INTRODUCCIÓN

Es entretenido ver un partido de nuestro equipo favorito en la televisión un domingo en la tarde, como ver las novelas para las señoras de la casa, pero ¿Como se hace este proceso para ser transmitido?

La imagen es guardada por medio de una cámara de video transformándola a formato digital, luego esta dicha imagen se divide en partes más pequeñas para poder ser enviada por señales por medio de antenas o por cables, luego estas señales llegan al receptor de nuestro televisor convirtiéndolas en imágenes que son visibles al ojo humano. Esta sería una explicación simple de este proceso pero hay muchos factores que tienen que tomarse en cuenta para el desarrollo de este proceso, que se explicara con más detalle en el presente trabajo y detenidamente en la transformación de esta señal como también es convertida por el televisor.

Ya con la información previa de cómo se transmite las señales y explicada los diferentes tipos de sistemas que se manejan en nuestro país que es el NTSC, se desarrollara la construcción de un transmisor de video con entradas RCA conectada a una cámara digital que transmitirá la señal por medio de una antena hacia un canal de televisión en la banda de UHF.

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OBJETIVOS

Entender como es el proceso para transportar una señal de video por medio de las antenas.

Aprender más sobre la transmisión de ondas electromagnéticas a través del aire.

Poner en práctica los conocimientos teóricos adquiridos por medio de la investigación para la creación de un equipo físico que transmita información de video y audio en el aire.

Entender el funcionamiento de la televisión en el proceso de convertir la señal en imágenes visibles al ojo humano.

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DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

Así como los micrófonos pueden captar ondas sonoras y convertirlas en señales eléctricas, las cuales modulan las ondas de radio y pueden ser transmitidas, así, a la distancia, también es posible captar una imagen por medio de una cámara, convertirla en otra señal eléctrica, “subirla” a otra portadora y transmitirla a un punto remoto. Para recuperar los sonidos, basta amplificar las corrientes eléctricas y aplicarlas en parlantes (bocinas) que se encargan de su reproducción.

Una imagen es mucho más compleja que un sonido, lo que exige más que un simple transductor, tipo micrófono, conectado a un transmisor.

La información correspondiente al sonido tiene solamente una dimensión: la onda incide de modo constante sobre el micrófono, que varía con el tiempo. Una imagen no. La misma tiene dos dimensiones (en verdad tiene tres, ¡pero todavía no tenemos televisión tridimensional!) y esto plantea un serio problema para su captación.

La transmisión de imágenes es un poco más compleja, veamos: si tuviéramos una imagen correspondiente a una X, como muestra la figura, para transmitirla, nuestra primera preocupación sería reducir sus dimensiones, o sea: convertirla en una imagen de solamente una dimensión, o también, en una forma diferente. Este recurso que usamos es también empleado cuando deseamos copiar un dibujo muy complicado. En lugar de tomar el dibujo como un todo, lo dividimos en sectores, como muestra la figura de abajo:

Después, "barremos" la figura, copiando cada sector, o cada cuadradito separadamente, lo que es mucho más fácil. Juntando los cuadraditos, tenemos la recomposición del diseño, (esto se explicada con más detalle en el desarrollo del trabajo, como se hace la secciones de imágenes y el barrido).

Del mismo modo, en televisión, para transmitir la imagen, lo que se hace, en primer lugar, es la descomposición en líneas que poseen claros y oscuros, y es esta información la que es llevada

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a su televisor, donde se la recompone. Lo importante en este sistema es que nuestra vista no percibe realmente las líneas, pero sí la imagen en su totalidad, siempre que el número de líneas usado sea suficientemente grande.

Nuestra vista posee una característica, que se llama capacidad de resolución, que nos impide distinguir objetos separadamente, si hay entre ellos distancias muy pequeñas. Dos puntos dibujados en una hoja se ven como uno solo (fundidos) si alejamos esta hoja de nuestra vista hasta una cierta distancia.

Volviendo al problema de la transmisión de la imagen, todo lo que necesitamos entonces es un sistema que "explore" la imagen en líneas horizontales, que transmita las informaciones de claros y oscuros y que permita su recomposición en un aparato distante. Para que tengamos una imagen de buena definición, o sea, que sean visibles detalles pequeños, será necesario un cierto número de líneas, que en el caso de la TV en nuestro país y la mayor parte del conteniente americano se utiliza un sistema NTSC que es de 525 líneas (se explicara más adelante este sistema). Pero esto no es todo. Recuerde que una imagen de TV normalmente está en constante movimiento. Si la "exploración" de la imagen fuera muy lenta, cuando llegamos a su final, el objeto que estamos enfocando ya cambió de posición. La solución para obtener el movimiento, o sea, para poder transmitir imágenes en movimiento, es la misma adoptada en el caso del cine y basada en la persistencia retiniana.

TRANSMISIÓN DE LA SEÑAL

Para poder transmitir una señal primero hay q modificarla y dividirla en líneas y esto lo hace una cámara con su parte principal el tubo de rayos llamado tubo de plumbicon, eso hace el proceso de leer la imagen como si fuera como un papel escrito.

Las distintas partes de este tubo de cámara están contenidas en una ampolla de vidrio en la que se ha hecho el vacio de una longitud que oscila de 10 entre 20 centimitos. En la parte frontal de este tubo se encuentra una placa de material fotosensible o conocido como fotoconductivo (se le llama así porque en ella se genera una tensión eléctrica) en la cual se proyecta la imagen que se va a transmitir, esto depende del color genera intensidades luminosas fuertes o débiles, esto hace que en un lado del lente se genere una imagen eléctrica. Al otro extremo del tubo hay un cañón electrónico que dirige un haz de electrones hacia la placa de señal, radiando el tubo va una bobina de enfoque y otras dos de desviación que hace que el haz de electrones explore la placa con la imagen electrónica de izquierda a derecha y luego pasa a la siguiente línea y así sigue hasta hacer todo el barrido subdividida en líneas.

De este modo la placa transforma la luz incidente en una señal de imagen que se puede llevar al transmisor.

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Las señales provenientes de la cámara de TV y también de los micrófonos colocados en el estudio deben ser transmitidas por ondas electromagnéticas (ondas de radio) hasta su casa. Sin embargo, cuando una imagen está descompuesta en líneas, posee muchos más detalles que un sonido audible, como es captado por un micrófono. Para transmitir señales de una frecuencia hasta 5kHz, necesitamos una banda de frecuencias de por lo menos 10kHz de ancho, lo que significa una limitación para el número de estaciones de ondas medias y cortas, por ejemplo. Para FM, como la banda de sonidos transmitidos es mayor, la banda de frecuencias usadas es también más ancha. Así, una banda de FM puede ocupar un canal hasta 10 veces más ancho que un canal de AM, para que las emisiones de sonido estereofónico con señales de decodificación puedan ser realizadas sin problemas de interferencias.

En el caso de TV, la banda de frecuencia para cada canal debe ser todavía más ancha.

La transmisión de la señal se puede realizar a través del aire (por ondas electromagnéticas) o mediante una línea de transmisión física (transmisión por cable) y puede ser analógica o digital.

A través de ondas electromagnéticas podemos recibir:

Emisiones de TV terrestres: La difusión analógica por vía terrestre, por radio, está constituida de la siguiente forma; del centro emisor se hacen llegar las señales de vídeo y audio hasta los transmisores principales situados en lugares estratégicos, normalmente en lo alto de alguna montaña dominante. Estos enlaces se realizan mediante enlaces de microondas punto a punto. Los transmisores principales cubren una amplia zona que se va rellenando, en aquellos casos que haya sombras, con reemisores. La transmisión se realiza en las bandas de UHF y VHF (donde más adelante se explicara sobre estas bandas), aunque esta última está prácticamente extinguida ya que en Europa se ha designado a la aeronáutica y a otros servicios como la radio digital.

Emisiones de TV cable: La televisión por cable surge por la necesidad de llevar señales de televisión y radio, de índole diversa, hasta el domicilio de los abonados, sin necesidad de que éstos deban disponer de diferentes equipos receptores, reproductores y sobre todo de antenas.

Precisa de una red de cable que parte de una cabecera en donde se van embebiendo, en multiplicación de frecuencias, los diferentes canales que tienen orígenes diversos. Muchos de ellos provienen de satélites y otros son creados ex profeso para la emisión por cable.

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En sistema de TV es posible la utilización de un canal de retorno, actualmente el usuario puede enviar esta información a través de la línea telefónica.

Emisiones de TV satélite: La difusión vía satélite se inició con el desarrollo de la industria espacial que permitió poner en órbita geoestacionaria satélites con transductores que emiten señales de televisión que son recogidas por antenas parabólicas.

El alto coste de la construcción y puesta en órbita de los satélites, así como la vida limitada de los mismos, se ve aliviado por la posibilidad de la explotación de otra serie de servicios como son los enlaces punto a punto para cualquier tipo de comunicación de datos. No es desdeñable el uso militar de los mismos, aunque parte de ellos sean de aplicaciones civiles, ya que buena parte de la inversión esta realizada con presupuesto militar.

Para la emisión de televisión se utiliza altas frecuencias, con lo que se consiguen alcanzar pequeñas distancias. En los últimos tiempos, se ha perfeccionado su funcionamiento con las estaciones repetidoras terrestres y la transmisión por satélite y por cable pues permite transmitir señales a grandes distancias.

Para el envió de una señal es el de radio teledifusión que son las señales utilizadas para radio y televisión en la actualidad.

LAS EMISORAS DE FM - Frecuencia Modulada, transmiten en el segmento de 87,5 a 108 MHz.

TELEVISIÓN: Las banda de VHF y UHF son utilizadas para la teledifusión en todo el mundo (a esto se le llama el espectro radioeléctrico), tanto para la televisión abierta como para sistemas de TV codificada (estos generalmente en UHF). Existen grandes diferencias entre la distribución de canales y frecuencias entre cada país y también hay que considerar los diferentes sistemas estándares que se utilizan para la emisión televisiva (PAL, NTSC, SECAM) que se explicaran mas delante con más detalle las diferencias de cada sistema.

EL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO

Quizás parezca un término y tema muy técnico, pero el espectro radioeléctrico se trata del medio por el cual se transmiten las frecuencias de ondas de radio electromagnéticas que permiten las telecomunicaciones (radio, televisión, Internet, telefonía móvil, televisión digital terrestre, etc.).

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El espectro radioeléctrico, tal y como se puede apreciar en la imagen de arriba, se divide en bandas de frecuencia, que estas ondas electromagnéticas están en capacidad de prestar para las distintas compañías de telecomunicaciones para los distintos tipos bandas que se utilizan para diferente servicio, pero para nuestro caso solo nos enfocaremos en las bandas que son utilizadas para la transmisión de señales de televisión, que son las bandas UHF y VHF.

VHF- MUY ALTAS FRECUENCIAS

Gama de Frecuencia: de 30 MHz a 300 MHz.

Longitud de Onda: de 10 a 1 metros.

Características: prevalentemente propagación directa, esporádicamente propagación Ionosférica o Troposférica.

Uso Típico: Enlaces de radio a corta distancia, Televisión, Radiodifusión en Frecuencia Modulada.

UHF- ULTRA ALTAS FRECUENCIAS

Gama de Frecuencia: de 300 MHz a 3.000 MHz.

Longitud de Onda: de 1 metro a 10 centímetros.

Características: Exclusivamente propagación directa, posibilidad de enlaces por reflexión o a través de satélites artificiales.

Uso Típico: Enlaces de radio, Radar, Ayuda a la navegación aérea, Televisión.

Para en el caso de una señal de televisión como ya se dijo antes, tenemos que transmitir al mismo tiempo una información del sonido y de la imagen sin una interfiera sobre la otra.

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El patrón de TV usado en nuestro país prevé para la transmisión de imagen una banda del orden de los 4,2MHz de ancho. Todo el canal ocupa una banda de 6MHz, ya que hay que transmitir también el sonido. En la figura tenemos la ubicación de la señal de sonido y de imagen (portadora de sonido y de imagen) para un canal de TV.

Así, existe una separación de 250kHz entre el límite superior de la banda destinada al canal y la portadora de sonido. Del mismo modo, la señal de video se sitúa 1,25MHz por encima del límite inferior del canal. Mientras la señal de video es modulada en amplitud, la señal de sonido es modulada en frecuencia.

La banda de frecuencias que deben ocupar los canales, básicamente, es de VHF (Very High Frecuency) situada entre 54 y 216MHz separada en dos grupos según la siguiente tabla:

Se puede observar que el ancho de banda necesario para poder transmitir en un canal será de 6MHz. No obstante la señal transmitidas no llegan al límite máximo posible a utilizar toda la frecuencia, por eso está normalizado a un ancho de banda inferior de 5Mhz así que la banda de cada señal de canal ya lleva su separación de banda para no presentar distorsiones en la transmisión de otra señal en la banda vecina.

Mientras tanto, existe una segunda banda de canales de TV, denominada de UHF (Ultra High Frecuency), usada principalmente en retransmisión de señales para localidades distantes, que va de 470MHz a 890MHz y que comprende los canales de 14 a 83. (Banda planeada que será fabricado el transmisor de tv por su gran ancho de banda y por numerosos canales libres en esta banda).

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Las señales de estas bandas, tanto UHF como VHF, tienen un comportamiento diferente de las señales de radio de ondas medianas y cortas. Mientras las señales de radio de ondas medias y cortas pueden reflejarse en las capas altas de la atmósfera (ionósfera) y así alcanzar grandes distancias, principalmente de noche, las señales de TV no lo hacen.

Con esto, el alcance de las transmisiones de TV no depende de la potencia de la estación, como en el caso de la radiodifusión, sino que es más o menos fijo, se limita a la línea visual, o sea, hasta "donde la vista puede alcanzar".

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En verdad, el alcance es un poco mayor que el horizonte visual, pues puede aumentárselo con la elevación de la altura de la antena, tanto de la estación transmisora como de la estación receptora.

LA SEÑAL DE VIDEO

En todo el mundo existen dos tipos de señales a enviar para que la televisión la transforme a un sistema visible, la cual los dos sistemas son el PAL y el NTSC que la diferencia primordial es que el sistema PAL se usa 25 cuadros por segundo mientras que en el sistema NTSC 30 cuadros por segundo.

La propia información de la imagen la componen correspondiente a cada línea agrupadas en dos grupos, las líneas impares y las pares de cada cuadro, a cada uno de estos grupos de líneas se les denomina campo.

*NTSC (Comisión Nacional de Sistemas de Televisión), se desarrollo en Estados Unidos en 1940, este es un sistema de codificicacion y transmisión de televisión en color analógico. Se emplea en la actualidad en la mayor parte de América y Japón, entre otros países. Este sistema consiste en una ampliación del sistema monocromático (blanco y negro) norteamericano.

Este sistema consiste en la transmisión de cerca de 30 imágenes por segundo formadas por 486 (492) líneas horizontales visibles con hasta 648 píxeles cada una. Para aprovechar mejor el ancho de banda se usa video en modo entrelazado dividido en 60 campos por segundo, que son 30 cuadros con un total de 525 líneas horizontales y una banda útil de 4.25 MHz que se traduce en una resolución de unas 270 líneas verticales.

Para la radiodifusión utiliza 6MHz de ancho de banda (espectro radioeléctrico), para contener la señal de video, la señal de audio y unas bandas de resguardo.

Los problemas de transmisión e interferencia tienden a degradar la calidad de la imagen en el sistema NTSC, alterando la fase de la señal de color, por lo que en algunas ocasiones el cuadro pierde a su equilibrio del color en el momento de ser recibido.

*PAL (Linea de Fase Alternada) es el sistema de codificación utilizado en la transmisión de señales de televisión analógica en color en la mayor parte del mundo es más conocido como el sistema Europeo, el sistema surgió en el año 1963 por Walter Bruch. Este sistema es derivado del sistema NTSC, incorporando con algunas especificaciones técnicas. Se utiliza en la mayoría de los países africanos, asiáticos y europeos, además de Australia y algunos países americanos.

El nombre es porque hace referencia al modo en que la información de crominancia (video) de la señal de video que es transmitida, siendo invertida en fase en cada línea. Permitiendo la corrección automática de los posibles errores en fase al cancelarse entre sí.

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El sistema de color PAL se usa habitualmente con un formato de vídeo de 625 líneas por cuadro (un cuadro es una imagen completa, compuesta de dos campos entrelazados) y una tasa de refresco de pantalla de 25 cuadros por segundo

Las líneas en las que fase esta invertida con respecto a cómo se transmitirían en NTSC se llaman a menudo líneas PAL, y las que coincidrian se denominan líneas NTSC

*COMPARACIÓN PAL Y NTSC

En PAL, se utiliza un sistema de exploración de 625 líneas totales y 576 líneas activas, pues 49 líneas se utilizan para el borrado. En NTSC, se utiliza un sistema de exploración de 525 líneas totales y 480 líneas activas (las que se restituyen en pantalla), pues 45 líneas, que no son visibles, se utilizan para el borrado. Debido a que el cerebro puede resolver menos información de la que existe realmente, podemos hablar de la "relación de utilización" o "factor de Kell", que se define como la razón entre la resolución subjetiva y la resolución objetiva. El factor de Kell para sistemas entrelazados como PAL y NTSC vale 0,7 (para sistemas progresivos vale 0,9). Entonces, tanto en PAL como NTSC tenemos que:

Resolución subjetiva / Resolución objetiva = 0,7

La resolución objetiva de PAL es 576 líneas, mientras que la de NTSC es de 480 líneas. De esta manera, en PAL tenemos una resolución subjetiva de 403,2 líneas; mientras que en NTSC se perciben 336 líneas. Por tanto, PAL ofrece una resolución subjetiva y objetiva de un 20% superior a NTSC.

FUNCIONAMIENTO DEL TELEVISOR Y LA DECODIFICACIÓN DE LA SEÑAL

La televisión es uno de los aparatos de uso más cotidiano en la vida del hombre, su funcionamiento se basa en el fenómeno de la fotoelectricidad, que es el responsable de la transformación de la luz en corriente eléctrica. Las imágenes que capta una cámara se emiten por ondas de alta frecuencia hasta las antenas de recepción y se reproducen en nuestros hogares a través del tubo de imagen del televisor.

La antena recibe la señal que tiene que llegar hasta la televisión para ser descodificada, y la manera más habitual de unirlas es mediante un cable coaxial o de antena de televisión que desemboca en una toma.

Este tipo de cable posee un hilo conductor de cobre protegido por aislantes y recubierto de una maraña de hilos de también de cobre, todo ello enfundado en un recubrimiento de plástico.

Para una toma fija, la conexión saldrá de la antena hasta el receptáculo habilitado para recibirlo, luego a través de un cable de antena común con una o con dos salidas, una macho y otra hembra, ponemos en contacto la antena con la televisión.

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El televisor recibe una señal en la antena de radio frecuencia, cuando nos referimos a la antena del televisor, estamos hablando de la antena exterior sin importar el tipo de antena que se esté usando para aunque existen varios estilos como la tipo V (aquella que venden con el televisor o conocida también como antena de conejo), la tipo Yagui, todas aplican la misma función que es captar las señales radiadas al aire por las emisoras.

Las antenas yagui se utilizan especialmente en lugares donde la señal es muy débil por razones de obstáculos que no permiten que la antena reciba la señal directamente del transmisor.

Pero ¿Cómo funcionan? La señal de televisión es lanzada al aire en forma de onda invisible al ojo humano al chocar estas con la antena, como está conectada a un transformador también conocido como Balum, esta señal es capaz de inducir en el secundario un pequeño voltaje suficiente para ser amplificado para un primer bloque que forma el sintonizador llamado Amplificador de RF.

Los distintos tipos de antena se originaron debido a la necesidad de mejorar su rendimiento y directividad ya que debe preocupar que capten la señal directa de la antena transmisora y no las provenientes de espejos árboles, montañas etc.

Después de donde conectar la antena se encuentra la etapa de él selector de canales, este selector sintoniza el canal y lo entrega en formato FI (frecuencia intermedia). El sintonizador o selector de canales como también suele llamarse. Es la parte del televisor que se encarga de seleccionar un solo canal de los muchos que pueden estar llegando en ese momento a la antena o por el cable si se trata de un sistema de TV por cable. Esa selección la hace el usuario a voluntad y puede cambiarla tantas veces como lo desee.

El sintonizador de televisión consta de tres partes la amplificación de RF, oscilador local y mesclador.

Como ya se explico el amplificador RF amplifica la señal a un nivel que pueda utilizarse, cabe aclarar que antes de ser llevada la señal al amplificador de RF, es pasada por un filtro para que se encargue de dejar pasar el amplificador solo las señales de televisión y de eliminar las demás. Ya con la señal filtrada y amplificada es aplicada al mezclador se le llama así por que

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este debe mesclar la señal procedente de la antena con la señal que se genera en el bloque oscilador local.

El oscilador local se comporta como una pequeña estación transmisora, el objetivo de esta mescla es sintonizar el canal deseado y desechar los demás, para esto se aplica un proceso que se llama heterodinación, cuyo significado en términos sencillos es que se suman dos señales distintas, para obtener siempre el mismo resultado, la razón es que así con un solo amplificador en la siguiente etapa, se pueden conseguir la amplificación necesaria para continuar con el proceso de la señal, pues está como la entrega el selector sigue siendo muy pequeña y es por lo tanto necesario amplificar mas, de no ser así, se necesitaría un amplificador independiente por cada canal sintonizado.

Para comprender bien el mecanismo por el cual aparece una imagen en movimiento en la pantalla tenemos que hacer unas pequeñas consideraciones sobre la visión del ojo humano. Está más que probado que si se proyectan fotogramas ligeramente distintos de un ente en movimiento, y se realiza a una velocidad igual o superior a 16 fotogramas por segundo, el ojo humano no es capaz de apreciar las interrupciones e integra todas esas imágenes dando la sensación de movimiento. Por debajo de esa frecuencia de proyección de fotogramas, el ojo comienza a distinguir esas interrupciones, dando una sensación de movimiento discontinuo, algo parecido a cuando comienzan a encender y apagar los focos de una discoteca, que parece que la gente baila con movimientos "salteados". Este efecto se puede apreciar con una linterna en una habitación a oscuras. Si proyectamos la luz sobre una pared y comenzamos a moverla de un lado hacia otro a una velocidad considerable, llegará un momento en que comenzaremos a ver, en lugar del punto de luz producido por la linterna, una línea.

Para obtener esta sensación de movimiento en una pantalla de televisión se hace un barrido de imágenes con una frecuencia de 50Hz, frecuencia que coincide con la de la red. Por tanto, se consiguen formar 50 imágenes cada segundo lo cual es más que suficiente para producir la sensación de movimiento.

La televisión CRT (siglas en inglés de Tubo de Rayos Catódicos). Esta caja gigantesca con una pantalla de cristal gruesa y que, de vez en cuando, si se iba la señal se arreglaba dándole unos golpes en el lateral. Esta misma tecnología se aplicaba también para los monitores de ordenador (siguen existiendo pero cada vez menos) así que esta explicación es extensible a monitores.

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Dentro de este tipo de televisión hay un aparato llamado tubo de rayos catódicos (abreviaremos como CRT) cuyo funcionamiento vamos a tratar de explicar sencillamente. El CRT está compuesto por diferentes partes tal y como podemos ver en la figura superior. A la izquierda tenemos un cañón de electrones (cátodo) que está lanzándolos continuamente contra la pantalla, a la derecha. A mitad de la figura se pueden ver unas bobinas que funcionan a modo de imán para enfocar y dirigir el electrón hacia el punto de la pantalla que nos interesa. Para conseguir esto también se cuenta con varios ánodos. La pantalla es una capa de fósforo que se ilumina al recibir el impacto del electrón.

Visto así quizá sea un poco complicado hacerse una idea así que vamos a montarnos en un electrón y hacer todo el proceso. Todo comienza cuando parte del cañón de electrones. Al poco de comenzar su viaje ya es focalizado y dirigido hacia la pantalla gracias a las bobinas y los ánodos. Este primer electrón se irá directo a la esquina superior izquierda en donde hay un pequeño píxel. El píxel está compuesto de tres zonas diferentes: rojo, azul y verde. Dependiendo de la intensidad que se le aplique a cada una de estas tres zonas veremos en la pantalla un píxel de un color u otro.

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Ahora bien, esto es tan sólo un píxel, nos queda rellenar los millones que tiene la pantalla. El siguiente electrón seguirá el mismo camino que este salvo por una pequeña modificación que le llevará a la posición del píxel contiguo; rellenándose de esta forma la primera hilera horizontal de píxeles. Realizando este mismo proceso para el resto de hileras se obtiene finalmente la imagen. Todo este proceso se realiza a una mayor velocidad que la que el ojo puede apreciar y por lo tanto parece que estamos viendo una imagen completamente animada cuando realmente lo que aparece es un conjunto de píxeles que se refrescan varias veces por segundo, lo que se conoce como frames por segundo.

Tras conocer el funcionamiento de una pantalla CRT pasemos a las pantallas de plasma. Estas pantallas ya son más modernas, aunque el funcionamiento básico no es muy diferente al de los CRT. Como podemos ver en el esquema inferior se trata de una matriz de pequeños bloques o celdas de color entre dos paredes de vidrio. Cada combinación de 3 colores, que son rojos, azul y verde como en las CRT, forman también un píxel de la imagen. Ahora no tenemos un tubo de rayos catódicos si no que el mecanismo para producir los fotones (luz) es ligeramente distinta.

En el interior de las celdas de colores se encuentra confinado un gas noble como puede ser el xenón, el neón, o el helio, que se ioniza para producir luz. La manera de ionizarlo es aplicarle una diferencia de potencial utilizando los electrodos que hay delante y detrás de cada bloque. De esta forma en el gas puede aparecer una corriente eléctrica que al llegar al fósforo de las celdas produce un fotón del color determinado. De esta forma, aplicando una diferencia de potencial al conjunto de tres celdas que conforman el píxel se pueden generar millones de colores con relativa facilidad. Al fin y al cabo, este método bien se puede asemejar a cómo funciona una lámpara fluorescente, pero eso lo dejamos para otro día.

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DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

El equipo que construiremos permite conectar en su entrada la salida de audio y video de una cámara, casetera, equipo DVD o cualquier equipo con salida RCA para transmitirlo por medio del aire hacia uno o varios televisores en el mismo instante, lo cual lo hace muy interesante porque también funcionaria como un canal de televisión casero que transmite a una distancia corta. Es muy práctico, por ejemplo cuando se desea transmitir la señal de video de una cámara de seguridad a un punto difícil de cableado.

Este transmisor consta de un alcance de 100 metros en la ciudad y de 150 a 200 metros en el campo libre. Dado que este sistema opera con una muy baja potencia, para poder generar un mayor alcance sería necesario colocar un amplificador, sin embargo, es necesario siempre tener en cuenta que una etapa de potencia mal calibrada podría causar interferencia en equipos de recepción cercanos.

Para tener las condiciones ideales de transmisión es necesario que no haya mucha interferencia así como obstáculos de por medio entre la antena del transmisor y la del equipo receptor, aunque normalmente las paredes son atravesadas sin problemas por las ondas electromagnéticas a las frecuencias en las que se transmite la información de audio y video es recomendable hacer las pruebas con el transmisor bajo las condiciones ideales ya mencionadas debido a la limitación de potencia del sistema.

DETALLES DE FABRICACIÓN

Con respecto a la fabricación del transmisor se sabe que la mayor dificultad se encuentra en el ajuste de la frecuencia, tanto de la señal de video como la de audio. La frecuencia intermedia de audio es de 4.5MHz (para el ajuste de la bobina de audio, TR1). Teniendo ajustada la FI de audio la de video se considera de menor dificultad. Según nuestra investigación otro de los retos a superar consiste en que para las altas frecuencias a las cuales trabaja el transmisor los acoples hechos con estaño pueden afectar en gran medida de no hacerse de forma correcta.

CARACTERÍSTICAS DE FUNCIONAMIENTO

El circuito constara de un voltaje de alimentación Vdc de 9 a 12 voltios con un consumo de 35mA.

Entrada de video: 1.0 voltios pico a pico y 75 ohmios

Entrada de audio: Recibe señales entre 0.1 y 1.0 voltios RMS de 600 ohmios

Impedancia de antena: 50 ohmios con una potencia de 12mW

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LISTA DE COMPONENTES

Q1: 2SC3358 ó MRF 901

Q2, Q3: 2SC535 ó 2SC1923 (EDG 107)

Q4: C945

D1: Zener de 5.1 V.1/2 W

D2: Led rojo

C1: 10mF (electrolítico)

C2: 47 pF (electrolítico)

C3, C4: 4.7 mF (electrolítico)

C5, C13, C14, C23: 0.001 mF

C6: 15pF

C7: 100pF

C8: 22pF

C9: 180 pF

C10: 10pF (para UHF 2pF)

C11: 100 pF (para UHF 3pF)

C12: 2pF

C15: 33pF

C16, C18: 3pF

C17: 220 mF (electrolítico)

C19: 56 pF (canales del 7 al 13, para UHF 3pF)

C20: 20pF (variable para ajustar la frecuencia)

C21: 22pF

R1, R2: 1kΩ (mini potenciómetro)

R3: 270kΩ

R4: 2.7kΩ

R5: 1.5kΩ

R6, R10: 5.6kΩ

R7: 47Ω

R8: 220Ω

R9: 10kΩ

R11: 2.7kΩ

R12: 1.5kΩ

L2, L3: diámetro 4mm, espiras juntas sin separación, núcleo de aire, alambre calibre 20 esmaltado, para VHF: 6 vueltas, para UHF: 3 vueltas

L1: diámetro 4mm, espiras juntas, núcleo de aire, alambre calibre 20 esmaltado, para VHF: 4 vueltas, para UHF: 2 vueltas

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DIAGRAMA DEL PROYECTO A CONSTRUIR

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LISTA DE PRECIOS DE ALGUNOS ELEMENTOS DEL CIRCUITO

Como se puede observar en la lista de precios solo se encuentran los condensadores de mayor importancia para la construcción del proyecto, y el alambre para bobina cuesta $0.25, para la creación de de estas.

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CONCLUSIÓN

Conocido ya sobre el principio del funcionamiento de la transmisión de información a través de ondas electromagnéticas en nuestro caso audio y video, y las frecuencias a las cuales pueden ser enviadas, así como también el funcionamiento de la televisión desde el CRT hasta los plasma.

Afrontamos el reto de la fabricación del transmisor de televisión en la cual consideramos las limitaciones principales que se presentarían: son la dificultad de la calibración de las bobinas para la frecuencia específica que buscamos ya que por este motivo no se puede establecer en que canal de la banda UHF se transmitirá, así como también los errores que podemos obtener por parte de los elementos que podemos comprar o conseguir en nuestras condiciones debido a las altas frecuencias de trabajo. Sin embargo sabemos que el proyecto es factible, además consideramos las ventajas que nos propone los instrumentos existentes en el laboratorio de La Escuela de Ingeniería Eléctrica para lidiar con los inconvenientes antes mencionados.

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BIBLIOGRÁFICA

Curso completo de Funcionamiento de la televisión

www.kueyar.net

Diagrama del proyecto obtenido de

http://www.electronica2000.com/transmisores/transtv.htm

Wikipedia, la enciclopedia libre

http://es.wikipedia.org

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