Mini oscil·loscopi CRT amb bateria: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Projectes Tinkercad »

Hola! En aquest instructiu us mostraré com fer un oscil·loscopi CRT alimentat amb mini bateria. Un oscil·loscopi és una eina important per treballar amb electrònica; podeu veure tots els senyals que circulen al voltant d’un circuit i solucionar problemes amb les creacions electròniques. No obstant això, no són barats; un bon a Ebay us pot costar uns quants centenars de dòlars. Per això volia construir el meu propi. El meu disseny utilitza un mini CRT que podeu trobar en un visor de càmera de vídeo antic i algunes altres peces elèctriques força habituals. Comencem!

Pas 1: subministraments

Per a aquest projecte necessitareu el següent:

Per al generador d'ones triangulars:

Potenciòmetres -2x 10KΩ

-2x resistències de 10KΩ

-2 transistors S8050 (npn)

-1x transistor S8550 (pnp)

-2 Amp LM358 Op

-1x 2KΩ resistència

-1x díode (he utilitzat l'1N4007, però el tipus no és molt important)

-1x Condensador (la capacitat afecta la freqüència de l'ona triangular, de manera que no és molt crítica, però assegureu-vos que no sigui superior a 10 µF)

A la imatge hi ha diversos condensadors i un commutador DIP, però només els necessitareu si voleu canviar la capacitat.

Per al regulador LM317:

-1x LM317 Regulador de voltatge ajustable

-1x 220Ω resistència

-1x 680Ω resistència

-1x condensador de 0,22 µF

-1x condensador 100µF

Per al regulador 7805:

Regulador -1x 7805 5v

-1x 47µF (o superior) Condensador

-1x condensador de 0,22 µF

Materials addicionals:

-1x commutador SPST

-1x polsador (opcional)

-1x resistència de 10Ω

-1x commutador DPST

-1x Mini CRT (es poden trobar a visors de càmera de vídeo antics, que podeu obtenir a Ebay per uns 15-20 dòlars)

Bateria -1x 12v amb aixeta central

-Impressora 3D

-Pistola de cola calenta

Hi ha dos reguladors de tensió perquè quan vaig construir el primer, es va fer zapping, així que vaig haver de construir un segon. Només cal construir un regulador de tensió. El paquet de bateries ha de contenir vuit piles i cal posar-hi un cable al centre. Això crea una font d'alimentació dividida: + 6v i -6v i l'aixeta central és GND (ho necessiteu perquè la forma d'ona ha de ser positiva i negativa en relació amb GND.

Pas 2: Orientació CRT

Aquest projecte utilitza un CRT perquè són pantalles analògiques i són relativament fàcils de convertir a un oscil·loscopi. Els CRT dels visors antics varien d’empresa a empresa, però tots tindran el mateix disseny bàsic. Hi haurà cables de bobina de deflexió que corren cap a la part davantera del CRT, un connector / cables que condueixen a la placa de circuit i un transformador d’alta tensió. Atenció! Quan el CRT està engegat, el transformador genera 1, 000-1, 500 volts, pot ser que no sigui letal (depèn del corrent), però encara us pot fer zap. El CRT està construït de manera que les parts perilloses no estiguin massa exposades, però tot i així utilitzen el sentit comú. Construeix això al teu propi risc. Abans de començar a construir el circuit, hem de trobar els cables positius, negatius i de vídeo per al CRT. Per trobar el cable de terra, agafeu un multímetre i configureu-lo al mode de continuïtat. A continuació, busqueu qualsevol carcassa metàl·lica a la placa de circuit (possiblement la carcassa del transformador), toqueu-hi una sonda i proveu cadascun dels cables de senyal per comprovar si hi ha connexió. El cable que està connectat a la carcassa metàl·lica és el cable de terra. Ara els cables d’alimentació i vídeo són una mica més difícils. El cable d'alimentació pot estar de color o pot haver-hi una gran traça de circuit que el condueixi. El meu cable d'alimentació és el fil marró que es mostra a la imatge. El cable de vídeo pot estar de color o potser no. Els podríeu trobar per prova i error (no és una manera molt bona de fer-ho, però he utilitzat aquest mètode i ha funcionat), o buscant esquemes del CRT. Si proporcioneu alimentació al CRT i escolteu un so agut però la pantalla no s’il·lumina, haureu trobat el cable d’alimentació. Quan es construeix el circuit, el cable d'alimentació i el cable de senyal estan connectats a + 5v. Un cop pugueu il·luminar la pantalla CRT, ja podreu començar.

Nota: És possible que altres CRT necessitin 12v, si el CRT no s’encén en absolut quan li doneu 5v, proveu de donar-lo una mica per sobre de 5v, però no supereu els 12v. Assegureu-vos que el CRT no funcionarà a 5v si és així, perquè si el vostre CRT realment funciona a 5v però proveu de donar-li més de 5v, podreu fregir-lo. Si heu descobert que el vostre CRT funciona a 12v, no necessiteu el regulador de tensió i el podeu connectar directament a les bateries.

Important: al meu CRT quan està engegat i traieu l'endoll de les bobines, esperareu que hi hagi un petit punt brillant a la pantalla perquè el feix d'electrons no es desvia, però el CRT apaga el feix d'electrons. Crec que ho fa com a característica de seguretat perquè no es cremi el fòsfor a la pantalla perquè el feix es quedi allà, però no ho volem perquè utilitzarem les dues bobines desconnectades de la placa. Una manera de solucionar aquest problema és posar una resistència petita (10Ω) on les bobines horitzontals es connectarien a la placa. Això "enganya" el CRT perquè cregui que hi ha una càrrega, de manera que augmenta la brillantor i mostra el feix. En el següent pas proporcionaré un disseny sobre com construir-ho. Si sempre que el construïu, veieu un punt extremadament brillant a la pantalla del CRT, apagueu tota l’alimentació del CRT, si el feix d’electrons es queda massa temps a la pantalla, el fòsfor podria cremar-se i arruïnar-la.

Pas 3: prototipatge i construcció

Un cop hàgiu reunit totes les vostres parts, us suggeriria provar el circuit primer en una taula de treball i després construir-lo. Recordeu que heu de construir el circuit "truc" de la bobina esmentat al pas 2 perquè pugueu veure el feix. Mireu de prop totes les imatges del disseny del circuit abans de construir-les. Vaig soldar el meu circuit en diferents plaques (una placa contenia el regulador de tensió, una altra tenia el generador d’ona triangular, etc.) També vaig afegir un ventilador i un dissipador de calor al regulador de tensió perquè s’escalfa. Si voleu canviar el valor del vostre condensador, podeu soldar un commutador del PCB i trobar una manera de canviar entre condensadors o podeu afegir cables al PCB on connecteu el condensador i connecteu el condensador i els cables. a una pissarra. Hi ha tres entrades que s’ajustaran quan utilitzeu l’oscil·loscopi (els dos potenciòmetres i l’interruptor). Un potenciòmetre ajusta la freqüència d’oscil·lació, un altre ajusta l’amplitud de l’ona triangular i l’interruptor activa i apaga la pantalla CRT.

La resistència "màgica": en una de les imatges veureu una resistència etiquetada com a "resistència màgica". Quan vaig provar el meu generador d’ones triangulars, era molt inestable, així que per alguna estranya raó vaig decidir col·locar una resistència de 10 KΩ sobre una altra resistència de 10 KΩ (veure imatge) i l’oscil·lador funcionava de meravella. Si el vostre generador d'ones triangulars no funciona, proveu d'utilitzar el "Magic Resistor" i comproveu si us ajuda. A més, durant el meu disseny, vaig haver de provar un parell de dissenys d’oscil·ladors d’ona triangulars diferents. Si el vostre no funciona i teniu coneixements electrònics, podeu provar dissenys diferents i veure si funcionen.

Pas 4: proves

Un cop ho tingueu tot connectat, és hora de provar-ho. Connecteu-ho tot a les bateries i engegueu-lo (assegureu-vos que teniu tot connectat perquè coincideixi amb les imatges del pas 3). Atenció! A la meva primera prova, no vaig afegir cap interruptor d’alimentació, de manera que quan vaig anar a provar el generador d’ona triangular vaig connectar les bateries cap enrere i vaig fregir l’oscil·lador. No deixis que això et passi! Quan estigui alimentada, la pantalla CRT hauria de tenir el mateix aspecte que a la imatge (si heu connectat les sortides del vostre generador d'ona triangular a les bobines horitzontals), si no ho fa, hi ha algunes preguntes que us podeu fer:

1. Comproveu que hàgiu connectat tot correctament. Les piles estan invertides? Tot està rebent poder?

2. El generador d'ona triangular funciona? Podeu sentir un to constant si connecteu un altaveu als cables de sortida?

3. El circuit "truc" de la bobina CRT funciona? Proveu de moure els cables una mica. S'activa la pantalla?

4. El regulador de tensió funciona?

5. Podries haver trencat alguna cosa?

Quan el CRT mostri una línia horitzontal a la pantalla, podeu passar al següent pas.

Pas 5: dissenyeu el vostre cas

Per al meu oscil·loscopi, volia imprimir una funda en 3D en lloc d’haver de construir-la amb fusta, així que vaig dissenyar la meva funda a Tinkercad i la vaig imprimir en 3D. Segons els potenciòmetres i els commutadors que utilitzeu, el vostre cas tindrà un aspecte diferent al meu. No he inclòs cap espai per a les bateries en el meu cas (no m'importa la portabilitat), però és possible que vulgueu. Com que el llit de la impressora 3D no estava llis, la funda va imprimir una mica malament, però funciona. Depenent de la calibració de la impressora, és possible que hàgiu de treure els forats perquè encaixin. Un cop finalitzada la impressió, col·loqueu-ho tot a la caixa, proveu-lo i enganxeu-lo en calent.

Pas 6: el transistor restant

Per a aquesta última part, necessitareu el transistor S8050 npn restant. Simplement connecteu-lo perquè sembli la imatge i proveu el vostre oscil·loscopi. És important que connecteu l'oscil·loscopi GND i el senyal d'entrada GND de manera que els circuits estiguin connectats. La sortida d'ona quadrada del generador d'ona triangular (fil connectat al díode als dibuixos) va a la base del transistor. Això permet que el senyal flueixi a la bobina quan el feix es dirigeix cap a un costat de la pantalla i no permet que el senyal flueixi quan el feix es dirigeix a l'altre costat. Si no utilitzeu el transistor, encara veureu el senyal a la pantalla, però quedarà "desordenat" perquè la forma d'ona anirà en les dues direccions (vegeu la segona imatge).

Pas 7: Experimentació

Un cop completat l’oscil·loscopi, us suggeriria que proveu una forma d’ona per assegurar-vos que funciona. Si ho fa, felicitats! Si no és així, torneu al pas 4 i reviseu les diferents preguntes i torneu a mirar els diagrames. Ara aquest oscil·loscopi no és tan precís com els professionals, però funciona bé per mirar els senyals electrònics i analitzar les formes d’ona. Espero que us hagueu divertit construint aquest mini oscil·loscopi, i si teniu alguna pregunta, estaré encantat de respondre-les.