Internete yra įvairių nurodymų, kaip seną (kartais iš dalies neveikiantį) televizorių paversti plačiaekraniu osciloskopu. Šiame straipsnyje taip pat bus pasakyta, kaip sukurti tinkamą elektroninį įrenginį naudojant paprastus pakeitimus, kurių bendra kaina yra apie 20 USD. Kad įvesties signalas būtų rodomas ekrane ir atkuriamas per televizoriaus garsiakalbį, reikės surinkti paprastą įrenginį, kuris perjungia nukreipimo sistemos maitinimo grandinę. Žinoma, su tokiu įrenginiu didelio dažnių spektro ištiesti nepavyks (iš tikrųjų 20-20 000 kHz), tačiau stebėti žemo dažnio virpesius yra gana prieinama.
Žiūrėti video įrašą
Į televizoriaus dėklą taip pat galite įdėti pagrindines įrenginio jungtis ir valdiklius (laimei, erdvė tai leidžia). Pavyzdžiui, RCA jungtis bus puikus būdas prijungti iPod ir tuo pačiu metu tiekti kintamos įtampos signalus nuo milivoltų iki šimtų voltų. Netoliese galite pastatyti 1 mOhm žoliapjovę ir 6 sekcijų sukamąjį jungiklį. Horizontalų nuskaitymo dažnį valdyti bus patogu nedideliu trimeriu, o įrenginiui įjungti tiks ryškiai raudonas mygtukas.
Belieka pridurti, kad ši pajungimo schema tinka ne visiems televizorių modeliams ir yra naudingesnė žmonėms, kurie moka valdyti grandines ir turi patirties elektronikos srityje. Tačiau pačioje idėjoje yra daug įdomių dalykų.
Saugos reikalavimai
Aprašyto projekto įgyvendinimas apima darbus prie atviro televizijos transformatoriaus ir aukštos įtampos kondensatorių. Įtampa prie magnetrono siekia 120 kV! Norint išvengti mirtino elektros smūgio, reikia griežtai laikytis saugos priemonių. Pirmas žingsnis atliekant bet kokį veiksmą turėtų būti visiškai išjungti įrenginį. Čia mes neturime pamiršti apie aukštos įtampos kondensatorius. Todėl aukštos įtampos bloko apsauginis korpusas nuimamas itin atsargiai. Svarbu nepažeisti spausdintinės plokštės laidų ir neliesti atvirų jos kontaktų.
Tada reikia jėga iškrauti dideles talpas (50 V ar daugiau). Tai atliekama gerai izoliuotu atsuktuvu arba pincetu. Jų kontaktai uždaromi vienas prie kito arba prie korpuso, kol visiškai išsikrauna. Neturėtumėte to daryti ant spausdintinės plokštės, nes takeliai gali perdegti. Atlikdami darbus ar testuodami prietaisą įsitikinkite, kad šalia yra artimas žmogus, galintis iškviesti medikus ar suteikti pirmąją pagalbą.
Veikimo principas
Katodinių spindulių vamzdžių (CRT) televizoriai ir osciloskopai laikomi labiausiai keičiamais prietaisais. Be to, televizijos imtuvas yra sudėtingesnis nei pagrindinis laboratorinis osciloskopas. Norint jį perdaryti, pakanka atsikratyti kai kurių jame įmontuotų televizoriaus funkcijų ir pridėti paprastą stiprintuvą. Juk kiekvieną išskleidusią televizoriaus ekrano liniją sukuria elektronų pluoštas, greitai nuskaitomas per skaidrią liuminescencinio vamzdelio substrato medžiagą.
Įkrautus elektronus valdo elektriniai ir magnetiniai laukai, kuriuos sukuria ritės, esančios už vamzdžio. Šios vielos šerdys nukreipia spindulį horizontaliai ir vertikaliai, valdydamos vaizdo vietą ekrane. Norint pritaikyti jį prie osciloskopo linijos centro, būtina juos šiek tiek modifikuoti.
Prisiminkime, kad vaizdo signalas sukuria 32 kadrus per sekundę, kurių kiekvieną sudaro du „susipynę“ vaizdai (ty nuskaitomi 64 kadrai). NTSC standartas ekrano formate apibrėžia 525 eilutes, kiti standartai turi šiek tiek kitokias reikšmes. Tai reiškia, kad norint atkurti užpildytą vaizdą ekrane, elektronų pluoštą reikia nukreipti vertikaliai kas 1/64 sekundės (dažnis 64 Hz), o horizontaliai – 1/(64x525) sekundę (dažnis 32000 Hz). Norint užtikrinti tokias vertes, linijos transformatoriaus įtampa viršija 15 000 voltų. Šiuo atveju įrenginys veikia kaip televizorius ir sukuria detalų vaizdą ekrane.
Kad jis nubrėžtų vaizdą ant labai plonos linijos, kurią vertikaliai nukreipia įvesties signalas, turite sureguliuoti ekrano ritinių apsisukimų skaičių. Taip pat svarbu „dirbti“ su induktoriaus rite. Jo varža priklauso nuo dažnio. Kuo didesnis dažnis, tuo sunkiau jį rodyti ekrane. Kai išorinis toroidinės šerdies skersmuo yra 10 mm, o storis 2 mm, kiekvienoje I ir III apvijoje turėtų būti 100 PELSHO 0,1 vielos apsisukimų, o II apvijoje - 30 vijų.
Taip pat verta prisiminti, kad televizoriaus signalas yra matematiškai integruotas. Dėl to įvesties kvadratinė banga ekrane pasirodo kaip trikampė banga, o įvesties trikampė – kaip sinusinė banga. Tai taikoma tik vaizdui, o ne garsui. Sinusinės bangos bus rodomos be iškraipymų.Šis reiškinys nebus toks pastebimas labai senuose televizoriuose, kurie gali rodyti baltą triukšmą arba mėlyną ekraną, kai nėra signalo, o ne automatiškai išjungti vaizdą.
Nereikalingų mazgų pašalinimas
Mūsų atveju naudojome seną televizijos imtuvą su 15 colių ekranu ir klasikiniu UHF/VHF imtuvu. Nebūtina sukurti osciloskopo, todėl galite nedelsdami išimti imtuvą ir pamiršti apie jo egzistavimą. Taip pat galite palaipsniui po vieną atjungti nereikalingus modulius, patikrindami, ar televizorius vis dar gali veikti. Jums reikia tik pagrindinės plokštės ir visko, kas prijungta prie kineskopo. Būtina, kad būtų rodomas tik baltas triukšmas arba mėlynas ekranas. Galite tiesiog ištuštinti likusių dalių dėžutę.
Konvertuojamas televizorius turėjo du potenciometrus priekyje. Vienas iš jų buvo skirtas įjungti ir reguliuoti garsumą, o kitas valdo ryškumą. Abu buvo pašalinti: pirmasis buvo pakeistas maitinimo jungikliu (didelis raudonas mygtukas), antrasis turėjo būti nustatytas iki maksimalaus ryškumo ir pritvirtintas į grandinę įlituojant papildomus rezistorius. Turėtumėte iš karto atkreipti dėmesį, kad įrenginys su įmontuotu garsumo valdikliu nėra tinkamas modifikavimui. Jis sustiprina prie televizoriaus prijungtą signalą ir teks ieškoti stiprintuvo pagrindinėje plokštėje, o tai sukels papildomų problemų. Šiame etape taip pat galima išjungti garsiakalbius.
Nukreipimo sistemos paruošimas
Norėdami gauti osciloskopo vaizdą kineskopo ekrane, turėsite pritaikyti sugeneruotą sustiprintą vertikalių ir horizontalių sinchronizavimo impulsų signalą nukreipimo ritėms H ir V. Kaip jį gauti, bus aptarta šiek tiek vėliau, tačiau dabar būtina paruošti nukreipimo sistemą.Ritės yra prijungtos prie pagrindinės plokštės keturiais kaiščiais. Reikia atjungti horizontalųjį, prie jo eina raudoni ir mėlyni laidai. Prijungę iPod arba kompiuterį tiesiai prie šių terminalų, galite rodyti muziką kineskopo ekrane. Vertikalioje ritėje yra geltona ir oranžinė viela, tačiau norint gauti 64 Hz nuskaitymą, juos reikia perjungti į horizontalią ritę.
Dabar reikia rasti, kur ritės jungiasi prie mažos vaizdo vamzdžio plokštės. Jei televizoriaus imtuvas nėra labai naujas, yra tik dvi ritės ir nuo jų iki pagrindinės plokštės eina 4 laidai. Priešingu atveju ritės bus daugiau ir modifikacija tokia forma neveiks. Tačiau neatsisakykite to, ką pradėjote, ir galite šiek tiek eksperimentuoti. Kol kas darysime prielaidą, kad laidai dar yra 4. Belieka susitvarkyti su į kineskopą vedančiais laidais. Pagal dešinės rankos taisyklę (F=qVxB) vieną iš jų pašaliname atsitiktine tvarka. Jei įjungus įrenginį ekrane rodoma horizontali linija, vertikali ritė išjungta, jei vertikali, tada atvirkščiai. Atitinkamus galus testeris suranda ir pažymi.
Horizontalūs ritės prijungimo laidai dabar yra pašalinti iš pagrindinės PCB. Nepamirškite, kad turėsite susidoroti su 30 000 Hz dažniu ir didesne nei 15 000 voltų įtampa. Būsimam osciloskopui jų nereikia. Prieš liečiant juos reikia trumpai sujungti, tada gerai izoliuoti ir įdėti į korpuso vidų, kad įjungus įrenginį nieko neliestų. Taigi, 60 Hz vertikalaus žymėjimo linija yra paruošta. Norėdami gauti tą pačią horizontalią 60 Hz liniją, du likusius laidus, einančius į vertikalią ritę, lituojame prie horizontalios.O vertikalusis taps osciloskopo įvestimi stiprintuvo grandinei prijungti.
Šlavimo nustatymas
Tolesnė darbo dalis yra pati pavojingiausia, nes ji bus atliekama prijungus įtampą. Būkite ypač atsargūs! Signalo šaltinį bandome prijungti prie vertikalios nukreipimo ritės (tai gali būti MP3 grotuvas arba kompiuterio ausinių išvestis). Norėdami ekrane rodyti vieną dažnį, pabandykite sukurti nuoseklų toną. Įjungę televizorių izoliuotu atsuktuvu po vieną atsargiai palieskite aukštos įtampos laidus ir sužinokite, kokius pokyčius ekrane tai sukels (jūsų asistentas turėtų tai žiūrėti arba naudoti didelį veidrodį).
Vienas iš jų turės įtakos nuskaitymo dažniui. Ant plokštės, kurioje jis įeina, reikia lituoti trimerio varžą (apie 50-60 kOhm). Įsitikinę, kad įrenginys veikia, galite nuimti susijusio rezistoriaus rankenėlę nuo įrenginio korpuso. Net ir nepriekaištingai atliktas horizontalaus dažnio derinimas neleis matyti viršutinio diapazono, o ekrane parodys tik slinkties bangos formą. Taip pat galite tinkinti esamus žiedinius skirtukus, esančius aplink siaurą kineskopo vamzdžio dalį. Paprastai jie yra juodos arba tamsiai pilkos spalvos ir taip pat netiesiogiai valdo galutinį vaizdą.
Įeinančio signalo stiprinimas
Viskas, kas buvo padaryta iki šio taško, leido mums sukurti gerą įvesties signalo vizualizatorių. Pakanka prijungti iPod lizdą prie vertikalios nukreipimo ritės ir ekrane bus rodoma skambanti muzika. Bet norint gauti tikrą osciloskopą, reikės papildomo stiprintuvo (jį galite surinkti ten, kur buvo išmestas UHF/VHF imtuvas).Jo idėja buvo pasiskolinta iš kelių teminių svetainių, kad būtų kuo mažesnės sąnaudos ir didžiausias efektyvumas. Pavelo Falstado dizainas buvo priimtas kaip pagrindas, o pateikta spausdintinė plokštė yra modifikuota „push-pull“ garso stiprintuvo grandinė.
Norėdami jį įgyvendinti, mums reikės: TL082 mikroagregato, įskaitant 2 operatyvinius stiprintuvus, poros tranzistorių (pavyzdžiui, 41NPN/42PNP), LM317 galios reguliatoriaus, stulpinio sukamojo jungiklio, 1 mOhm potenciometro, dviejų 10 kOhm trimerių, 4 1A diodai, transformatorius 30 VAC, 1000 µF 50 V elektrolitui, du 470 µF 16 V elektrolitai ir 5 rezistoriai (10 omų, 220 omų, 1 kOhm, 100 kOhm ir 10 mOhm).
Pirmasis operatyvinis stiprintuvas valdo įvesties signalo stiprinimą pagal formulę R1/R2, kur R1 yra varža, parinkta sukamuoju jungikliu, R2 yra 1 mOhm indas. Teoriškai jis gali sustiprinti įvesties signalą iki 1 milijono kartų (sukamajame jungiklyje esant mažiausiai 1 omai). Antrasis stebi, kad tranzistoriai gautų reikiamą įtampą jungtims atidaryti ir kompensuoja iškraipymus. Jiems atidaryti reikia 0,7 V, o perjungti - 1,4 V.
Baigta grandinė reikalauja privalomo kalibravimo. Galios reguliatorius skirtas 30 V skirtumui, todėl operacinis stiprintuvas paprastai išves +15/-15 V, tačiau norint gerai filtruoti, jo išvestis turėtų būti keliais voltais mažesnė už 1000 uF kondensatoriaus įtampą. Tam tikslui yra trimeris 1. Grandinės išėjimas yra prijungtas prie horizontalios nukreipimo ritės. Muzika, praeina per grandinę, pradeda „nutraukti“ viršuje / apačioje. Kad to išvengtumėte, 2 žoliapjovė sureguliuojama tol, kol spaustukų viršūnės palies ekrano kraštus. Tai sumažins įtampą ir neleis tranzistoriams perkrauti įrenginio RF kelią (sudeginti nukreipimo ritę).
Dabar prie televizoriaus išvesties galite prijungti integruotą garsiakalbių sistemą. Jei garsas per didelis, pridedamas didelis atsparumas apkrovai (pavyzdžiui, 10 omų 1 W), jei nepakanka garso, apkrovos pasipriešinimas dedamas ant nukreipimo ritės, o po to pastaroji iš naujo kalibruojama. Norėdami apsisaugoti nuo nereikalingų erzinančių pyptelėjimų, kai ieškote norimo įvesties signalo, garsiakalbyje galite sumontuoti jungiklį.
Viską sudėjus
Papildomas stiprintuvas gali generuoti stiprų magnetinį lauką, todėl verta pasirūpinti jo dizainu. Lenta turėtų būti kuo kompaktiškesnė, su trumpais laidais ir gerai sugrupuota. Jam nereikia specialaus ekranavimo, tačiau norėdami išvengti kitų jūsų namuose esančių televizorių trikdžių, įsitikinkite, kad jis yra korpuse, netrukdydamas pagrindiniams komponentams. Kraštutiniu atveju galite naudoti medinį arba plastikinį dėklą, padengtą folija iš vidaus.
Išardomame televizoriuje nuimant analoginį imtuvą atsilaisvino pakankamai vietos transformatoriui su tokia plokšte sumontuoti ir net buvo skylutė maitinimo jungikliui. Taip pat patartina transformatorių ekranuoti, kad nebūtų trikdžių televizijos kanaluose. Sinchronizacijos įtampos ir tiriamo signalo prijungimo gnybtus prie plokštės prijunkite tik ekranuotu laidu.
Prijungę transformatorių prie grandinės, prijunkite atitinkamai S1 ir S2, įvesties laidus praveskite per televizoriaus korpuso angą, grandinės išvestį prijunkite prie garsiakalbio ir nukreipimo ritės. Siekiant sumažinti nesandarios kilpos induktyvumą, visose jungtyse turi būti naudojamas minimalus laido ilgis.Belieka rasti patogią vietą S1 ir S2 montuoti, uždaryti galinį dangtelį ir pradėti bandomąjį važiavimą.
Įrenginio funkcionalumo patikrinimas
Kalbant apie funkcionalumą, surinktas osciloskopas toli gražu nėra vertas laboratorinių modelių, tačiau yra būtinas norint naudoti paprastus projektus, kur reikia matyti bangos formą. Taip pat tam tikra naujovė yra galimybė išgirsti tiriamą signalą, ypač gavus grįžtamąjį ryšį, primenantį „ženklus“. Nagrinėjamame pavyzdyje galima stebėti įprastos vielos ritės sukeltą signalo pokytį, kai jis yra savavališkoje vietoje, virš įrenginio vidinio transformatoriaus ir kai jis yra virš nešiojamojo kompiuterio procesoriaus.
Galimybė sustiprinti gaunamą signalą yra puiki savybė, jei jums nereikia, kad jis būtų visiškai tikslus. Grandinės sustiprintas 60 Hz triukšmas vis tiek gali būti aptiktas pakankamai tiksliai. Tačiau šį reiškinį taip pat sukelia įvesties laido klaidinamasis induktyvumas. Tik ekranuotas visų grandinės dalių įžeminimas gali sumažinti trikdžius.
Parodyta laido ritė, prijungta prie įrenginio įvesties, leidžia naudoti didelę induktyvumą su dideliu stiprinimu. Jis gali aptikti maitinimo šaltinius už kelių metrų, nukreipdamas ritę link transformatorių vietos, ir tada vizualiai apžiūrėti jų veikimą. Taip pat galite nustatyti procesoriaus vietą sudėtingame įrenginyje. Galite naudoti ritę kaip indukcinį mikrofoną, pastatydami jį šalia garsiakalbio, kuriame groja muzika. Garsiakalbio ritės atkuriamą magnetinį lauką aptiks ir sustiprins sukurtas įrenginys, po kurio grojama muzika atsispindės osciloskopo kineskope.
Įrenginyje galite aiškiai matyti interneto kanalo veikimą.Tam kaip įvesties signalas buvo panaudota tam skirta namų linija (120 VAC), kuri, parodęs savo „paveikslėlį“, veikia iki šiol.
Originalus straipsnis anglų kalba
