Oscilloskop fra en gammel TV

Det er lagt ut forskjellige instruksjoner på Internett for å gjøre en gammel (noen ganger delvis inaktiv) fjernsyn til et widescreen-oscilloskop. Denne artikkelen vil også fortelle deg hvordan du lager en anstendig elektronisk enhet ved å bruke en enkel forfining til en totalkostnad på omtrent $ 20. For at inngangssignalet skal vises på skjermen og avspilles gjennom TV-høyttaleren, må du sette sammen en enkel enhet som pendler strømkretsen til avbøyningssystemet. Selvfølgelig kan du ikke utvide det store frekvensspekteret på et slikt instrument (faktisk 20-20000 kHz), men det er fullt mulig å spore lavfrekvente vibrasjoner.

Du kan også installere hovedkontaktene og kontrollelementene til enheten i TV-saken (heldigvis gir dette plass). For eksempel vil tilstedeværelsen av en RCA-kontakt være en flott mulighet til å koble til en iPod og samtidig tillate vekselstrøminngang fra millivolt til hundrevis av volt. I nærheten kan du plassere en innstillingsmotstand på 1 mOhm og en 6-seksjons rotasjonsbryter. Med en liten trimmer vil det være praktisk å kontrollere den horisontale feiefrekvensen, og en knallrød knapp er egnet for å slå på enheten.
Det gjenstår å legge til at denne tilkoblingsplanen ikke er egnet for alle TV-modeller og er mer nyttig for folk som kan håndtere kretsløp og har erfaring innen elektronikk. Men ideen i seg selv inneholder mange interessante poeng.

Sikkerhetskrav

Gjennomføringen av det beskrevne prosjektet innebærer arbeid ved siden av en åpen TV-transformator og høyspentkondensatorer. Spenningen på magnetron når 120 kV! For å utelukke muligheten for dødelig elektrisk støt, må de nødvendige sikkerhetsforholdsregler overholdes strengt. Det første trinnet til enhver handling bør være en fullstendig blackout av enheten. Her må vi ikke glemme høyspentkondensatorer. Derfor fjernes beskyttelsesdekselet veldig forsiktig. Det er viktig å ikke skade kretskortets ledninger og ikke berøre de åpne kontaktene.
Deretter må du tvinge ut store kapasiteter (50 V eller mer). Dette gjøres med en godt isolert skrutrekker eller pinsett. Deres kontakter er lukket for hverandre eller til huset til fullstendig utladning. Ikke gjør dette på et kretskort, da spor kan brenne ut. Når du utfører arbeid eller tester enheten, må du sørge for at det er noen i nærheten av deg som kan ringe lege eller gi førstehjelp.

Arbeidsprinsipp

TV-strålerør (CRT) -tv og oscilloskop regnes som de mest utskiftbare enhetene. En TV-mottaker er også mer sammensatt enn et grunnleggende laboratorieoscilloskop. For endringen er det nok å kvitte seg med noen av TV-funksjonene som er innebygd i den, og legge til en enkel forsterker. Tross alt skaper hver utvidbar linje på TV-skjermen en elektronstråle, som raskt blir skannet gjennom det gjennomsiktige materialet i det selvlysende underlaget til røret.
Ladede elektroner styres av elektriske og magnetiske felt opprettet av spoler plassert bak røret. Disse kjernene med en ledning avbøyer bjelken i det horisontale og vertikale planet, og kontrollerer plasseringen av bildet på skjermen. For å justere den i midten av oscilloskoplinjen, må du gjøre noen justeringer med dem.
Vi husker at videosignalet produserer 32 bilder per sekund, som hver består av to "sammenflettede" bilder (det vil si at 64 bilder blir skannet). NTSC-standarden definerer 525 linjer i skjermformat, andre standarder har litt forskjellige verdier. Dette betyr at for gjengivelse av et fylt bilde på skjermen, må elektronstrålen avbøyes vertikalt hvert 1/64 sekund (frekvens 64 Hz) og horisontalt 1 / (64x525) sekunder (frekvens 32000 Hz). For å sikre slike verdier overstiger spenningen til den horisontale transformatoren 15.000 volt. I dette tilfellet fungerer enheten som en TV, og lager et detaljert bilde på skjermen.
For å få ham til å tegne et bilde på en veldig tynn linje, vertikalt avvist av inngangssignalet, må du justere antall svinger på skjermspolene. Det er også viktig å "jobbe" med induktorspolen. Impedansen er frekvensavhengig. Jo høyere frekvens, jo vanskeligere vil det være å vise den på skjermen. Med en ytre diameter på den toroidale kjernen på 10 mm og en tykkelse på 2 mm, må viklingene I og III inneholde 100 omdreininger av PELSHO 0,1 ledning, og viklingen II - 30 omdreininger.
Det er også verdt å huske at signalet i TV-en er matematisk integrert. Dette fører til det faktum at den inngående rektangulære bølgen vil vises på skjermen trekantet, og den trekantede - en sinusformet. Dette gjelder bare bilder, men ikke lyd. Sinebølger vises uten forvrengning. Fenomenet vil ikke bli så merkbart i veldig gamle TV-er som kan vise hvit støy eller en blå skjerm i mangel av signal, og ikke automatisk slå av bildet.

Fjerne overflødige noder

I vårt tilfelle brukte vi en gammel TV-mottaker med en 15-tommers skjerm og en klassisk UHF / VHF-tuner. For å lage et oscilloskop er det ikke nødvendig, så kan tuneren øyeblikkelig fjernes og glemme dens eksistens. Du kan også gradvis slå av ekstramodulene én etter én, og sjekke at TV-en fortsatt kan fungere. Du trenger bare hovedtavlen og alt som er koblet til bilderøret. Det er nødvendig at den bare viser hvit støy eller en blå skjerm. Du kan bare frigjøre esken fra resten av delene.
Det var to potensiometre foran på den konverterte TV-en. En av dem tjente til å skru på og justere volumet, og den andre kontrollerte lysstyrken. Begge ble fjernet: den første ble erstattet av en strømbryter (stor rød knapp), den andre måtte innstilles til maksimal lysstyrke og fikses ved å lodde ekstra motstand inn i kretsen. Vær omgående oppmerksom på at en enhet med innebygd volumkontroll for omarbeiding ikke er egnet. Det forsterker signalet som er koblet til fjernsynet, og du må se etter en forsterker på hovedkortet, og dette vil føre til ytterligere problemer. Høyttalere på dette stadiet kan også slås av.

Forberedelse av avbøyningssystem

For å oppnå et oscilloskopbilde på kineskopskjermen, vil det være nødvendig å påføre det genererte forsterkede signalet fra ramme og horisontale synkpulser på avbøyningsspolene H og V. Hvordan få det til vil bli demontert litt senere, og nå er det nødvendig å klargjøre et avbøyningssystem. Spolene er koblet til hovedtavlen med fire pinner. Det er nødvendig å koble fra de horisontale, røde og blå ledningene som går til den. Ved å koble en iPod eller en datamaskin direkte til disse utgangene, kan du få musikkvisning på rørskjermen. Den vertikale spolen har en gul og oransje ledning, men for å få en 64 Hz skanning må de byttes til en horisontal spole.
Nå må du finne hvor spolene er koblet til et lite kretskort på røret. Hvis TV-en ikke er veldig ny, er det bare to spoler og 4 ledninger fra dem til hovedtavlen. Ellers vil det være flere spoler og i denne formen vil ikke endringen fungere. Men ikke slutte med det du startet, så kan du eksperimentere litt. I mellomtiden antar vi at ledningene fremdeles er 4. Det gjenstår å håndtere ledningene som går til røret. I henhold til regelen om høyre hånd (F = qVxB), fjerner vi en av dem i tilfeldig rekkefølge. Hvis en horisontal linje vises på skjermen når enheten slås på, er den vertikale spolen deaktivert, hvis den er vertikal, så omvendt. De tilsvarende endene blir funnet av testeren og merket.
Nå blir de horisontale spoletilkoblingsledningene fjernet fra hovedkortet. Ikke glem at du må håndtere en frekvens på 30.000 Hz og en spenning på mer enn 15.000 volt. Det fremtidige oscilloskopet trenger dem ikke. Før du berører dem, må de kortsluttes, deretter isoleres godt og plasseres inne i saken slik at de ikke berører noe etter å ha slått på enheten. Så, den 60 Hz vertikale markeringslinjen er klar. For å oppnå den samme horisontale linjen på 60 Hz blir de to gjenværende ledningene som går til den vertikale spolen loddet til den horisontale. Og vertikalen vil være inngangen til oscilloskopet for å koble forsterkerkretsen til.

Skanneoppsett

Den videre delen av arbeidet er den farligste, da det vil bli utført når spenningen er tilkoblet. Vær spesielt forsiktig! Vi prøver å koble signalkilden til en vertikal avbøyningsspole (det kan være en MP3-spiller eller en datamaskin hodetelefonutgang). For å vise en enkelt frekvens på skjermen, prøv å generere en stabil tone. Når TV-en slås på med en isolert skrutrekker, berør forsiktig høyspenningskablene i sving for å finne ut hvilke endringer på skjermen den vil føre til (assistenten din bør se etter dette eller bruk et stort speil).
En av dem vil påvirke skannehyppigheten. På tavlen der den kommer inn, må du lodde inn stemmemotstanden (ca. 50-60 kOhm). Etter at du har sørget for at enheten er i drift, kan du fjerne håndtaket til den involverte motstanden fra enhetens kropp. Selv en perfekt utført horisontal frekvensinnstilling lar deg ikke se det øvre området, men viser bare rullebølgeformen på skjermen. Du kan også tilpasse de eksisterende ringformede fanene som ligger rundt den smale delen av røret. Vanligvis er de svarte eller mørkegrå og kontrollerer også indirekte det endelige bildet.

Inngangsgevinst

Alt som ble gjort frem til dette øyeblikket tillot oss å lage en god visualiserer av inngangssignalet. Nok til å koble iPod-kontakten til spolen med vertikal avvik og lyd, vil vises på skjermen. Men for å få et ekte oscilloskop, trenger du en ekstra forsterker (du kan montere den der den kasserte UHF / VHF-tuneren lå). Ideen hans ble lånt fra flere tematiske nettsteder, med sikte på å oppnå minimumskostnader og maksimal effektivitet. Utviklingen av Pavel Falstad ble lagt til grunn, og det presenterte kretskortet var en modifisert krets av en totakts lydforsterker.
For å implementere det trenger vi: en mikromontering TL082, inkludert 2 op-ampere, et par transistorer (for eksempel 41НПН / 42ПНП), effektregulator LM317, rotasjonsbryter "Pole", potensiometer 1 mOhm, to trimere 10 kOhm, 4 dioder 1A, transformator 30 V AC, elektrolytt 1000 μF 50 V, to elektrolytter 470 μF 16 V og 5 motstander (10 Ohm, 220 Ohm, 1 kOhm, 100 kOhm og 10 mOhm).
Den første op-forsterkeren styrer forsterkningen av inngangssignalet i henhold til formelen R1 / R2, hvor R1 er den motstand som er valgt av dreiebryteren, R2 er en 1 mΩ pott. Teoretisk sett er det i stand til å forsterke inngangssignalet opptil 1 million ganger (med minimum 1 ohm tilgjengelig på rotasjonsbryteren). Den andre sikrer at transistorene får den nødvendige spenningen for å åpne veikryssene og kompenserer for forvrengninger. De trenger 0,7 V for åpning og 1,4 V for bytte.
Den ferdige kretsen krever obligatorisk kalibrering. Kraftregulatoren er designet for en forskjell på 30 V, så op-forsterkeren vil standardutgang + 15 / -15 V, men for god filtrering skal dens utgang være flere volt lavere enn spenningen over kapasitansen til 1000 mikrofarader. For å gjøre dette er det en trimmer 1. Kretsutgangen er koblet til en horisontal avbøyningsspole. Musikk som føres gjennom kretsløpet begynner å bli "avskåret" ovenfra / under. For å unngå dette justeres trimmer 2 til de øvre delene av klippene berører kantene på skjermen. Dette vil senke spenningen og forhindre at transistorene overbelaster RF-banen til enheten (brenn avbøyningsspolen).
Nå kan du koble det innebygde høyttalersystemet til TV-utgangen. Ved for høyt volum tilsettes en stor belastningsmotstand (for eksempel 10 Ohm 1 W), med mangel på lyd, blir lastmotstanden satt på avbøyningsspolen, hvoretter sistnevnte rekalibreres. For å beskytte deg mot overdreven irriterende lydsignaler mens du ser på nødvendig inngangssignal, kan du installere en bryter på høyttaleren.

Monter alle sammen

En ekstra forsterker kan generere et sterkt magnetfelt, så du bør ta vare på designet. Brettet skal være så kompakt som mulig, med korte ledninger og god gruppering. Hun trenger ikke spesiell skjerming, men for å unngå forstyrrelser med andre TV-er i hjemmet ditt, må du forsikre deg om at den er plassert i saken, uten å forårsake forstyrrelser i hovednodene. I ekstreme tilfeller kan du bruke en tre- eller plastkasse, limt innvendig med folie.
I den demonterte TV-en, når du fjernet den analoge tuneren, ble det frigjort nok plass til installasjon av en transformator med et slikt brett, og til og med en åpning for strømbryteren kom opp. Det er også ønskelig å skjerme transformatoren for ikke å forstyrre TV-kanalene. Koble terminalene for tilkobling av synkroniseringsspenning og testsignalet til brettet bare med en skjermet ledning.
Etter å ha koblet transformatoren til kretsen, kobler du henholdsvis S1 og S2, fører inngangstrådene gjennom hullet i TV-mottakeren, kobler kretsutgangen til høyttaleren og avviserspolen. Bruk den minimale ledningslengden i alle ledende tilkoblinger for å redusere den spredte induktansen til kretsen. Det gjenstår å finne et praktisk installasjonssted for S1 og S2, lukk bakdekselet og fortsett med testkjøret.

Kontrollerer enhetens ytelse

Med dets funksjonalitet er det samlede oscilloskopet langt fra verdige laboratoriemodeller, men er uunnværlig for bruk i enkle prosjekter der du vil se bølgeformen. En viss nyhet har også muligheten til å høre signalet som studeres, spesielt når du mottar tilbakemeldinger som ligner "tegn". I dette eksemplet kan vi observere en endring i signalet indusert av en konvensjonell trådspole når den er plassert på et vilkårlig sted, over instrumentets interne transformator og når det er over den bærbare prosessoren.
Evnen til å forsterke det innkommende signalet er en flott funksjon hvis du ikke trenger det helt nøyaktige parametere. Støyen på frekvensen 60 Hz, forsterket av kretsen, kan så langt bestemmes med en tilstrekkelig feil. Men dette fenomenet fører også til bortfall av induktans av inngangstråden. Bare skjermet jording av alle deler av kretsen kan redusere forstyrrelser.
Den demonstrerte spolen med en ledning koblet til inngangen til enheten tillater bruk av en stor induktans med sterk forsterkning. Hun kan oppdage strømkilder i flere meter, rette spolen i retning transformatorene, og deretter se deres arbeid visuelt. Du kan også oppdage prosessorens plassering inne i en kompleks enhet. Du kan bruke spolen som induktiv mikrofon ved å plassere den i nærheten av en høyttaler som spiller musikk. Det magnetiske feltet som reproduseres av høyttalerspolen vil bli oppdaget og forsterket av den opprettede enheten, hvoretter den avspilte musikken reflekteres på oscilloskoprøret.
Du kan visuelt se på enheten og betjeningen av Internett-kanalen. En dedikert hjemmelinje (120 VAC) ble brukt som inngangssignal for dette, og etter å ha vist sitt "bilde" fungerer enheten fortsatt.
Originalartikkel på engelsk

Se videoen: HACKED!: CRT TV becomes a crude Oscilloscope (November 2024).