Cómo controla una TV el haz de electrones: Explicación del barrido raster

El mecanismo central: Deflexión magnética

En una televisión CRT (tubo de rayos catódicos), el haz de electrones no se "mueve" solo — es dirigido por campos magnéticos generados por el yoke de deflexión enrollado alrededor del cuello del tubo. Dos juegos de bobinas independientes manejan el barrido horizontal y vertical.

Barrido horizontal (Frecuencia de línea: ~15,7 kHz NTSC / 15,6 kHz PAL)

• Una corriente en diente de sierra a través de las bobinas de deflexión horizontal crea un campo magnético que aumenta linealmente.
• Esto arrastra el haz suavemente izquierda → derecha por la pantalla de fósforo (vídeo activo).
• En el borde derecho, la corriente invierte rápidamente (retorno/flyback), devolviendo el haz a la izquierda durante el blanking horizontal (~10 μs).
• El oscilador horizontal (originalmente multivibrador libre, luego PLL bloqueado a pulsos de sincronía) impulsa este ciclo continuamente.

Barrido vertical (Frecuencia de campo: 60 Hz NTSC / 50 Hz PAL)

• Una corriente en diente de sierra mucho más lenta en bobinas verticales arrastra el haz arriba → abajo.
• Tras cada línea horizontal, la posición vertical baja imperceptiblemente.
• Al fondo, el retorno vertical devuelve el haz arriba durante el blanking vertical (~1,3 ms / ~20 líneas).
• El oscilador vertical se bloquea a pulsos de sincronía vertical en la señal de vídeo.

Entrelazado: Dos campos = Un fotograma

Líneas impares (Campo 1) → retorno vertical → Líneas pares (Campo 2) → retorno vertical. Esto reduce a la mitad el parpadeo percibido a costa de "peine" en movimiento. El barrido progresivo (moderno) dibuja todas las líneas secuencialmente.

Control de intensidad del haz (Eje Z)

Mientras las bobinas de deflexión dirigen dónde golpea el haz, la señal de vídeo modula el voltaje de la rejilla de control (G1) en el cañón — variando la corriente del haz → brillo del píxel. Esto ocurre a tasas MHz (ancho de banda de vídeo).

Sincronización: El pegamento

• Pulsos de sincronía horizontal (final de cada línea) reinician el oscilador horizontal.
• Pulsos de sincronía vertical (bloque serrado en blanking vertical) reinician el oscilador vertical.
• Ráfaga de color (referencia 3,58/4,43 MHz) bloquea el decodificador de crominancia.

Por qué importa hoy

Los CRT se fueron, pero la estructura de temporización raster (front porch, sincronía, back porch, vídeo activo) vive en cada estándar de vídeo digital — VGA, DVI, HDMI, DisplayPort. Tu GPU sigue generando parámetros de temporización horizontal/vertical; el monitor solo ignora los intervalos de retorno.

En resumen

Dos ondas magnéticas en diente de sierra (horizontal rápida, vertical lenta) dirigen el haz de electrones en patrón raster. La señal de vídeo enciende/apaga/intensidad el haz en cada píxel. Los pulsos de sincronía mantienen el barrido bloqueado a la fuente. Física analógica elegante que definió el vídeo un siglo.