Osciloscop de la un televizor vechi

Au fost postate pe Internet diverse instrucțiuni pentru a transforma un televizor vechi (uneori parțial nefuncțional) într-un osciloscop cu ecran lat. Acest articol vă va spune, de asemenea, cum puteți crea un dispozitiv electronic decent, folosind un rafinament simplu, cu un cost total de aproximativ 20 USD. Pentru ca semnalul de intrare să fie afișat pe ecran și redat prin difuzorul TV, trebuie să asamblați un dispozitiv simplu care să comute circuitul de alimentare al sistemului de deflectare. Desigur, nu puteți extinde spectrul de frecvențe mari pe un astfel de instrument (de fapt 20-20000 kHz), dar este destul de posibil să urmăriți vibrațiile de joasă frecvență.

Puteți instala, de asemenea, conectorii principali și elementele de control ale dispozitivului în carcasa televizorului (din fericire, acest lucru permite spațiu). De exemplu, prezența unui conector RCA va fi o oportunitate excelentă pentru a conecta un iPod și, în același timp, va permite intrarea de curent alternativ de la milivolți la sute de volți. În apropiere puteți plasa o rezistență de reglare de 1 mOhm și un comutator rotativ cu 6 secțiuni. Cu un dispozitiv de tuns mic, va fi convenabil să controlați frecvența de măturare orizontală și un buton roșu aprins este potrivit pentru pornirea dispozitivului.
Rămâne să adăugăm că această schemă de conexiune nu este potrivită pentru toate modelele de televiziune și este mai utilă pentru persoanele care se pot ocupa de circuite și au experiență în electronică. Dar ideea în sine conține multe puncte interesante.

Cerințe de siguranță

Implementarea proiectului descris presupune lucrul lângă un transformator de televiziune deschis și condensatoare de înaltă tensiune. Tensiunea la magnetron ajunge la 120 kV! Pentru a exclude posibilitatea de electrocutare fatală, trebuie respectate cu strictețe măsurile de siguranță corespunzătoare. Primul pas către orice acțiune ar trebui să fie oprirea completă a dispozitivului. Aici nu trebuie să uităm de condensatoarele de înaltă tensiune. Prin urmare, capacul de protecție al unității de înaltă tensiune este îndepărtat foarte atent. Este important să nu deteriorați firele plăcii de circuit și să nu atingeți contactele sale deschise.
Apoi, trebuie să forțați descărcarea capacităților mari (50 V sau mai mult). Acest lucru se realizează cu o șurubelniță sau pensetă bine izolată. Contactele lor sunt închise între ele sau la carcasă până la descărcarea completă. Nu faceți acest lucru pe o placă de circuit imprimat, deoarece piesele se pot arde. Când efectuați lucrări sau testați dispozitivul, asigurați-vă că există cineva apropiat care vă poate chema un medic sau vă poate oferi primul ajutor.

Principiul de lucru

Televizoarele și osciloscoapele cu tub cu raze de televiziune (CRT) sunt considerate cele mai interschimbabile dispozitive. De asemenea, un receptor de televiziune este mai complex decât un osciloscop de bază de laborator. Pentru modificarea sa, este suficient să scăpați de unele funcții TV încorporate în acesta și să adăugați un amplificator simplu. La urma urmei, fiecare linie expandabilă a ecranului TV creează un fascicul de electroni, scanat rapid prin materialul transparent al substratului luminiscent al tubului.
Electronii încărcați sunt controlați de câmpuri electrice și magnetice create de bobine situate în spatele tubului. Aceste nuclee cu sârmă deviază fasciculul în plan orizontal și vertical, controlând locația imaginii pe ecran. Pentru a-l regla în centrul liniei osciloscopului, trebuie să faceți unele ajustări cu ele.
Reamintim că semnalul video produce 32 de cadre pe secundă, fiecare constând din două imagini „întrețesute” (adică sunt scanate 64 de cadre). Standardul NTSC definește 525 de linii în format ecran, alte standarde au valori ușor diferite. Aceasta înseamnă că, pentru reproducerea unei imagini pline pe ecran, fasciculul de electroni trebuie să fie deviat vertical la fiecare 1/64 secundă (frecvență 64 Hz) și orizontal 1 / (64x525) secunde (frecvență 32000 Hz). Pentru a asigura astfel de valori, tensiunea transformatorului orizontal depășește 15.000 de volți. În acest caz, dispozitivul funcționează ca un televizor și creează o imagine detaliată pe ecran.
Pentru a-l face să deseneze o imagine pe o linie foarte subțire, respinsă vertical de semnalul de intrare, trebuie să ajustați numărul de rotiri ale serpentinelor ecranului. De asemenea, este important să „lucrați” cu bobina inductorului. Impedanța sa depinde de frecvență. Cu cât frecvența este mai mare, cu atât va fi mai dificil să o afișați pe ecran. Cu un diametru exterior al miezului toroidal de 10 mm și o grosime de 2 mm, înfășurările I și III trebuie să conțină 100 de rotații de sârmă PELSHO 0,1 și înfășurare II - 30 de rotații.
De asemenea, merită să ne amintim că semnalul de la televizor este integrat matematic. Acest lucru duce la faptul că unda dreptunghiulară de intrare va fi afișată pe ecran triunghiular, iar cea triunghiulară - un sinusoid. Aceasta se aplică numai imaginilor, dar nu și sunetului. Valurile sinusale vor fi afișate fără distorsiuni. Fenomenul nu va fi atât de vizibil la televizoarele foarte vechi, care pot afișa zgomot alb sau un ecran albastru în absența unui semnal și nu pot opri automat imaginea.

Eliminarea nodurilor redundante

În cazul nostru, am folosit un vechi receptor de televiziune cu un ecran de 15 inch și un tuner UHF / VHF clasic. Pentru a crea un osciloscop, nu este necesar, deci tunerul poate fi îndepărtat imediat și uitat de existența sa. De asemenea, puteți opri treptat modulele suplimentare unul câte unul, verificând dacă televizorul poate funcționa în continuare. Ai nevoie doar de placa principală și de tot ceea ce este conectat la tubul de imagine. Este necesar să afișeze doar zgomot alb sau un ecran albastru. Puteți elibera cutia din restul pieselor.
Pe partea din față a televizorului convertit erau două potențiometre. Unul dintre ei a servit pentru a porni și regla volumul, iar celălalt controlat luminozitatea. Ambele au fost înlăturate: primul a fost înlocuit cu un întrerupător de alimentare (buton roșu mare), al doilea trebuia să fie setat la luminozitate maximă și fixat prin lipirea rezistențelor suplimentare în circuit. Ar trebui să acordați imediat atenție faptului că un dispozitiv cu control de volum încorporat pentru refaceri nu este adecvat. Amplifică semnalul atașat la televizor și va trebui să căutați un amplificator pe placa principală, iar acest lucru va cauza probleme suplimentare. Difuzoarele în această etapă pot fi de asemenea oprite.

Pregătirea sistemului de deviere

Pentru a obține o imagine osciloscopă pe ecranul kinescopului, va fi necesară aplicarea semnalului amplificat generat de impulsuri de cadru și sincronizare orizontală pe bobinele deflectoare H și V. Modul de obținere va fi dezasamblat puțin mai târziu, iar acum este necesar să se pregătească un sistem de deviere. Bobinele sunt conectate la placa principală cu patru pini. Este necesar să deconectați firele orizontale, roșii și albastre care merg la ea. Prin conectarea unui iPod sau a unui computer direct la aceste ieșiri, puteți obține afișare de muzică pe ecranul tubului. Bobina verticală are un fir galben și portocaliu, dar pentru a obține o scanare de 64 Hz trebuie să fie comutat pe o bobină orizontală.
Acum trebuie să găsiți unde sunt conectate bobinele la o placă de circuit mică de pe tubul tubului. Dacă televizorul nu este foarte nou, există doar două bobine și 4 fire de la ele la placa principală. În caz contrar, vor exista mai multe bobine și în această formă modificarea nu va funcționa. Dar nu renunțați la ce ați început și puteți experimenta puțin. Între timp, presupunem că firele sunt încă 4. Rămâne de a face cu firele care merg la tub. Conform regulii mâinii drepte (F = qVxB), eliminăm una dintre ele într-o ordine aleatorie. Dacă pe ecran este afișată o linie orizontală când dispozitivul este pornit, bobina verticală este dezactivată, dacă este verticală, atunci invers. Capetele corespunzătoare sunt găsite de către tester și marcate.
Acum, firele de conectare ale bobinei orizontale sunt scoase de pe placa de circuit principală. Nu uitați că va trebui să faceți față cu o frecvență de 30.000 Hz și o tensiune mai mare de 15.000 volți. Osciloscopul viitor nu are nevoie de ele. Înainte de a atinge, acestea trebuie scurtcircuitate, apoi izolate bine și așezate în interiorul carcasei, astfel încât să nu atingă nimic după ce au pornit dispozitivul. Deci, linia de marcare verticală de 60 Hz este gata. Pentru a obține aceeași linie orizontală de 60 Hz, cele două fire rămase care merg către bobina verticală sunt lipite la orizontală. Și verticala va fi intrarea osciloscopului pentru conectarea circuitului amplificatorului.

Configurare scanare

Partea suplimentară a lucrării este cea mai periculoasă, deoarece se va efectua atunci când tensiunea este conectată. Fii deosebit de atent! Încercăm să conectăm sursa de semnal la o bobină de deviere verticală (poate fi un player MP3 sau o ieșire de căști pentru computer). Pentru a afișa o singură frecvență pe ecran, încercați să generați un ton stabil. Când televizorul este pornit cu o șurubelniță izolată, atingeți cu atenție la rândul lor cablurile de înaltă tensiune, aflând la ce schimbări va apărea pe ecran (asistentul dvs. ar trebui să urmărească acest lucru sau să folosească o oglindă mare).
Una dintre ele va afecta frecvența de scanare. Pe placa în care intră, trebuie să lipiți rezistența de reglare (aproximativ 50-60 kOhm). După ce vă asigurați că unitatea este funcțională, puteți îndepărta mânerul rezistorului implicat din corpul dispozitivului. Chiar și o setare de frecvență orizontală perfect executată nu vă va permite să vedeți intervalul superior, ci afișează doar forma de undă de derulare pe ecran. Puteți personaliza, de asemenea, filele inelare existente în jurul părții înguste a tubului tubului. De obicei, acestea sunt negre sau gri închise și controlează indirect imaginea finală.

Câștig de intrare

Tot ceea ce s-a făcut până în acest moment ne-a permis să creăm un bun vizualizator al semnalului de intrare. Suficient pentru a conecta mufa iPod la bobina de deviație verticală și muzică care sună vor fi afișate pe ecran. Dar pentru a obține un osciloscop real, aveți nevoie de un amplificator suplimentar (îl puteți asambla acolo unde s-a aflat tunerul UHF / VHF aruncat). Ideea sa a fost împrumutată de la mai multe site-uri tematice, cu scopul de a obține costuri minime și eficiență maximă. Dezvoltarea lui Pavel Falstad a fost luată ca bază, iar placa de circuit prezentată a fost un circuit modificat al unui amplificator audio în doi timpi.
Pentru a o implementa, avem nevoie de: un micro-ansamblu TL082, care include 2 amperi op, o pereche de tranzistoare (de exemplu, 41Н ПН / 42 ПН П), regulator de putere LM317, comutator rotativ "Pole", potențiometru 1 mOhm, două trimere 10 kOhm, 4 diode 1A, transformator 30 V AC, electrolit 1000 μF 50 V, două electrolite 470 μF 16 V și 5 rezistențe (10 Ohm, 220 Ohm, 1 kOhm, 100 kOhm și 10 mOhm).
Primul amplificator op controlează câștigul semnalului de intrare conform formulei R1 / R2, unde R1 este rezistența selectată de comutatorul rotativ, R2 este un vas de 1 mΩ. Teoretic, este capabil să amplifice semnalul de intrare de până la 1 milion de ori (cu un minim de 1 ohm disponibil pe comutatorul rotativ). Al doilea asigură că tranzistoarele primesc tensiunea necesară pentru a deschide joncțiunile și compensează distorsiunile. Au nevoie de 0,7 V pentru deschidere și 1,4 V pentru comutare.
Circuitul finalizat necesită calibrarea obligatorie. Regulatorul de putere este proiectat pentru o diferență de 30 V, astfel încât amperiul op va produce în mod normal + 15 / -15 V, dar pentru o filtrare bună, ieșirea sa ar trebui să fie cu câteva volți mai mică decât tensiunea pe capacitatea 1000 de microfaradi. Pentru a face acest lucru, există un dispozitiv de tuns 1. Ieșirea circuitului este conectată la o bobină de deviere orizontală. Muzica care trece prin circuit începe să fie „tăiată” de sus / jos. Pentru a evita acest lucru, decuratorul 2 este reglat până când părțile superioare ale clipurilor ating marginile ecranului. Aceasta va scădea tensiunea și va împiedica tranzistoarele să supraîncărcă traseul RF al dispozitivului (arde bobina de deviere).
Acum puteți conecta sistemul de difuzoare încorporat la ieșirea TV. La volum excesiv, se adaugă o rezistență de încărcare mare (de exemplu, 10 Ohm 1 W), cu o lipsă de sunet, rezistența de încărcare este pusă pe bobina de deflexiune, după care ultima este recalibrată. Pentru a vă proteja de semnalele sonore excesive în timp ce vizionați semnalul de intrare necesar, puteți instala un comutator pe difuzor.

Adunarea la un loc

Un amplificator suplimentar poate genera un câmp magnetic puternic, așa că ar trebui să aveți grijă de designul acestuia. Placa trebuie să fie cât mai compactă, cu cabluri scurte și o bună grupare. Nu are nevoie de ecranare specială, dar pentru a evita interferențele cu alte televizoare din casa dvs., asigurați-vă că acesta este amplasat în carcasă, fără a provoca interferențe la nodurile principale. În cazuri extreme, puteți utiliza o carcasă din lemn sau plastic, lipită în interior cu folie.
În televizorul dezasamblat, la scoaterea tunerului analog, s-a eliberat suficient spațiu pentru instalarea unui transformator cu o astfel de placă și s-a ridicat chiar și o gaură pentru comutatorul de alimentare. De asemenea, este de dorit să protejați transformatorul pentru a nu interfera cu canalele TV. Conectați bornele pentru conectarea tensiunii de sincronizare și semnalul de testare la placă numai cu un fir ecranat.
După conectarea transformatorului la circuit, conectați S1 și respectiv S2, treceți firele de intrare prin orificiul receptorului de televiziune, conectați ieșirea circuitului la difuzor și bobina de respingere. Utilizați lungimea minimă a firului în toate conexiunile conductoare pentru a reduce inductanța disipată a circuitului. Rămâne să găsiți o locație de instalare convenabilă pentru S1 și S2, închideți capacul posterior și continuați cu unitatea de testare.

Verificarea performanțelor dispozitivului

Prin funcționalitatea sa, osciloscopul asamblat este departe de modelele de laborator demne, dar este indispensabil pentru utilizarea în proiecte simple în care doriți să vedeți forma de undă. De asemenea, o anumită noutate are capacitatea de a auzi semnalul studiat, în special atunci când primiți feedback asemănător cu „semne”. În acest exemplu, putem observa o schimbare a semnalului indus de o bobină de sârmă convențională atunci când este amplasată într-un loc arbitrar, deasupra transformatorului intern al instrumentului și când se află deasupra procesorului de laptop.
Posibilitatea de a amplifica semnalul de intrare este o caracteristică excelentă dacă nu aveți nevoie de parametrii săi absolut exacti. Zgomotul frecvenței de 60 Hz, amplificat de circuit, poate fi determinat până acum cu o eroare suficientă. Dar acest fenomen determină, de asemenea, inductanța rătăcită a firului de intrare. Doar împământarea ecranată a tuturor părților circuitului poate reduce interferențele.
Bobina demonstrată cu un fir conectat la intrarea dispozitivului permite utilizarea unei inductanțe mari cu câștig puternic. Poate detecta surse de alimentare timp de câțiva metri, direcționând bobina în direcția transformatoarelor, apoi vede vizual funcționarea acestora. De asemenea, puteți detecta locația procesorului în interiorul unui dispozitiv complex. Puteți utiliza bobina ca microfon inductiv așezându-l lângă un difuzor care cântă muzică. Câmpul magnetic reprodus de bobina difuzorului va fi detectat și amplificat de dispozitivul creat, după care muzica redată va fi reflectată pe tubul osciloscopului.
Puteți vizualiza vizual dispozitivul și funcționarea canalului de internet. O linie de acasă dedicată (120 VAC) a fost utilizată ca semnal de intrare pentru aceasta și, după ce a arătat „imaginea” sa, dispozitivul funcționează în continuare.
Articol original în engleză

Urmărește videoclipul: Cum iti poti transforma televizorul vechi in smart (Mai 2024).