CRT осцилоскоп с мини батерия: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:49

Проекти на Tinkercad »

Здравейте! В тази инструкция ще ви покажа как да направите мини CRT осцилоскоп, захранван с батерии. Осцилоскопът е важен инструмент за работа с електроника; можете да видите всички сигнали, протичащи по веригата, и да отстранявате проблеми с електронните творения. Те обаче не са евтини; един добър в Ebay може да ви струва няколкостотин долара. Ето защо исках да построя своя собствена. Моят дизайн използва мини CRT, който можете да намерите в стар визьор на видеокамера, и няколко други доста често срещани електрически части. Да започваме!

Стъпка 1: Консумативи

За този проект ще ви трябва следното:

За генератора на триъгълни вълни:

-2x 10KΩ потенциометри

-2x 10KΩ резистори

-2x S8050 транзистори (npn)

-1x S8550 транзистор (pnp)

-2x операционен усилвател LM358

-1x 2KΩ резистор

-1x диод (използвах 1N4007, но типът не е супер важен)

-1x кондензатор (Капацитетът влияе върху честотата на триъгълната вълна, така че не е супер критичен, но просто се уверете, че не е по -голям от 10 μF)

На снимката има множество кондензатори и DIP превключвател, но те ще ви трябват само ако искате да превключите капацитета.

За регулатора LM317:

-1x регулатор на напрежението LM317

-1x 220Ω резистор

-1x 680Ω резистор

-1x 0.22µF кондензатор

-1x 100µF кондензатор

За регулатора 7805:

-1x 7805 5v регулатор

-1x 47µF (или по -висок) кондензатор

-1x 0.22µF кондензатор

Допълнителни материали:

-1x SPST превключвател

-1x превключвател с бутон (по избор)

-1x 10Ω резистор

-1x DPST превключвател

-1x Mini CRT (Те могат да бъдат намерени в стари визьори на видеокамера, които можете да получите в Ebay за около $ 15-20)

-1x 12v батерия с централен кран

-3D принтер

-Пистолет за горещо лепило

Има два регулатора на напрежение, защото когато построих първия, той се запуши, така че трябваше да построя втори. Трябва само да изградите един регулатор на напрежението! Батерията трябва да може да побере осем батерии и трябва да поставите проводник в средата. Това създава разделено захранване: +6v и -6v, а централният кран е GND (Имате нужда от това, защото формата на вълната трябва да може да бъде положителна и отрицателна спрямо GND.

Стъпка 2: Ориентация на CRT

Този проект използва CRT, тъй като те са аналогови екрани и те са сравнително лесни за преобразуване в осцилоскоп. ЕЛТ в старите визьори се различават в различните компании, но всички те ще имат едно и също основно оформление. Ще има проводници на отклоняваща намотка, които преминават към предната част на CRT, съединител/проводници, водещи към платката, и трансформатор за високо напрежение. Внимание! Когато CRT е включен, трансформаторът генерира 1, 000-1, 500 волта, това може да не е смъртоносно (зависи от тока), но все пак може да ви затвори! ЕЛТ е изграден така, че опасните части да не са твърде изложени, но все пак да използват здравия разум. Изградете това на свой собствен риск! Преди да започнем изграждането на веригата, трябва да намерим положителните, отрицателните и видео проводниците за CRT. За да намерите заземяващия проводник, вземете мултицет и го настройте в режим на непрекъснатост. След това намерете всеки метален корпус на платката (евентуално корпуса на трансформатора), докоснете до него сонда и тествайте всеки от сигналните проводници, за да проверите за връзка. Проводникът, който е свързан към металния корпус, е заземителният проводник. Сега захранването и видео кабелите са малко по -трудни. Захранващият проводник може да е оцветен или към него може да има голяма следа от верига. Моят захранващ проводник е кафявият проводник, показан на снимката. Видео кабелът може да е оцветен или да не е. Можете да ги намерите чрез опит и грешка (не е много добър начин да го направите, но аз използвах този метод и той работи), или като потърсите схеми на CRT. Ако подадете захранване на CRT и чуете висок звук, но екранът не светва, сте намерили захранващия проводник. Когато изграждате веригата, захранващият проводник и сигналният проводник са свързани към +5v. След като осветите екрана на CRT, сте готови за работа!

Забележка: Други CRTs може да се нуждаят от 12v, ако вашият CRT изобщо не се включва, когато му давате 5v, опитайте да го дадете малко над 5v, но не надвишавайте 12v! Бъдете абсолютно сигурни, че CRT няма да работи при 5v, ако случаят е такъв, защото ако вашият CRT наистина работи при 5v, но се опитате да му дадете повече от 5v, можете да изпържите своя CRT! Ако разберете, че вашият CRT работи при 12v, няма да имате нужда от регулатора на напрежението и можете да го свържете директно към батериите.

Важно: На моя CRT, когато е включен и премахнете щепсела за бобините, бихте очаквали да има малко ярка точка на екрана, тъй като електронният лъч не се отклонява, но CRT изключва електронния лъч. Мисля, че това прави това като функция за безопасност, така че да не изгаряте фосфора на екрана, като лъчът просто остава там, но ние не искаме това, защото ще използваме и двете бобини, изключени от платката. Един от начините, по които можете да поправите този проблем, е да поставите малък резистор (10Ω), където хоризонталните бобини ще се свържат към платката. Това „подвежда“CRT да мисли, че там има товар, така че увеличава яркостта и показва лъча. В следващата стъпка ще ви предложа как да изградите това. Ако винаги, когато изграждате това, виждате изключително ярка точка на CRT екрана, изключете цялото захранване на CRT, ако електронният лъч остане на екрана твърде дълго, фосфорът може да изгори и да съсипе екрана.

Стъпка 3: Прототипиране и изграждане

След като сте събрали всичките си части, бих предложил да тествате веригата първо на макет и след това да я изградите. Не забравяйте да изградите веригата "трик" на бобината, спомената в стъпка 2, така че да можете да видите лъча. Разгледайте внимателно всички снимки на дизайна на веригата, преди да изградите. Запоявах веригата си на различни платки (една платка съдържаше регулатора на напрежението, друга имаше триъгълния генератор на вълни и т.н.) Също така добавих вентилатор и радиатор към регулатора на напрежението, защото се нагрява. Ако искате да промените стойността на вашия кондензатор, можете или да запоите превключвател на печатната платка и да намерите начин да превключвате между кондензатори, или можете да добавите проводници към печатната платка, където ще свържете кондензатора, и да свържете кондензатора и проводниците към макет. Има три входа, които ще бъдат регулирани, когато използвате осцилоскопа (двата потенциометра и превключвателя). Един потенциометър регулира честотата на трептене, друг регулира амплитудата на триъгълната вълна и превключвателят включва и изключва CRT екрана.

"Магическият" резистор: На една от снимките ще видите резистор с надпис "Magic Resistor". Когато тествах моя генератор на триъгълни вълни, той беше много нестабилен, така че по някаква странна причина реших да поставя 10KΩ резистор върху друг 10KΩ резистор (вижте снимката) и осцилаторът работи чудесно! Ако вашият триъгълник генератор на вълни не работи, опитайте да използвате "Magic Resistor" и вижте дали това помага. Също така, по време на моя дизайн, трябваше да опитам няколко различни дизайна на триъгълни вълнови осцилатори. Ако вашият не работи и имате известни електронни познания, можете да опитате различни дизайни и да видите дали работят.

Стъпка 4: Тестване

След като свържете всичко, е време да го тествате! Свържете всичко към батериите и го включете (уверете се, че сте свързали всичко, така че да съответства на снимките в стъпка 3). Внимание! При първия си тест не добавих превключвател за захранване, така че когато отидох да тествам генератора на триъгълни вълни, свързах батериите назад и изпържих осцилатора си. Не позволявайте това да ви се случи! Когато се захранва, екранът на CRT трябва да изглежда така, както е на картинката (ако сте свързали изходите на вашия генератор на триъгълни вълни към хоризонталните бобини), ако не го направите, можете да си зададете няколко въпроса:

1. Проверете дали сте свързали всичко правилно. Батериите обърнати ли са? Всичко получава ли мощност?

2. Работи ли генераторът на триъгълни вълни? Можете ли да чуете постоянен тон, ако свържете високоговорител към изходните проводници?

3. Работи ли схемата "трик" на CRT намотката? Опитайте да размърдате малко кабелите. Екранът включва ли се?

4. Работи ли регулаторът на напрежението?

5. Можехте ли да счупите нещо?

След като CRT покаже хоризонтална линия на екрана, можете да преминете към следващата стъпка!

Стъпка 5: Проектирайте вашия случай

За моя осцилоскоп исках да отпечатам 3D калъф, вместо да се налага да го изграждам от дърво, затова проектирах кутията си в Tinkercad и го отпечатах 3D. В зависимост от това какви потенциометри и ключове използвате, вашият калъф ще изглежда различно от моя. Не включих място за батериите в моя калъф (не ме интересува преносимостта), но може да искате. Тъй като леглото на 3D принтера не беше равномерно, калъфът беше отпечатан малко нестабилно, но работи! В зависимост от това колко добре е калибриран вашият принтер, може да се наложи да изпилите дупките, така че да паснат. След като приключите с отпечатването, поставете всичко в кутията, тествайте го и го залепете горещо.

Стъпка 6: Останалият транзистор

За тази последна част ще ви е необходим оставащият S8050 npn транзистор. Просто го свържете, така че да изглежда като на снимката, и тествайте осцилоскопа си. Важно е да свържете осцилоскопа GND и входния сигнал GND заедно, така че веригите да са свързани. Изходът на квадратна вълна от генератора на триъгълни вълни (проводник, свързан към диод на чертежите) отива към основата на транзистора. Това позволява на сигнала да тече към намотката, когато лъчът отива от едната страна на екрана, и не позволява на сигнала да тече, когато лъчът отива от другата страна. Ако не използвате транзистора, пак ще видите сигнала на екрана, но той ще бъде „разхвърлян“, тъй като формата на вълната ще се движи в двете посоки (вижте втората снимка).

Стъпка 7: Експериментиране

След като вашият осцилоскоп приключи, бих предложил да тествате форма на вълната, за да се уверите, че работи. Ако е така, поздравления! Ако това не стане, върнете се към стъпка 4 и прегледайте различните въпроси и прегледайте отново диаграмите. Сега този осцилоскоп не е толкова прецизен, колкото професионалните, но работи добре за разглеждане на електронни сигнали и анализиране на вълновите форми. Надявам се, че сте се забавлявали при изграждането на този страхотен мини осцилоскоп и ако имате въпроси, ще се радвам да им отговоря.