Fundamentos de Electrónica: Sensores de Imagen, Modulación AM/FM y Tubos CRT

Sensores de Imagen: Captura y Almacenamiento Digital

Los sensores de imagen consisten en una matriz de microceldas sensibles a la luz; cada una puede ser considerada como un capacitor que almacena carga eléctrica proporcional al nivel de luz que recibió. Un sistema electrónico recolecta la carga eléctrica de toda la matriz y la guardará como archivo fotográfico, dejando todos los capacitores descargados para la próxima foto. Los editores fotográficos, como Photoshop, pueden disminuir aún más el tamaño de los archivos fotográficos, como el JPEG, especialmente si van dirigidos a páginas web.

Modulación de Señales: AM y FM

Frente a la imposibilidad de transmitir señales de audio a través de equipos transmisores y antenas normales, surgió la necesidad de adoptar una solución empleando las técnicas de modulación. Como verás, modular una onda significa cambiar alguno de sus tres parámetros principales: amplitud, frecuencia y fase.

Modulación de Amplitud (AM)

Si cambiamos la amplitud de una onda de alta frecuencia, llamada portadora, al ritmo del mensaje que queremos enviar, se denominará Amplitud Modulada (AM). La portadora (que llevará el mensaje) es una onda de alta frecuencia cuyos cambios de amplitud son iguales al mensaje. Entonces, cuando la onda modulada se transmita y llegue al receptor, la electrónica del mismo se dedicará a interpretar dichos cambios de amplitud que contienen el mensaje de interés, descartando la onda portadora de alta frecuencia que solo sirve para transportar el mensaje que el oído no podrá escuchar.

Ventajas y Desventajas de AM

• Desventaja: Baja calidad sonora, dado que la máxima frecuencia de mensaje transmitida es de aproximadamente 5 kHz.
• Desventaja: Sensibilidad a interferencias, ya que los receptores de AM son muy sensibles a interferencias, generalmente causadas por descargas eléctricas en días de tormentas.
• Ventaja: Mayor alcance que en FM, dado que las frecuencias en que se transmite permiten la propagación ionosférica.

Modulación de Frecuencia (FM)

A diferencia de AM, donde cambiaba la amplitud de la portadora, en FM dicha portadora varía su frecuencia en ±75 kHz respecto a su valor nominal. Se establece un ancho total asignado a cada emisora de 200 kHz o 0.2 MHz.

Ventajas de FM

• Prácticamente insensible a interferencias eléctricas por tormentas.
• Mejor calidad sonora, dado que transmite a un ancho de banda mayor que el asignado a su antecesora AM.

El Tubo de Rayos Catódicos (CRT): Formación de Imágenes

Un tubo de imagen (o Tubo de Rayos Catódicos - CRT) es una ampolla de vidrio a la que se le ha practicado el vacío en su interior. La parte más angosta del tubo se llama cañón electrónico. En el mismo se elaboran los electrones que terminarán formando las imágenes que se observarán en la pantalla, es decir, en la parte ancha.

Componentes del Cañón Electrónico

En el cañón tenemos un cátodo y un filamento. El primero emite los electrones; el segundo lo calienta para que pueda emitir tales electrones. Rodeando al cátodo, un cilindro de mayor diámetro y con un orificio (la rejilla de control) contiene la emisión electrónica que escapará controlada por el orificio mencionado.

Enfoque y Aceleración de Electrones

Como los electrones tienen carga negativa, tenderán a dispersarse. Y como es necesario concentrarlos y dirigirlos hacia la pantalla, un juego de ánodos los enfocarán y acelerarán hacia su destino final: la pantalla. Al impactar sobre el fósforo de la pantalla, los electrones emitirán luz, formando así la imagen.