Tehnologia computerelor va vedea progrese majore în modelarea sofisticată tridimensională și procesarea imaginilor, utilizatorii vor vedea computere desktop cu puterea de calcul a super-computerelor de astăzi. Chiar și capacitățile grafice ar fi disponibile pentru utilizatorul mediu la un cost rezonabil. Pentru a face acest lucru, vor fi necesare monitoare de înaltă rezoluție. Există diferite sisteme de afișare, cum ar fi tuburile cu raze catodice (CRT), afișajele cu cristale lichide (LCD), afișajele electroluminescente (ELD), afișajele cu plasmă și diodele emițătoare de lumină (LED) sunt disponibile în tehnologia actuală. Aici vom discuta despre tubul cu raze catodice (CRT).
Principiul de lucru
Când cele două plăci metalice sunt conectate la un tensiune înaltă sursă, placa încărcată negativ numită catod emite o rază invizibilă. Raza catodică este trasă către placa încărcată pozitiv, numită anod, unde trece printr-o gaură și continuă să călătorească către celălalt capăt al tubului. Când raza lovește suprafața special acoperită, raza catodică produce o fluorescență puternică sau o lumină puternică. Când un câmp electric este aplicat peste tubul catodic, raza catodică este atrasă de placa care poartă sarcini pozitive. Prin urmare, o rază catodică trebuie să fie formată din particule încărcate negativ. Un corp încărcat în mișcare se comportă ca un magnet mic și poate interacționa cu un câmp magnetic extern. Electronii deviați de câmpul magnetic. Și, de asemenea, când câmpul magnetic extern este inversat, fasciculul electronic este deviat în direcția opusă.
Într-un tub cu raze catodice, catodul este un filament încălzit și este plasat în vid. Raza este un flux de electroni care revarsă în mod natural un catod încălzit în vid. Electronii sunt negativi. Anodul este pozitiv, deci atrage electronii care se revarsă de pe catod. În tubul catodic al unui televizor, fluxul de electroni este focalizat de un anod de focalizare într-un fascicul strâns și apoi accelerat de un anod de accelerare. Acest fascicul strâns și de mare viteză de electroni zboară prin vidul din tub și lovește ecranul plat de la celălalt capăt al tubului. Acest ecran este acoperit cu fosfor, care luminează atunci când este lovit de fascicul.
Funcționarea CRT
Tubul cu raze catodice (CRT) este un ecran de afișare a computerului, utilizat pentru a afișa ieșirea într-un semnal video compozit standard. Funcționarea CRT depinde de mișcarea unui fascicul de electroni care se mișcă înainte și înapoi pe partea din spate a ecranului. Sursa fasciculului de electroni este pistolul de electroni, pistolul este situat în gâtul îngust și cilindric din partea posterioară extremă a unui CRT, care produce un flux de electroni prin emisie termionică. De obicei, un CRT are un ecran fluorescent pentru a afișa semnalul de ieșire. Un CRT simplu este prezentat mai jos.
Tub catodic
Funcționarea unui monitor CRT este foarte simplă. Un tub cu raze catodice este format din unul sau mai multe tunuri electronice, eventual plăci interne de deviere electrostatică și o țintă de fosfor. CRT are trei fascicule de electroni - unul pentru fiecare (roșu, verde și albastru) este clar arătat în figură. Fasciculul de electroni produce un punct vizibil mic și luminos atunci când lovește ecranul acoperit cu fosfor. În fiecare dispozitiv de monitorizare, întreaga zonă frontală a tubului este scanată în mod repetat și sistematic într-un model fix numit raster. O imagine (raster) este afișată prin scanarea fasciculului de electroni pe ecran. Țintele fosforului încep să se estompeze după un timp scurt, imaginea trebuie să fie reîmprospătată continuu. Astfel, CRT produce cele trei imagini color care sunt culori primare. Aici am folosit o rată de 50 Hz pentru a elimina pâlpâirea prin reîmprospătarea ecranului.
Principalele părți ale tubului catodic sunt catodul, grila de control, plăcile deviante și ecranul.
Catod
Încălzitorul menține catodul la o temperatură mai mare și electronii curg din catodul încălzit către suprafața catodului. Anodul de accelerare are o gaură mică în centrul său și este menținut la un potențial ridicat, care este de polaritate pozitivă. Ordinea această tensiune este de la 1 la 20 kV, relativ la catod. Această diferență de potențial creează un câmp electric direcționat de la dreapta la stânga în regiunea dintre anodul de accelerare și catod. Electronii trec prin orificiul din anod care se deplasează cu o viteză orizontală constantă de la anod la ecranul fluorescent. Electronii lovesc zona ecranului și luminează puternic.
Grila de control
Grila de control reglează luminozitatea punctului de pe ecran. Prin controlul numărului de electroni de către anod și, prin urmare, anodul de focalizare asigură faptul că electronii care părăsesc catodul în direcții ușor diferite sunt focalizați până la un fascicul îngust și toți ajung în același loc pe ecran. Întregul ansamblu de catod, rețea de control, anod de focalizare și electrod de accelerare se numește pistol de electroni.
Plăci deviante
Două perechi de plăci deviante permit fasciculul de electroni. Un câmp electric între prima pereche de plăci deviază electronii pe orizontală, iar un câmp electric între a doua pereche îi deviază vertical, electronii călătorind în linie dreaptă de la gaura din anodul de accelerare la centrul ecranului atunci când nu există câmpuri deviante sunt prezente, unde produc un punct luminos.
Ecran
Acesta poate fi circular sau dreptunghiular. Ecranul este acoperit cu un tip special de material fluorescent. Materialul fluorescent își absoarbe energia și retransmite lumină sub formă de fotoni atunci când fasciculul de electroni lovește ecranul. Când se întâmplă, unii dintre ei ricoșează înapoi la fel ca sărind dintr-o minge de cricket de pe un perete. Aceștia se numesc electroni secundari. Acestea trebuie absorbite și returnate în catod dacă nu este așa cum se acumulează în apropierea ecranului și produc încărcare spațială sau nor de electroni. Pentru a evita acest lucru, acoperirea acvatică se aplică pe partea de pâlnie a CRT din interior.
Avantajele CRT
- CRT-urile sunt mai puțin costisitoare decât alte tehnologii de afișare.
- Acestea funcționează la orice rezoluție, geometrie și raport de aspect, fără a reduce calitatea imaginii.
- CRT-urile produc cea mai bună culoare și scară de gri pentru toate calibrările profesionale.
- Unghi de vizualizare excelent.
- Păstrează o luminozitate bună și oferă un serviciu de lungă durată.
Caracteristicile CRT
Utilizarea tehnologiei CRT a scăzut rapid de la introducerea LCD-urilor, dar acestea sunt încă imbatabile în anumite moduri. Monitoarele CRT sunt utilizate pe scară largă în mai multe dispozitive electrice, cum ar fi ecranele computerelor, televizoarele, ecranele radar și osciloscoapele utilizate în scopuri științifice și medicale.
Acum aveți o idee clară despre tubul catodic și dacă aveți întrebări cu privire la acest subiect sau electrice și proiecte electronice lăsați comentariile de mai jos.
Credit foto:
- Tub de raze catodice de allaboutcircuits
