Oszcilloszkóp egy régi tévéből

Az interneten különféle utasítások találhatók egy régi (néha részben nem működő) TV szélesvásznú oszcilloszkóppá alakításához. Ez a cikk azt is elmondja, hogyan hozhat létre tisztességes elektronikus eszközt egyszerű módosításokkal, körülbelül 20 dollár összköltséggel. Annak érdekében, hogy a bemeneti jel megjelenjen a képernyőn, és a TV hangszóróján keresztül reprodukálható legyen, össze kell szerelnie egy egyszerű eszközt, amely átkapcsolja az eltérítő rendszer tápellátási áramkörét. Természetesen egy ilyen eszközzel nem lehet nagy frekvenciaspektrumot kinyújtani (valójában 20-20 000 kHz), de az alacsony frekvenciájú oszcillációk figyelése meglehetősen elérhető.

Nézd meg a videót

A készülék fő csatlakozóit és kezelőszerveit is beépíthetjük a televízió házába (szerencsére a hely ezt lehetővé teszi). Például az RCA-csatlakozó jelenléte kiváló módja az iPod csatlakoztatásának, és egyúttal lehetővé teszi a váltakozó feszültségű jelek ellátását millivolttól több száz voltig. A közelben elhelyezhet egy 1 mOhm-os trimmert és egy 6 szekciós forgókapcsolót. Egy kis trimmer kényelmes a vízszintes szkennelési gyakoriság szabályozásához, és egy élénkpiros gomb alkalmas a készülék bekapcsolására.

Hozzá kell tenni, hogy ez a csatlakozási diagram nem minden TV-modellhez alkalmas, és hasznosabb azok számára, akik ismerik az áramkörök kezelését és tapasztalattal rendelkeznek az elektronikában. De maga az ötlet sok érdekességet tartalmaz.

Biztonsági követelmények

A leírt projekt megvalósítása magában foglalja a nyitott televíziós transzformátor és a nagyfeszültségű kondenzátorok közelében végzett munkákat. A magnetron feszültsége eléri a 120 kV-ot! A halálos áramütés lehetőségének elkerülése érdekében szigorúan be kell tartani a megfelelő biztonsági óvintézkedéseket. Bármely művelet végrehajtásának első lépése az eszköz teljes feszültségmentesítése. Itt nem szabad megfeledkeznünk a nagyfeszültségű kondenzátorokról. Ezért a nagyfeszültségű egység védőburkolatát rendkívül óvatosan kell eltávolítani. Fontos, hogy ne sértse meg a nyomtatott áramköri lap vezetékeit, és ne érintse meg a szabad érintkezőit.



Ezután erőteljesen kisütnie kell a nagy kapacitásokat (50 V vagy több). Ez jól szigetelt csavarhúzóval vagy csipesszel történik. Érintkezőik zárva vannak egymáshoz vagy a házhoz, amíg teljesen le nem merülnek. Nyomtatott áramköri lapon ezt nem szabad megtenni, mert a pályák kiéghetnek. Munkavégzéskor vagy a készülék tesztelésekor ügyeljen arra, hogy a közelben legyen valaki, aki orvost hívhat vagy elsősegélyt nyújthat.

Működés elve

A katódsugárcsöves (CRT) televíziók és oszcilloszkópok a leginkább cserélhető eszközök. Ezenkívül a televízió-vevő bonyolultabb, mint egy alapvető laboratóriumi oszcilloszkóp. Az újrakészítéshez elég, ha megválunk néhány beépített tévéfunkciótól, és egy egyszerű erősítőt adunk hozzá. Hiszen a TV képernyőjének minden kibontott vonalát egy elektronsugár hozza létre, amelyet gyorsan pásztáznak át a cső lumineszcens hordozójának átlátszó anyagán.


A feltöltött elektronokat a cső mögött elhelyezett tekercsek által létrehozott elektromos és mágneses mezők szabályozzák. Ezek a huzalmagok vízszintesen és függőlegesen eltérítik a sugarat, szabályozva a kép elhelyezését a képernyőn. Az oszcilloszkóp vonalának középpontjához való igazításhoz néhány módosítást kell végrehajtani rajtuk.



Emlékezzünk arra, hogy a videojel másodpercenként 32 képkockát produkál, amelyek mindegyike két „váltott soros” képből áll (azaz 64 képkockát szkennelnek). Az NTSC szabvány 525 sort határoz meg a képernyő formátumában, más szabványok némileg eltérő értékekkel rendelkeznek. Ez azt jelenti, hogy a kitöltött kép megjelenítéséhez a képernyőn az elektronsugarat függőlegesen 1/64 másodpercenként (frekvencia 64 Hz), vízszintesen 1/(64x525) másodpercenként (frekvencia 32000 Hz) kell eltéríteni. Az ilyen értékek biztosításához a hálózati transzformátor feszültsége meghaladja a 15 000 voltot. Ebben az esetben a készülék úgy működik, mint egy tévé, és részletes képet hoz létre a képernyőn.

Ahhoz, hogy egy nagyon vékony, a bemeneti jel által függőlegesen eltérített vonalon rajzoljon képet, be kell állítani a képernyő tekercseinek fordulatszámát. Az is fontos, hogy az induktor tekercsével „dolgozzunk”. Impedanciája a frekvenciától függ. Minél magasabb a frekvencia, annál nehezebb lesz megjeleníteni a képernyőn. A 10 mm-es toroid mag külső átmérője és 2 mm vastagsága esetén az I. és a III. tekercsnek 100 menetes PELSHO 0,1 huzalt, a II. tekercsnek pedig 30 menetet kell tartalmaznia.

Azt is érdemes megjegyezni, hogy a TV jele matematikailag integrált. Ez azt eredményezi, hogy a bemeneti négyzethullám háromszöghullámként jelenik meg a képernyőn, a bemeneti háromszöghullám pedig szinuszhullámként. Ez csak a képre vonatkozik, a hangra nem. A szinuszhullámok torzítás nélkül jelennek meg.A jelenség nem lesz annyira észrevehető a nagyon régi tévéken, amelyek képesek fehér zajt vagy kék képernyőt megjeleníteni, ha nincs jel, ahelyett, hogy automatikusan kikapcsolnák a képet.

A szükségtelen csomópontok eltávolítása

Esetünkben egy régi, 15 hüvelykes képátlójú televíziókészüléket és egy klasszikus UHF/VHF tunert használtunk. Nem szükséges oszcilloszkópot létrehozni, így azonnal eltávolíthatja a tunert, és elfelejtheti létezését. Fokozatosan egyenként is leválaszthatja a felesleges modulokat, így ellenőrizheti, hogy a TV továbbra is működik-e. Csak az alaplapra és mindenre van szüksége, ami a kinescopehoz kapcsolódik. Szükséges, hogy csak fehér zajt vagy kék képernyőt jelenítsen meg. Egyszerűen kiürítheti a dobozt a maradék alkatrészekből.




Az átalakított tévében két potenciométer volt az elején. Az egyik a bekapcsolásra és a hangerő beállítására szolgált, a másik pedig a fényerőt szabályozta. Mindkettőt eltávolították: az elsőt tápkapcsolóra (nagy piros gomb) cserélték, a másodikat maximális fényerőre kellett állítani, és további ellenállások forrasztásával rögzítették az áramkörbe. Azonnal meg kell jegyezni, hogy a beépített hangerőszabályzóval rendelkező készülék nem alkalmas módosításra. Felerősíti a televízióhoz csatlakoztatott jelet, és az alaplapon kell erősítőt keresni, ami további problémákat okoz. Ebben a szakaszban a hangszórók is kikapcsolhatók.

A terelőrendszer előkészítése

Ahhoz, hogy oszcilloszkóp képet kapjon a kineszkóp képernyőjén, a függőleges és vízszintes szinkronimpulzusok generált felerősített jelét kell alkalmaznia a H és V eltérítő tekercsekre. A megszerzésének módjáról egy kicsit később lesz szó, de most el kell készíteni az eltérítő rendszert.A tekercsek négy érintkezővel csatlakoznak az alaplaphoz. A vízszinteset le kell választani, a piros és a kék vezeték megy hozzá. Ha iPodot vagy számítógépet közvetlenül ezekhez a csatlakozókhoz csatlakoztat, zenét jeleníthet meg a kinescope képernyőjén. A függőleges tekercs sárga és narancssárga vezetékkel rendelkezik, de a 64 Hz-es pásztázáshoz át kell kapcsolni a vízszintes tekercsre.


Most meg kell találnia, hol csatlakoznak a tekercsek a képcső kis áramköri lapjához. Ha a televízió vevő nem túl új, akkor csak két tekercs van, és 4 vezeték megy belőlük az alaplapra. Ellenkező esetben több tekercs lesz, és a módosítás ebben a formában nem fog működni. De ne add fel, amit elkezdtél, és kísérletezhetsz egy kicsit. Egyelőre azt feltételezzük, hogy még mindig 4 vezeték van, és a kineszkóphoz vezető vezetékekkel kell foglalkozni. A jobbkéz szabály (F=qVxB) szerint véletlenszerű sorrendben eltávolítjuk az egyiket. Ha a készülék bekapcsolásakor vízszintes vonal jelenik meg a képernyőn, a függőleges tekercs le van tiltva, ha függőleges, akkor fordítva. A megfelelő végeket a tesztelő megtalálja és megjelöli.

A vízszintes tekercscsatlakozó vezetékeket most eltávolították a fő PCB-ről. Ne felejtse el, hogy 30 000 Hz-es frekvenciával és 15 000 V-nál nagyobb feszültséggel kell megküzdenie. A jövőbeli oszcilloszkópnak nincs szüksége rájuk. Érintkezés előtt rövidre kell zárni, majd jól szigetelni és a tok belsejébe helyezni, hogy a készülék bekapcsolása után ne érjenek hozzá semmihez. Tehát a 60 Hz-es függőleges jelölővonal készen áll. Ugyanazon 60 Hz-es vízszintes vonal eléréséhez a függőleges tekercshez vezető két megmaradt vezetéket a vízszinteshez forrasztjuk.A függőleges pedig az oszcilloszkóp bemenete lesz az erősítő áramkör csatlakoztatásához.

Sweep beállítás

A munka további része a legveszélyesebb, mivel azt feszültség mellett végzik. Legyen különösen óvatos! A jelforrást megpróbáljuk a függőleges eltérítő tekercsre kötni (ez lehet MP3 lejátszó vagy számítógépes fejhallgató kimenet). Ha egy frekvenciát szeretne megjeleníteni a képernyőn, próbáljon konzisztens hangot generálni. A TV bekapcsolt állapotában egy szigetelt csavarhúzóval óvatosan érintse meg egyenként a nagyfeszültségű vezetékeket, hogy megtudja, milyen változásokhoz vezet ez a képernyőn (segédje nézze meg, vagy használjon nagy tükröt).




Az egyik hatással lesz a szkennelési gyakoriságra. A táblán, ahol belép, forrasztania kell egy trimmer ellenállást (körülbelül 50-60 kOhm). Miután meggyőződött arról, hogy az egység működik, leveheti az érintett ellenállás fogantyúját a készülék testéről. Még a kifogástalanul végrehajtott vízszintes frekvenciahangolás sem engedi látni a felső tartományt, hanem csak a görgetési hullámformát jeleníti meg a képernyőn. A meglévő gyűrűs füleket is testre szabhatja, amelyek a kinescope cső keskeny része körül helyezkednek el. Általában fekete vagy sötétszürke színűek, és közvetve szabályozzák a végső képet.

Bejövő jel erősítése

Minden, amit eddig megtettünk, lehetővé tette számunkra, hogy jó bemeneti jel-vizualizálót hozzunk létre. Elég csatlakoztatni az iPod aljzatot a függőleges eltérítő tekercshez, és a megszólaló zene megjelenik a képernyőn. De egy igazi oszcilloszkóp beszerzéséhez szükség lesz egy további erősítőre (ahol az eldobott UHF/VHF tuner található).Ötletét több tematikus oldalról kölcsönözték a minimális költség és a maximális hatékonyság érdekében. Pavel Falstad tervezését vették alapul, és a bemutatott nyomtatott áramkör egy push-pull audioerősítő módosított áramköre.

A megvalósításhoz szükségünk lesz: egy TL082 mikroegységre, amely 2 op-amp-ot tartalmaz, egy pár tranzisztort (például 41NPN/42PNP), egy LM317 teljesítményszabályozót, egy pólusú forgókapcsolót, egy 1 mOhm-os potenciométert, két 10 kOhm-os trimert, 4 db 1A dióda, egy transzformátor 30 V váltóáramhoz, 1000 µF 50 V elektrolithoz, két 470 µF 16 V elektrolit és 5 ellenállás (10 Ohm, 220 Ohm, 1 kOhm, 100 kOhm és 10 mOhm).



Az első műveleti erősítő az R1/R2 képlet segítségével szabályozza a bemeneti jel erősítését, ahol R1 a forgókapcsolóval kiválasztott ellenállás, R2 az 1 mOhm pot. Elméletileg akár 1 milliószorosára is képes felerősíteni a bemeneti jelet (a forgókapcsolón legalább 1 ohm jelenléte mellett). A második figyeli, hogy a tranzisztorok megkapják a szükséges feszültséget a csomópontok megnyitásához, és kompenzálja a torzításokat. A nyitáshoz 0,7 V, a kapcsoláshoz 1,4 V kell.

A kész áramkör kötelező kalibrálást igényel. A teljesítményszabályzót 30 V-os különbségre tervezték, így a műveleti erősítő általában +15/-15 V-ot ad ki, de a jó szűréshez a kimenetének néhány volttal alacsonyabbnak kell lennie, mint az 1000 uF-os kondenzátor feszültsége. Erre a célra van egy trimmer 1. Az áramkör kimenete a vízszintes terelőtekercshez van csatlakoztatva. Az áramkörön áthaladó zene felül/alul kezd „levágni”. Ennek elkerülése érdekében a 2. trimmert addig kell beállítani, amíg a klipek teteje hozzá nem ér a képernyő széleihez. Ez csökkenti a feszültséget, és megakadályozza, hogy a tranzisztorok túlterheljék az eszköz rádiófrekvenciás útját (az eltérítő tekercs elégetése).

Most már csatlakoztathatja a beépített hangszórórendszert a TV-kimenethez. Ha túl nagy a hangerő, nagy terhelési ellenállást adnak hozzá (például 10 Ohm 1 W); ha nincs elegendő hang, a terhelési ellenállást az eltérítő tekercsre helyezik, majd az utóbbit újra kalibrálják. Annak érdekében, hogy megvédje magát a szükségtelen, zavaró hangjelzésektől a kívánt bemeneti jel keresése közben, telepíthet egy kapcsolót a hangszóróra.

Az egészet összerakva

Egy kiegészítő erősítő erős mágneses teret tud generálni, ezért érdemes odafigyelni a kialakítására. A táblát a lehető legtömörebbé kell tenni, rövid vezetékekkel és jó csoportosítással. Nem igényel speciális árnyékolást, de az otthonában lévő többi TV-vel való interferenciának elkerülése érdekében ügyeljen arra, hogy a tokban legyen, anélkül, hogy interferenciát okozna a fő alkatrészekben. Végső megoldásként használhatunk belülről fóliával borított fa vagy műanyag tokot.



A szétszerelt TV-ben az analóg tuner eltávolításakor elegendő hely szabadult fel egy ilyen táblával ellátott transzformátor felszereléséhez, és még a tápkapcsolónak is volt egy lyuk. A transzformátort is célszerű árnyékolni, hogy ne okozzon interferenciát a TV-csatornákon. A szinkronizációs feszültség és a vizsgált jel csatlakoztatására szolgáló kapcsokat csak árnyékolt vezetékkel kösse a kártyára.

Miután csatlakoztatta a transzformátort az áramkörhöz, csatlakoztassa az S1-et és az S2-t, vezesse át a bemeneti vezetékeket a televíziókészülék házán lévő lyukon, csatlakoztassa az áramkör kimenetét a hangszóróhoz és az eltérítő tekercshez. A szivárgó hurok induktivitásának csökkentése érdekében minden csatlakozásnál minimális vezetékhosszt kell használni.Már csak egy kényelmes helyet kell találni az S1 és S2 telepítéséhez, zárja le a hátlapot és indítsa el a tesztvezetést.

A készülék működőképességének ellenőrzése

A funkcionalitás szempontjából az összeszerelt oszcilloszkóp messze nem méltó laboratóriumi modellekhez, de nélkülözhetetlen az egyszerű projektekhez, ahol látni kell a hullámformát. Szintén bizonyos újdonság a vizsgált jel hallásának képessége, különösen akkor, ha olyan visszajelzést kap, amely „jelekre” hasonlít. A vizsgált példában megfigyelhető a hagyományos huzaltekercs által indukált jel változása, ha az tetszőleges helyen, a készülék belső transzformátora felett, illetve a laptop processzor felett helyezkedik el.

A bejövő jel erősítésének képessége nagyszerű funkció, ha nincs szüksége arra, hogy teljesen pontos legyen. Az áramkör által felerősített 60 Hz-es zaj továbbra is ésszerű pontossággal érzékelhető. De ezt a jelenséget a bemeneti vezeték szórt induktivitása is okozza. Csak az áramkör minden részének árnyékolt földelése csökkentheti az interferenciát.


A bemutatott, a készülék bemenetére csatlakoztatott huzaltekercs lehetővé teszi nagy induktivitás alkalmazását nagy erősítéssel. A tekercsnek a transzformátorok helye felé irányításával több méterrel távolabb lévő áramforrásokat képes észlelni, majd vizuálisan megtekintheti azok működését. Egy összetett eszközön belül is észlelheti a processzor helyét. A tekercset induktív mikrofonként használhatja, ha egy zenét játszó hangszóró közelébe helyezi. A hangszórótekercs által reprodukált mágneses teret a létrehozott eszköz érzékeli és felerősíti, majd a lejátszott zene visszaverődik az oszcilloszkóp kineszkópján.

A készüléken jól látható az internetes csatorna működése.Ennek bemeneti jeleként egy dedikált otthoni vezetéket (120 VAC) használtak, melynek „képét” megmutatva továbbra is működik a készülék.
Eredeti cikk angolul