Na internetu postoje razne upute za pretvaranje starog (ponekad djelomično neispravnog) TV-a u osciloskop širokog zaslona. Ovaj članak će vam također reći kako stvoriti pristojan elektronički uređaj koristeći jednostavne izmjene za ukupnu cijenu od oko 20 USD. Da bi se ulazni signal prikazao na ekranu i reproducirao preko TV zvučnika, morat ćete sastaviti jednostavan uređaj koji uključuje strujni krug napajanja otklonskog sustava. Naravno, s takvim uređajem ne možete proširiti veliki frekvencijski spektar (zapravo 20-20 000 kHz), ali praćenje niskofrekventnih oscilacija je sasvim dostupno.
Gledaj video
U kućište televizora također možete ugraditi glavne konektore i kontrole uređaja (srećom, prostor to dopušta). Na primjer, prisutnost RCA konektora bit će izvrstan način povezivanja iPoda i istovremeno omogućiti opskrbu izmjeničnim naponskim signalima od milivolti do stotina volti. U blizini možete postaviti trimer od 1 mOhm i okretni prekidač sa 6 sekcija. Mali trimer bit će prikladan za kontrolu horizontalne frekvencije skeniranja, a jarko crveni gumb prikladan je za uključivanje uređaja.
Ostaje dodati da ovaj dijagram povezivanja nije prikladan za sve modele televizora i korisniji je za ljude koji znaju rukovati sklopovima i imaju iskustva u elektronici. Ali sama ideja sadrži mnogo zanimljivih točaka.
Sigurnosni zahtjevi
Provedba opisanog projekta uključuje izvođenje radova u blizini otvorenog televizijskog transformatora i visokonaponskih kondenzatora. Napon na magnetronu doseže 120 kV! Kako bi se uklonila mogućnost kobnog strujnog udara, moraju se strogo pridržavati odgovarajućih sigurnosnih mjera. Prvi korak za izvođenje bilo koje radnje trebao bi biti potpuno isključivanje uređaja iz struje. Ovdje ne smijemo zaboraviti na visokonaponske kondenzatore. Stoga se zaštitno kućište visokonaponske jedinice uklanja vrlo pažljivo. Važno je ne oštetiti žice tiskane pločice ili dodirivati njezine izložene kontakte.
Zatim morate snažno isprazniti velike kapacitete (50 V ili više). To se radi s dobro izoliranim odvijačem ili pincetom. Njihovi kontakti su zatvoreni jedan prema drugome ili prema kućištu dok se potpuno ne isprazne. Ne biste to trebali raditi na tiskanoj ploči jer bi staze mogle izgorjeti. Prilikom izvođenja radova ili testiranja uređaja, pobrinite se da se u blizini nalazi netko od vaših bližnjih tko može pozvati liječnika ili pružiti prvu pomoć.
Princip rada
Televizori s katodnom cijevi (CRT) i osciloskopi smatraju se uređajima koji su najviše međusobno zamjenjivi. Također, televizijski prijamnik je složeniji od osnovnog laboratorijskog osciloskopa. Da biste ga preradili, dovoljno je riješiti se nekih TV funkcija ugrađenih u njega i dodati jednostavno pojačalo. Uostalom, svaka razmotana linija TV ekrana stvara se elektronskom zrakom, brzo skeniranom kroz prozirni materijal luminiscentne podloge cijevi.
Nabijene elektrone kontroliraju električna i magnetska polja koja stvaraju zavojnice smještene iza cijevi. Ove žičane jezgre skreću zraku vodoravno i okomito, kontrolirajući položaj slike na ekranu. Da biste ga prilagodili središtu linije osciloskopa, potrebno je izvršiti neke izmjene na njima.
Prisjetimo se da video signal proizvodi 32 sličice u sekundi, od kojih se svaka sastoji od dvije "isprepletene" slike (tj. skeniraju se 64 sličice). NTSC standard definira 525 redaka u formatu zaslona, ostali standardi imaju malo drugačije vrijednosti. To znači da za reprodukciju ispunjene slike na ekranu, elektronski snop mora biti otklonjen vertikalno svake 1/64 sekunde (frekvencija 64 Hz), a horizontalno 1/(64x525) sekunde (frekvencija 32000 Hz). Da bi se osigurale takve vrijednosti, napon linijskog transformatora prelazi 15 000 volti. U ovom slučaju uređaj radi kao TV i stvara detaljnu sliku na ekranu.
Da biste ga natjerali da nacrta sliku na vrlo tankoj liniji koju okomito skrene ulazni signal, trebate prilagoditi broj zavoja zavojnica zaslona. Također je važno "raditi" sa zavojnicom induktora. Njegova impedancija ovisi o frekvenciji. Što je veća frekvencija, to će biti teže prikazati je na zaslonu. S vanjskim promjerom toroidalne jezgre od 10 mm i debljinom od 2 mm, namoti I i III trebali bi sadržavati po 100 zavoja žice PELSHO 0,1, a namot II trebao bi sadržavati 30 zavoja.
Također je vrijedno zapamtiti da je signal na TV-u matematički integriran. Zbog toga se ulazni pravokutni val pojavljuje kao trokutasti val na zaslonu, a ulazni trokutasti val kao sinusni val. Ovo se odnosi samo na sliku, ne i na zvuk. Sinusni valovi bit će prikazani bez izobličenja.Fenomen neće biti toliko vidljiv na vrlo starim televizorima koji mogu prikazati bijeli šum ili plavi ekran kada nema signala, umjesto da automatski isključe sliku.
Uklanjanje nepotrebnih čvorova
U našem slučaju koristili smo stari televizijski prijamnik s ekranom od 15 inča i klasičnim UHF/VHF tunerom. Nije potrebno izraditi osciloskop, tako da možete odmah ukloniti tuner i zaboraviti na njegovo postojanje. Također možete postupno odspojiti nepotrebne module jedan po jedan, provjeravajući da TV i dalje radi. Potrebna vam je samo glavna ploča i sve što je povezano s kineskopom. Potrebno je da prikazuje samo bijeli šum ili plavi ekran. Možete jednostavno isprazniti kutiju od preostalih dijelova.
TV koji se pretvara imao je dva potenciometra na prednjoj strani. Jedan od njih služio je za uključivanje i podešavanje glasnoće, a drugi je kontrolirao svjetlinu. Oba su uklonjena: prvi je zamijenjen prekidačem za napajanje (veliki crveni gumb), drugi je morao biti postavljen na maksimalnu svjetlinu i fiksiran lemljenjem dodatnih otpornika u strujni krug. Treba odmah napomenuti da uređaj s ugrađenom kontrolom glasnoće nije prikladan za modifikaciju. Pojačava signal priključen na televizor i morat ćete tražiti pojačalo na glavnoj ploči, a to će uzrokovati dodatne probleme. Zvučnici se također mogu isključiti u ovoj fazi.
Priprema otklonskog sustava
Da biste dobili osciloskopsku sliku na ekranu kineskopa, morat ćete primijeniti generirani pojačani signal vertikalnih i horizontalnih sinkronizacijskih impulsa na otklonske zavojnice H i V. Kako ga dobiti, raspravljat ćemo malo kasnije, ali sada je potrebno pripremiti sustav otklona.Zavojnice su spojene na glavnu ploču s četiri pina. Morate odspojiti vodoravni, na njega idu crvena i plava žica. Spajanjem iPod-a ili računala izravno na te terminale, možete prikazati glazbu na ekranu kineskopa. Okomita zavojnica ima žutu i narančastu žicu, ali da bi se dobilo skeniranje od 64 Hz potrebno ih je prebaciti na vodoravnu zavojnicu.
Sada morate pronaći gdje se zavojnice spajaju na malu tiskanu pločicu na cijevi slikovne cijevi. Ako televizijski prijemnik nije baš nov, postoje samo dvije zavojnice i 4 žice idu od njih do glavne ploče. Inače će biti više zavojnica i modifikacija neće raditi u ovom obliku. Ali nemojte odustati od onoga što ste započeli, a možete i malo eksperimentirati. Za sada ćemo pretpostaviti da još uvijek postoje 4 žice.Ostaje se pozabaviti žicama koje idu na kinescope. Prema pravilu desne ruke (F=qVxB), uklanjamo jedan od njih nasumičnim redoslijedom. Ako se, kada uključite uređaj, na zaslonu prikaže vodoravna linija, okomita zavojnica je onemogućena; ako je okomita, onda obrnuto. Ispitivač pronalazi odgovarajuće krajeve i označava ih.
Horizontalne spojne žice svitka sada su uklonjene s glavne tiskane ploče. Ne zaboravite da ćete se morati nositi s frekvencijom od 30.000 Hz i naponom većim od 15.000 volti. Budući osciloskop ih ne treba. Prije dodirivanja potrebno ih je kratko spojiti, zatim dobro izolirati i staviti unutar kućišta kako ne bi dodirivali ništa nakon uključivanja uređaja. Dakle, linija okomitog označavanja od 60 Hz je spremna. Da bismo dobili istu vodoravnu liniju od 60 Hz, zalemimo dvije preostale žice koje idu do okomite zavojnice na vodoravnu.A okomiti će postati ulaz osciloskopa za spajanje kruga pojačala.
Postavka čišćenja
Daljnji dio rada je najopasniji, jer će se izvoditi s priključenim naponom. Budite posebno oprezni! Pokušavamo spojiti izvor signala na zavojnicu za vertikalni otklon (to može biti MP3 player ili izlaz za slušalice računala). Za prikaz jedne frekvencije na zaslonu pokušajte generirati dosljedan ton. S uključenim TV-om, izoliranim odvijačem pažljivo dodirnite jednu po jednu visokonaponsku žicu, utvrđujući do kakvih će promjena na ekranu to dovesti (vaš pomoćnik bi to trebao promatrati ili koristiti veliko ogledalo).
Jedan od njih će utjecati na učestalost skeniranja. Na ploču gdje ulazi potrebno je zalemiti trimer otpor (cca 50-60 kOhm). Nakon što se uvjerite da jedinica radi, možete ukloniti ručicu uključenog otpornika s tijela uređaja. Čak i besprijekorno izvedeno horizontalno ugađanje frekvencije neće vam omogućiti da vidite gornji raspon, već će samo prikazati valni oblik pomicanja na zaslonu. Također možete prilagoditi postojeće jezičke prstena koji se nalaze oko uskog dijela kineskopske cijevi. Obično su crne ili tamnosive boje i također neizravno kontroliraju konačnu sliku.
Pojačanje dolaznog signala
Sve što je do sada učinjeno omogućilo nam je stvaranje dobrog vizualizatora ulaznog signala. Dovoljno je spojiti iPod utičnicu na vertikalnu otklonsku zavojnicu i zvučna glazba će se prikazati na ekranu. Ali da biste dobili pravi osciloskop, trebat će vam dodatno pojačalo (možete ga sastaviti na mjestu gdje se nalazio odbačeni UHF/VHF tuner).Njegova je ideja posuđena s nekoliko tematskih stranica kako bi se dobili minimalni troškovi i maksimalna učinkovitost. Dizajn Pavela Falstada uzet je kao osnova, a prikazana tiskana ploča je modificirani krug push-pull audio pojačala.
Da bismo ga implementirali trebat će nam: mikrosklop TL082, uključujući 2 op-pojačala, par tranzistora (na primjer, 41NPN/42PNP), regulator snage LM317, okretni prekidač Pole, potenciometar od 1 mOhm, dva trimera od 10 kOhm, 4 diode 1A, transformator za 30 VAC, elektrolit 1000 µF 50 V, dva elektrolita 470 µF 16 V i 5 otpornika (10 Ohm, 220 Ohm, 1 kOhm, 100 kOhm i 10 mOhm).
Prvo operacijsko pojačalo kontrolira pojačanje ulaznog signala pomoću formule R1/R2, gdje je R1 otpor odabran rotirajućim prekidačem, R2 je potpora od 1 mOhm. Teoretski, sposoban je pojačati ulazni signal do 1 milijun puta (s minimalno 1 ohmom na rotacijskom prekidaču). Drugi prati dobivaju li tranzistori potreban napon za otvaranje spojeva i kompenzira izobličenja. Potrebno im je 0,7 V za otvaranje i 1,4 V za prebacivanje.
Gotovi krug zahtijeva obveznu kalibraciju. Regulator snage dizajniran je za razliku od 30 V, tako da će operativno pojačalo obično emitirati +15/-15 V, ali za dobro filtriranje njegov bi izlaz trebao biti nekoliko volti niži od napona na kondenzatoru od 1000 uF. U tu svrhu postoji trimer 1. Izlaz kruga spojen je na zavojnicu za vodoravni otklon. Glazba koja prolazi kroz krug počinje se "odsijecati" na vrhu/ dnu. Kako biste to izbjegli, trimer 2 se podešava sve dok vrhovi kopči ne dodiruju rubove zaslona. To će sniziti napon i spriječiti tranzistore da preopterete RF put uređaja (spaljivanje otklonske zavojnice).
Sada možete spojiti ugrađeni sustav zvučnika na TV izlaz. Ako je glasnoća prevelika, dodaje se veliki otpor opterećenja (na primjer, 10 Ohm 1 W); ako nema dovoljno zvuka, otpor opterećenja postavlja se na otklonsku zavojnicu, nakon čega se potonja ponovno kalibrira. Kako biste se zaštitili od nepotrebnih dosadnih zvučnih signala tijekom traženja željenog ulaznog signala, možete ugraditi prekidač na zvučnik.
Sve skupa
Dodatno pojačalo može generirati jako magnetsko polje, pa je vrijedno voditi računa o njegovom dizajnu. Ploča treba biti što kompaktnija, s kratkim izvodima i dobrim grupiranjem. Ne zahtijeva posebnu zaštitu, ali kako biste izbjegli smetnje s drugim televizorima u vašem domu, pobrinite se da se nalazi u kućištu bez stvaranja smetnji na glavnim komponentama. U krajnjem slučaju možete koristiti drvenu ili plastičnu kutiju s unutarnje strane obloženu folijom.
U televizoru koji se rastavljao, prilikom uklanjanja analognog tunera, oslobodilo se dovoljno prostora za ugradnju transformatora s takvom pločom, a postojala je čak i rupa za prekidač napajanja. Također je preporučljivo zaštititi transformator kako ne bi stvarao smetnje na TV kanalima. Spojite stezaljke za spajanje napona sinkronizacije i signala koji se proučava na ploču samo s oklopljenom žicom.
Nakon spajanja transformatora na krug, spojite S1 i S2 redom, provucite ulazne žice kroz rupu u tijelu televizijskog prijamnika, spojite izlaz kruga na zvučnik i otklonsku zavojnicu. Treba koristiti minimalnu duljinu žice u svim spojevima kako bi se smanjila induktivnost nepropusne petlje.Sve što preostaje je pronaći prikladno mjesto za ugradnju S1 i S2, zatvoriti stražnji poklopac i započeti probnu vožnju.
Provjera funkcionalnosti uređaja
Što se tiče funkcionalnosti, sastavljeni osciloskop je daleko od dostojnih laboratorijskih modela, ali je nezamjenjiv za korištenje u jednostavnim projektima gdje trebate vidjeti valni oblik. Također, određena novost je i mogućnost da se čuje signal koji se proučava, posebno kada se prima povratna informacija koja nalikuje na “znakove”. U primjeru koji se razmatra može se promatrati promjena u signalu induciranom konvencionalnom žičanom zavojnicom kada se nalazi na proizvoljnom mjestu, iznad unutarnjeg transformatora uređaja i kada se nalazi iznad procesora prijenosnog računala.
Sposobnost pojačavanja dolaznog signala izvrsna je značajka ako vam ne treba biti apsolutno precizan. Šum od 60 Hz pojačan krugom i dalje se može otkriti s razumnom točnošću. Ali ovaj fenomen je također uzrokovan lutajućim induktivitetom ulazne žice. Samo oklopljeno uzemljenje svih dijelova kruga može smanjiti smetnje.
Prikazani svitak žice spojen na ulaz uređaja omogućuje korištenje velikog induktiviteta s velikim pojačanjem. Može detektirati izvore struje udaljene nekoliko metara usmjeravanjem zavojnice prema mjestu gdje se nalaze transformatori, a zatim vizualno vidjeti njihov rad. Također možete otkriti lokaciju procesora unutar složenog uređaja. Zavojnicu možete koristiti kao induktivni mikrofon tako da je postavite blizu zvučnika koji svira glazbu. Magnetsko polje koje reproducira zavojnica zvučnika detektirati će i pojačati stvoreni uređaj, nakon čega će se glazba koja se reproducira reflektirati na kineskopu osciloskopa.
Možete jasno vidjeti rad internetskog kanala na uređaju.Kao ulazni signal za to je korišten namjenski kućni vod (120 VAC) i, nakon što je pokazao svoju "sliku", uređaj i dalje radi.
Izvorni članak na engleskom jeziku
