Oscilloskop fra et gammelt TV

Der er forskellige instruktioner på internettet til at omdanne et gammelt (nogle gange delvist ikke-fungerende) tv til et widescreen-oscilloskop. Denne artikel vil også fortælle dig, hvordan du opretter en anstændig elektronisk enhed ved hjælp af simple modifikationer til en samlet pris på omkring $20. For at indgangssignalet kan vises på skærmen og gengives gennem tv-højttaleren, skal du samle en simpel enhed, der skifter strømforsyningskredsløbet til afbøjningssystemet. Selvfølgelig kan du ikke strække et stort frekvensspektrum ud med sådan en enhed (faktisk 20-20.000 kHz), men overvågning af lavfrekvente svingninger er ret tilgængelig.

Se videoen

Du kan også installere enhedens hovedstik og kontroller i tv-kabinettet (heldigvis tillader pladsen dette). For eksempel vil tilstedeværelsen af ​​et RCA-stik være en glimrende måde at tilslutte en iPod og samtidig tillade levering af vekselspændingssignaler fra millivolt til hundredvis af volt. I nærheden kan du placere en 1 mOhm trimmer og en 6-sektions drejekontakt. En lille trimmer vil være praktisk til at styre den vandrette scanningsfrekvens, og en lys rød knap er velegnet til at tænde enheden.

Det er tilbage at tilføje, at dette tilslutningsdiagram ikke er egnet til alle tv-modeller og er mere nyttigt for folk, der ved, hvordan man håndterer kredsløb og har erfaring med elektronik. Men selve ideen rummer mange interessante pointer.

Sikkerhedskrav

Gennemførelsen af ​​det beskrevne projekt involverer udførelse af arbejde i nærheden af ​​en åben tv-transformator og højspændingskondensatorer. Spændingen ved magnetronen når 120 kV! For at eliminere muligheden for dødelig elektrisk stød skal de korrekte sikkerhedsforanstaltninger følges nøje. Det første skridt til at udføre enhver handling bør være at slå enheden fuldstændig fra strøm. Her må vi ikke glemme højspændingskondensatorer. Derfor fjernes højspændingsenhedens beskyttelseshylster ekstremt forsigtigt. Det er vigtigt ikke at beskadige ledningerne på printkortet eller røre ved dets udsatte kontakter.



Dernæst skal du kraftigt aflade store kapaciteter (50 V eller mere). Dette gøres med en velisoleret skruetrækker eller pincet. Deres kontakter er lukket til hinanden eller til huset, indtil de er helt afladet. Det bør du ikke gøre på et printkort, da sporene kan brænde ud. Når du udfører arbejde eller tester enheden, skal du sørge for, at der er nogen tæt på dig i nærheden, som kan ringe til en læge eller yde førstehjælp.

Funktionsprincip

Katodestrålerør (CRT) fjernsyn og oscilloskoper betragtes som de mest udskiftelige enheder. Også en tv-modtager er mere kompleks end et grundlæggende laboratorieoscilloskop. For at lave det om, er det nok at slippe af med nogle af de tv-funktioner, der er indbygget i det og tilføje en simpel forstærker. Når alt kommer til alt, er hver udfoldet linje på tv-skærmen skabt af en elektronstråle, der hurtigt scannes gennem det gennemsigtige materiale af det selvlysende substrat af røret.


De ladede elektroner styres af elektriske og magnetiske felter skabt af spoler placeret bag røret. Disse trådkerner afbøjer strålen vandret og lodret og styrer placeringen af ​​billedet på skærmen. For at justere det til midten af ​​oscilloskoplinjen, er det nødvendigt at foretage nogle ændringer af dem.



Lad os huske, at videosignalet producerer 32 billeder i sekundet, som hver består af to "sammenflettede" billeder (det vil sige, at 64 billeder scannes). NTSC-standarden definerer 525 linjer i skærmformatet, andre standarder har lidt andre værdier. Det betyder, at for at gengive et fyldt billede på skærmen, skal elektronstrålen afbøjes lodret hvert 1/64 sekund (frekvens 64 Hz), og vandret 1/(64x525) sekund (frekvens 32000 Hz). For at sikre sådanne værdier overstiger linjetransformatorens spænding 15.000 volt. I dette tilfælde fungerer enheden som et tv og skaber et detaljeret billede på skærmen.

For at få det til at tegne et billede på en meget tynd linje lodret afbøjet af inputsignalet, skal du justere antallet af drejninger af skærmspolerne. Det er også vigtigt at "arbejde" med induktorspolen. Dens impedans afhænger af frekvensen. Jo højere frekvensen er, jo sværere vil det være at vise den på skærmen. Med en ydre diameter af den toroidale kerne på 10 mm og en tykkelse på 2 mm, skal viklinger I og III hver indeholde 100 vindinger PELSHO 0,1 ledning, og vikling II skal indeholde 30 vindinger.

Det er også værd at huske på, at signalet på et tv er matematisk integreret. Dette får input-firkantbølgen til at vises som en trekantbølge på skærmen, og inputtrekantbølgen som en sinusbølge. Dette gælder kun billedet, ikke lyden. Sinusbølger vil blive vist uden forvrængning.Fænomenet vil ikke være så mærkbart på meget gamle tv, der er i stand til at vise hvid støj eller en blå skærm, når der ikke er noget signal, frem for automatisk at slukke for billedet.

Fjernelse af unødvendige noder

I vores tilfælde brugte vi en gammel fjernsynsmodtager med en 15-tommer skærm og en klassisk UHF/VHF-tuner. Det er ikke nødvendigt at oprette et oscilloskop, så du kan straks fjerne tuneren og glemme dens eksistens. Du kan også gradvist afbryde unødvendige moduler et efter et og kontrollere, at tv'et stadig kan fungere. Du skal kun bruge hovedkortet og alt, der er forbundet til kinescope. Det er nødvendigt, at den kun viser hvid støj eller en blå skærm. Du kan blot tømme kassen for de resterende dele.




Tv'et, der blev konverteret, havde to potentiometre på forsiden. En af dem tjente til at tænde og justere lydstyrken, og den anden styrede lysstyrken. Begge blev fjernet: den første blev erstattet med en strømafbryder (stor rød knap), den anden skulle indstilles til maksimal lysstyrke og fikseres ved at lodde yderligere modstande ind i kredsløbet. Du skal straks bemærke, at en enhed med en indbygget lydstyrkekontrol ikke er egnet til modifikation. Det forstærker signalet knyttet til fjernsynet, og du bliver nødt til at lede efter en forstærker på hovedkortet, og det vil give yderligere problemer. Højttalerne kan også slukkes på dette tidspunkt.

Forberedelse af afbøjningssystemet

For at opnå et oscilloskopbillede på kinescope-skærmen skal du anvende det genererede forstærkede signal af lodrette og horisontale synkroniseringsimpulser til afbøjningsspolerne H og V. Hvordan man opnår det, vil blive diskuteret lidt senere, men nu er det nødvendigt at forberede afbøjningssystemet.Spolerne er forbundet til hovedkortet med fire ben. Du skal afbryde den vandrette, de røde og blå ledninger går til den. Ved at tilslutte en iPod eller computer direkte til disse terminaler kan du vise musik på kinescope-skærmen. Den lodrette spole har en gul og orange ledning, men for at få en 64Hz scanning skal de skiftes til den vandrette spole.


Nu skal du finde, hvor spolerne forbindes til det lille printkort på billedrørsrøret. Hvis fjernsynsmodtageren ikke er særlig ny, er der kun to spoler og 4 ledninger går fra dem til hovedkortet. Ellers vil der være flere spoler, og modifikationen fungerer ikke i denne form. Men giv ikke op, hvad du startede, og du kan eksperimentere lidt. Indtil videre vil vi antage, at der stadig er 4 ledninger. Det er tilbage at håndtere ledningerne, der går til kinescope. Ifølge højrehåndsreglen (F=qVxB) fjerner vi en af ​​dem i tilfældig rækkefølge. Hvis der, når du tænder for enheden, vises en vandret linje på skærmen, er den lodrette spole deaktiveret; hvis den er lodret, så omvendt. De tilsvarende ender findes af testeren og markeres.

De vandrette spoleforbindelseskabler er nu fjernet fra hovedprintkortet. Glem ikke, at du bliver nødt til at håndtere en frekvens på 30.000 Hz og en spænding på mere end 15.000 volt. Det fremtidige oscilloskop har ikke brug for dem. Før berøring skal de kortsluttes, derefter godt isoleres og placeres inde i etuiet, så de ikke rører noget efter at have tændt for enheden. Så den lodrette 60 Hz markeringslinje er klar. For at opnå den samme vandrette linje på 60 Hz lodder vi de to resterende ledninger, der går til den lodrette spole, til den vandrette.Og den lodrette bliver indgangen til oscilloskopet til tilslutning af forstærkerkredsløbet.

Feje indstilling

Den yderligere del af arbejdet er den farligste, da det vil blive udført med spændingen tilsluttet. Vær særlig forsigtig! Vi forsøger at forbinde signalkilden til den lodrette afbøjningsspole (dette kan være en MP3-afspiller eller en computerhovedtelefonudgang). For at vise én frekvens på skærmen, prøv at generere en konsistent tone. Når tv'et er tændt, skal du bruge en isoleret skruetrækker til forsigtigt at røre ved højspændingsledningerne én efter én, for at finde ud af, hvilke ændringer på skærmen dette vil føre til (din assistent skal se dette eller bruge et stort spejl).




En af dem vil påvirke scanningsfrekvensen. På brættet, hvor det kommer ind, skal du lodde en trimmermodstand (ca. 50-60 kOhm). Efter at have sikret dig, at enheden fungerer, kan du fjerne håndtaget på den involverede modstand fra enhedens krop. Selv en upåklageligt udført horisontal frekvenstuning vil ikke tillade dig at se det øvre område, men vil kun vise scroll-bølgeformen på skærmen. Du kan også tilpasse de eksisterende ringtapper, der er placeret rundt om den smalle del af kinescope-røret. De er normalt sorte eller mørkegrå i farve og styrer også indirekte det endelige billede.

Indgående signalforstærkning

Alt, hvad der er blevet gjort indtil dette punkt, har givet os mulighed for at skabe en god inputsignalvisualizer. Det er nok at tilslutte iPod-stikket til den lodrette afbøjningsspole, og den lydende musik vil blive vist på skærmen. Men for at få et rigtigt oscilloskop skal du bruge en ekstra forstærker (du kan samle den, hvor den kasserede UHF/VHF-tuner var placeret).Hans idé blev lånt fra flere tematiske websteder for at opnå minimale omkostninger og maksimal effektivitet. Designet af Pavel Falstad blev taget som grundlag, og det præsenterede printkort er et modificeret kredsløb af en push-pull audioforstærker.

For at implementere det har vi brug for: en TL082-mikroenhed, inklusive 2 op-amps, et par transistorer (for eksempel 41NPN/42PNP), en LM317-strømregulator, en Pole-drejekontakt, et 1 mOhm-potentiometer, to 10 kOhm-trimere, 4 1A dioder, en transformer til 30 VAC, 1000 µF 50 V elektrolyt, to 470 µF 16 V elektrolytter og 5 modstande (10 Ohm, 220 Ohm, 1 kOhm, 100 kOhm og 10 mOhm).



Den første op-amp styrer forstærkningen af ​​inputsignalet ved hjælp af formlen R1/R2, hvor R1 er modstanden valgt af drejekontakten, R2 er 1 mOhm-potten. Teoretisk set er den i stand til at forstærke indgangssignalet op til 1 million gange (med minimum 1 ohm til stede på drejekontakten). Den anden overvåger, at transistorerne modtager den nødvendige spænding til at åbne krydsene og kompenserer for forvrængninger. De skal bruge 0,7 V for at åbne og 1,4 V for at skifte.

Det færdige kredsløb kræver obligatorisk kalibrering. Strømregulatoren er designet til en forskel på 30 V, så operationsforstærkeren vil typisk udsende +15/-15 V, men for god filtrering bør dens output være et par volt lavere end spændingen over 1000 uF kondensatoren. Til dette formål er der trimmer 1. Udgangen af ​​kredsløbet er forbundet med den vandrette afbøjningsspole. Musik, der passerer gennem kredsløbet, begynder at blive "afskåret" i toppen/bunden. For at undgå dette justeres trimmer 2, indtil toppen af ​​clipsene rører skærmens kanter. Dette vil sænke spændingen og forhindre transistorerne i at overbelaste enhedens RF-vej (brænder afbøjningsspolen).

Nu kan du tilslutte det indbyggede højttalersystem til tv-udgangen. Hvis lydstyrken er for høj, tilføjes en stor belastningsmodstand (for eksempel 10 Ohm 1 W); hvis der ikke er tilstrækkelig lyd, placeres belastningsmodstanden på afbøjningsspolen, hvorefter sidstnævnte genkalibreres. For at beskytte dig mod unødvendige irriterende bip, mens du scanner efter det ønskede indgangssignal, kan du installere en kontakt på højttaleren.

Samler det hele

En ekstra forstærker kan generere et stærkt magnetfelt, så det er værd at tage sig af dens design. Tavlen skal laves så kompakt som muligt, med korte leads og god gruppering. Det kræver ikke særlig afskærmning, men for at undgå interferens med andre tv i dit hjem, skal du sørge for, at det er placeret i kabinettet uden at skabe interferens på hovedkomponenterne. Som en sidste udvej kan du bruge en træ- eller plastkasse beklædt med folie på indersiden.



I tv'et, der blev adskilt, blev der frigjort plads nok til at installere en transformer med et sådant bord, når den analoge tuner blev fjernet, og der var endda et hul til strømafbryderen. Det er også tilrådeligt at afskærme transformeren for ikke at skabe interferens på tv-kanaler. Tilslut terminalerne til tilslutning af synkroniseringsspændingen og signalet under undersøgelse til kortet kun med en skærmet ledning.

Efter tilslutning af transformatoren til kredsløbet, tilslut henholdsvis S1 og S2, træk indgangsledningerne gennem hullet i fjernsynsmodtagerens krop, tilslut kredsløbets udgang til højttaleren og afbøjningsspolen. En minimumsledningslængde bør anvendes i alle forbindelser, der er lavet for at reducere utæt sløjfeinduktans.Tilbage er kun at finde et praktisk sted at installere S1 og S2, lukke bagdækslet og starte prøvekørslen.

Kontrol af enhedens funktionalitet

Funktionsmæssigt er det samlede oscilloskop langt fra værdige laboratoriemodeller, men er uundværligt til brug i simple projekter, hvor du skal se bølgeformen. Også en vis nyhed er evnen til at høre signalet, der studeres, især når man modtager feedback, der ligner "tegn". I det undersøgte eksempel kan man observere en ændring i signalet induceret af en konventionel trådspole, når den er placeret på et vilkårligt sted, over enhedens interne transformer, og når den er placeret over den bærbare computerprocessor.

Muligheden for at forstærke det indgående signal er en fantastisk funktion, hvis du ikke har brug for, at den er helt præcis. Den 60 Hz støj, der forstærkes af kredsløbet, kan stadig detekteres med rimelig nøjagtighed. Men dette fænomen er også forårsaget af indgangsledningens strøinduktans. Kun afskærmet jording af alle dele af kredsløbet kan reducere interferens.


Den demonstrerede ledningsspole forbundet til enhedens indgang tillader brugen af ​​stor induktans med høj forstærkning. Den kan registrere strømkilder flere meter væk ved at pege spolen mod transformatorernes placering og derefter visuelt se deres funktion. Du kan også registrere placeringen af ​​processoren inde i en kompleks enhed. Du kan bruge spolen som en induktiv mikrofon ved at placere den i nærheden af ​​en højttaler, der spiller musik. Det magnetiske felt, der gengives af højttalerspolen, vil blive detekteret og forstærket af den oprettede enhed, hvorefter musikken, der spilles, reflekteres på oscilloskopets kineskop.

Du kan tydeligt se driften af ​​internetkanalen på enheden.En dedikeret hjemmelinje (120 VAC) blev brugt som indgangssignal til dette, og efter at have vist sit "billede" fungerer enheden stadig.
Originalartikel på engelsk