Oscilloscoop van een oude tv

Er zijn verschillende instructies op internet geplaatst om van een oude (soms gedeeltelijk niet werkende) televisie een breedbeeld-oscilloscoop te maken. Dit artikel vertelt je ook hoe je een fatsoenlijk elektronisch apparaat kunt maken met een eenvoudige verfijning met een totale kostprijs van ongeveer $ 20. Om het ingangssignaal op het scherm weer te geven en af ​​te spelen via de tv-luidspreker, moet u een eenvoudig apparaat samenstellen dat het stroomcircuit van het afbuigsysteem pendelt. Natuurlijk kun je het grote frequentiespectrum op zo'n instrument (eigenlijk 20-20000 kHz) niet uitbreiden, maar het is heel goed mogelijk om laagfrequente trillingen te volgen.

U kunt ook de hoofdconnectoren en bedieningselementen van het apparaat in de televisiebehuizing installeren (gelukkig biedt dit ruimte). De aanwezigheid van een RCA-connector is bijvoorbeeld een geweldige mogelijkheid om een ​​iPod aan te sluiten en tegelijkertijd AC-stroominvoer mogelijk te maken van millivolt tot honderden volt. In de buurt kunt u een afstemmingsweerstand van 1 mOhm en een 6-delige draaischakelaar plaatsen. Met een kleine trimmer is het handig om de horizontale sweepfrequentie te regelen en een felrode knop is geschikt om het apparaat in te schakelen.
Het moet nog worden toegevoegd dat dit verbindingsschema niet geschikt is voor alle tv-modellen en nuttiger is voor mensen die met circuits kunnen omgaan en ervaring hebben met elektronica. Maar het idee zelf bevat veel interessante punten.

Veiligheidseisen

De implementatie van het beschreven project omvat werk naast een open televisietransformator en hoogspanningscondensatoren. De spanning op de magnetron bereikt 120 kV! Om de mogelijkheid van een dodelijke elektrische schok uit te sluiten, moeten de juiste veiligheidsmaatregelen strikt worden nageleefd. De eerste stap naar een actie moet een volledige black-out van het apparaat zijn. Hier mogen we hoogspanningscondensatoren niet vergeten. Daarom wordt de beschermkap van de hoogspanningseenheid zeer voorzichtig verwijderd. Het is belangrijk om de bedrading van de printplaat niet te beschadigen en de open contacten ervan niet aan te raken.
Vervolgens moet u grote capaciteiten ontladen (50 V of meer). Dit gebeurt met een goed geïsoleerde schroevendraaier of pincet. Hun contacten zijn gesloten voor elkaar of voor de behuizing tot volledige ontlading. Doe dit niet op een printplaat, omdat sporen kunnen doorbranden. Zorg er bij werkzaamheden of het testen van het apparaat voor dat er iemand in uw buurt is die een arts kan bellen of eerste hulp kan bieden.

Werkingsprincipe

Television-ray tube (CRT) -televisies en oscilloscopen worden als de meest verwisselbare apparaten beschouwd. Ook is een televisie-ontvanger complexer dan een standaard laboratoriumoscilloscoop. Voor de wijziging ervan is het voldoende om enkele ingebedde tv-functies kwijt te raken en een eenvoudige versterker toe te voegen. Elke expandeerbare lijn van het tv-scherm creëert immers een elektronenstraal, snel gescand door het transparante materiaal van het luminescente substraat van de buis.
Opgeladen elektronen worden bestuurd door elektrische en magnetische velden gecreëerd door spoelen achter de buis. Deze kernen met een draad buigen de straal af in het horizontale en verticale vlak en regelen de locatie van het beeld op het scherm. Om het in het midden van de oscilloscooplijn aan te passen, moet u enkele aanpassingen met hen maken.
We herinneren ons dat het videosignaal 32 frames per seconde produceert, die elk uit twee "geïnterlinieerde" afbeeldingen bestaan ​​(dat wil zeggen 64 frames worden gescand). De NTSC-standaard definieert 525 lijnen in schermformaat, andere normen hebben iets andere waarden. Dit betekent dat voor de weergave van een gevulde afbeelding op het scherm de elektronenstraal elke 1/64 seconde (frequentie 64 Hz) en horizontale 1 / (64x525) seconden (frequentie 32000 Hz) verticaal moet worden afgebogen. Om dergelijke waarden te waarborgen, overschrijdt de spanning van de horizontale transformator 15.000 volt. In dit geval werkt het apparaat als een tv en maakt het een gedetailleerd beeld op het scherm.
Om hem een ​​afbeelding te laten tekenen op een zeer dunne lijn, verticaal afgewezen door het ingangssignaal, moet u het aantal windingen van de schermspoelen aanpassen. Het is ook belangrijk om met de inductiespoel te "werken". De impedantie is frequentie afhankelijk. Hoe hoger de frequentie, hoe moeilijker het wordt om deze op het scherm weer te geven. Met een buitendiameter van de torusvormige kern van 10 mm en een dikte van 2 mm, moeten wikkelingen I en III 100 windingen van PELSHO 0,1 draad bevatten en wikkeling II - 30 windingen.
Het is ook goed om te onthouden dat het signaal in de tv wiskundig is geïntegreerd. Dit leidt ertoe dat de ingevoerde rechthoekige golf driehoekig op het scherm wordt weergegeven, en de driehoekige - een sinusoïde. Dit is alleen van toepassing op afbeeldingen, maar niet op geluid. Sinusgolven worden zonder vervorming weergegeven. Het fenomeen zal niet zo merkbaar zijn in zeer oude tv's die witte ruis of een blauw scherm kunnen weergeven bij afwezigheid van een signaal en het beeld niet automatisch uitschakelen.

Overbodige knooppunten verwijderen

In ons geval hebben we een oude televisie-ontvanger met een 15-inch scherm en een klassieke UHF / VHF-tuner gebruikt. Om een ​​oscilloscoop te maken, is dit niet vereist, dus de tuner kan onmiddellijk worden verwijderd en het bestaan ​​vergeten. U kunt de extra modules ook één voor één geleidelijk uitschakelen om te controleren of de tv nog kan werken. U hebt alleen het moederbord nodig en alles wat op de beeldbuis is aangesloten. Het is noodzakelijk dat het alleen witte ruis of een blauw scherm weergeeft. Je kunt de doos gewoon van de rest van de onderdelen bevrijden.
Er waren twee potentiometers aan de voorkant van de geconverteerde tv. Een ervan diende om het volume in te schakelen en het volume aan te passen, en de andere gecontroleerde helderheid. Beide werden verwijderd: de eerste werd vervangen door een aan / uit-schakelaar (grote rode knop), de tweede moest op maximale helderheid worden ingesteld en worden vastgezet door extra weerstanden in het circuit te solderen. U moet onmiddellijk opletten dat een apparaat met een ingebouwde volumeregeling voor nabewerking niet geschikt is. Het versterkt het signaal dat op de televisie is aangesloten en je zult op zoek moeten gaan naar een versterker op het moederbord, en dit zal extra problemen veroorzaken. Luidsprekers in dit stadium kunnen ook worden uitgeschakeld.

Voorbereiding afbuigsysteem

Om een ​​oscilloscoopbeeld op het kinescoopscherm te verkrijgen, moet het gegenereerde versterkte signaal van frame- en horizontale synchronisatiepulsen op de afbuigspoelen H en V worden toegepast. Hoe het te krijgen zal iets later worden gedemonteerd, en nu is het noodzakelijk om een ​​afbuigsysteem voor te bereiden. De spoelen zijn met het hoofdbord verbonden met vier pinnen. Het is noodzakelijk om de horizontale, rode en blauwe draden los te koppelen. Door een iPod of een computer rechtstreeks op deze uitgangen aan te sluiten, kunt u muziekweergave op het buisscherm krijgen. De verticale spoel heeft een gele en oranje draad, maar om een ​​64 Hz-scan te krijgen, moeten ze op een horizontale spoel worden overgeschakeld.
Nu moet je uitzoeken waar de spoelen zijn aangesloten op een kleine printplaat op de buis van de buis. Als de televisie niet erg nieuw is, zijn er slechts twee spoelen en 4 draden van hen naar het moederbord. Anders zullen er meer spoelen zijn en in deze vorm zal de wijziging niet werken. Maar stop niet met wat je begon en je kunt een beetje experimenteren. In de tussentijd gaan we ervan uit dat de draden nog steeds 4 zijn. Het blijft om te gaan met de draden die naar de buis gaan. Volgens de regel van de rechterhand (F = qVxB) verwijderen we een van hen in een willekeurige volgorde. Als er een horizontale lijn op het scherm wordt weergegeven wanneer het apparaat wordt ingeschakeld, is de verticale spoel uitgeschakeld, als deze verticaal is en vice versa. De bijbehorende uiteinden worden door de tester gevonden en gemarkeerd.
Nu worden de horizontale spoelverbindingsdraden van de hoofdprint verwijderd. Vergeet niet dat u te maken krijgt met een frequentie van 30.000 Hz en een spanning van meer dan 15.000 volt. De toekomstige oscilloscoop heeft ze niet nodig. Voordat ze worden aangeraakt, moeten ze worden kortgesloten, vervolgens goed geïsoleerd en in de behuizing worden geplaatst, zodat ze niets aanraken na het inschakelen van het apparaat. De verticale markeringslijn van 60 Hz is dus gereed. Om dezelfde horizontale lijn van 60 Hz te verkrijgen, worden de twee resterende draden die naar de verticale spoel gaan, aan de horizontale gesoldeerd. En de verticale is de ingang van de oscilloscoop om het versterkercircuit aan te sluiten.

Scan instellen

Het verdere deel van het werk is het gevaarlijkst, omdat het zal worden uitgevoerd wanneer de spanning is aangesloten. Wees vooral voorzichtig! We proberen de signaalbron aan te sluiten op een verticale afbuigspoel (dit kan een MP3-speler of een hoofdtelefoonuitgang zijn). Probeer een stabiele toon te genereren om een ​​enkele frequentie op het scherm weer te geven. Wanneer de tv wordt aangezet met een geïsoleerde schroevendraaier, raakt u de hoogspanningsdraden voorzichtig aan en zoekt u uit naar welke wijzigingen op het scherm dit zal leiden (uw assistent moet hiernaar uitkijken of een grote spiegel gebruiken).
Een daarvan heeft invloed op de scanfrequentie. Op het bord waar het binnenkomt, moet u de afstemweerstand solderen (ongeveer 50-60 kOhm). Nadat u hebt gecontroleerd of het apparaat werkt, kunt u de handgreep van de betrokken weerstand van de behuizing van het apparaat verwijderen. Zelfs met een perfect uitgevoerde horizontale frequentie-instelling kunt u het bovenste bereik niet zien, maar wordt alleen de schuifgolfvorm op het scherm weergegeven. U kunt ook de bestaande ringvormige tabs aanpassen die zich rondom het smalle gedeelte van de buis van de buis bevinden. Meestal zijn ze zwart of donkergrijs en bepalen ook indirect de uiteindelijke afbeelding.

Input gain

Met alles wat tot nu toe is gedaan, konden we een goede visualizer van het ingangssignaal maken. Genoeg om de iPod-aansluiting aan te sluiten op de spoel van verticale afwijking en klinkende muziek wordt op het scherm weergegeven. Maar om een ​​echte oscilloscoop te krijgen, hebt u een extra versterker nodig (u kunt deze monteren waar de weggegooide UHF / VHF-tuner zich bevond). Zijn idee was ontleend aan verschillende thematische sites, met als doel minimale kosten en maximale efficiëntie te bereiken. De ontwikkeling van Pavel Falstad werd als basis genomen en het gepresenteerde circuitbord was een gemodificeerd circuit van een tweetaktaudioversterker.
Om het te implementeren, hebben we nodig: een micro-assemblage TL082, inclusief 2 op-ampère, een paar transistors (bijvoorbeeld 41НПН / 42ПНП), stroomregelaar LM317, draaischakelaar "Pole", potentiometer 1 mOhm, twee trimers 10 kOhm, 4 diodes 1A, transformator 30 V AC, elektrolyt 1000 μF 50 V, twee elektrolyten 470 μF 16 V en 5 weerstanden (10 Ohm, 220 Ohm, 1 kOhm, 100 kOhm en 10 mOhm).
De eerste op-amp regelt de versterking van het ingangssignaal volgens de formule R1 / R2, waarbij R1 de weerstand is die is geselecteerd door de draaischakelaar, R2 is een pot van 1 mΩ. Theoretisch is het in staat om het ingangssignaal tot 1 miljoen keer te versterken (met een minimum van 1 ohm beschikbaar op de draaischakelaar). De tweede zorgt ervoor dat de transistors de nodige spanning ontvangen om de knooppunten te openen en compenseert voor vervormingen. Ze hebben 0,7 V nodig om te openen en 1,4 V om te schakelen.
Het voltooide circuit vereist verplichte kalibratie. De stroomregelaar is ontworpen voor een verschil van 30 V, dus de op-amp zal standaard + 15 / -15 V uitvoeren, maar voor een goede filtratie moet de output enkele volt lager zijn dan de spanning over de capaciteit van 1000 microfarads. Om dit te doen, is er een trimmer 1. De circuituitgang is verbonden met een horizontale afbuigspoel. Muziek die door het circuit wordt gepasseerd, begint van boven / onder te worden “afgesneden”. Om dit te voorkomen, wordt trimmer 2 aangepast totdat de bovenste delen van de clips de randen van het scherm raken. Dit zal de spanning verlagen en voorkomen dat de transistoren het RF-pad van het apparaat overbelasten (de afbuigspoel verbranden).
Nu kunt u het ingebouwde luidsprekersysteem op de tv-uitgang aansluiten. Bij een overmatig volume wordt een grote belastingsweerstand toegevoegd (bijvoorbeeld 10 Ohm 1 W), bij gebrek aan geluid wordt de belastingsweerstand op de afbuigspoel geplaatst, waarna deze opnieuw wordt gekalibreerd. Om uzelf te beschermen tegen overmatige hinderlijke geluidssignalen terwijl u het benodigde ingangssignaal bekijkt, kunt u een schakelaar op de luidspreker installeren.

Vergadering allemaal samen

Een extra versterker kan een sterk magnetisch veld genereren, dus u moet goed op het ontwerp letten. Het bord moet zo compact mogelijk zijn, met korte leads en een goede groepering. Ze heeft geen speciale afscherming nodig, maar om interferentie met andere tv's in uw huis te voorkomen, moet u ervoor zorgen dat deze zich in de behuizing bevindt, zonder interferentie met de hoofdknooppunten. In extreme gevallen kunt u een houten of plastic behuizing gebruiken, die met folie aan de binnenkant is gelijmd.
In de gedemonteerde tv was bij het verwijderen van de analoge tuner voldoende ruimte vrijgemaakt voor de installatie van een transformator met een dergelijk bord, en zelfs een opening voor de aan / uit-schakelaar kwam naar boven. Het is ook wenselijk om de transformator af te schermen om de tv-kanalen niet te storen. Verbind de klemmen voor het aansluiten van de synchronisatiespanning en het testsignaal alleen met de kaart met een afgeschermde draad.
Nadat u de transformator op het circuit hebt aangesloten, sluit u respectievelijk S1 en S2 aan, voert u de ingangsdraden door het gat in de televisie-ontvanger, sluit u de circuituitgang aan op de luidspreker en de uitwerpspoel. Gebruik de minimale draadlengte in alle geleidende verbindingen om de gedissipeerde inductantie van het circuit te verminderen. Het blijft een geschikte installatielocatie voor S1 en S2 vinden, sluit de achterklep en ga verder met de testrit.

Apparaatprestaties controleren

Door zijn functionaliteit is de geassembleerde oscilloscoop verre van waardige laboratoriummodellen, maar is onmisbaar voor gebruik in eenvoudige projecten waar u de golfvorm wilt zien. Ook heeft een bepaalde nieuwigheid het vermogen om het te bestuderen signaal te horen, vooral wanneer feedback wordt ontvangen die lijkt op "tekens". In dit voorbeeld kunnen we een verandering in het signaal waarnemen die wordt veroorzaakt door een conventionele draadspoel wanneer het zich op een willekeurige plaats bevindt, boven de interne transformator van het instrument en wanneer het zich boven de laptopprocessor bevindt.
De mogelijkheid om het binnenkomende signaal te versterken is een geweldige functie als u de absoluut nauwkeurige parameters niet nodig hebt. De ruis van de frequentie van 60 Hz, versterkt door het circuit, kan tot nu toe met een voldoende fout worden bepaald. Maar dit fenomeen veroorzaakt ook verdwaalde inductie van de ingangsdraad. Alleen afgeschermde aarding van alle delen van het circuit kan interferentie verminderen.
De gedemonstreerde spoel met een draad verbonden met de ingang van het apparaat maakt het gebruik van een grote inductantie met sterke versterking mogelijk. Ze kan stroombronnen enkele meters detecteren, de spoel in de richting van de transformatoren richten en vervolgens hun werk visueel zien. U kunt ook de locatie van de processor in een complex apparaat detecteren. U kunt de spoel als een inductieve microfoon gebruiken door deze in de buurt van een luidspreker te plaatsen die muziek afspeelt. Het magnetische veld dat wordt gereproduceerd door de luidsprekerspoel, wordt gedetecteerd en versterkt door het gecreëerde apparaat, waarna de afgespeelde muziek wordt gereflecteerd op de oscilloscoopbuis.
U kunt visueel bekijken op het apparaat en de werking van het internetkanaal. Een toegewijde thuislijn (120 VAC) werd hiervoor gebruikt als een ingangssignaal, en nadat het zijn "afbeelding" heeft getoond, werkt het apparaat nog steeds.
Oorspronkelijk artikel in het Engels

Bekijk de video: How a TV Works in Slow Motion - The Slow Mo Guys (November 2024).