Oscyloskop ze starego telewizora

W Internecie zamieszczono różne instrukcje, aby zamienić stary (czasem częściowo nieczynny) telewizor w panoramiczny oscyloskop. W tym artykule dowiesz się również, jak stworzyć przyzwoite urządzenie elektroniczne za pomocą prostego udoskonalenia o łącznym koszcie około 20 USD. Aby sygnał wejściowy był wyświetlany na ekranie i odtwarzany przez głośnik telewizora, musisz złożyć proste urządzenie, które zamienia obwód zasilania układu odchylającego. Oczywiście nie można rozszerzyć spektrum dużych częstotliwości na takim instrumencie (faktycznie 20-20000 kHz), ale całkiem możliwe jest śledzenie wibracji o niskiej częstotliwości.

Możesz również zainstalować główne złącza i elementy sterujące urządzenia w obudowie telewizora (na szczęście pozwala to na miejsce). Na przykład obecność złącza RCA będzie świetną okazją do podłączenia iPoda, a jednocześnie pozwoli na wejście prądu przemiennego z miliwoltów do setek woltów. W pobliżu można umieścić opór strojenia 1 mOhm i 6-sekcyjny przełącznik obrotowy. Za pomocą małego trymera wygodnie będzie kontrolować poziomą częstotliwość zamiatania, a jasny czerwony przycisk nadaje się do włączania urządzenia.
Należy dodać, że ten schemat połączeń nie jest odpowiedni dla wszystkich modeli telewizorów i jest bardziej przydatny dla osób, które potrafią obsługiwać obwody i mają doświadczenie w elektronice. Ale sam pomysł zawiera wiele interesujących punktów.

Wymagania bezpieczeństwa

Realizacja opisanego projektu polega na pracy przy otwartym transformatorze telewizyjnym i kondensatorach wysokiego napięcia. Napięcie na magnetronie osiąga 120 kV! Aby wykluczyć możliwość śmiertelnego porażenia prądem, należy ściśle przestrzegać odpowiednich środków bezpieczeństwa. Pierwszym krokiem do każdej akcji powinno być całkowite zaciemnienie urządzenia. Tutaj nie wolno nam zapominać o kondensatorach wysokiego napięcia. Dlatego pokrywa ochronna zespołu wysokiego napięcia jest usuwana bardzo ostrożnie. Ważne jest, aby nie uszkodzić przewodów obwodu drukowanego i nie dotykać jego otwartych styków.
Następnie musisz wymusić rozładowanie dużych pojemności (50 V lub więcej). Odbywa się to za pomocą dobrze izolowanego śrubokręta lub pincety. Ich kontakty są zamknięte do siebie lub do obudowy aż do całkowitego rozładowania. Nie rób tego na płytce drukowanej, ponieważ ścieżki mogą się wypalić. Podczas wykonywania pracy lub testowania urządzenia upewnij się, że w pobliżu jest ktoś, kto może wezwać lekarza lub udzielić pierwszej pomocy.

Zasada działania

Telewizory i oscyloskopy lampowe (CRT) są uważane za najbardziej wymienne urządzenia. Ponadto odbiornik telewizyjny jest bardziej złożony niż podstawowy oscyloskop laboratoryjny. Do jego modyfikacji wystarczy pozbyć się niektórych wbudowanych w niego funkcji telewizora i dodać prosty wzmacniacz. W końcu każda rozszerzalna linia ekranu telewizora tworzy wiązkę elektronów, szybko skanowaną przez przezroczysty materiał luminescencyjnego podłoża tuby.
Naładowane elektrony są kontrolowane przez pola elektryczne i magnetyczne wytwarzane przez cewki umieszczone za rurką. Rdzenie te za pomocą drutu odchylają wiązkę w płaszczyźnie poziomej i pionowej, kontrolując położenie obrazu na ekranie. Aby wyregulować go w środku linii oscyloskopu, musisz wprowadzić kilka korekt.
Pamiętamy, że sygnał wideo wytwarza 32 klatki na sekundę, z których każda składa się z dwóch obrazów z przeplotem (tzn. Skanowane są 64 klatki). Standard NTSC definiuje 525 linii w formacie ekranu, inne standardy mają nieco inne wartości. Oznacza to, że w celu odtworzenia wypełnionego obrazu na ekranie wiązka elektronów musi być odchylana pionowo co 1/64 sekundy (częstotliwość 64 Hz), a poziomo 1 / (64x525) sekundy (częstotliwość 32000 Hz). Aby zapewnić takie wartości, napięcie transformatora poziomego przekracza 15 000 woltów. W takim przypadku urządzenie działa jak telewizor i tworzy szczegółowy obraz na ekranie.
Aby zmusić go do narysowania obrazu na bardzo cienkiej linii, odrzucanej pionowo przez sygnał wejściowy, musisz dostosować liczbę zwojów cewek ekranowych. Ważne jest również, aby „pracować” z cewką indukcyjną. Jego impedancja zależy od częstotliwości. Im wyższa częstotliwość, tym trudniej będzie wyświetlić ją na ekranie. Przy zewnętrznej średnicy rdzenia toroidalnego 10 mm i grubości 2 mm uzwojenia I i III muszą zawierać 100 zwojów drutu PELSHO 0,1, a uzwojenie II - 30 zwojów.
Warto również pamiętać, że sygnał w telewizorze jest matematycznie zintegrowany. Prowadzi to do tego, że prostokątna fala wejściowa zostanie wyświetlona na ekranie trójkątnym, a trójkątny - sinusoidą. Dotyczy to tylko obrazów, ale nie dźwięku. Fale sinusoidalne będą wyświetlane bez zniekształceń. Zjawisko to nie będzie tak zauważalne w bardzo starych telewizorach, które mogą wyświetlać biały szum lub niebieski ekran przy braku sygnału i nie wyłączać automatycznie obrazu.

Usuwanie zbędnych węzłów

W naszym przypadku użyliśmy starego odbiornika telewizyjnego z 15-calowym ekranem i klasycznym tunerem UHF / VHF. Aby utworzyć oscyloskop, nie jest to wymagane, więc tuner można natychmiast usunąć i zapomnieć o jego istnieniu. Możesz także stopniowo wyłączać dodatkowe moduły jeden po drugim, sprawdzając, czy telewizor nadal może działać. Potrzebujesz tylko płyty głównej i wszystkiego, co jest podłączone do kineskopu. Konieczne jest, aby wyświetlał tylko biały szum lub niebieski ekran. Możesz po prostu uwolnić pudełko od reszty części.
Z przodu konwertowanego telewizora znajdowały się dwa potencjometry. Jeden służył do włączania i regulacji głośności, a drugi kontrolował jasność. Oba zostały usunięte: pierwszy został zastąpiony przełącznikiem zasilania (duży czerwony przycisk), drugi musiał być ustawiony na maksymalną jasność i ustalony przez wlutowanie dodatkowych rezystancji do obwodu. Należy od razu zwrócić uwagę, że urządzenie z wbudowanym regulatorem głośności do przeróbek nie jest odpowiednie. Wzmacnia sygnał podłączony do telewizora i będziesz musiał poszukać wzmacniacza na płycie głównej, co spowoduje dodatkowe problemy. Głośniki na tym etapie można również wyłączyć.

Przygotowanie układu odchylania

Aby uzyskać obraz oscyloskopu na ekranie kineskopu, konieczne będzie zastosowanie wygenerowanego wzmocnionego sygnału impulsów ramki i synchronizacji poziomej do cewek odchylających H i V. Jak go zdobyć, zostanie zdemontowany nieco później, a teraz konieczne jest przygotowanie systemu odchylającego. Cewki są połączone z płytą główną za pomocą czterech pinów. Konieczne jest odłączenie poziomych, czerwonych i niebieskich przewodów do niego. Podłączając iPoda lub komputer bezpośrednio do tych wyjść, można uzyskać wyświetlanie muzyki na ekranie lampy. Cewka pionowa ma żółty i pomarańczowy drut, ale aby uzyskać skan 64 Hz, należy przełączyć na cewkę poziomą.
Teraz musisz dowiedzieć się, gdzie cewki są podłączone do małej płytki drukowanej na rurze rurki. Jeśli telewizor nie jest bardzo nowy, są tylko dwie cewki i 4 przewody od nich do płyty głównej. W przeciwnym razie będzie więcej cewek iw tej formie zmiana nie będzie działać. Ale nie rezygnuj z tego, co zacząłeś, i możesz trochę poeksperymentować. W międzyczasie zakładamy, że przewody są nadal 4. Pozostaje poradzić sobie z drutami prowadzącymi do rury. Zgodnie z zasadą prawej ręki (F = qVxB) usuwamy jedną z nich w losowej kolejności. Jeśli pozioma linia jest wyświetlana na ekranie po włączeniu urządzenia, cewka pionowa jest wyłączona, jeśli jest pionowa, to odwrotnie. Odpowiednie końce zostały znalezione przez testera i oznaczone.
Teraz poziome przewody połączeniowe cewki są usuwane z głównej płytki drukowanej. Nie zapominaj, że będziesz musiał poradzić sobie z częstotliwością 30 000 Hz i napięciem ponad 15 000 woltów. Przyszły oscyloskop ich nie potrzebuje. Przed dotknięciem muszą zostać zwarte, a następnie dobrze zaizolowane i umieszczone w obudowie, aby niczego nie dotykały po włączeniu urządzenia. Tak więc pionowa linia znakowania 60 Hz jest gotowa. Aby uzyskać tę samą poziomą linię 60 Hz, dwa pozostałe przewody prowadzące do cewki pionowej są lutowane do poziomej. Pionowa będzie wejściem oscyloskopu do podłączenia obwodu wzmacniacza.

Konfiguracja skanowania

Dalsza część pracy jest najbardziej niebezpieczna, ponieważ zostanie wykonana po podłączeniu napięcia. Bądź szczególnie ostrożny! Próbujemy podłączyć źródło sygnału do pionowej cewki odchylającej (może to być odtwarzacz MP3 lub wyjście słuchawkowe komputera). Aby wyświetlić pojedynczą częstotliwość na ekranie, spróbuj wygenerować stabilny dźwięk. Po włączeniu telewizora za pomocą izolowanego śrubokręta ostrożnie dotknij kolejno przewodów wysokiego napięcia, aby dowiedzieć się, do jakich zmian na ekranie doprowadzi (asystent powinien na to uważać lub użyć dużego lustra).
Jeden z nich wpłynie na częstotliwość skanowania. Na planszy, do której wchodzi, musisz lutować opór strojenia (około 50-60 kOhm). Po upewnieniu się, że urządzenie działa, możesz usunąć uchwyt odpowiedniego rezystora z korpusu urządzenia. Nawet doskonale wykonane ustawienie częstotliwości poziomej nie pozwoli ci zobaczyć górnego zakresu, a jedynie wyświetla przebieg przewijania na ekranie. Można także dostosować istniejące pierścieniowe zakładki znajdujące się wokół wąskiej części rurki rurki. Zwykle są czarne lub ciemnoszare, a także pośrednio kontrolują ostateczny obraz.

Wzmocnienie wejściowe

Wszystko, co zostało do tej pory zrobione, pozwoliło nam stworzyć dobry wizualizator sygnału wejściowego. Wystarczy podłączyć gniazdo iPoda do cewki odchylenia pionowego, a na ekranie wyświetli się dźwięk muzyki. Ale aby uzyskać prawdziwy oscyloskop, potrzebujesz dodatkowego wzmacniacza (możesz go zmontować w miejscu, w którym znajdował się odrzucony tuner UHF / VHF). Jego pomysł został zapożyczony z kilku stron tematycznych w celu uzyskania minimalnych kosztów i maksymalnej wydajności. Podstawą opracowania był Pavel Falstad, a zaprezentowana płytka drukowana była zmodyfikowanym układem dwusuwowego wzmacniacza audio.
Aby go zaimplementować, potrzebujemy: mikroukładu TL082, w tym 2 wzmacniaczy operacyjnych, pary tranzystorów (na przykład 41НПН / 42ПНП), regulatora mocy LM317, przełącznika obrotowego „Biegun”, potencjometru 1 mOhm, dwóch trymerów 10 kOhm, 4 diod 1A, transformatora 30 V AC, elektrolit 1000 uF 50 V, dwa elektrolity 470 uF 16 V i 5 rezystorów (10 Ohm, 220 Ohm, 1 kOhm, 100 kOhm i 10 mOhm).
Pierwszy wzmacniacz operacyjny kontroluje wzmocnienie sygnału wejściowego zgodnie ze wzorem R1 / R2, gdzie R1 to rezystancja wybierana przez przełącznik obrotowy, R2 to potencjometr 1 mΩ. Teoretycznie jest w stanie wzmocnić sygnał wejściowy do 1 miliona razy (przy minimum 1 om dostępnym na przełączniku obrotowym). Drugi zapewnia, że ​​tranzystory otrzymają napięcie niezbędne do otwarcia skrzyżowań i kompensuje zniekształcenia. Potrzebują 0,7 V do otwarcia i 1,4 V do przełączenia.
Gotowy obwód wymaga obowiązkowej kalibracji. Regulator mocy jest zaprojektowany dla różnicy 30 V, więc wzmacniacz operacyjny będzie standardowo wyprowadzał +15 / -15 V, ale dla dobrego filtrowania jego moc wyjściowa powinna być o kilka woltów mniejsza niż napięcie przy pojemności 1000 mikrofaradów. Aby to zrobić, istnieje trymer 1. Wyjście obwodu jest podłączone do cewki odchylania poziomego. Muzyka przekazywana przez obwód zaczyna być „odcinana” od góry / od dołu. Aby tego uniknąć, trymer 2 jest regulowany, aż górne części klipsów dotkną krawędzi ekranu. Spowoduje to obniżenie napięcia i zapobiegnie przeciążeniu tranzystorów na ścieżce RF urządzenia (spalenie cewki odchylającej).
Teraz możesz podłączyć wbudowany system głośników do wyjścia TV. Przy nadmiernej głośności dodaje się dużą rezystancję obciążenia (na przykład 10 Ohm 1 W), przy braku dźwięku rezystancja obciążenia jest umieszczana na cewce odchylającej, po czym ta ostatnia jest ponownie kalibrowana. Aby uchronić się przed nadmiernymi irytującymi sygnałami dźwiękowymi podczas oglądania niezbędnego sygnału wejściowego, możesz zainstalować przełącznik na głośniku.

Zgromadzić wszystko razem

Dodatkowy wzmacniacz może generować silne pole magnetyczne, dlatego należy zadbać o jego konstrukcję. Tablica powinna być tak zwarta, jak to możliwe, z krótkimi odprowadzeniami i dobrym grupowaniem. Nie potrzebuje specjalnego ekranowania, ale aby uniknąć zakłóceń z innymi telewizorami w domu, upewnij się, że znajduje się w obudowie, nie powodując zakłóceń w głównych węzłach. W skrajnych przypadkach można użyć drewnianej lub plastikowej skrzynki, przyklejonej folią.
W zdemontowanym telewizorze podczas wyjmowania tunera analogowego zwolniono wystarczająco dużo miejsca na instalację transformatora z taką płytką, a nawet pojawił się otwór na wyłącznik zasilania. Pożądane jest również ekranowanie transformatora, aby nie zakłócać kanałów telewizyjnych. Podłącz zaciski do podłączenia napięcia synchronizacyjnego i sygnału testowego do płyty tylko za pomocą przewodu ekranowanego.
Po podłączeniu transformatora do obwodu połącz odpowiednio S1 i S2, poprowadź przewody wejściowe przez otwór w odbiorniku telewizyjnym, podłącz wyjście obwodu do głośnika i cewki odrzucającej. Użyj minimalnej długości drutu we wszystkich połączeniach przewodzących, aby zmniejszyć rozproszoną indukcyjność obwodu. Pozostaje znaleźć dogodne miejsce instalacji dla S1 i S2, zamknąć tylną pokrywę i kontynuować jazdę próbną.

Sprawdzanie wydajności urządzenia

Dzięki swojej funkcjonalności złożony oscyloskop jest daleki od godnych modeli laboratoryjnych, ale jest niezbędny do stosowania w prostych projektach, w których chcesz zobaczyć przebieg. Ponadto pewna nowość ma zdolność słyszenia badanego sygnału, zwłaszcza gdy otrzymuje sprzężenie zwrotne przypominające „znaki”. W tym przykładzie możemy zaobserwować zmianę sygnału indukowanego przez konwencjonalną cewkę drutową, gdy jest ona umieszczona w dowolnym miejscu, nad wewnętrznym transformatorem instrumentu i gdy znajduje się nad procesorem laptopa.
Możliwość wzmocnienia przychodzącego sygnału jest świetną funkcją, jeśli nie potrzebujesz jego absolutnie dokładnych parametrów. Szum o częstotliwości 60 Hz, wzmocniony przez obwód, można dotychczas określić z wystarczającym błędem. Ale to zjawisko powoduje również rozproszenie indukcyjności przewodu wejściowego. Tylko ekranowane uziemienie wszystkich części obwodu może zmniejszyć zakłócenia.
Wykazana cewka z drutem podłączonym do wejścia urządzenia pozwala na zastosowanie dużej indukcyjności z dużym wzmocnieniem. Potrafi wykryć źródła zasilania dla kilku metrów, kierując cewkę w kierunku transformatorów, a następnie wizualnie zobaczyć ich pracę. Możesz także wykryć lokalizację procesora w złożonym urządzeniu. Cewki można użyć jako mikrofonu indukcyjnego, umieszczając ją w pobliżu głośnika odtwarzającego muzykę. Pole magnetyczne odtwarzane przez cewkę głośnikową zostanie wykryte i wzmocnione przez utworzone urządzenie, po czym odtwarzana muzyka zostanie odbita na rurce oscyloskopu.
Możesz wizualnie wyświetlić na urządzeniu i działanie kanału internetowego. Jako sygnał wejściowy zastosowano dedykowaną linię domową (120 VAC), a po wyświetleniu „obrazu” urządzenie nadal działa.
Oryginalny artykuł w języku angielskim

Obejrzyj wideo: Oscilloscope From an Old Television (Listopad 2024).