Tubos de visualización

Además de realizar tareas de amplificación y conmutación, los tubos se pueden diseñar para que sirvan como dispositivos de visualización.

Quizás el tubo de visualización más conocido es el tubo de rayos catódicos o CRT . Inventado originalmente como un instrumento para estudiar el comportamiento de los "rayos catódicos" (electrones) en el vacío, estos tubos se convirtieron en instrumentos útiles para detectar voltaje y luego como dispositivos de proyección de video con la llegada de la televisión. La principal diferencia entre los TRC utilizados en osciloscopios y los TRC utilizados en televisores es que la variedad de osciloscopio utiliza exclusivamente la deflexión electrostática (placa), mientras que los televisores utilizan la deflexión electromagnética (bobina). Las placas funcionan mucho mejor que las bobinas en un rango más amplio de frecuencias de señal, lo cual es excelente para los osciloscopios pero irrelevante para los televisores, ya que un haz de electrones de televisión barre vertical y horizontalmente a frecuencias fijas. Las bobinas de deflexión electromagnética son muy preferidas en la construcción de CRT de televisión porque no tienen que penetrar la envoltura de vidrio del tubo, lo que reduce los costos de producción y aumenta la confiabilidad del tubo.

Un "primo" interesante del CRT es el Cat-Eye o Magic-Eye tubo indicador. Básicamente, este tubo es un dispositivo de medición de voltaje con una pantalla que se asemeja a un anillo verde brillante. Los electrones emitidos por el cátodo de este tubo inciden en una pantalla fluorescente, lo que hace que se emita la luz de color verde. La forma del resplandor producido por la pantalla fluorescente varía a medida que cambia la cantidad de voltaje aplicado a una rejilla:

El ancho de la sombra se determina directamente por la diferencia de potencial entre el electrodo de control y la pantalla fluorescente. El electrodo de control es una varilla estrecha colocada entre el cátodo y la pantalla fluorescente. Si ese electrodo de control (varilla) es significativamente más negativo que la pantalla fluorescente, desviará algunos electrones lejos de esa área de la pantalla. El área de la pantalla “sombreada” por el electrodo de control aparecerá más oscura cuando haya una diferencia de voltaje significativa entre los dos. Cuando el electrodo de control y la pantalla fluorescente tienen el mismo potencial (voltaje cero entre ellos), el efecto de sombra será mínimo y la pantalla estará igualmente iluminada.

El símbolo esquemático de un tubo "ojo de gato" se parece a esto:

Aquí hay una fotografía de un tubo de ojo de gato, que muestra la región de visualización circular, así como el sobre de vidrio, el receptáculo (negro, en el extremo más alejado del tubo) y parte de su estructura interna:

Normalmente, solo el extremo del tubo sobresaliría de un agujero en un panel de instrumentos, por lo que el usuario podría ver la pantalla circular fluorescente.

En su uso más simple, un tubo de "ojo de gato" podría funcionar sin el uso de la rejilla del amplificador. Sin embargo, para hacerlo más sensible, la rejilla del amplificador es usado, y se usa así:

El cátodo, la rejilla del amplificador y la placa actúan como un triodo para crear grandes cambios en el voltaje de la placa al cátodo para pequeños cambios en el voltaje de la rejilla al cátodo. Debido a que el electrodo de control está conectado internamente a la placa, es eléctricamente común y, por lo tanto, posee la misma cantidad de voltaje con respecto al cátodo que la placa. Así, los grandes cambios de voltaje inducidos en la placa debido a pequeños cambios de voltaje en la rejilla del amplificador terminan provocando grandes cambios en el ancho de la sombra vista por quien esté viendo el tubo.

Los tubos "ojo de gato" nunca fueron lo suficientemente precisos como para estar equipados con una escala graduada como es el caso de los movimientos de los medidores electromecánicos y CRT, pero sirvieron bien como detectores nulos en circuitos puente y como indicadores de intensidad de señal en circuitos de sintonización de radio. Una limitación desafortunada del tubo "ojo de gato" como detector nulo fue el hecho de que no era directamente capaz de indicar el voltaje en ambas polaridades.