Există diverse instrucțiuni pe Internet pentru a transforma un televizor vechi (uneori parțial nefuncțional) într-un osciloscop cu ecran lat. Acest articol vă va spune și cum să creați un dispozitiv electronic decent folosind modificări simple pentru un cost total de aproximativ 20 USD. Pentru ca semnalul de intrare să fie afișat pe ecran și reprodus prin difuzorul televizorului, va trebui să asamblați un dispozitiv simplu care comută circuitul de alimentare al sistemului de deviere. Desigur, nu puteți extinde un spectru mare de frecvență cu un astfel de dispozitiv (de fapt 20-20.000 kHz), dar monitorizarea oscilațiilor de joasă frecvență este destul de accesibilă.
Priveste filmarea
De asemenea, puteți instala conectorii și comenzile principale ale dispozitivului în carcasa televizorului (din fericire, spațiul permite acest lucru). De exemplu, prezența unui conector RCA va fi o modalitate excelentă de a conecta un iPod și, în același timp, va permite furnizarea de semnale de tensiune alternativă de la milivolți la sute de volți. În apropiere puteți plasa un trimmer de 1 mOhm și un comutator rotativ cu 6 secțiuni. Un mic trimmer va fi convenabil pentru a controla frecvența de scanare orizontală, iar un buton roșu aprins este potrivit pentru pornirea dispozitivului.
Rămâne de adăugat că această diagramă de conectare nu este potrivită pentru toate modelele de televizoare și este mai utilă pentru persoanele care știu să se ocupe de circuite și au experiență în electronică. Dar ideea în sine conține multe puncte interesante.
Cerințe de siguranță
Implementarea proiectului descris presupune efectuarea de lucrări în apropierea unui transformator de televiziune deschis și a condensatoarelor de înaltă tensiune. Tensiunea la magnetron ajunge la 120 kV! Pentru a elimina posibilitatea unui șoc electric fatal, trebuie respectate cu strictețe măsurile de siguranță adecvate. Primul pas pentru a efectua orice acțiune ar trebui să fie deconectarea completă a dispozitivului. Aici nu trebuie să uităm de condensatoarele de înaltă tensiune. Prin urmare, carcasa de protecție a unității de înaltă tensiune este îndepărtată extrem de atent. Este important să nu deteriorați firele plăcii de circuit imprimat sau să nu atingeți contactele expuse ale acesteia.
Apoi, trebuie să descărcați forțat capacități mari (50 V sau mai mult). Acest lucru se face cu o șurubelniță sau o pensetă bine izolată. Contactele lor sunt închise unul față de celălalt sau pe carcasă până când sunt complet descărcate. Nu ar trebui să faceți acest lucru pe o placă de circuit imprimat, deoarece piesele se pot arde. Când efectuați lucrări sau testați dispozitivul, asigurați-vă că în apropiere se află o persoană apropiată care poate suna un medic sau poate acorda primul ajutor.
Principiul de funcționare
Televizoarele și osciloscoapele cu tub catodic (CRT) sunt considerate cele mai interschimbabile dispozitive. De asemenea, un receptor de televiziune este mai complex decât un osciloscop de laborator de bază. Pentru a-l reface, este suficient să scapi de unele dintre funcțiile TV încorporate în el și să adaugi un simplu amplificator. La urma urmei, fiecare linie desfășurată a ecranului televizorului este creată de un fascicul de electroni, scanat rapid prin materialul transparent al substratului luminiscent al tubului.
Electronii încărcați sunt controlați de câmpurile electrice și magnetice create de bobinele situate în spatele tubului. Aceste miezuri de sârmă deviază fasciculul orizontal și vertical, controlând plasarea imaginii pe ecran. Pentru a-l ajusta la centrul liniei osciloscopului, este necesar să le faceți unele modificări.
Să ne amintim că semnalul video produce 32 de cadre pe secundă, fiecare dintre ele constând din două imagini „intercalate” (adică sunt scanate 64 de cadre). Standardul NTSC definește 525 de linii în formatul ecranului, alte standarde au valori ușor diferite. Aceasta înseamnă că pentru a reproduce o imagine plină pe ecran, fasciculul de electroni trebuie deviat vertical la fiecare 1/64 de secunde (frecvență 64 Hz) și orizontal 1/(64x525) secunde (frecvență 32000 Hz). Pentru a asigura astfel de valori, tensiunea transformatorului de linie depășește 15.000 de volți. În acest caz, dispozitivul funcționează ca un televizor și creează o imagine detaliată pe ecran.
Pentru ca acesta să deseneze o imagine pe o linie foarte subțire deviată vertical de semnalul de intrare, trebuie să ajustați numărul de spire ale bobinelor 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 ar trebui să conțină fiecare 100 de spire de sârmă PELSHO 0,1, iar înfășurarea II ar trebui să conțină 30 de spire.
De asemenea, merită să ne amintim că semnalul de pe un televizor este integrat matematic. Acest lucru face ca unda pătrată de intrare să apară ca o undă triunghiulară pe ecran, iar unda triunghiulară de intrare ca o undă sinusoidală. Acest lucru se aplică doar imaginii, nu sunetului. Undele sinusoidale vor fi afișate fără distorsiuni.Fenomenul nu va fi la fel de vizibil la televizoarele foarte vechi care sunt capabile să afișeze zgomot alb sau un ecran albastru atunci când nu există semnal, mai degrabă decât să oprească automat imaginea.
Eliminarea nodurilor inutile
În cazul nostru, am folosit un receptor de televiziune vechi cu ecran de 15 inchi și un tuner UHF/VHF clasic. Nu este necesar să creați un osciloscop, astfel încât să puteți elimina imediat tunerul și să uitați de existența acestuia. De asemenea, puteți deconecta treptat modulele inutile, unul câte unul, verificând dacă televizorul poate funcționa în continuare. Ai nevoie doar de placa principală și de tot ce este conectat la kinescop. Este necesar ca acesta să afișeze doar zgomot alb sau un ecran albastru. Puteți goli pur și simplu cutia cu părțile rămase.
Televizorul în curs de transformare avea două potențiometre în față. Unul dintre ele a servit pentru a porni și regla volumul, iar celălalt a controlat luminozitatea. Ambele au fost îndepărtate: primul a fost înlocuit cu un întrerupător de alimentare (buton mare roșu), al doilea trebuia setat la luminozitatea maximă și fixat prin lipirea unor rezistențe suplimentare în circuit. Trebuie să rețineți imediat că un dispozitiv cu control de volum încorporat nu este potrivit pentru modificare. Amplifică semnalul atașat televizorului și va trebui să cauți un amplificator pe placa principală, iar asta va pune probleme suplimentare. De asemenea, difuzoarele pot fi oprite în această etapă.
Pregătirea sistemului de deviere
Pentru a obține o imagine de osciloscop pe ecranul kinescopului, va trebui să aplicați semnalul amplificat generat de impulsuri de sincronizare verticale și orizontale bobinelor de deviere H și V. Cum să-l obțineți va fi discutat puțin mai târziu, dar acum este necesar să pregătiți sistemul de deviere.Bobinele sunt conectate la placa principală cu patru pini. Trebuie să deconectați cel orizontal, firele roșii și albastre merg la el. Conectând un iPod sau un computer direct la aceste terminale, puteți afișa muzică pe ecranul kinescopului. Bobina verticală are un fir galben și portocaliu, dar pentru a obține o scanare de 64 Hz, acestea trebuie să fie trecute pe bobina orizontală.
Acum trebuie să găsiți unde se conectează bobinele la placa de circuite mică de pe tubul tubului de imagine. Dacă receptorul de televiziune nu este foarte nou, există doar două bobine și 4 fire merg de la ele la placa principală. În caz contrar, vor exista mai multe bobine și modificarea nu va funcționa în această formă. Dar nu renunța la ceea ce ai început și poți experimenta puțin. Deocamdată vom presupune că mai sunt 4 fire. Rămâne să ne ocupăm de firele care merg la kinescop. Conform regulii mâinii drepte (F=qVxB), eliminăm unul dintre ele în ordine aleatorie. Dacă, când porniți dispozitivul, pe ecran este afișată o linie orizontală, bobina verticală este dezactivată; dacă este verticală, atunci invers. Capetele corespunzătoare sunt găsite de testator și marcate.
Firele de conectare a bobinei orizontale sunt acum scoase de pe PCB-ul principal. Nu uita că va trebui să faci față cu o frecvență de 30.000 Hz și o tensiune de peste 15.000 volți. Viitorul osciloscop nu are nevoie de ele. Înainte de a le atinge, acestea trebuie scurtcircuitate, apoi bine izolate și plasate în interiorul carcasei, astfel încât să nu atingă nimic după pornirea dispozitivului. Deci, linia de marcare verticală de 60 Hz este gata. Pentru a obține aceeași linie orizontală de 60 Hz, lipim cele două fire rămase mergând la bobina verticală la cea orizontală.Iar cel vertical va deveni intrarea osciloscopului pentru conectarea circuitului amplificator.
Setare de măturare
Partea ulterioară a lucrării este cea mai periculoasă, deoarece va fi efectuată cu tensiunea conectată. Fii deosebit de atent! Încercăm să conectăm sursa de semnal la bobina de deviere verticală (aceasta ar putea fi un player MP3 sau o ieșire pentru căști de computer). Pentru a afișa o frecvență pe ecran, încercați să generați un ton consistent. Cu televizorul pornit, folosiți o șurubelniță izolată pentru a atinge cu atenție firele de înaltă tensiune unul câte unul, aflând la ce schimbări va duce pe ecran (asistentul dvs. ar trebui să urmărească asta sau să folosească o oglindă mare).
Una dintre ele va afecta frecvența de scanare. Pe placa unde intră, trebuie să lipiți o rezistență trimmer (aproximativ 50-60 kOhm). După ce v-ați asigurat că unitatea funcționează, puteți scoate mânerul rezistenței implicate din corpul dispozitivului. Chiar și un acord de frecvență orizontal executat impecabil nu vă va permite să vedeți intervalul superior, ci va afișa doar forma de undă de defilare pe ecran. De asemenea, puteți personaliza urechile inelare existente situate în jurul părții înguste a tubului kinescopului. De obicei, sunt de culoare neagră sau gri închis și, de asemenea, controlează indirect imaginea finală.
Amplificarea semnalului de intrare
Tot ceea ce s-a făcut până în acest moment ne-a permis să creăm un bun vizualizator de semnal de intrare. Este suficient să conectați mufa iPod la bobina de deviere verticală și muzica care sună va fi afișată pe ecran. Dar pentru a obține un osciloscop adevărat, veți avea nevoie de un amplificator suplimentar ( îl puteți asambla acolo unde era localizat tunerul UHF/VHF aruncat).Ideea lui a fost împrumutată de pe mai multe site-uri tematice pentru a obține costuri minime și eficiență maximă. Designul lui Pavel Falstad a fost luat ca bază, iar placa de circuit imprimat prezentată este un circuit modificat al unui amplificator audio push-pull.
Pentru a-l implementa vom avea nevoie de: un microansamblu TL082, care include 2 amplificatoare operaționale, o pereche de tranzistori (de exemplu, 41NPN/42PNP), un regulator de putere LM317, un comutator rotativ Pole, un potențiometru de 1 mOhm, doi trimeri de 10 kOhm, 4 diode 1A, un transformator pentru electrolit 30 VAC, 1000 µF 50 V, doi electroliți 470 µF 16 V și 5 rezistențe (10 Ohm, 220 Ohm, 1 kOhm, 100 kOhm și 10 mOhm).
Primul amplificator operațional controlează câștigul semnalului de intrare folosind formula R1/R2, unde R1 este rezistența selectată de comutatorul rotativ, R2 este potul de 1 mOhm. Teoretic, este capabil să amplifice semnalul de intrare de până la 1 milion de ori (cu un minim de 1 ohm prezent pe comutatorul rotativ). Al doilea monitorizează că tranzistoarele primesc tensiunea necesară pentru a deschide joncțiunile și compensează distorsiunile. Au nevoie de 0,7 V pentru a se deschide și 1,4 V pentru a comuta.
Circuitul finit necesită calibrare obligatorie. Regulatorul de putere este proiectat pentru o diferență de 30 V, astfel încât amplificatorul operațional va scoate de obicei +15/-15 V, dar pentru o filtrare bună, ieșirea sa ar trebui să fie cu câțiva volți mai mică decât tensiunea pe condensatorul de 1000 uF. În acest scop, există trimmerul 1. Ieșirea circuitului este conectată la bobina de deviere orizontală. Muzica trecută prin circuit începe să fie „tăiată” în partea de sus/de jos. Pentru a evita acest lucru, trimmerul 2 este reglat până când vârfurile clemelor ating marginile ecranului. Acest lucru va scădea tensiunea și va preveni supraîncărcarea tranzistorilor pe calea RF a dispozitivului (arderea bobinei de deflexie).
Acum puteți conecta sistemul de difuzoare încorporat la ieșirea TV. Dacă volumul este excesiv, se adaugă o rezistență mare de sarcină (de exemplu, 10 Ohm 1 W); dacă sunetul este insuficient, rezistența de sarcină este plasată pe bobina de deviere, după care aceasta din urmă este recalibrată. Pentru a vă proteja de semnalele sonore enervante inutile în timp ce căutați semnalul de intrare dorit, puteți instala un comutator pe difuzor.
Punând totul împreună
Un amplificator suplimentar poate genera un câmp magnetic puternic, așa că merită să aveți grijă de designul său. Placa trebuie făcută cât mai compactă, cu cabluri scurte și o grupare bună. Nu necesită ecranare specială, dar pentru a evita interferența cu alte televizoare din casa dvs., asigurați-vă că este amplasat în carcasă fără a crea interferențe la componentele principale. Ca ultimă soluție, puteți folosi o carcasă din lemn sau plastic acoperită cu folie pe interior.
În televizorul în curs de dezasamblare, la scoaterea tunerului analogic, a fost eliberat suficient spațiu pentru a instala un transformator cu o astfel de placă și a existat chiar o gaură pentru comutatorul de alimentare. De asemenea, este indicat să ecranați transformatorul pentru a nu crea interferențe pe canalele TV. Conectați bornele pentru conectarea tensiunii de sincronizare și a semnalului în studiu la placă numai cu un fir ecranat.
După conectarea transformatorului la circuit, conectați S1 și respectiv S2, treceți firele de intrare prin orificiul din corpul receptorului de televiziune, conectați ieșirea circuitului la difuzor și bobina de deviere. O lungime minimă a firului trebuie utilizată în toate conexiunile realizate pentru a reduce inductanța buclei care nu prezintă scurgeri.Tot ce rămâne este să găsiți un loc convenabil pentru a instala S1 și S2, să închideți capacul din spate și să porniți testul.
Verificarea funcționalității dispozitivului
În ceea ce privește funcționalitatea, osciloscopul asamblat este departe de a fi modele de laborator demne, dar este indispensabil pentru utilizarea în proiecte simple în care trebuie să vedeți forma de undă. De asemenea, o anumită noutate este și capacitatea de a auzi semnalul studiat, mai ales atunci când se primește feedback care seamănă cu „semnele”. În exemplul luat în considerare, se poate observa o modificare a semnalului indusă de o bobină de sârmă convențională atunci când aceasta este situată într-o locație arbitrară, deasupra transformatorului intern al dispozitivului și când este situat deasupra procesorului laptopului.
Capacitatea de a amplifica semnalul de intrare este o caracteristică excelentă dacă nu aveți nevoie de el pentru a fi absolut precis. Zgomotul de 60 Hz amplificat de circuit poate fi încă detectat cu o precizie rezonabilă. Dar acest fenomen este cauzat și de inductanța parazită a firului de intrare. Numai împământarea ecranată a tuturor părților circuitului poate reduce interferența.
Bobina de sârmă demonstrată conectată la intrarea dispozitivului permite utilizarea unei inductanțe mari cu amplificare ridicată. Poate detecta sursele de alimentare la câțiva metri distanță, îndreptând bobina către locația transformatoarelor și apoi vizualiza vizual funcționarea acestora. De asemenea, puteți detecta locația procesorului în interiorul unui dispozitiv complex. Puteți folosi bobina ca microfon inductiv, plasându-l lângă un difuzor care redă muzică. Câmpul magnetic reprodus de bobina difuzorului va fi detectat și amplificat de dispozitivul creat, după care muzica redată va fi reflectată pe cinescopul osciloscopului.
Puteți vedea clar funcționarea canalului de internet pe dispozitiv.O linie de domiciliu dedicată (120 VAC) a fost folosită ca semnal de intrare pentru aceasta și, după ce a arătat „imaginea”, dispozitivul încă funcționează.
Articol original în engleză
