TUBO DE IMAGEM

O tubo de raio catódico

Quase todas as TVs em uso atualmente contam com um aparelho conhecido como tubo de raio catódico, ou CRT, para exibir suas imagens. LCDs e telas de plasma também são usadas, mas as CRTs são mais comuns, sendo possível fazer uma tela de televisão com milhares de lâmpadas comuns de 60 watts. Você pode já ter visto algo como isso em eventos ao ar livre, como em jogos de futebol. Vamos começar com o CRT, contudo, porque CRTs ainda são o modo mais comum de exibir imagens hoje em dia.

Os termos ânodo e cátodo são usados em eletrônica como sinônimos para terminais positivos e negativos. Por exemplo: você pode se referir ao terminal positivo de uma bateria como o ânodo e o terminal negativo como cátodo.

Em um tubo de raio catódico, o “cátodo” é um filamento aquecido (não diferente do filamento em uma lâmpada normal). O filamento aquecido está em um vácuo criado dentro de um “tubo” de vidro. O “raio” é um fluxo de elétrons que naturalmente saem do catodo aquecido para o vácuo.

Os elétrons são negativos. O ânodo é positivo. Por essa razão, ele atrai os elétrons do cátodo. Em um tubo de raios catódicos de TV, o fluxo de elétrons é focalizado formando um raio (ou feixe) concentrado e acelerado por um dispositivo de aceleração localizado logo após o cátodo. Esse feixe de elétrons acelerados viaja pelo vácuo no tubo e atinge a tela plana na outra extremidade do tubo. Essa tela é revestida de fósforo e brilha quando atingida pelo feixe.

Dentro de um CRT

Há um cátodo e um par (ou mais) de ânodos, uma tela revestida de fósforo e um revestimento condutivo dentro do tubo para absorver os elétrons que se acumulam na extremidade da tela do tubo. Entretanto, no diagrama abaixo, você pode ver que não há modo de "direcionar" o feixe, que sempre vai parar em um ponto pequeno bem no centro da tela.

Isso acontece porque se você olhar dentro de qualquer aparelho de TV, vai descobrir que o tubo possui bobinas de fio. Na próxima página, você vai ter uma boa visão das bobinas de direcionamento.

Bobinas de direcionamento

As figuras a seguir dão três visões diferentes de um conjunto comum de bobinas de direcionamento:

Note um grande eletrodo preto conectado ao tubo próximo da tela: ele está conectado internamente ao revestimento condutivo

As bobinas de direcionamento são simplesmente enrolamentos de cobre (veja Como funcionam os eletroímãs para mais detalhes sobre as bobinas). Essas bobinas são capazes de criar campos magnéticos dentro do tubo e os feixes de elétrons respondem aos campos. Um conjunto de bobinas cria um campo magnético que move o feixe de elétrons verticalmente, ao passo que outro conjunto move o feixe horizontalmente. Controlando a tensão das bobinas, pode-se posicionar o feixe de elétrons em qualquer ponto da tela.

Fósforo

Fósforo é um material que, quando exposto à radiação, emite luz visível. A radiação deve ser de luz ultravioleta ou um feixe de elétrons. Qualquer cor fluorescente é, na realidade, fósforo - as cores fluorescentes absorvem a luz ultravioleta invisível e emitem luz visível em uma cor característica.

Em um CRT, o fósforo reveste o interior da tela. Quando os feixes de elétrons atingem o fósforo, ele faz a tela brilhar. Em uma TV preto e branco, o fósforo brilha branco quando atingido. Em uma TV colorida, existem três fósforos organizados como pontos e linhas que emitem luz vermelha, verde e azul e, também, três feixes de elétrons para iluminar as três cores diferentes juntas.

Há milhares de fósforos diferentes formulados. Eles são caracterizados pela emissão de cor e pelo tempo de duração da emissão depois que são excitados.

O sinal da TV preto e branco

Em uma TV preto e branco, a tela é revestida com fósforo branco e os feixes de elétrons "pintam" uma imagem na tela movimentando os feixes de elétrons através do fósforo uma linha por vez. Para pintar a tela inteira, os circuitos eletrônicos dentro da TV usam bobinas magnéticas para mover os feixes de elétrons em um padrão de escaneamento, através e para baixo da tela. O feixe pinta uma linha através da tela, da esquerda para a direita. Ele então rapidamente segue de volta (e para baixo) para o lado esquerdo, move-se rapidamente para a direita e pinta outra linha horizontal, e assim por diante, por toda a tela, deste modo:

Nessa figura, as linhas azuis representam linhas que os feixes de elétrons estão pintando na tela da esquerda para a direita, ao passo que o tracejado de linhas vermelhas representa os feixes viajando de volta para a esquerda. Quando o feixe alcança o lado direito da linha inferior, ele tem que voltar para o canto esquerdo superior da tela, como representado pela linha verde na figura. Quando o feixe está pintando, está ligado, e quando está voltando, está desligado, para que não deixe uma trilha na tela. A expressão resolução horizontal é usada para se referir ao movimento do feixe voltando para a esquerda no final de cada linha, ao passo que a expressão resolução vertical se refere ao movimento de baixo para cima.

Enquanto o feixe pinta cada linha da esquerda para a direita, a intensidade do raio é mudada para criar diferentes tonalidades de preto, cinza e branco pela tela. Como o espaço entre as linhas é muito curto, o cérebro integra todas como uma única imagem. Uma tela de TV normalmente tem 480 linhas visíveis de cima até embaixo.