Televisore con tubo a raggi catodici

Materie:	Riassunto
Categoria:	Fisica
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Data:	15.06.2005
Numero di pagine:	8
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TELEVISORE CON TUBO A RAGGI CATODICI
Il televisore si compone di un sintonizzatore, formato da amplificatore a radiofrequenza, oscillatore e mescolatore, di un amplificatore a media frequenza, di un rivelatore video sincrono, di un amplificatore video e di un tubo a raggi catodici (cinescopio) che si allarga in una superficie piana detta schermo. Il segnale ricevuto determina l'intensità del fascio di elettroni che colpisce il materiale luminescente dello schermo, definendo le immagini attraverso la variazione della luminosità da un punto all'altro. Nel televisore a colori le modifiche riguardano il cinescopio che è costituito da tre cannoni elettronici, uno per ogni colore principale, la lamina metallica (maschera) dotata di numerosissimi fori e lo schermo, sul quale si trovano tre tipi di sostanze fluorescenti che, colpite dal fascio elettronico diretto dalla maschera, emettono luce in uno dei tre colori primari. I televisori sono caratterizzati dalla frequenza d'immagine, intesa come numero d'immagini trasmesse al secondo e dal numero di righe orizzontali che suddividono l'immagine stessa. Nel tubo a raggi catodici un sottile fascio di elettroni notevolmente accelerati viene guidato in modo da percorrere la superficie di uno schermo rettangolare secondo una sequenza ripetuta sistematicamente rispetto all'osservatore, da destra a sinistra (righe) e dall'alto al basso (quadro). Questo raggio dev’essere molto sottile, per permettere una buona definizione dell'immagine; così come un pittore ha bisogno di un pennello sottile se vuole dipingere dei particolari minuti. Ed ecco perché il raggio illumina una superficie minima dello schermo, che può in pratica essere considerata addirittura puntiforme. Per dipingere l’immagine su tutta l'area dello schermo, il raggio di elettroni deve percorrerlo dunque tutto, un punto dopo l'altro. Il pennello di elettroni, urtando contro un sottile strato di materiali luminescenti (fosfori) disposto sulla parete interna dello schermo, produce una luminosità proporzionale, in ogni punto, alla quantità degli elettroni incidenti. Il pennello elettronico, opportunamente modulato in intensità durante il suo percorso lungo le righe, in cui resta suddiviso lo schermo, dà luogo a un insieme di punti più o meno luminescenti tali da permettere la riproduzione ottica delle immagini televisive.
Se i fosfori distribuiti sullo schermo del catodo sono dello stesso tipo si ha la visione in bianco e nero; se invece sono di vario tipo e distribuiti sullo schermo in modo da poter riprodurre i tre colori fondamentali (rosso, blu e verde) in proporzione opportuna, si realizza la visione a colori. Il catodo in tal caso può essere dotato di un solo cannone elettronico il cui pennello viene fatto cadere su strisce orizzontali alternate dei tre fosfori (chromatron) o di tre cannoni elettronici, uno per ciascuno dei tre colori fondamentali, i cui pennelli elettronici vengono fatti incidere, attraverso i fori di un'opportuna maschera metallica, su una serie di terne di fosfori dei tre colori fondamentali (colortron).
Il tubo a raggi catodici, necessita di un alto voltaggio per ottenere che il fascio d’elettroni, emessi dal catodo, raggiunga la superficie di fosforo per produrre il punto luminoso, il quale, grazie ai circuiti di deflessione ( verticale e orizzontale ) percorre la superficie dello schermo per creare l’immagine.Questo alto voltaggio in corrente continua è direttamente proporzionale alla grandezza del cinescopio, tanto più è grande lo schermo, tanto più è elevato il voltaggio richiesto, con una relazione approssimativa di circa 1100, 1200V per pollice. Questa tensione è generata dal secondario ad alto voltaggio del trasformatore eat (Flyback) rettificato da diodi ( generalmente contenuti dentro la struttura del trasformatore ) e collegato al cinescopio tramite un cavo speciale ad alto isolamento ed un connettore particolare chiamato “ventosa”. Il cinescopio sulla superficie esterna del cono o campana di vetro, ha una pellicola conduttrice chiamata “Acquadag” connessa alla massa del circuito della tv o monitor, nella superficie interna della campana ha un rivestimento simile che forma parte dell’anodo del cinescopio, questo è l’elettrodo al quale è connessa l’alta tensione per consentire di “sparare” il fascio di elettroni sopra lo schermo.Queste due coperture, interna ed esterna formano un condensatore, il cui dielettrico è il vetro dell’ampolla del cinescopio sul quale si trovano.Questo condensatore essendo connesso tra il terminale dell’alta tensione e la massa si comporta come un filtro per la fonte dell’alta tensione. All’accensione dell’apparecchio questo condensatore si carica tra le sue armature di una differenza di potenziale di un migliaio di volt. Si dice comunemente che il TRC è “caricato”.Questa carica di energia immagazzinata, può essere pericolosa per chi deve deconnettere o maneggiare il connettore ad alta tensione del TRC.
CATODO:L'elettrodo o polo negativo di una cella elettrolitica, verso cui migrano gli ioni positivi (cationi). Più in generale, in una catena galvanica si definisce c. l'elettrodo entro il quale fluisce la corrente convenzionale proveniente dal conduttore elettrolitico e sede pertanto di reazioni elettrochimiche di riduzione. A tale elettrodo corrisponde una polarità positiva se la catena galvanica è un generatore, negativa se è una cella elettrolitica. In elettronica, il termine è usato generalmente per indicare un elettrodo che emette elettroni, p. es., per effetto fotoelettronico (c. fotoelettronico o fotocatodo), o per effetto termoelettronico (c. termoelettronico). Nei tubi a vuoto si usano c. termoelettronici (c. caldi) costituiti da materiali a basso lavoro di estrazione, quali il tungsteno, il tungsteno toriato e le miscele di ossidi di bario e stronzio. Nell'ordine, questi materiali hanno una crescente efficienza di emissione, ma resistenza decrescente al bombardamento degli ioni di gas residuo nel tubo a vuoto. Perciò i c. a ossidi sono preferiti per basse tensioni di lavoro, i c. al tungsteno sono usati per tensioni e correnti elevate (tubi trasmittenti e di potenza). Il riscaldamento del c. alla temperatura necessaria per l'emissione di corrente termoelettronica (da 800 a 2200 ºC) è ottenuto dissipando potenza elettrica per effetto Joule nel c. stesso (riscaldamento diretto) o in una spiralina di filo conduttore, detta filamento, posta in contatto col c. (riscaldamento indiretto). Nei tubi a gas, dove accanto all'emissione per effetto termoelettronico si possono verificare anche l'emissione secondaria e l'arco dovuti al bombardamento degli ioni del gas, si possono usare sia c. caldi sia c. freddi, nei quali, cioè, l'emissione di elettroni non avviene per riscaldamento. È da ricordare infine che il c. è la sorgente dei fasci di elettroni in tutta una varietà di componenti, come p. es. il tubo a raggi catodici degli oscilloscopi, il cinescopio del televisore, i tubi da ripresa televisiva (vidicon, orthicon), il microscopio elettronico, i tubi per microonde, i generatori di raggi X, i tubi a plasma di alcuni laser a gas.

TELEVISORE CON TUBO A RAGGI CATODICI
Il televisore si compone di un sintonizzatore, formato da amplificatore a radiofrequenza, oscillatore e mescolatore, di un amplificatore a media frequenza, di un rivelatore video sincrono, di un amplificatore video e di un tubo a raggi catodici (cinescopio) che si allarga in una superficie piana detta schermo. Il segnale ricevuto determina l'intensità del fascio di elettroni che colpisce il materiale luminescente dello schermo, definendo le immagini attraverso la variazione della luminosità da un punto all'altro. Nel televisore a colori le modifiche riguardano il cinescopio che è costituito da tre cannoni elettronici, uno per ogni colore principale, la lamina metallica (maschera) dotata di numerosissimi fori e lo schermo, sul quale si trovano tre tipi di sostanze fluorescenti che, colpite dal fascio elettronico diretto dalla maschera, emettono luce in uno dei tre colori primari. I televisori sono caratterizzati dalla frequenza d'immagine, intesa come numero d'immagini trasmesse al secondo e dal numero di righe orizzontali che suddividono l'immagine stessa. Nel tubo a raggi catodici un sottile fascio di elettroni notevolmente accelerati viene guidato in modo da percorrere la superficie di uno schermo rettangolare secondo una sequenza ripetuta sistematicamente rispetto all'osservatore, da destra a sinistra (righe) e dall'alto al basso (quadro). Questo raggio dev’essere molto sottile, per permettere una buona definizione dell'immagine; così come un pittore ha bisogno di un pennello sottile se vuole dipingere dei particolari minuti. Ed ecco perché il raggio illumina una superficie minima dello schermo, che può in pratica essere considerata addirittura puntiforme. Per dipingere l’immagine su tutta l'area dello schermo, il raggio di elettroni deve percorrerlo dunque tutto, un punto dopo l'altro. Il pennello di elettroni, urtando contro un sottile strato di materiali luminescenti (fosfori) disposto sulla parete interna dello schermo, produce una luminosità proporzionale, in ogni punto, alla quantità degli elettroni incidenti. Il pennello elettronico, opportunamente modulato in intensità durante il suo percorso lungo le righe, in cui resta suddiviso lo schermo, dà luogo a un insieme di punti più o meno luminescenti tali da permettere la riproduzione ottica delle immagini televisive.
Se i fosfori distribuiti sullo schermo del catodo sono dello stesso tipo si ha la visione in bianco e nero; se invece sono di vario tipo e distribuiti sullo schermo in modo da poter riprodurre i tre colori fondamentali (rosso, blu e verde) in proporzione opportuna, si realizza la visione a colori. Il catodo in tal caso può essere dotato di un solo cannone elettronico il cui pennello viene fatto cadere su strisce orizzontali alternate dei tre fosfori (chromatron) o di tre cannoni elettronici, uno per ciascuno dei tre colori fondamentali, i cui pennelli elettronici vengono fatti incidere, attraverso i fori di un'opportuna maschera metallica, su una serie di terne di fosfori dei tre colori fondamentali (colortron).
Il tubo a raggi catodici, necessita di un alto voltaggio per ottenere che il fascio d’elettroni, emessi dal catodo, raggiunga la superficie di fosforo per produrre il punto luminoso, il quale, grazie ai circuiti di deflessione ( verticale e orizzontale ) percorre la superficie dello schermo per creare l’immagine.Questo alto voltaggio in corrente continua è direttamente proporzionale alla grandezza del cinescopio, tanto più è grande lo schermo, tanto più è elevato il voltaggio richiesto, con una relazione approssimativa di circa 1100, 1200V per pollice. Questa tensione è generata dal secondario ad alto voltaggio del trasformatore eat (Flyback) rettificato da diodi ( generalmente contenuti dentro la struttura del trasformatore ) e collegato al cinescopio tramite un cavo speciale ad alto isolamento ed un connettore particolare chiamato “ventosa”. Il cinescopio sulla superficie esterna del cono o campana di vetro, ha una pellicola conduttrice chiamata “Acquadag” connessa alla massa del circuito della tv o monitor, nella superficie interna della campana ha un rivestimento simile che forma parte dell’anodo del cinescopio, questo è l’elettrodo al quale è connessa l’alta tensione per consentire di “sparare” il fascio di elettroni sopra lo schermo.Queste due coperture, interna ed esterna formano un condensatore, il cui dielettrico è il vetro dell’ampolla del cinescopio sul quale si trovano.Questo condensatore essendo connesso tra il terminale dell’alta tensione e la massa si comporta come un filtro per la fonte dell’alta tensione. All’accensione dell’apparecchio questo condensatore si carica tra le sue armature di una differenza di potenziale di un migliaio di volt. Si dice comunemente che il TRC è “caricato”.Questa carica di energia immagazzinata, può essere pericolosa per chi deve deconnettere o maneggiare il connettore ad alta tensione del TRC.
CATODO:L'elettrodo o polo negativo di una cella elettrolitica, verso cui migrano gli ioni positivi (cationi). Più in generale, in una catena galvanica si definisce c. l'elettrodo entro il quale fluisce la corrente convenzionale proveniente dal conduttore elettrolitico e sede pertanto di reazioni elettrochimiche di riduzione. A tale elettrodo corrisponde una polarità positiva se la catena galvanica è un generatore, negativa se è una cella elettrolitica. In elettronica, il termine è usato generalmente per indicare un elettrodo che emette elettroni, p. es., per effetto fotoelettronico (c. fotoelettronico o fotocatodo), o per effetto termoelettronico (c. termoelettronico). Nei tubi a vuoto si usano c. termoelettronici (c. caldi) costituiti da materiali a basso lavoro di estrazione, quali il tungsteno, il tungsteno toriato e le miscele di ossidi di bario e stronzio. Nell'ordine, questi materiali hanno una crescente efficienza di emissione, ma resistenza decrescente al bombardamento degli ioni di gas residuo nel tubo a vuoto. Perciò i c. a ossidi sono preferiti per basse tensioni di lavoro, i c. al tungsteno sono usati per tensioni e correnti elevate (tubi trasmittenti e di potenza). Il riscaldamento del c. alla temperatura necessaria per l'emissione di corrente termoelettronica (da 800 a 2200 ºC) è ottenuto dissipando potenza elettrica per effetto Joule nel c. stesso (riscaldamento diretto) o in una spiralina di filo conduttore, detta filamento, posta in contatto col c. (riscaldamento indiretto). Nei tubi a gas, dove accanto all'emissione per effetto termoelettronico si possono verificare anche l'emissione secondaria e l'arco dovuti al bombardamento degli ioni del gas, si possono usare sia c. caldi sia c. freddi, nei quali, cioè, l'emissione di elettroni non avviene per riscaldamento. È da ricordare infine che il c. è la sorgente dei fasci di elettroni in tutta una varietà di componenti, come p. es. il tubo a raggi catodici degli oscilloscopi, il cinescopio del televisore, i tubi da ripresa televisiva (vidicon, orthicon), il microscopio elettronico, i tubi per microonde, i generatori di raggi X, i tubi a plasma di alcuni laser a gas.