pantalla de un tubo de rayos catódicos. Sin embargo, la
imagen producida por dicho tubo se trataba de una imagen en blanco y negro, ya que la luz producida por la
pantalla, al incidir el chorro de electrones sobre ella, era luz blanca más o menos intensa. En realidad no tiene
por qué ser blanca, depende del material del que esté hecha la pantalla.
Son muy comunes, por ejemplo, las pantallas de color verde en los osciloscopios.
Vamos pues a ver como es posible obtener una imagen a color en un tubo de rayos catódicos.
Antes de entrar a ver cómo se produce el color en la pantalla de la televisión conviene explicar brevemente
"qué es el color".
La luz es una onda electromagnética igual que la utilizada en la radiodifusión.
Las ondas de radio tienen una determinada frecuencia de aproximadamente unos pocos MHz que
es capaz de excitar los circuitos electrónicos
diseñados para ello, siendo totalmente invisibles e inapreciables para nosotros. Sin embargo, las ondas
electromagnéticas, cuyas frecuencias son de unos 500 millones de MHz, no son en absoluto invisibles al ser humano, ya que constituyen lo que conocemos como luz. Estas
ondas son capaces de estimular al ojo humano, el cual, a su vez, mediante reacciones biológicas, manda la señal al cerebro obteniendo la sensación de luminosidad. Este fenómeno es similar al que se produce cuando
las ondas electrónicas de una frecuencia del orden de los MHz excitan a los osciladores de los aparatos de
radio.
Dependiendo de que la frecuencia sea un poco mayor o menor el ojo recibe la sensación de un color o de
otro. Así, por ejemplo, la luz roja corresponde a una frecuencia de la onda de unos 380 millones de MHz mientras que la luz violeta tiene una frecuencia de 791 millones
de MHz. Entre estas dos frecuencias se encuentra
toda la gama visible de colores. El paso progresivo
de un color a otro se puede apreciar en un fenómeno tan conocido como es el "arco iris". La luz blanca, es
decir, luz exenta de color, es una mezcla de todos
los colores. En realidad, no es necesaria la presencia de todos los colores para la obtención de la luz
blanca ya que esta se puede obtener mediante la mezcla de colores complementarios y de alguna otra forma más.
De manera similar cualquier color se puede obtener como mezcla de otros. Por ejemplo, el color verde se
puede obtener de la mezcla de azul y amarillo. Además, con tres colores base, como pueden ser el rojo, el
azul y el verde, se puede conseguir el resto de los colores a base de mezclarlos en distintas proporciones. Esta
característica es la que se va a utilizar en las pantallas de televisión a color, como veremos.
El Tubo en Delta En la actualidad existen diversos
tipos de pantalla a color. La diferencia
entre ellos radica en la técnica que utilicen. Nosotros vamos a ver el primer tipo de pantalla que se fabricó
allá por los años 50 y que fue la pionera en este tipo de técnicas; nos referimos al tubo en delta.
La primera característica de la pantalla de un televisor a color es que el interior está recubierto por tres
tipos distintos de sustancias luminiscentes.
Cada una de ellas produce un color distinto al ser bombardeada por el chorro de electrones. Estos
tres colores son: el rojo, el azul y el verde. Estas sustancias se encuentran distribuidas homogéneamente a
lo largo de toda la pantalla.
Otra diferencia del tubo de color frente a los de blanco y negro es que en éste existen tres cañones de electrones
en lugar de uno. Estos tres cañones están colocados en la misma posición que el cañón en los tubos convencionales. La orientación relativa de estos es de 120º, al igual que
la orientación de los tubos luminiscentes de la pantalla. Los electrones emitidos por cada cañón inciden
siempre sobre el mismo tipo de sustancia luminiscente.
Así, uno de los cañones incidirá siempre sobre los
puntos azules y, por tanto, se le llamará cañón azul, igualmente tendremos el cañón rojo y el cañón verde.
La figura 6 muestra la colocación relativa de los cañones en un televisor a color.


electronica


Una tercera particularidad del tubo de color es la
presencia de una placa de acero perforada
conocida, con el nombre de máscara de sombras.
La función de dicha máscara consiste en lograr que
cada cañón incida exclusivamente en los luminóforos correspondientes,es decir, que el cañón
azul incida única y exclusivamente sobre la sustancia luminiscente de color azul e igualmente
con los otros dos chorros de electrones.
Esto se consigue gracias a la orientación de los orificios de la máscara.
Una vez que los tres chorros de electrones han incidido sobre sus correspondientes luminóforos, cada
uno de ellos producirá luz roja, verde y azul, respectivamente, con distintas intensidades. La intensidad con la que se produzca la luz dependerá directamente
de la intensidad del chorro de electrones que haya recibido.
Aparecerán, por tanto, tres puntos iluminados en la pantalla.
En la figura 7 se ve que con la mezcla de los tres colores, se obtienen todos los demás.


televisor



Sin embargo, dada la proximidad de los tres puntos entre sí (aproximadamente 1 milímetro) el ojo humano
es incapaz de distinguirlos y los "funde" en un solo punto con el color resultante de la mezcla. Así es como se
consigue un punto de color en una pantalla adecuada para ello. El proceso de obtención de una imagen a
color en movimiento es exactamente igual al de la televisión en blanco y negro, es decir, se va barriendo la
pantalla con el chorro de electrones de un lado hacia el otro y de arriba a abajo, a una velocidad de 50 veces
por segundo.

7 comentarios - Como funciona un televisor

@fico2k
Buen dato.... mete algo de plasma y lcd