CRT
El tubo de rayos catódicos (CRT, del inglés Cathode Ray Tube) es una tecnología que permite visualizar imágenes mediante un haz de rayos catódicos constante dirigido contra una pantalla de vidrio recubierta de fósforo y plomo. El fósforo permite reproducir la imagen proveniente del haz de rayos catódicos, mientras que el plomo bloquea los rayos X para proteger al usuario de sus radiaciones. Fue desarrollado por William Crookes en 1875.
En un gabinete se compone por la pantalla de vidrio y un chasis. La principal diferencia con un CRT de televisor, radica en el chasis que se encarga del manejo de la señal de video.
Resoluciones
Existen diversas resoluciones utilizadas en los juegos arcade, que generalmente están ligadas a épocas especificas. Se conocen como resolución estándar (240p), resolución media (480i) y alta resolución (480p); y se corresponden con 15khz, 24khz y 31.5 Khz. la gran mayoría de los juegos utilizan la resolución estándar, mientras que la media fue introducida a finales de los noventas y la alta durante la década del 2000.
La resolución en el tubo se define al fabricarse y se puede saber por su modelo o por la inductancia. El chasis debe corresponder con la especificación del tubo para evitar daño y funcionar correctamente.
Alta tensión
Para dirigir el haz en los tubos de rayos catódicos se emplean tensiones eléctricas muy altas (decenas de miles de voltios). Estas tensiones pueden permanecer en el aparato durante un tiempo después de apagarlo y desconectarlo de la red eléctrica. Se debe evitar por lo tanto abrir el monitor o televisor si no se dispone de una adecuada preparación técnica.
Se debe tener toda la precaución al ajustar un CRT de arcade debido a que se tiene acceso al cañón de electrones y varias áreas del monitor con miles de voltios. Si realizas ajustes cercano a esto recuerda siempre utilizar calado con suelas de goma y sólo utilizar ti mano derecha, la izquierda en la bolsa del pantalón. Por supuesto son medidas de precaución, pero es mejor seguirlas si se desconoce del equipo.
Un monitor aun desconectado, puede retener la carga y dar una fuerte descarga eléctrica aventándote al piso. Es por esto que se debe descargar siempre que se vaya a separar el chasis del monitor.
Vamos por partes, el chasis y el monitor evidentemente trabajan en conjunto para generar la imagen, y su única comunicación con el juego es por medio de la señal de video RGB. Esta señal viaja comúnmente por 5 cables, que pueden ser 6 en algunos casos:
- Rojo: Lleva la señal de color rojo
- Verde: Lleva la señal de color verde
- Azul: Lleva la señal de color azul
- Tierra: linea de referencia para todos los voltajes
- Sincronía: Lleva la señal que sincroniza el dibujo de la pantalla, brincos de linea y retrazado general. En algunos casos en monitores de los 80s es negativa.
La sincronía a veces puede estar separada en sincronía vertical y sincronía horizontal. Esto sucede porque hay sistemas que así la entregaban. Si se desea conectar un juego de sincronía compuesta - así se llama cuando hay sólo una - a uno de estos monitores, generalmente se puede hacer conectando a la sincronía horizontal. Hay unos cuantos monitores que no aceptan sincronía compuesta, y en ese caso se debe contar con un circuito de separación, usualmente utilizando un LM1881.
De allí en fuera, sólo se conecta a la corriente y es importante que en caso de contar con tierra esta se encuentre debidamente conectada siempre, en caso opuesto generalmente se usa un transformador de isolación.
Efectivamente hay distintas resoluciones como hemos hablado en otras ocasiones; pero más que resolución nos referimos a frecuencia de refresco de la pantalla (refresh rate). Estas son 15Khz, 24Khz y 31Khz que como hemos mencionado se conocen como resolución baja o estándar, resolución media y alta resolución. Son más o menos equivalentes también a 240p/480i, 384p y 480p, pero no necesariamente idénticas a su contraparte en TV. Este factor se define en conjunto por el chasis y el tubo, es decir si el tubo lo soporta pero el chasis no, no se puede utilizar y viceversa.
En cuanto a los cables que conectan al chasis con el monitor CRT, se tienen los siguientes:
- Copa de succión del flyback a tubo CRT: Este cable lleva los miles de volts, esta unido por un conector que se abre dentro del vidrio para evitar que se desprenda fácilmente, y la copa se succión lo adhiere al vidrio además de sellar la conexión.
- Yugo Horizontal: Son un par de cables de color rojo y azul, usualmente en un sólo conector.
- Yugo Vertical: Son un par de cables de color verde y amarillo, usualmente en un sólo conector.
- Tierra: Usualmente va en la placa que se conecta al cuello del CRT. Es un tubo metálico al cual se pone el conector de tierra que rodea al CRT.
- Degauss: Es el conector que lleva a un cable que rodea al monitor, este genera un campo magnético al encenderlo que evita la magnetización del tubo.
El de suma importancia nunca conectar los cables horizontales y verticales de manera invertida entre ellos, puesto que esto seguramente resultará en daño severo al equipo. De hecho, siempre es conveniente revisar por lo menos dos veces que todos los cables se encuentren en su lugar, a más de uno se le olvida conectar el cable del flyback y esto puede resultar en descargas serias que causen daños irreparables. No cuesta nada revisar y si se hace todo con cuidado no se corre ningún riesgo, es sólo cuando no se tienen precauciones que existe el peligro.
Cabe resaltar que normalmente no es posible conectarlos de manera incorrecta puesto que la separación y tamaño del conector horizontal es distinta ala del vertical, e incluso en algunos casos los cuatro cables se encuentran en un sólo conector ya fijos, que solamente entra de una manera al chasis. El par horizontal es el que generalmente es más ancho, con una separación mayor.
Lo que si se hace comúnmente es invertir el verde y amarillo, o el rojo y azul consigo mismos ya que esto controla que se despliegue de cabeza o invertido en cada dirección. Una ves más, algunos chasises cuentan con dos conectores para evitar hacer esto, en donde cada conector invierte la imagen con respecto a la otra. Estos cambios solo deben realizarse con todo completamente apagado.
Ahora bien, un chasis y un tubo deben cumplir con su especificación para trabajar juntos. Esta especificación es muy difícil de definir sin conocer los datos del equipo pro el fabricante. En el tubo es posible medir su inductancia y resistencia verticales y horizontales, utilizando un multímetro y un medidor LCR respectivamente. Con el primero se obtiene la resistencia entre los cables rojo y azul, y verde y amarillo respectivamente. Con el segundo la inductancia. Dichos valores deben especificarse en el manual del chasis, cosa que es sumamente difícil de encontrar, y deben ser extremadamente similares.
Estos valores también definen las resoluciones que es capaz de desplegar el tubo. Dependiendo de la inductancia horizontal podemos saber:
- Entre .9 y 1.3 es CGA/240p/resolución estándar/15khz
- Entre .6 y .75 es EGA/media resolución/480i/24khz
- Entre .24 y .3 es alta resolución/VGA/480p/31Khz
Los monitores arcade en su mayoría son de 15KHz, puesto que el 90% de los juegos son de esta resolución. 24Khz son muy pocos, y en 31Khz principalmente juegos de Naomi del 2000 para acá, que pueden ser configurados en su mayoría también a 15hz. Cabe resaltar que en la comunidad se habla de que un monitor de 31Khz en la mayoría de los casos no se ve tan bien en 15Khz, como uno nativo de esa resolución.
Esto es lo que se me ocurre de manera básica plantearte como respuesta, hay mucha más información pero es la que he podido aprender y recopilar con los años de manera sencilla.
