jueves, 16 de abril de 2009

El monitor de tubo de rayos catódicos

Un monitor de rayos catódicos, como el que vamos a utilizar en nuestro proyecto, tiene la siguiente estructura:



Se trata de un tubo de vacío que termina en una pantalla recubierta de fósforo. Al inicio de dicho tubo se encuentra un proyector de electrones. Cuando trabajamos en B/N, este proyector recibe una única señal de entrada, correspondiente a la luminancia que se quiere representar (mayor nivel de dicha señal, más próximo al blanco, y para menor nivel más próximo al negro). En función de esta señal, el proyector “disparará” un haz de electrones hacia la pantalla de fósforo, más intenso cuanto mayor sea el nivel de la señal de entrada. Al impactar en la pantalla de fósforo, los electrones hacen que esta se ilumine en el punto de impacto, tanto más cuanto más intenso sea el haz.

Para ir barriendo todos los puntos de la pantalla, disponemos de bobinas de deflexión. Las de deflexión horizontal están en la parte superior e inferior del tubo, generando un campo eléctrico horizontal y las de deflexión vertical a los lados, generando un campo eléctrico vertical. Estos campos van desplazando el haz para barrer todos los puntos de la pantalla.

El control de las bobinas se consigue mediante dos señales de sincronismo, ambas trenes de pulsos rectangulares. La de sincronismo horizontal tiene un período menor que la de sincronismo horizontal, pues en un solo barrido vertical se hacen varios barridos horizontales. Ambas señales pasan por un oscilador que genera a partir del tren de pulsos una señal en dientes de sierra, de modo que la intensidad de los campos generados por las bobinas va aumentando poco a poco, consiguiendo que el haz de electrones se desplace poco a poco por todos los puntos de la pantalla.

Ahora solo nos queda explicar la diferencia entre el caso B/N y el caso en color. En la mayoría de los monitores se utiliza el sistema RGB, es decir, todos los colores se representan como combinación de tres componentes básicos, rojo (R), verde (G) y azul (B). Según se de más o menos intensidad a cada componente, se van obteniendo distintos colores. En la siguiente tabla se muestran algunas combinaciones sencillas para colores básicos (0 representa mínima intensidad de esa componente y 1 intensidad máxima):



Entonces, nuestro tubo tendrá ahora tres proyectores de electrones, cada uno controlado por la señal de intensidad de uno de los componentes. Cada punto de la pantalla puede ser iluminado únicamente por un haz, de forma que existen máscaras para evitar que se interfieran entre sí. Los puntos se van iluminando alternativamente con las tres señales (cada tres puntos le toca a la misma señal), de forma que para un punto de un monitor B/N necesitamos tres de RGB (un tercio de resolución para el mismo tamaño de pantalla). El ojo no verá los tres puntos diferenciados, sino una combinación lineal de todos, obteniendo el color deseado.

Como en nuestro caso utilizaremos un monitor a color, el interfaz que debemos implementar tendrá como entradas los datos de la FFT y como salida 5 señales, las tres de los componentes RGB y las de sincronismo horizontal y vertical, que debemos generar con los períodos adecuados.

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