Oszilloskop von einem alten Fernseher

Im Internet wurden verschiedene Anweisungen veröffentlicht, um aus einem alten (teilweise nicht funktionierenden) Fernseher ein Breitbild-Oszilloskop zu machen. In diesem Artikel erfahren Sie auch, wie Sie ein anständiges elektronisches Gerät mit einer einfachen Verfeinerung und Gesamtkosten von etwa 20 US-Dollar erstellen. Damit das Eingangssignal auf dem Bildschirm angezeigt und über den Fernsehlautsprecher wiedergegeben werden kann, müssen Sie ein einfaches Gerät zusammenbauen, das den Stromkreis des Ablenksystems umschaltet. Natürlich können Sie das große Frequenzspektrum eines solchen Instruments (tatsächlich 20-20000 kHz) nicht erweitern, aber es ist durchaus möglich, niederfrequente Vibrationen zu verfolgen.

Sie können auch die Hauptanschlüsse und Steuerelemente des Geräts in das Fernsehgehäuse einbauen (zum Glück lässt dies Platz). Das Vorhandensein eines Cinch-Anschlusses ist beispielsweise eine großartige Gelegenheit, um einen iPod anzuschließen und gleichzeitig Wechselstromeingänge von Millivolt bis Hunderte von Volt zu ermöglichen. In der Nähe können Sie einen Abstimmwiderstand von 1 mOhm und einen 6-teiligen Drehschalter platzieren. Mit einem kleinen Trimmer lässt sich die horizontale Wobbelfrequenz bequem steuern, und ein leuchtend roter Knopf eignet sich zum Einschalten des Geräts.
Es bleibt hinzuzufügen, dass dieses Anschlussschema nicht für alle TV-Modelle geeignet ist und sich eher für Personen eignet, die mit Schaltkreisen umgehen können und Erfahrung in der Elektronik haben. Aber die Idee selbst enthält viele interessante Punkte.

Sicherheitsanforderungen

Die Umsetzung des beschriebenen Projektes beinhaltet Arbeiten neben einem offenen Fernsehtransformator und Hochspannungskondensatoren. Die Spannung am Magnetron erreicht 120 kV! Um die Möglichkeit eines tödlichen Stromschlags auszuschließen, müssen die entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen unbedingt beachtet werden. Der erste Schritt zu einer Aktion sollte ein vollständiger Stromausfall des Geräts sein. Hier dürfen wir Hochspannungskondensatoren nicht vergessen. Daher wird die Schutzabdeckung des Hochspannungsgerätes sehr vorsichtig entfernt. Es ist wichtig, die Leiterplattenkabel nicht zu beschädigen und die offenen Kontakte nicht zu berühren.
Als nächstes müssen Sie die Entladung großer Kapazitäten (50 V oder mehr) erzwingen. Dies geschieht mit einem gut isolierten Schraubendreher oder einer Pinzette. Ihre Kontakte sind bis zur vollständigen Entladung untereinander oder zum Gehäuse geschlossen. Tun Sie dies nicht auf einer Leiterplatte, da die Spuren durchbrennen können. Stellen Sie sicher, dass sich jemand in Ihrer Nähe befindet, der einen Arzt anrufen oder Erste Hilfe leisten kann, wenn Sie Arbeiten ausführen oder das Gerät testen.

Arbeitsprinzip

Röhrenfernseher und Oszilloskope gelten als die am besten austauschbaren Geräte. Ein Fernsehempfänger ist auch komplexer als ein grundlegendes Laboroszilloskop. Für seine Änderung ist es ausreichend, einige der darin eingebetteten TV-Funktionen zu entfernen und einen einfachen Verstärker hinzuzufügen. Schließlich erzeugt jede erweiterbare Zeile des Fernsehbildschirms einen Elektronenstrahl, der schnell durch das transparente Material des Lumineszenzsubstrats der Röhre gescannt wird.
Geladene Elektronen werden durch elektrische und magnetische Felder gesteuert, die von hinter der Röhre angeordneten Spulen erzeugt werden. Diese Kerne mit einem Draht lenken den Strahl in der horizontalen und vertikalen Ebene ab und steuern die Position des Bildes auf dem Bildschirm. Um es in der Mitte der Oszilloskoplinie anzupassen, müssen Sie einige Anpassungen daran vornehmen.
Wir erinnern uns, dass das Videosignal 32 Bilder pro Sekunde erzeugt, von denen jedes aus zwei "verschachtelten" Bildern besteht (dh 64 Bilder werden gescannt). Der NTSC-Standard definiert 525 Zeilen im Bildschirmformat, andere Standards haben geringfügig andere Werte. Dies bedeutet, dass für die Wiedergabe eines gefüllten Bildes auf dem Bildschirm der Elektronenstrahl alle 1/64 Sekunden (Frequenz 64 Hz) und horizontal 1 / (64x525) Sekunden (Frequenz 32000 Hz) vertikal abgelenkt werden muss. Um solche Werte zu gewährleisten, überschreitet die Spannung des Horizontaltransformators 15.000 Volt. In diesem Fall funktioniert das Gerät wie ein Fernsehgerät und erstellt ein detailliertes Bild auf dem Bildschirm.
Damit er ein Bild auf einer sehr dünnen Linie zeichnet, die vom Eingangssignal vertikal abgelehnt wird, müssen Sie die Anzahl der Windungen der Siebspulen anpassen. Es ist auch wichtig, mit der Induktorspule zu "arbeiten". Seine Impedanz ist frequenzabhängig. Je höher die Frequenz, desto schwieriger wird es, sie auf dem Bildschirm anzuzeigen. Bei einem Außendurchmesser des Ringkerns von 10 mm und einer Dicke von 2 mm müssen die Wicklungen I und III 100 Windungen PELSHO 0.1-Draht und die Wicklungen II - 30 Windungen enthalten.
Denken Sie auch daran, dass das Signal im Fernsehgerät mathematisch integriert ist. Dies führt dazu, dass die Eingangsrechteckwelle auf dem Bildschirm dreieckig und das Dreieck - eine Sinuswelle - angezeigt wird. Dies gilt nur für Bilder, nicht jedoch für Ton. Sinuswellen werden ohne Verzerrung angezeigt. Das Phänomen ist bei sehr alten Fernsehgeräten nicht so auffällig, dass bei Fehlen eines Signals weißes Rauschen oder ein blauer Bildschirm angezeigt werden und das Bild nicht automatisch ausgeschaltet wird.

Redundante Knoten entfernen

In unserem Fall haben wir einen alten Fernsehempfänger mit einem 15-Zoll-Bildschirm und einem klassischen UHF / VHF-Tuner verwendet. Um ein Oszilloskop zu erstellen, ist es nicht erforderlich, sodass der Tuner sofort entfernt werden kann und seine Existenz vergessen kann. Sie können die Zusatzmodule auch nach und nach ausschalten, um sicherzustellen, dass das Fernsehgerät weiterhin funktioniert. Sie benötigen nur die Hauptplatine und alles, was an die Bildröhre angeschlossen ist. Es ist notwendig, dass nur weißes Rauschen oder ein blauer Bildschirm angezeigt wird. Sie können die Schachtel einfach vom Rest der Teile befreien.
Auf der Vorderseite des umgebauten Fernsehers befanden sich zwei Potentiometer. Eine davon diente zum Einschalten und Einstellen der Lautstärke und die andere zum Regeln der Helligkeit. Beide wurden entfernt: Der erste wurde durch einen Netzschalter (großer roter Knopf) ersetzt, der zweite musste auf maximale Helligkeit eingestellt und durch Einlöten zusätzlicher Widerstände in den Stromkreis fixiert werden. Sie sollten sofort darauf achten, dass ein Gerät mit eingebautem Lautstärkeregler für Nacharbeiten nicht geeignet ist. Es verstärkt das an das Fernsehgerät angeschlossene Signal und Sie müssen auf der Hauptplatine nach einem Verstärker suchen, was zu zusätzlichen Problemen führt. Die Lautsprecher können zu diesem Zeitpunkt ebenfalls ausgeschaltet werden.

Vorbereitung des Ablenksystems

Um ein Oszilloskopbild auf dem Kinescope-Bildschirm zu erhalten, ist es erforderlich, das erzeugte verstärkte Signal aus Vollbild- und Horizontalsynchronimpulsen an die Ablenkspulen H und V anzulegen. Wie es zu bekommen ist, wird ein wenig später zerlegt, und jetzt ist es notwendig, ein Ablenksystem vorzubereiten. Die Spulen sind mit vier Stiften mit der Hauptplatine verbunden. Es ist notwendig, die horizontalen, roten und blauen Kabel zu trennen. Wenn Sie einen iPod oder einen Computer direkt an diese Ausgänge anschließen, wird die Musik auf dem Röhrenbildschirm angezeigt. Die vertikale Spule hat einen gelben und einen orangefarbenen Draht, aber um einen 64-Hz-Scan zu erhalten, müssen sie auf eine horizontale Spule umgeschaltet werden.
Jetzt müssen Sie herausfinden, wo die Spulen mit einer kleinen Leiterplatte auf der Röhre der Röhre verbunden sind. Wenn der Fernseher nicht sehr neu ist, gibt es nur zwei Spulen und 4 Drähte von ihnen zur Hauptplatine. Andernfalls wird es mehr Spulen geben und in dieser Form wird die Änderung nicht funktionieren. Aber hören Sie nicht auf, was Sie begonnen haben, und Sie können ein wenig experimentieren. In der Zwischenzeit nehmen wir an, dass die Drähte immer noch 4 sind. Es bleibt zu tun mit den Drähten, die zur Röhre gehen. Gemäß der Regel der rechten Hand (F = qVxB) entfernen wir eine davon in zufälliger Reihenfolge. Wenn beim Einschalten des Geräts eine horizontale Linie auf dem Bildschirm angezeigt wird, ist die vertikale Spule deaktiviert, wenn sie vertikal ist, und umgekehrt. Die entsprechenden Enden werden vom Tester gefunden und markiert.
Jetzt werden die horizontalen Spulenverbindungsdrähte von der Hauptplatine entfernt. Vergessen Sie nicht, dass Sie mit einer Frequenz von 30.000 Hz und einer Spannung von mehr als 15.000 Volt umgehen müssen. Das zukünftige Oszilloskop benötigt sie nicht. Vor dem Berühren müssen sie kurzgeschlossen, dann gut isoliert und so in das Gehäuse eingelegt werden, dass sie nach dem Einschalten des Geräts nichts berühren. Damit ist die vertikale 60-Hz-Markierungslinie fertig. Um die gleiche horizontale Linie von 60 Hz zu erhalten, werden die beiden verbleibenden Drähte, die zur vertikalen Spule führen, an die horizontale angelötet. Die Vertikale ist der Eingang des Oszilloskops zum Anschließen der Verstärkerschaltung.

Scan-Setup

Der weitere Teil der Arbeit ist der gefährlichste, da er ausgeführt wird, wenn die Spannung angeschlossen ist. Sei besonders vorsichtig! Wir versuchen, die Signalquelle an eine vertikale Ablenkspule anzuschließen (es kann sich um einen MP3-Player oder einen Computer-Kopfhörerausgang handeln). Versuchen Sie, einen stabilen Ton zu erzeugen, um eine einzelne Frequenz auf dem Bildschirm anzuzeigen. Wenn Sie das Fernsehgerät mit einem isolierten Schraubendreher einschalten, berühren Sie die Hochspannungskabel der Reihe nach vorsichtig, um festzustellen, zu welchen Änderungen der Bildschirm führen wird (Ihr Assistent sollte darauf achten oder einen großen Spiegel verwenden).
Eine davon beeinflusst die Scanfrequenz. Auf der Platine, auf der es eintritt, müssen Sie den Abstimmwiderstand (ca. 50-60 kOhm) einlöten. Nachdem Sie sichergestellt haben, dass das Gerät betriebsbereit ist, können Sie den Griff des betroffenen Widerstands vom Gerätekörper entfernen. Selbst eine perfekt ausgeführte horizontale Frequenzeinstellung ermöglicht es Ihnen nicht, den oberen Bereich zu sehen, sondern zeigt nur die Bildlaufwellenform auf dem Bildschirm an. Sie können auch die vorhandenen ringförmigen Laschen anpassen, die sich um den schmalen Teil des Rohrs des Rohrs befinden. In der Regel sind sie schwarz oder dunkelgrau und steuern auch indirekt das endgültige Bild.

Eingangsverstärkung

Alles, was bis zu diesem Moment getan wurde, ermöglichte es uns, eine gute Visualisierung des Eingangssignals zu erstellen. Es reicht aus, um den iPod-Anschluss mit der Spule für vertikale Abweichungen zu verbinden, und es wird Musik auf dem Bildschirm angezeigt. Um jedoch ein echtes Oszilloskop zu erhalten, benötigen Sie einen zusätzlichen Verstärker (Sie können ihn dort montieren, wo sich der weggeworfene UHF / VHF-Tuner befand). Seine Idee wurde von mehreren thematischen Standorten übernommen, um minimale Kosten und maximale Effizienz zu erzielen. Die Entwicklung von Pavel Falstad wurde als Grundlage genommen, und die vorgestellte Leiterplatte war eine modifizierte Schaltung eines Zweitakt-Audioverstärkers.
Um dies zu realisieren, benötigen wir: eine Mikroanordnung TL082 mit 2 Operationsverstärkern, ein Transistorpaar (z. B. 41½½ / 42½½), einen Leistungsregler LM317, einen Drehschalter "Pole", ein Potentiometer von 1 mOhm, zwei Trimmer von 10 kOhm, 4 Dioden 1A, einen Transformator 30 V AC, Elektrolyt 1000 μF 50 V, zwei Elektrolyte 470 μF 16 V und 5 Widerstände (10 Ohm, 220 Ohm, 1 kOhm, 100 kOhm und 10 mOhm).
Der erste Operationsverstärker regelt die Verstärkung des Eingangssignals gemäß der Formel R1 / R2, wobei R1 der vom Drehschalter gewählte Widerstand ist und R2 ein 1-mΩ-Poti ist. Theoretisch ist es möglich, das Eingangssignal bis zu 1 Million Mal zu verstärken (mit einem Minimum von 1 Ohm am Drehschalter). Die zweite sorgt dafür, dass die Transistoren die notwendige Spannung erhalten, um die Übergänge zu öffnen und Verzerrungen auszugleichen. Sie benötigen 0,7 V zum Öffnen und 1,4 V zum Schalten.
Die fertige Schaltung erfordert eine obligatorische Kalibrierung. Der Leistungsregler ist für eine Differenz von 30 V ausgelegt, sodass der Operationsverstärker standardmäßig + 15 / -15 V abgibt. Für eine gute Filterung sollte die Ausgangsspannung jedoch einige Volt unter der Spannung über der Kapazität von 1000 Mikrofarad liegen. Dazu gibt es einen Trimmer 1. Der Schaltungsausgang ist mit einer Horizontalablenkspule verbunden. Musik, die durch den Stromkreis geleitet wird, wird von oben / unten „abgeschnitten“. Um dies zu vermeiden, wird der Trimmer 2 so lange eingestellt, bis die oberen Teile der Clips die Ränder des Bildschirms berühren. Dies senkt die Spannung und verhindert, dass die Transistoren den HF-Pfad des Geräts überlasten (die Ablenkspule verbrennen).
Jetzt können Sie das eingebaute Lautsprechersystem an den TV-Ausgang anschließen. Bei zu hoher Lautstärke wird ein großer Lastwiderstand hinzugefügt (z. B. 10 Ohm 1 W), bei fehlendem Schall wird der Lastwiderstand auf die Ablenkspule gelegt, wonach diese neu kalibriert wird. Um sich beim Anzeigen des erforderlichen Eingangssignals vor störenden Tonsignalen zu schützen, können Sie einen Schalter am Lautsprecher installieren.

Versammlung alle zusammen

Ein zusätzlicher Verstärker kann ein starkes Magnetfeld erzeugen. Achten Sie daher auf das Design. Die Platine sollte so kompakt wie möglich sein, mit kurzen Anschlüssen und einer guten Gruppierung. Sie benötigt keine spezielle Abschirmung. Um jedoch Störungen mit anderen Fernsehgeräten in Ihrem Haushalt zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass sie sich im Gehäuse befinden, ohne dass die Hauptknoten gestört werden. In extremen Fällen können Sie ein Holz- oder Kunststoffgehäuse verwenden, das innen mit Folie verklebt ist.
Beim zerlegten Fernseher wurde beim Entfernen des Analog-Tuners genügend Platz für die Installation eines Transformators mit einer solchen Platine frei und es entstand sogar ein Loch für den Netzschalter. Es ist auch wünschenswert, den Transformator abzuschirmen, um die Fernsehkanäle nicht zu stören. Verbinden Sie die Klemmen zum Anschließen der Synchronisationsspannung und des Testsignals nur mit einem abgeschirmten Kabel mit der Platine.
Nachdem Sie den Transformator an den Stromkreis angeschlossen haben, schließen Sie S1 bzw. S2 an, führen Sie die Eingangsleitungen durch das Loch im Fernsehempfänger, verbinden Sie den Stromkreisausgang mit dem Lautsprecher und der Sperrspule. Verwenden Sie die Mindestleitungslänge in allen leitenden Verbindungen, um die Verlustinduktivität des Stromkreises zu verringern. Es bleibt noch ein geeigneter Installationsort für S1 und S2 zu finden, die hintere Abdeckung zu schließen und die Probefahrt fortzusetzen.

Überprüfen der Geräteleistung

Aufgrund seiner Funktionalität ist das zusammengesetzte Oszilloskop alles andere als ein Labormodell, aber für den Einsatz in einfachen Projekten, in denen Sie die Wellenform anzeigen möchten, unverzichtbar. Eine gewisse Neuheit hat auch die Fähigkeit, das zu untersuchende Signal zu hören, insbesondere wenn Feedback empfangen wird, das „Zeichen“ ähnelt. In diesem Beispiel können wir eine Änderung des Signals beobachten, das von einer herkömmlichen Drahtspule induziert wird, wenn diese sich an einer beliebigen Stelle oberhalb des internen Transformators des Instruments und oberhalb des Laptop-Prozessors befindet.
Die Möglichkeit, das eingehende Signal zu verstärken, ist eine großartige Funktion, wenn Sie die absolut genauen Parameter nicht benötigen. Das durch die Schaltung verstärkte Rauschen der Frequenz von 60 Hz kann bisher mit einem ausreichenden Fehler bestimmt werden. Dieses Phänomen verursacht jedoch auch eine Streuinduktivität des Eingangsdrahtes. Nur eine abgeschirmte Erdung aller Teile des Stromkreises kann Störungen reduzieren.
Die gezeigte Spule mit einem Draht, der an den Eingang des Geräts angeschlossen ist, ermöglicht die Verwendung einer großen Induktivität mit starker Verstärkung. Sie kann mehrere Meter lang Stromquellen erkennen, die Spule in Richtung der Transformatoren lenken und ihre Arbeit dann visuell sehen. Sie können auch die Position des Prozessors in einem komplexen Gerät erkennen. Sie können die Spule als induktives Mikrofon verwenden, indem Sie sie in der Nähe eines Lautsprechers aufstellen, der Musik spielt. Das von der Lautsprecherspule wiedergegebene Magnetfeld wird vom erstellten Gerät erfasst und verstärkt. Danach wird die abgespielte Musik auf dem Oszilloskoprohr reflektiert.
Sie können das Gerät und den Betrieb des Internetkanals visuell anzeigen. Als Eingangssignal wurde hierfür eine eigene Heimleitung (120 VAC) verwendet, und das Gerät funktioniert auch nach der Anzeige seines „Bildes“ noch.
Originalartikel in Englisch

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