Eski bir TV'den gelen osiloskop

Eski (bazen kısmen çalışmıyor) bir televizyonu geniş ekranlı bir osiloskopa dönüştürmek için İnternet'te çeşitli talimatlar yayınlanmıştır. Bu makalede ayrıca toplamda yaklaşık 20 dolarlık bir maliyetle basit bir inceltme kullanarak iyi bir elektronik cihaz yaratılması anlatılacaktır. Giriş sinyalinin ekranda görüntülenmesi ve TV hoparlörü üzerinden çalınması için, yön değiştirme sisteminin güç devresini devreye alan basit bir cihaz monte etmeniz gerekir. Elbette, böyle bir enstrüman üzerindeki geniş frekans spektrumunu uzatamazsınız (aslında 20-20000 kHz), ancak düşük frekanslı titreşimleri izlemek oldukça mümkündür.

Ayrıca cihazın ana konektörlerini ve kontrol elemanlarını televizyon kasasına da monte edebilirsiniz (neyse ki bu boşluğa izin verir). Örneğin, bir RCA konektörünün varlığı bir iPod bağlamak için harika bir fırsat olacaktır ve aynı zamanda milivolt'tan yüzlerce volta AC güç girişi yapılmasına izin verir. Yakınınızda 1 mOhm'luk ayar direnci ve 6 bölümlü döner anahtar yerleştirebilirsiniz. Küçük bir düzeltici ile yatay tarama frekansını kontrol etmek uygun olacaktır ve parlak kırmızı bir düğme cihazı açmak için uygundur.
Bu bağlantı şemasının tüm TV modelleri için uygun olmadığını ve devreleri idare edebilen ve elektronik konusunda deneyim sahibi olan insanlar için daha yararlı olduğunu eklemeye devam etmektedir. Ancak bu fikrin kendisi birçok ilginç nokta içeriyor.

Güvenlik gereksinimleri

Açıklanan projenin uygulanması, açık bir televizyon transformatörü ve yüksek voltajlı kondansatörlerin yanındaki çalışmaları içerir. Mıknatıstaki voltaj 120 kV'a ulaşıyor! Ölümcül elektrik çarpması olasılığını dışlamak için, uygun güvenlik önlemlerine kesinlikle uyulmalıdır. Herhangi bir işlem için ilk adım, cihazın tamamen karartılması olmalıdır. Burada yüksek gerilim kapasitörlerini unutmamalıyız. Bu nedenle, yüksek voltaj biriminin koruyucu kapağı çok dikkatli bir şekilde çıkarılır. Devre kartı kablolarına zarar vermemek ve açık kontaklarına dokunmamak önemlidir.
Daha sonra, büyük kapasiteleri deşarj etmeye zorlamalısınız (50 V veya daha fazla). Bu, iyi yalıtılmış bir tornavida veya cımbızla yapılır. Temasları tamamen deşarj oluncaya kadar birbirlerine veya yuvaya kapalıdır. Parçalar yanabileceğinden, bunu baskılı bir devre kartında yapmayın. İş yaparken veya cihazı test ederken size yakın doktor veya çağırabilecek ilk kişiyi arayabilecek birinin olduğundan emin olun.

Çalışma prensibi

Televizyon ışını tüpü (CRT) televizyonlar ve osiloskoplar en değiştirilebilir cihazlar olarak kabul edilir. Ayrıca, bir televizyon alıcısı, temel bir laboratuvar osiloskopundan daha karmaşıktır. Değişmesi için, içinde gömülü olan TV işlevlerinden bazılarından kurtulmanız ve basit bir amplifikatör eklemeniz yeterlidir. Sonuçta, TV ekranının her bir genişletilebilir çizgisi, tüpün ışıldayan substratının saydam malzemesinden hızlıca taranan bir elektron ışını oluşturur.
Yüklü elektronlar, borunun arkasında bulunan bobinlerin oluşturduğu elektrik ve manyetik alanlar tarafından kontrol edilir. Bir teli olan bu göbekler, yatay ve dikey düzlemdeki ışını saptırıp, ekrandaki görüntünün konumunu kontrol eder. Osiloskop hattının ortasına ayarlamak için onlarla bazı ayarlamalar yapmanız gerekir.
Video sinyalinin saniyede 32 kare ürettiğini hatırlıyoruz, bunların her biri iki "geçmeli" görüntüden oluşuyor (yani, 64 kare taranıyor). NTSC standardı, 525 satırı ekran formatında tanımlar, diğer standartlar biraz farklı değerlere sahiptir. Bu, ekranda dolu bir resmin çoğaltılması için elektron ışınının her 1/64 saniyede (frekans 64 Hz) ve yatay olarak 1 / (64x525) saniyede (frekans 32000 Hz) dikey olarak saptırılması gerektiği anlamına gelir. Bu gibi değerleri sağlamak için, yatay transformatörün voltajı 15.000 voltu aşıyor. Bu durumda, cihaz bir TV gibi çalışır ve ekranda ayrıntılı bir görüntü oluşturur.
Görüntüyü çok ince bir çizgide çekmesini sağlamak için, giriş sinyali tarafından dikey olarak reddedilmiş, ekran bobinlerinin dönüş sayısını ayarlamanız gerekir. Ayrıca indüktör bobiniyle "çalışmak" önemlidir. Empedansı frekansa bağlıdır. Frekans ne kadar yüksek olursa, ekranda gösterilmesi o kadar zor olacaktır. 10 mm'lik toroidal çekirdeğin dış çapı ve 2 mm kalınlığında, sarım I ve III, 100 tur PELSHO 0.1 tel ve sarım II - 30 dönüş içermelidir.
TV'deki sinyalin matematiksel olarak entegre olduğunu hatırlamakta fayda var. Bu, giriş dikdörtgen dalgasının ekranda üçgen şeklinde ve üçgen şeklinde bir sinüzoit görüntülenmesine neden olur. Bu sadece görüntüler için geçerlidir, ancak ses için değildir. Sinüs dalgaları bozulma olmadan gösterilecektir. Fenomen, sinyal olmadığında beyaz parazit veya mavi bir ekran gösterebilen ve görüntüyü otomatik olarak kapatmayacak olan çok eski TV'lerde çok belirgin olmayacaktır.

Yedekli Düğümleri Çıkarma

Bizim durumumuzda, 15 inç ekranlı eski bir televizyon alıcısı ve klasik bir UHF / VHF alıcısı kullandık. Bir osiloskop oluşturmak için gerekli değildir, bu yüzden tuner hemen kaldırılabilir ve varlığını unutabilirsiniz. Ayrıca TV'nin hala çalışıp çalışmadığını kontrol ederek ekstra modülleri birer birer kapatabilirsiniz. Sadece ana karta ve resim tüpüne bağlı her şeye ihtiyacınız var. Sadece beyaz parazit veya mavi ekran göstermesi gerekiyor. Kutuyu diğer parçalardan çıkarabilirsiniz.
Dönüştürülen TV'nin önünde iki adet potansiyometre vardı. Bunlardan biri ses seviyesini ve diğer kontrol edilen parlaklığı açıp ayarlamak için görev yaptı. Her ikisi de kaldırıldı: birincisi bir güç düğmesi (büyük kırmızı düğme) ile değiştirildi, ikincisi maksimum parlaklığa ayarlandı ve devreye ilave dirençler eklenerek sabitlendi. Derhal, yeniden işleme için dahili ses kontrolü olan bir cihazın uygun olmadığına dikkat etmelisiniz. Televizyona bağlı sinyali yükseltir ve ana kartta bir amplifikatör aramanız gerekir ve bu ilave sorunlara neden olur. Bu aşamadaki hoparlörler de kapatılabilir.

Saptırma Sistemi Hazırlama

Kinescope ekranında bir osiloskop görüntüsünü elde etmek için, oluşturulan yükseltilmiş çerçeve ve yatay senkron puls sinyalini, H ve V saptırma bobinlerine uygulamak gerekecektir. Nasıl elde edilir biraz sonra demonte edilir ve şimdi bir sapma sistemi hazırlamak için gereklidir. Bobinler, ana panele dört pim ile bağlanır. Yatay, kırmızı ve mavi renkli kabloların bağlantısını kesmek gerekir. Bir iPod'u veya bilgisayarı doğrudan bu çıkışlara bağlayarak, tüp ekranda müzik gösterimini alabilirsiniz. Dikey bobinin sarı ve turuncu bir teli vardır, ancak 64 Hz'lik bir tarama için yatay bobine geçmeleri gerekir.
Şimdi bobinlerin tüpün üzerindeki küçük bir devre kartına nerede bağlandığını bulmanız gerekir. Televizyon çok yeni değilse, bunlardan ana panele sadece iki bobin ve 4 tel vardır. Aksi takdirde, daha fazla bobin olacaktır ve bu şekilde değişiklik işe yaramayacaktır. Ama başladığın işi bırakma, biraz deneyebilirsin. Bu arada, tellerin hala 4 olduğunu varsayıyoruz. Boruya giden tellerle ilgilenmeye devam ediyor. Sağ el kuralına göre (F = qVxB), bir tanesini rasgele sırayla kaldırırız. Cihaz açıldığında ekranda yatay bir çizgi görüntüleniyorsa, dikey bobin dikey ise devre dışı kalır; İlgili uçlar test cihazı tarafından bulunur ve işaretlenir.
Şimdi yatay bobin bağlantı telleri ana devre kartından çıkarıldı. Unutmayın ki 30.000 Hz frekans ve 15.000 volt'tan daha yüksek bir voltajla uğraşmak zorundasınız. Gelecek osiloskop onlara ihtiyaç duymaz. Dokunmadan önce kısa devre yaptırılmalı, daha sonra iyi yalıtılmalı ve cihazı açtıktan sonra hiçbir şeye dokunmamaları için kasanın içine yerleştirilmelidir. Böylece, 60 Hz dikey işaretleme çizgisi hazırdır. Aynı yatay 60 Hz çizgiyi elde etmek için, dikey bobine giden kalan iki tel yatay olana lehimlenir. Ve dikey, yükseltici devresini bağlamak için osiloskopun girişi olacaktır.

Tarama Ayarı

İşin diğer kısmı, gerilim bağlandığında yapılacak olan en tehlikelidir. Özellikle dikkatli ol! Sinyal kaynağını dikey saptırma bobinine bağlamaya çalışıyoruz (bir MP3 çalar veya bilgisayar kulaklık çıkışı olabilir). Ekranda tek bir frekans görüntülemek için sabit bir ton oluşturmaya çalışın. TV yalıtımlı bir tornavida ile açıldığında, ekranda hangi değişikliklere neden olacağını bulmak için asistanınıza dikkatlice yüksek voltaj kablolarına dokunun (yardımcınız bunun için dikkat etmeli veya büyük bir ayna kullanmalıdır).
Bunlardan biri tarama sıklığını etkileyecektir. Girdiği tahtada, ayar direncini lehimlemeniz gerekir (yaklaşık 50-60 kOhm). Ünitenin çalıştığından emin olduktan sonra, ilgili rezistörün tutamacını cihaz gövdesinden çıkarabilirsiniz. Mükemmel şekilde uygulanan bir yatay frekans ayarı bile üst aralığı görmenize izin vermez, ancak ekranda yalnızca kaydırma dalga formunu görüntüler. Ayrıca tüpün dar kısmının etrafındaki halka şeklindeki halkaları kişiselleştirebilirsiniz. Genellikle siyah veya koyu gridirler ve ayrıca nihai görüntüyü dolaylı olarak kontrol ederler.

Giriş kazanç

Şu ana kadar yapılan her şey, giriş sinyalinin iyi bir görselleştiricisini oluşturmamızı sağladı. İPod jakını dikey sapma bobinine bağlamak için yeterli ve sesli müzik ekranda görünecektir. Ancak gerçek bir osiloskop elde etmek için, ek bir amplifikatöre ihtiyacınız vardır (atılan UHF / VHF tunerin bulunduğu yere monte edebilirsiniz). Fikri, minimum maliyet ve maksimum verimlilik elde etmek amacıyla çeşitli tematik sitelerden ödünç alındı. Pavel Falstad'ın gelişimi esas alınmıştır ve sunulan devre iki zamanlı bir ses yükseltecinin değiştirilmiş bir devresiydi.
Bunu gerçekleştirmek için ihtiyacımız var: 2 op-amp, bir çift transistör (örneğin, 41НПН / 42ПНП), güç regülatörü LM317, döner anahtar "Kutup", potansiyometre 1 mOhm, iki trimer 10 kOhm, 4 diyot 1A, trafo dahil olmak üzere bir mikro montaj TL082 30 V AC, elektrolit 1000 μF 50 V, iki elektrolit 470 μF 16 V ve 5 direnç (10 Ohm, 220 Ohm, 1 kOhm, 100 kOhm ve 10 mOhm).
İlk op-amp, giriş sinyalinin R1 / R2 formülüne göre kazancını kontrol eder, burada R1 döner anahtar tarafından seçilen dirençtir, R2 1 mΩ pottur. Teorik olarak, giriş sinyalini 1 milyon kata kadar yükseltebilir (döner anahtarda minimum 1 ohm ile). İkincisi, transistörlerin kavşakları açmak için gerekli gerilimi almasını ve bozulmaları telafi etmesini sağlar. Açma için 0,7 V ve anahtarlama için 1,4 V'a ihtiyaç duyarlar.
Bitmiş devre zorunlu kalibrasyon gerektirir. Güç regülatörü 30 V'luk bir fark için tasarlanmıştır, bu nedenle op-amp standart olarak + 15 / -15 V'lık bir çıkış verecektir, ancak iyi filtrasyon için çıkışı 1000 mikrofarad kapasitansındaki voltajdan birkaç volt daha düşük olmalıdır. Bunu yapmak için, bir düzeltici 1 vardır. Devre çıkışı yatay bir sapma bobinine bağlanır. Devreden geçen müzik yukarıdan / aşağıdan “kesilmeye” başlar. Bunu önlemek için, düzeltici 2, klipslerin üst kısımları ekranın kenarlarına değene kadar ayarlanır. Bu gerilimi düşürür ve transistörlerin cihazın RF yolunu aşırı yüklemesini önler (sapma bobinini yakar).
Artık dahili hoparlör sistemini TV çıkışına bağlayabilirsiniz. Aşırı hacimde, büyük bir yük direnci eklenir (örneğin, 10 Ohm 1 W), ses eksikliği ile yük direnci, bükülme bobinine yerleştirilir, daha sonra ikincisi yeniden kalibre edilir. Gerekli giriş sinyalini görüntülerken kendinizi aşırı sinir bozucu ses sinyallerinden korumak için, hoparlöre bir anahtar takabilirsiniz.

Hep birlikte montaj

Ek bir amplifikatör güçlü bir manyetik alan oluşturabilir, bu yüzden tasarımına dikkat etmelisiniz. Kart, kısa uçlar ve iyi gruplama ile mümkün olduğunca kompakt olmalıdır. Özel bir korumaya ihtiyacı yoktur, ancak evinizdeki diğer TV'lerle parazitlenmeyi önlemek için, ana düğümlere parazite neden olmadan kasada bulunduğundan emin olun. Aşırı durumlarda, folyo ile yapıştırılmış ahşap veya plastik bir kasa kullanabilirsiniz.
Demonte TV'de, analog tuneri çıkarırken, böyle bir panoya sahip bir transformatörün montajı için yeterli alan boşaltıldı ve hatta güç düğmesi için bir açıklık oluştu. Trafoyu, TV kanallarını engellemeyecek şekilde korumak da istenir. Senkronizasyon gerilimini ve test sinyalini panoya sadece blendajlı kabloyla bağlamak için terminalleri bağlayın.
Transformatörü devreye bağladıktan sonra sırasıyla S1 ve S2'yi bağlayın, giriş kablolarını televizyon alıcısındaki delikten geçirin, devre çıkışını hoparlöre ve redüktöre bağlayın. Devrenin dağılmış endüktansını azaltmak için tüm iletken bağlantılarda minimum kablo uzunluğunu kullanın. S1 ve S2 için uygun bir kurulum yeri bulmak için kalır, arka kapağı kapatın ve test sürüşüne devam edin.

Cihaz performansını kontrol etme

İşlevselliği sayesinde, monte edilmiş osiloskop değerli laboratuvar modellerinden uzaktır, ancak dalga biçimini görmek istediğiniz basit projelerde kullanım için vazgeçilmezdir. Ayrıca, belirli bir yenilik, özellikle “işaretlere” benzer geri bildirim alırken, çalışılan sinyali duyabilme özelliğine sahiptir. Bu örnekte, geleneksel bir tel bobininin indüklediği sinyalde, keyfi bir yere yerleştirildiğinde, cihazın dahili trafosunun üstünde ve dizüstü bilgisayar işlemcisinin üstünde olduğunda bir değişiklik gözlemleyebiliriz.
Kesin olarak doğru parametrelere ihtiyaç duymuyorsanız, gelen sinyali yükseltme yeteneği harika bir özelliktir. Devre tarafından güçlendirilen 60 Hz frekansının gürültüsü, bugüne kadar yeterli bir hata ile tespit edilebilir. Ancak bu fenomen ayrıca giriş telinin başıboş endüktansına neden olur. Sadece devrenin tüm parçalarının korumalı topraklaması paraziti azaltabilir.
Cihaz girişine bağlı bir tel ile gösterilen bobin, güçlü bir kazanım ile büyük bir endüktansın kullanılmasına izin verir. Güç kaynaklarını birkaç metre algılayabilir, bobini transformatör yönüne yönlendirebilir ve çalışmalarını görsel olarak görebilir. İşlemcinin konumunu karmaşık bir cihazın içinde de tespit edebilirsiniz. Bobini endüktif bir mikrofon olarak, bir müzik çaların yanına yerleştirerek kullanabilirsiniz. Hoparlör bobininin ürettiği manyetik alan, oluşturulan cihaz tarafından algılanacak ve güçlendirilecektir, daha sonra çalınan müzik osiloskop borusuna yansıtılacaktır.
Cihazı ve İnternet kanalının çalışmasını görsel olarak görebilirsiniz. Bunun için giriş sinyali olarak özel bir giriş hattı (120 VAC) kullanıldı ve “resmini” gösterdiği halde cihaz hala çalışıyor.
İngilizce orijinal makale