Осциллограф из старого телевизора — Своими Руками

Осциллограф из старого телевизора

Смотрите видео


Можно также установить в телевизионный корпус основные разъемы и элементы управления прибором (благо, место это позволяет). Например, наличие разъема RCA станет прекрасной возможностью подключать iPod и в то же время позволит подачу входных сигналов переменного напряжения от милливольт до сотен вольт. Поблизости можно разместить подстроечное сопротивление на 1 мОм и 6-ти секционный поворотный переключатель. Небольшим триммером будет удобно контролировать горизонтальную частоту развертки, а яркая красная кнопка подойдет для включения прибора.

Остается добавить, что данная схема подключения подойдет не для всех моделей телевизоров и больше полезна для людей, умеющих обращаться со схемотехникой и имеющих опыт в электронике. Но сама идея содержит много интересных моментов.

Требования безопасности

Далее нужно принудительно разрядить большие емкости (50 В и более). Это делается хорошо изолированной отверткой или пинцетом. Их контакты замыкаются между собой либо на корпус до полного разряда. Не стоит это делать на печатной плате, так как могут выгореть дорожки. Выполняя работы или испытывая прибор, позаботьтесь, чтобы недалеко находился кто-то из ваших близких, способный вызвать врача или оказать первую помощь.

Принцип работы

Вспоминаем, что видеосигнал выдает в секунду 32 кадра, каждый из которых состоит из двух «чересстрочных» изображений (то есть сканируется 64 кадра). Стандарт NTSC определяет 525 строк в формате экрана, другие стандарты чуть отличные значения. Значит, для воспроизводства на экране заполненной картинки, требуется отклонение электронного луча по вертикали каждые 1/64 секунды (частота 64 Гц), а по горизонтали 1/(64х525) секунды (частота 32000Гц). Для обеспечения таких значений напряжение строчного трансформатора превышает 15000 вольт. В этом случае прибор работает как телевизор, и создает развернутое изображение на экране.

Чтобы заставить его нарисовать изображение на очень тонкой линии, вертикально отклоненной входным сигналом, нужно скорректировать количество витков экранных катушек. Также важно «поработать» с катушкой индуктора. Ее импедансное сопротивление зависит от частоты. Чем выше будет частота, тем труднее будет отобразить ее на экране. При внешнем диаметре тороидального сердечника 10 мм и толщине 2 мм, обмотки I и III должны содержать по 100 витков провода ПЭЛШО 0.1, а обмотка II – 30 витков.

Еще стоит помнить, что сигнал в телевизоре математически интегрирован. Это приводит к тому, что входная прямоугольная волна будет отображаться на экране треугольной, а треугольная – синусоидой. Это касается только изображения, но не звука. Синусоидальные волны будут отображены без искажений. Явление не будет столь заметно в очень старых телевизорах, способных отображать белый шум либо синий экран при отсутствии сигнала, а не отключающих автоматически изображение.

Удаление лишних узлов

На переделываемом телевизоре спереди стояло два потенциометра. Один из них служил для включения и регулировки громкости, а другой контролировал яркость. Были удалены оба: первый был заменен выключателем питания (большой красной кнопкой), второй пришлось установить на максимальную яркость и зафиксировать ее впайкой дополнительных сопротивлений в схему. Сразу стоит обратить внимание, что устройство со встроенным регулятором громкости для переделки не годится. Он усиливает сигнал, прикрепленный к телевизионному и искать усилитель придется на основной плате, а это вызовет дополнительные проблемы. Динамики на данном этапе также можно отключить.

Подготовка отклоняющей системы

Теперь нужно найти, где катушки подключаются к небольшой монтажной плате на трубке кинескопа. Если телевизионный приемник не очень новый, катушки только две и от них отходит 4 провода к основной плате. В противном случае катушек будет больше и в таком виде переделка работать не будет. Но не стоит бросать начатое, и можно немного поэкспериментировать. Пока же будем считать, что проводов все же 4. Осталось разобраться с проводами, идущими к кинескопу. По правилу правой руки (F=qVxB) снимаем один из них в случайном порядке. Если при включении прибора на экране отобразилась горизонтальная линия, отключена вертикальная катушка, если вертикальная, то наоборот. Соответствующие концы находятся тестером и помечаются.

Теперь провода подключения горизонтальной катушки снимаются с главной печатной платы. Не стоит забывать, что дело придется иметь с частотой 30000 Гц и напряжением более 15000 вольт. Будущему осциллографу они не нужны. Перед касанием их необходимо закоротить, потом хорошо заизолировать и разместить внутри корпуса так, чтобы они ничего не касались после включения прибора. Итак, вертикальная разметочная линия 60 Гц готова. Для получения такой же горизонтальной линии 60 Гц, два оставшихся провода, идущих на вертикальную катушку, подпаиваем к горизонтальной. А вертикальная станет входом осциллографа для подключения схемы усилителя.

Настройка развертки

Один из них будет влиять на частоту сканирования. На плате, где он заходит, нужно впаять подстроечное сопротивление (примерно 50-60 кОм). Убедившись в работоспособности узла, можно вывести ручку задействованного резистора из корпуса прибора. Даже безукоризненно выполненная горизонтальная частотная настройка не позволит видеть верхний диапазон, а лишь выведет форму волны прокрутки на экран. Также можно настроить имеющиеся кольцевые вкладки, расположенные вокруг узкой части трубы кинескопа. Обычно они имеют черный или темно серый цвет и также косвенно управляют конечным изображением.

Читать еще:  Простое индукционное отопление - Своими Руками

Усиление входящего сигнала

Все, что было сделано до этого момента, позволило нам создать неплохой визуализатор входного сигнала. Достаточно гнездо для подключения iPod соединить с катушкой вертикального отклонения и звучащая музыка отобразится на экране. Но чтобы получить настоящий осциллограф, понадобится дополнительный усилитель (собрать его можно там, где размещался выброшенный UHF/VHF тюнер). Его идея была заимствована с нескольких тематических сайтов, с целью получения минимальной себестоимости и максимальной эффективности. За основу бралась разработка Павла Фальстада, а представленная печатная плата — доработанная схема двухтактного аудио усилителя.

Для его реализации нам понадобится: микросборка TL082, включающая 2 ОУ, пара транзисторов (например, 41НПН/42ПНП), регулятор мощности LM317, поворотный переключатель «Полюс», потенциометр 1 мОм, два тримера на 10 кОм, 4 диода на 1А, трансформатор на 30 В переменного напряжения, электролит 1000 мкФ 50 В, два электролита 470 мкФ 16 В и 5 резисторов (10 Ом, 220 Ом, 1 кОм, 100 кОм и 10 мОм).

Первым ОУ контролируется усиление входного сигнала по формуле R1/R2, где R1 – сопротивление, выбранное поворотным переключателем, R2 – горшок 1 мОм. Теоретически он способен усилить входной сигнал до 1 млн. раз (при имеющемся на вращающемся переключателе минимуме 1 Ом). Второй отслеживает, чтобы транзисторы получали необходимое напряжение для открытия переходов и компенсирует перекосы. Им нужно 0.7 В на раскрытие и 1.4 В на переключение.

Готовая схема требует обязательной калибровки. Регулятор мощности рассчитан на разницу в 30 В, поэтому ОУ стандартно выдаст +15/-15 В, но для хорошей фильтрации его выход должен быть на несколько вольт ниже, чем напряжение на емкости в 1000 мкФ. Для этого существует триммер 1. Выход цепи подключается к горизонтальной катушке отклонения. Музыка, пропускаемая через схему, начинает «обрезаться» сверху/снизу. Чтобы избежать этого, триммер 2 регулируют до тех пор, пока верхние части клипов не коснутся границ экрана. Это понизит напряжение и не даст транзисторам перегрузить ВЧ-тракт прибора (сжечь катушку отклонения).

Теперь можно подключить на выход телевизора встроенную акустическую систему. При чрезмерной громкости добавляют большое сопротивление нагрузки (например, 10 Ом 1 Вт), при недостатке звука сопротивление нагрузки ставят на отклоняющую катушку, после чего последнюю перекалибровывают. Чтобы защитить себя от излишних раздражающих звуковых сигналов в процессе просматривания необходимого сигнала входа, на динамик можно установить выключатель.

Сборка все вместе

В разбираемом телевизоре при удалении аналогового тюнера освободилось достаточно места для установки трансформатора с такой платой и даже подошло отверстие под переключатель мощности. Трансформатор желательно также экранировать, чтобы не создавать помех по ТВ-каналам. Клеммы для подключения напряжения синхронизации и исследуемого сигнала соединяйте с платой только экранированным проводом.

После подключения трансформатора к цепи, подключаем S1 и S2 соответственно, запускаем входные провода через отверстие в корпусе телевизионного приемника, подключаем выход цепи к динамику и катушке отклонения. Следует использовать минимальную длину провода во всех проводимых соединениях, чтобы уменьшить рассеянную индуктивность контура. Осталось найти удобное место установки S1 и S2, закрыть заднюю крышку и приступить к тест-драйву.

Проверка работоспособности прибора

По своему функционалу собранный осциллограф далек от достойных лабораторных моделей, но незаменим для использования в несложных проектах, где требуется увидеть форму волны. Также определенную новизну имеет возможность слышать исследуемый сигнал, особенно при получении обратной связи, напоминающей «знаки». В рассматриваемом примере можно наблюдать изменение сигнала, наводимого обычной проволочной катушкой при ее расположении в произвольном месте, над внутренним трансформатором прибора и в момент нахождения над процессором ноутбука.

Возможность усиливать входящий сигнал – отличная функция, если вам не требуется его абсолютно точных параметров. Шум частоты 60 Гц, усиливаемый схемой, может пока определяться с достаточной погрешностью. Но это явление вызывает и блуждающая индуктивность входного провода. Уменьшить помехи может только экранированное заземление всех частей схемы.

Демонстрируемая катушка с проводом, соединенная со входом прибора, позволяет использовать большую индуктивность при сильном усилении. Ей можно обнаружить источники питания за несколько метров, направляя катушку в сторону расположения трансформаторов, после чего наглядно просмотреть их работу. Также можно обнаружить расположение процессора внутри сложного девайса. Можно использовать катушку, как индуктивный микрофон, поместив ее около динамика, играющего музыку. Магнитное поле, воспроизводимое катушкой диктора, будет обнаружено и усилено созданным прибором, после чего на кинескопе осциллографа отразится играемая музыка.

Можно наглядно просмотреть на приборе и работу канала интернета. В качестве входного сигнала для этого была задействована выделенная домашняя линия (120 VAC), и, показав ее «картинку», прибор по-прежнему работает.
Original article in English

Телевизор в качестве осциллографа

Приставка превращает любой телевизор в осциллограф с большим экраном. На нем можно наблюдать НЧ колебания, а с помощью генератора качающей частоты (ГКЧ) визуально настраивать усилители ПЧ радиоприемников. Приставку можно рассматривать как миниатюрный телевизионный передатчик. Несмотря на относительно простую схему, в этом передатчике формируется полный телевизионный сигнал, который отличается от стандартного только отсутствием уравнивающих импульсов.

Кадровые синхроимпульсы формируются из эталонного синусоидального напряжения усилителем-ограничителем VT1, дифференцирующей цепью R8C4 и пороговым усилителем на VT4. Их длительность около 1,9 мс. Блокинг-генератор (на транзисторе VT5) генерирует строчные синхроимпульсы. Это неосновные импульсы блокинг-генератора, а выбросы коллекторного напряжения, возникающие сразу вслед за основными. Между коллекторами транзисторов VT4 и VT5 включен разделительный диод VD3. В момент генерации основного импульса коллектор транзистора VT4 замыкается на шасси через открытый транзистор VT5 и диод VD3. Вследствие этого в кадровых синхроимпульсах появляются врезки, которые, как и требуется, предшествуют строчным синхроимпульсам. Обмотки трансформатора VT1 блокинг-генератора намотаны на тороидальном сердечнике из оксиферита (Ф-1000) Внешний диаметр сердечника 10 мм, толщина 2 мм. Обмотки I и III содержат по 100 витков, а обмотка II — 30 витков провода ПЭЛШО o0,1. В начале периода строчной развертки импульс напряжения блокинг-генератора быстро заряжает конденсатор С6 через диод VD2. В течение остальной части периода он медленно разряжается через резистор R6. Возникающее при этом пилообразное напряжение поступает на базу транзистора VT2. Здесь оно складывается с входным напряжением. Трехкаскадный усилитель из-за большого коэффициента усиления (50000-100000) работает практически в релейном режиме, характеризующемся определенным порогом срабатывания. Параметры приставки выбраны такими, что при отсутствии исследуемого напряжения осевая линия находится в центре экрана. При необходимости изображение на экране можно сдвинуть в ту или иную сторону изменением сопротивления резистора R3. Для повышения четкости изображения линии на экране телевизора усилитель (VT2, VT3, VT6) охвачен положительной обратной связью с коллектора транзистора VT3 на базу транзистора VT2 через конденсатор С5. Это значительно повышает усиление в области высоких частот и, следовательно, увеличивает крутизну фронта выходных импульсов. Визуально это проявляется в повышенной резкости перехода от белого к черному. Кадровые, строчные и видеоимпульсы складываются на входе эмиттерного повторителя VT7, который является модуляционным усилителем УКВ генератора VT8. Последний собран по схеме емкостной трехточки. Частота генерации должна быть выбрана равной несущей частоте изображения свободного телевизионного канала. В противном случае приставка может создавать помехи работе соседних телевизоров. Требуемые частоты генерации можно получить, подбирая число витков катушки L1.

Читать еще:  «Фальшкамин» из гипсокартона - Своими Руками

При настройке на второй телевизионный канал (59,25 МГц) катушка L1 содержит 5 витков провода ПЭВ 0,6, диаметр катушки 9 мм. Модулированное ВЧ напряжение поступает на выход приставки через делитель R18-R19, который понижает напряжение до 3 мВ во избежание перегрузки ВЧ тракта телевизора. Выход приставки коаксиальным кабелем или скрученным двойным проводом соединяют с антенным входом телевизора.

Конструкция и налаживание. Все детали приставки, за исключением УКВ генератора, можно расположить на монтажной плате в произвольном порядке. Детали, относящиеся к УКВ генератору (СП-С15, L1, VT8), должны иметь короткие выводы, соединять их между собой следует короткими проводниками и группировать в одном месте. Никакой экранировки приставки не требуется Если частота импульсов блокииг-генератора не лежит в диапазоне частоты строк телевизора, необходимо ввести ее в этот диапазон, изменяя в небольших пределах сопротивление резистора R14. Следует отметить, что синхронизация разверток телевизора от приставки обычно получается очень устойчивой, поэтому плохая синхронизация при налаживании приставки указывает на какую-нибудь ошибку в монтажа. Чтобы добиться точной настройки УКВ генератора приставки на выбранный телевизионный канал, приходиться растягивать или сжимать витки обмотки катушки L1, т.е. менять шаг намотки. При правильной настройке линия на экране резко очерчена. Параметры приставки подобраны так, что наибольший размер изображения на экране телевизора соответствует входному напряжению около 0,3 В. Чувствительность приставки можно регулировать, изменяя сопротивление резистора R2. Для проверки чувствительности на вход подают переменное напряжение известной величины либо от звукового генераторе.

Радиосхемы Схемы электрические принципиальные

Мы в социальных сетях

Главное меню

Реклама на сайте

Осциллограф из телевизора

Самодельные измерительные приборы

Собрать осциллограф в своей домашней мастерской удается только самым опытным. Причин тому много: сложность электронной схемы, дефицитные детали, большой объем работы. Промышленность, правда, выпускает две-три модели для радиолюбителей, но они довольно дороги, да и в магазинах бывают нечасто.

Предлагаем несложную приставку, с помощью которой вы сможете превратить телевизор в простейший осциллограф. Никаких изменений в схему телевизора при этом вносить не придется, выход приставки достаточно соединить с антенным входом телевизора, и на экране появится изображение исследуемого сигнала.

Схема приставки- осциллографа

Давайте теперь познакомимся с основными принципами работы приставки-осциллографа. С помощью блокинг-генератора и формирователя импульсов приставка вырабатывает кадровые и строчные синхроимпульсы. Складываясь, они образуют полный сигнал телевизионного изображения. Когда на выход приставки подается исследуемый сигнал, его периодически меняющееся напряжение управляет засвечиванием отдельных сегментов строк растра. Таким образом приставка формирует полный телевизионный видеосигнал с картинкой, который затем подается на вход УКВ-генератора и модулирует его излучение по частоте. Сам генератор работает в диапазоне второго телевизионного канала, так что если выход приставки соединить с антенным входом телевизора, настроенного на этот же канал, то на экране появится изображение исследуемого сигнала.

Как вы уже заметили, на вход приставки подаются два напряжения — исследуемый сигнал Uсигн и переменное напряжение 6,3 В синхронизации кадровой развертки частотой 50 Гц. Его можно снимать с накальной обмотки любого сетевого трансформатора или со специальной дополнительной обмотки трансформатора блока питания приставки.

Переменное напряженнее частотой 50 Гц поступает на формирователь импульсов, выполненный на транзисторах VT6 и VT7. Транзистор VT6 образует каскад усиления по напряжению. Как только амплитуда синхронизирующего напряжения превышает определенный уровень, транзистор входит в режим насыщения и запирается, т. е. работает одновременно в двух режимах — усилительном и ключевом. Затем через дифференцирующую цепочку из конденсатора С11 и резистора R13 напряжение синхронизации поступает на базу транзистора VТ7, который формирует кадровые синхроимпульсы по телевизионному стандарту.

Строчные синхроимпульсы вырабатывает транзисторный блокинг-генератор на транзисторе VТ8 с индуктивной положительной обратной связью. Пилообразная форма строчных синхроимпульсов получается за счет периодического процесса заряда-разряда конденсатора С13, включенного в цепь обмотки II блокинг-трансформатора Т1. С нее строчные синхроимпульсы через резистор R19 и конденсатор С15 поступают на базу транзистора VT3.

Исследуемый сигнал усиливается каскадами на транзисторах VT1, VТ2 и VТ3. Большой коэффициент усиления этих каскадов определяется номиналами резистора R3 и конденсатора С3, которые включены в цепь положительной обратной связи. Периодически меняющееся напряжение исследуемого сигнала управляет яркостью засвечиваемых строк — как бы моделируя строчные синхроимпульсы. Транзистор VТ4 включен по схеме эмиттерного повторителя и работает как усилитель тока.

Читать еще:  Плюсы и минусы строительства цоколя из красного кирпича - Своими Руками

Полный сигнал телевизионного изображения, сформированный приставкой, поступает на вход УКВ-генератора, собранного на транзисторе VT5, который моделирует его по частоте. Выходной сигнал приставки снимается с делителя напряжения из резисторов R9 и R10. При указанных на схеме номиналах деталей этот УКВ-генератор работает в диапазоне частот второго телевизионного канала метровых волн.

Питается приставка от стабилизированного источника напряжения 12 В, в качестве которого можно использовать блок питания, описанный в № 2 приложения за 1987 год. Впрочем, его можно собрать и по упрощенной схеме (см. рис. 4), используя трансформатор серии ТВК. Стабилитрон VD1 задает напряжение стабилизации, которое поступает на базу мощного транзистора VТ1, работающего в режиме усилителя тока. Резистор R1 задает ток базы, а конденсатор С2 «набело» фильтрует выходное напряжение.

Вместо стабилитрона Д814Д можно использовать Д813 или КС512 с любым буквенным индексом. Транзистор можно заменить на любой другой n-p-n с номинальной мощностью рассеивания не менее 1 Вт. Блок питания монтируется на печатной или макетной плате. Транзистор VT1 закрепите на радиаторе с общей площадью 15-20 см 2 .

Схема самой приставки монтируется на печатной плате фольгированного по одной стороне текстолита или гетинакса. Расположение печатных проводников показано на рисунке 2, а радиодеталей на плате — на рисунке 3.

Трансформатор Т1 намотайте на кольцевом ферритовом сердечнике размером 10x14x2 мм. Обмотка I содержит 100 витков, II -35, a III — 90 витков провода ПЭЛ-0,1. Процедуру намотки трансформатора можно упростить, если ферритовый сердечник предварительно аккуратно расколоть на две части, намотать на них обмотки, а затем склеить клеем БФ-2 или «Моментом». Катушка L1 колебательного контура УКВ-генератора содержит всего 6 витков медного провода в эмалевой оболочке толщиной 0,6-0,8 мм и наматывается на пластмассовом каркасе с ферритовым сердечником, например, от контуров старого телевизора.

Транзисторы VT1-VT8 — КТ315, диоды VD1-VD6 — КД522.

Печатную плату приставки необходимо поместить в корпус из экранирующего материала — латуни или алюминия, соединив общий провод с корпусом.

Если же корпус выполнен из дерева или пластмассы, его внутреннюю поверхность склейте медной или алюминиевой фольгой и соедините ее с общим проводом схемы.

На передней панели корпуса разместите клеммы для подключения напряжения синхронизации и исследуемого сигнала. Соединять их с платой можно только экранированным проводом.

Возможности приставки значительно расширятся, если вы проведете следующую доработку. Например, если замените резистор на другой, с сопротивлением 50 Ом, и последовательно с ним включите переменное сопротивление в 100 Ом, то сможете регулировать амплитуду выходного телевизионного сигнала приставки. Меняя сопротивление резисторов R15 и R8, можно управлять размером изображения по вертикали и горизонтали.

Выход приставки соединяется с антенным гнездом телевизора только коаксиальным кабелем типа РК-75. Оплётки его спаяйте с шиной общего провода. Сам кабель после пайки необходимо закрепить на плате с помощью хомутиков из жести или алюминия. Для удобства подключения к коаксиальному кабелю можно припаять антенный штекер.

Когда все детали будут установлены на плате и припаяны, тщательно проверьте правильность монтажа, обращая особое внимание на зазоры между токоведущими дорожками платы. Если между ними образовались перемычки из натеков припоя, их надо аккуратно удалить с помощью канифольного флюса или просто процарапать острым шилом. А если все в порядке, можно начать испытания.

Прежде всего отключите телевизор от антенны и соедините его с приставкой. Переключатель телепрограмм поставьте на второй канал. Затем установите частоты кадровой и строчной разверток. На экране телевизора при этом должен появиться растр. Синхронизация телевизора от правильно собранной приставки, как правило, получается очень устойчивой, поэтому если вдруг по экрану побегут строки или рамки кадров, то ошибку надо искать в монтаже. Возможно, придется более точно подобрать номиналы резисторов в схеме генератора разверток или заново перемотать блокинг-трансформатор. Может случиться и так, что на экране телевизора при подключении приставки вообще не окажется никакого изображения. В этом случае необходимо еще раз проверить транзистор УКВ-генератора. Точно настроить его на частоту второго телевизионного канала можно, вращая ферритовый сердечник катушки L1 или просто меняя расстояние между витками (шаг намотки). Окончательно настройка УКВ-генератора проверяется по четкости осевой линии на экране телевизора при отсутствии на входе приставки исследуемого сигнала. Если линия все время остается нечеткой, то скорее всего виноваты паразитные наводки, которые исчезнут, как только вы заземлите приставку.

Чувствительность приставки такова, что максимальный размах изображения на экране получается при амплитуде исследуемого сигнала около 0,3 В. И чтобы исследовать сигналы большей амплитуды, придется сделать аттенюратор (ослабитель) на базе простейшего делителя напряжения. Правильно рассчитать его помогут формулы и схема на рисунке 5. Для исследования слабых сигналов к входу можно подключить чувствительный УНЧ с эмиттерным повторителем.

Пригодится ваш самодельный осциллограф и для измерения напряжения исследуемого сигнала. Для того чтобы превратить приставку в вольтметр, достаточно закрепить на экране масштабную сетку. Ее можно сделать из листа оргстекла, а линии прочертить иголкой циркуля. Для четкости процарапанные бороздки прокрасьте черным или коричневым фломастером. Остатки краски с поверхности оргстекла легко удаляются ваткой, смоченной в одеколоне. Когда сетка будет готова, подайте на вход приставки напряжение с заведомо известной амплитудой и зафиксируйте его значение на масштабной сетке. Так проводится калибровка.

Источники:

http://sdelaysam-svoimirukami.ru/4148-oscillograf-iz-starogo-televizora.html
http://cxem.net/izmer/izmer11.php
http://radio-uchebnik.ru/shem/18-pribory-i-izmereniya/665

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector