Mini -paristokäyttöinen CRT -oskilloskooppi: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Tinkercad -projektit »

Hei! Tässä opetusohjelmassa näytän sinulle, kuinka tehdä mini -paristokäyttöinen CRT -oskilloskooppi. Oskilloskooppi on tärkeä työkalu elektroniikan kanssa työskentelyyn; näet kaikki signaalit, jotka kulkevat piirissä, ja voit tehdä vianmäärityksiä sähköisissä luomuksissa. Ne eivät kuitenkaan ole halpoja; hyvä Ebayssa voi maksaa pari sataa dollaria. Siksi halusin rakentaa oman. Suunnitteluni käyttää mini -CRT: tä, joka löytyy vanhasta videokameran etsimestä, ja muutamia muita melko yleisiä sähköosia. Aloitetaan!

Vaihe 1: Tarvikkeet

Tätä projektia varten tarvitset seuraavat:

Kolmioaaltogeneraattori:

-2x 10KΩ potentiometriä

-2x 10KΩ vastukset

-2x S8050 -transistoria (npn)

-1x S8550 -transistori (pnp)

-2x LM358 Op -vahvistin

-1x 2KΩ vastus

-1x diodi (käytin 1N4007, mutta tyyppi ei ole erittäin tärkeä)

-1x kondensaattori (kapasitanssi vaikuttaa kolmioaallon taajuuteen, joten se ei ole erittäin kriittinen, mutta varmista vain, että se ei ole suurempi kuin 10µF)

Kuvassa on useita kondensaattoreita ja DIP -kytkin, mutta tarvitset niitä vain, jos haluat vaihtaa kapasitanssin.

LM317 -säädin:

-1x LM317 säädettävä jännitesäädin

-1x 220Ω vastus

-1x 680Ω vastus

-1x 0,22µF kondensaattori

-1x 100µF kondensaattori

7805 -säätimelle:

-1x 7805 5v säädin

-1x 47µF (tai korkeampi) kondensaattori

-1x 0,22µF kondensaattori

Lisämateriaalit:

-1x SPST -kytkin

-1x painonappikytkin (valinnainen)

-1x 10Ω vastus

-1x DPST -kytkin

-1x Mini CRT (nämä löytyvät vanhoista videokameroiden etsimistä, jotka saat Ebayssa noin 15-20 dollaria)

-1 x 12 V: n akku keskellä napauttamalla

-3D tulostin

-Kuuma liimapistooli

Jännitteensäätimiä on kaksi, koska kun rakensin ensimmäisen, se katkesi, joten minun piti rakentaa toinen. Sinun tarvitsee vain rakentaa yksi jännitesäädin! Akkupaketin on kestettävä kahdeksan paristoa ja johto on asetettava keskelle. Tämä luo jaetun virtalähteen: +6v ja -6v ja keskimmäinen hana on GND (tarvitset tätä, koska aaltomuodon on voitava mennä positiiviseen ja negatiiviseen suhteessa GND: hen.

Vaihe 2: CRT -suunta

Tässä projektissa käytetään CRT: tä, koska ne ovat analogisia näyttöjä ja ne on suhteellisen helppo muuntaa oskilloskoopiksi. CRT: t vanhojen etsimien sisällä vaihtelevat yrityksittäin, mutta niillä kaikilla on sama perusasettelu. CRT: n eteen kulkee taipumakelan johdot, piirilevyyn johtava liitin/johdot ja suurjännitemuuntaja. Varoitus! Kun CRT on kytketty päälle, muuntaja tuottaa 1 000-1 500 volttia, tämä ei välttämättä ole hengenvaarallista (se riippuu virrasta), mutta se voi silti tuhota sinut! CRT on rakennettu niin, että vaaralliset osat eivät ole liian alttiita, mutta käyttävät silti tervettä järkeä. Rakenna tämä omalla vastuullasi! Ennen kuin aloitamme piirin rakentamisen, meidän on löydettävä CRT: n positiiviset, negatiiviset ja videokaapelit. Löydä maajohto ottamalla yleismittari ja asettamalla se jatkuvuustilaan. Etsi sitten metallikotelo piirilevystä (mahdollisesti muuntajan kotelo), kosketa siihen anturia ja testaa jokainen signaalijohto liitännän varalta. Metallikoteloon liitetty johto on maadoitusjohto. Nyt virta- ja videojohdot ovat hieman vaikeampia. Virtajohto voi olla värillinen tai siihen voi johtaa suuri piirijälki. Virtajohtoni on kuvassa näkyvä ruskea johto. Videokaapeli voi olla värillinen tai sitten ei. Löydät nämä kokeilemalla ja erehdyksellä (ei kovin hyvä tapa tehdä sitä, mutta käytin tätä menetelmää ja se toimi) tai etsimällä CRT -kaavioita. Jos annat virtaa CRT: lle ja kuulet korkean äänen, mutta näyttö ei syty, olet löytänyt virtajohdon. Kun rakennat piiriä, virtajohto ja signaalijohto on molemmat kytketty +5 volttiin. Kun saat CRT -näytön syttymään, olet valmis menemään!

Huomautus: Muut CRT -laitteet voivat tarvita 12 V jännitettä, jos CRT ei käynnisty lainkaan, kun annat sille 5 V, yritä antaa sille hieman yli 5 V, mutta älä ylitä 12 V! Varmista, että CRT ei toimi 5 V: n jännitteellä, jos näin on, koska jos CRT todella toimii 5 V: lla, mutta yrität antaa sille enemmän kuin 5 V, voit paistaa CRT: si! Jos huomasit, että CRT toimii 12 voltin jännitteellä, et tarvitse jännitesäädintä ja voit liittää sen suoraan paristoihin.

Tärkeää: CRT -laitteessani, kun se kytketään päälle ja irrotat käämien pistokkeen, voit odottaa, että näytöllä on pieni kirkas piste, koska elektronisäde ei ole taipunut, mutta CRT sammuttaa elektronisäteen. Luulen, että se tekee tämän turvaominaisuutena, jotta et polta fosforia näytöllä pitämällä säde vain paikallaan, mutta emme halua tätä, koska aiomme käyttää molempia keloja, jotka on irrotettu piirilevystä. Yksi tapa korjata tämä ongelma on laittaa pieni vastus (10Ω), jossa vaakasuorat kelat yhdistyvät levyyn. Tämä "huijaa" CRT: n luulemaan, että siellä on kuormaa, joten se lisää kirkkautta ja näyttää säteen. Seuraavassa vaiheessa esitän suunnitelman tämän rakentamiseksi. Jos aina kun rakennat tätä, CRT -näytössä näkyy erittäin kirkas piste, katkaise CRT: n virta, jos elektronisuihku pysyy näytöllä liian kauan, fosfori voi palaa ja pilata näytön.

Vaihe 3: Prototyyppien rakentaminen ja rakentaminen

Kun olet kerännyt kaikki osat, suosittelen kokeilemaan piiriä ensin leipälaudalla ja sitten rakentamaan sen. Muista rakentaa vaiheessa 2 mainittu kelan "temppupiiri", jotta näet säteen. Katso kaikki piirin suunnittelun kuvat tarkasti ennen rakentamista. Juotin piirini eri levyille (yksi levy sisälsi jännitesäätimen, toisessa oli kolmioaaltogeneraattori jne.). Lisäsin myös tuulettimen ja jäähdytyselementin jännitteensäätimelleni, koska se kuumenee. Jos haluat muuttaa kondensaattorin arvoa, voit joko juottaa piirilevyn kytkimen ja löytää tavan vaihtaa kondensaattoreiden välillä, tai voit lisätä piirilevyyn johtimia, joihin kytket kondensaattorin, ja liittää kondensaattorin ja johdot. leipälautaan. Oskilloskooppia käytettäessä säädetään kolme tuloa (kaksi potentiometriä ja kytkin). Yksi potentiometri säätää värähtelytaajuutta, toinen säätää kolmioaallon amplitudia ja kytkin kytkee CRT -näytön päälle ja pois.

"Maaginen" vastus: Yhdessä kuvasta näet vastuksen, jossa on merkintä "Maaginen vastus". Kun testasin kolmioaaltogeneraattoriani, se oli erittäin epävakaa, joten jostain syystä päätin laittaa 10KΩ vastuksen toisen 10KΩ vastuksen päälle (katso kuva) ja oskillaattori toimi upeasti! Jos kolmioaaltogeneraattori ei toimi, kokeile "Magic -vastusta" ja katso, auttaako se. Lisäksi suunnittelun aikana minun piti kokeilla pari erilaista kolmioaalto -oskillaattorimallia. Jos omasi ei toimi ja sinulla on jonkin verran sähköistä tietämystä, voit kokeilla erilaisia malleja ja tarkistaa, toimivatko ne.

Vaihe 4: Testaus

Kun kaikki on yhdistetty, on aika testata se! Liitä kaikki paristoihin ja käynnistä se (varmista, että kaikki on kytketty niin, että ne vastaavat vaiheen 3 kuvia). Varoitus! Ensimmäisessä testissä en lisännyt virtakytkintä, joten kun menin testaamaan kolmioaaltogeneraattoria, liitin paristot taaksepäin ja paistoin oskillaattorini. Älä anna tämän tapahtua sinulle! Kun virtalähde on päällä, CRT -näytön pitäisi näyttää siltä kuin kuvassa (jos liitit kolmioaaltogeneraattorin lähdöt vaakasuoraan kelaan), jos ei, niin voit kysyä itseltäsi muutamia kysymyksiä:

1. Tarkista, että olet liittänyt kaikki oikein. Onko paristot käänteisiä? Saako kaikki voimaa?

2. Toimiiko kolmioaaltogeneraattori? Kuuletko jatkuvan äänen, jos liität kaiuttimen lähtöjohtoihin?

3. Toimiiko CRT -kelan "temppupiiri"? Yritä heiluttaa johtoja hieman. Käynnistyykö näyttö?

4. Toimiiko jännitesäädin?

5. Olisitko voinut rikkoa jotain?

Kun CRT näyttää vaakasuoran viivan näytöllä, voit siirtyä seuraavaan vaiheeseen!

Vaihe 5: Suunnittele kotelosi

Oskilloskooppia varten halusin tulostaa 3D -kotelon sen sijaan, että tarvitsisin rakentaa sen puusta, joten suunnittelin koteloni Tinkercadissa ja 3D -tulostin sen. Riippuen käyttämistäsi potentiometreistä ja kytkimistä, kotelosi näyttää erilaiselta kuin minun. En sisällyttänyt tilaa paristoille tapauksessani (en välitä siirrettävyydestä), mutta saatat haluta. Koska 3D -tulostimen sänky ei ollut vaakasuora, kotelo tulostettiin hieman hankalaksi, mutta se toimii! Tulostimesi kalibroinnin mukaan saatat joutua viilaamaan reiät niin, että ne sopivat. Kun tulostus on valmis, aseta kaikki koteloon, testaa ja liimaa kuumaa liimaa.

Vaihe 6: Jäljellä oleva transistori

Tätä viimeistä osaa varten tarvitset jäljellä olevan S8050 npn -transistorin. Liitä se vain niin, että se näyttää kuvalta, ja testaa oskilloskooppi. On tärkeää, että kytket oskilloskoopin GND ja tulosignaalin GND yhteen niin, että piirit on kytketty. Kolmioaaltogeneraattorin (piirustuksissa diodiin kytketty lanka) neliöaaltoulostulo menee transistorin pohjaan. Tämä sallii signaalin virrata kelaan, kun säde kulkee näytön toiselle puolelle, eikä salli signaalin virrata, kun säde siirtyy toiselle puolelle. Jos et käytä transistoria, näet silti signaalin näytöllä, mutta se on "sotkuinen", koska aaltomuoto kulkee molempiin suuntiin (katso toinen kuva).

Vaihe 7: Kokeilu

Kun oskilloskooppi on valmis, suosittelen testaamaan aaltomuodon varmistaaksesi, että se toimii. Jos onnistuu, onnittelut! Jos ei, palaa vaiheeseen 4 ja katso eri kysymykset ja katso kaaviot uudelleen. Nyt tämä oskilloskooppi ei ole läheskään yhtä tarkka kuin ammattimaiset, mutta se toimii hyvin elektronisten signaalien tarkasteluun ja aaltomuotojen analysointiin. Toivottavasti sinulla oli hauskaa rakentaa tämä siisti minioskilloskooppi, ja jos sinulla on kysyttävää, vastaan niihin mielelläni.