古いテレビのオシロスコープ

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古い（部分的に動作しない）テレビをワイドスクリーンオシロスコープに変えるためのさまざまな指示がインターネットに投稿されています。この記事では、総コストが約20ドルの単純な改良を使用して、適切な電子デバイスを作成する方法についても説明します。入力信号を画面に表示し、TVスピーカーで再生するには、偏向システムの電源回路を整流する簡単なデバイスを組み立てる必要があります。もちろん、このような機器で大きな周波数スペクトル（実際には20〜20000 kHz）を拡張することはできませんが、低周波数の振動を追跡することはかなり可能です。

また、メインコネクターとデバイスの制御要素をテレビケースに取り付けることもできます（残念ながら、これによりスペースが確保されます）。たとえば、RCAコネクタの存在は、iPodを接続すると同時に、ミリボルトから数百ボルトのAC電源入力を可能にする絶好の機会です。近くに1ミリオームのチューニング抵抗と6セクションのロータリースイッチを配置できます。小さなトリマーを使用すると、水平掃引周波数を制御するのに便利です。また、デバイスをオンにするには明るい赤のボタンが適しています。
この接続方式は、すべてのテレビモデルに適しているわけではなく、回路を扱うことができ、電子機器の経験がある人にとってより便利であることを付け加えます。しかし、アイデア自体には多くの興味深い点が含まれています。

安全要件

説明されているプロジェクトの実装には、オープンテレビトランスと高電圧コンデンサの隣での作業が含まれます。マグネトロンの電圧は120 kVに達します！致命的な感電の可能性を排除するために、適切な安全予防措置を厳守する必要があります。アクションの最初のステップは、デバイスの完全な停電でなければなりません。ここでは、高電圧コンデンサについて忘れてはなりません。そのため、高電圧ユニットの保護カバーは非常に慎重に取り外します。回路基板のワイヤを傷つけたり、開いている接点に触れたりしないことが重要です。

次に、大容量（50 V以上）の放電を強制する必要があります。これは、十分に絶縁されたドライバーまたはピンセットで行われます。それらの接点は、完全に放電するまで、相互またはハウジングに対して閉じられています。配線が焼き切れる可能性があるため、プリント基板上でこれを行わないでください。作業を行ったり、デバイスをテストするときは、医師に電話したり、応急処置を提供できる人が近くにいることを確認してください。

動作原理

テレビジョンチューブ（CRT）テレビとオシロスコープは、最も互換性のあるデバイスと見なされます。また、テレビ受信機は、基本的な実験室のオシロスコープよりも複雑です。その変更については、それに組み込まれたテレビ機能の一部を取り除き、簡単なアンプを追加するだけで十分です。結局のところ、テレビ画面の拡張可能な各ラインは電子ビームを作成し、チューブの発光基板の透明な材料をすばやくスキャンします。

帯電した電子は、チューブの後ろにあるコイルによって作成される電界と磁界によって制御されます。ワイヤーを備えたこれらのコアは、水平面および垂直面でビームを偏向させ、画面上の画像の位置を制御します。オシロスコープのラインの中央で調整するには、それらを調整する必要があります。

ビデオ信号は毎秒32フレームを生成し、各フレームは2つの「インターレース」画像で構成されていることを思い出してください（つまり、64フレームがスキャンされます）。 NTSC標準では、画面形式で525行が定義されていますが、他の標準では値がわずかに異なります。つまり、画面上で塗りつぶされた画像を再生するには、電子ビームを1/64秒（周波数64 Hz）ごとに垂直方向に、水平方向に1 /（64x525）秒（周波数32000 Hz）偏向する必要があります。このような値を確保するために、水平トランスの電圧は15,000ボルトを超えます。この場合、デバイスはテレビのように機能し、画面上に詳細な画像を作成します。
入力信号によって垂直方向に拒否される非常に細い線に画像を描画させるには、スクリーンコイルのターン数を調整する必要があります。インダクタコイルを使用することも重要です。そのインピーダンスは周波数に依存します。周波数が高いほど、画面に表示するのが難しくなります。トロイダルコアの外径が10 mm、厚さが2 mmの場合、巻線IおよびIIIには100ターンのPELSHO 0.1ワイヤ、巻線II-30ターンが必要です。
また、テレビの信号は数学的に統合されていることを思い出してください。これにより、入力矩形波が画面の三角形に表示され、三角形が正弦波になります。これは画像にのみ適用され、音声には適用されません。サイン波は歪みなく表示されます。この現象は、信号がない場合にホワイトノイズまたはブルースクリーンを表示し、画像を自動的にオフにしない非常に古いテレビではそれほど顕著ではありません。

冗長ノードの削除

私たちのケースでは、15インチの画面と古典的なUHF / VHFチューナーを備えた古いテレビ受信機を使用しました。オシロスコープを作成する必要はありません。したがって、チューナーをすぐに取り外して、その存在を忘れることができます。また、追加のモジュールを1つずつ段階的にオフにして、テレビが引き続き機能することを確認することもできます。メインボードと、映像管に接続されているすべてのものが必要です。ホワイトノイズまたはブルースクリーンのみを表示する必要があります。残りのパーツからボックスを解放するだけです。

変換されたテレビの前面に2つのポテンショメーターがありました。それらの1つは、音量をオンにして調整し、もう1つは明るさを制御しました。両方とも削除されました。1つ目は電源スイッチ（大きな赤いボタン）に置き換えられ、2つ目は最大輝度に設定し、回路に追加の抵抗をはんだ付けして修正する必要がありました。リワーク用のボリュームコントロールが組み込まれたデバイスは適切ではないことにすぐに注意する必要があります。テレビに接続された信号を増幅するため、メインボードでアンプを探す必要があり、これにより追加の問題が発生します。この段階でスピーカーをオフにすることもできます。

たわみシステムの準備

キネスコープの画面にオシロスコープの画像を表示するには、生成されたフレームおよび水平同期パルスの増幅信号を偏向コイルHおよびVに印加する必要があります。取得方法は少し後で分解されますが、偏向システムを準備する必要があります。コイルは4つのピンでメインボードに接続されています。水平線、赤線、青線を外す必要があります。 iPodまたはコンピューターをこれらの出力に直接接続することにより、チューブスクリーンに音楽を表示できます。垂直コイルには黄色とオレンジ色のワイヤがありますが、64 Hzのスキャンを取得するには、水平コイルに切り替える必要があります。

ここで、コイルがチューブのチューブの小さな回路基板に接続されている場所を見つける必要があります。テレビがそれほど新しくない場合は、2つのコイルとそれらからメインボードへの4本のワイヤのみがあります。そうしないと、より多くのコイルが存在し、この形式では変更は機能しません。しかし、あなたが始めたものをやめないでください、そしてあなたは少し実験することができます。それまでの間、ワイヤはまだ4であると仮定します。チューブに向かうワイヤを処理するために残っています。右手の法則（F = qVxB）に従って、そのうちの1つをランダムな順序で削除します。デバイスの電源を入れたときに画面に水平線が表示される場合、垂直コイルは無効になり、垂直コイルの場合は無効になります。対応する端はテスターによって検出され、マークされます。
これで、水平コイル接続ワイヤがメイン回路基板から取り外されました。 30,000 Hzの周波数と15,000ボルト以上の電圧に対処する必要があることを忘れないでください。将来のオシロスコープには必要ありません。触れる前に、デバイスをオンにした後、何も触れないように、それらを短絡させ、十分に絶縁し、ケース内に配置する必要があります。これで、60 Hzの垂直マーキングラインの準備ができました。 60 Hzの同じ水平線を得るには、垂直コイルに向かう残りの2本のワイヤを水平線にはんだ付けします。そして、垂直はアンプ回路を接続するオシロスコープの入力になります。

スキャン設定

作業のそれ以上の部分は、電圧が接続されたときに実行されるため、最も危険です。特に注意してください！信号源を垂直偏向コイルに接続しようとしています（MP3プレーヤーまたはコンピューターのヘッドフォン出力）。画面に単一の周波数を表示するには、安定したトーンを生成してください。絶縁されたドライバーでテレビの電源を入れたら、高圧電線に順番に触れて、画面上の変化を確認します（アシスタントがこれを監視するか、大きな鏡を使用する必要があります）。

それらの1つはスキャン頻度に影響します。それが入るボード上で、チューニング抵抗（約50〜60 kOhm）をはんだ付けする必要があります。ユニットが動作していることを確認した後、関連する抵抗器のハンドルをデバイス本体から取り外すことができます。完璧に実行された水平周波数設定でさえ、上限範囲を見ることができませんが、画面上にスクロール波形を表示するだけです。チューブのチューブの狭い部分の周囲にある既存の環状タブをカスタマイズすることもできます。通常、それらは黒または濃い灰色であり、最終的な画像を間接的に制御します。

入力ゲイン

この時点までに行われたすべてのことにより、入力信号の優れたビジュアライザーを作成できました。 iPodジャックを垂直偏差のコイルに接続するだけで、音楽が画面に表示されます。しかし、実際のオシロスコープを入手するには、追加のアンプが必要です（廃棄されたUHF / VHFチューナーがあった場所に組み立てることができます）。彼のアイデアは、最小限のコストと最大限の効率を得る目的で、いくつかのテーマサイトから借用されました。 Pavel Falstadの開発が基礎となり、提示された回路基板は2ストロークオーディオアンプの修正回路でした。
それを実装するには、2つのオペアンプ、1組のトランジスタ（たとえば、41НПН/42ПНП）、パワーレギュレーターLM317、ロータリースイッチ「ポール」、ポテンショメーター1 mOhm、2つのトリマー10 kOhm、4つのダイオード1A、トランスを含むマイクロアセンブリTL082が必要です。 30 V AC、電解質1000μF50 V、2つの電解質470μF16 Vおよび5個の抵抗器（10オーム、220オーム、1 kOhm、100 kOhmおよび10 mOhm）。

最初のオペアンプは、R1 / R2の式に従って入力信号のゲインを制御します。R1はロータリースイッチで選択された抵抗、R2は1mΩのポットです。理論的には、入力信号を最大100万倍まで増幅できます（ロータリースイッチで最小1Ωを使用可能）。 2つ目は、接合部を開くために必要な電圧をトランジスタが受け取ることを保証し、歪みを補償します。開くには0.7 V、スイッチングには1.4 Vが必要です。
完成した回路には必須のキャリブレーションが必要です。パワーレギュレータは30 Vの差に対応するように設計されているため、オペアンプは標準で+ 15 / -15 Vを出力しますが、良好なフィルタリングを行うには、その出力は1000μFの容量の電圧よりも数ボルト低くする必要があります。これを行うために、トリマー1があります。回路出力は水平偏向コイルに接続されています。回路を通過した音楽は、上/下から「遮断」され始めます。これを回避するには、クリップの上部が画面の端に触れるまでトリマー2を調整します。これにより、電圧が低下し、トランジスタがデバイスのRFパスに過負荷をかけるのを防ぎます（偏向コイルを焼く）。
これで、内蔵スピーカーシステムをテレビ出力に接続できます。音量が大きすぎると、大きな負荷抵抗が追加され（たとえば、10オーム1 W）、音がなくなると、負荷抵抗が偏向コイルにかかり、その後偏向コイルが再較正されます。必要な入力信号を見ながら、過度の迷惑な音声信号から身を守るために、スピーカーにスイッチを取り付けることができます。

すべて一緒に組み立てる

追加のアンプは強力な磁場を生成する可能性があるため、設計に注意する必要があります。ボードは可能な限りコンパクトで、リード線が短く、適切にグループ化されている必要があります。彼女は特別なシールドを必要としませんが、あなたの家の他のテレビとの干渉を避けるために、メインノードに干渉を引き起こすことなく、それがケースの中にあることを確認してください。極端な場合は、木製またはプラスチックのケースを使用して、内側をホイルで接着します。

分解されたテレビでは、アナログチューナーを取り外すと、このようなボードを備えたトランスを設置するための十分なスペースが確保され、電源スイッチ用の穴さえも開けました。また、TVチャンネルに干渉しないようにトランスをシールドすることが望ましいです。シールド線でのみ、同期電圧とテスト信号をボードに接続するための端子を接続します。
トランスを回路に接続した後、S1とS2をそれぞれ接続し、テレビ受信機の穴に入力線を通し、回路出力をスピーカーとリジェクトコイルに接続します。すべての導電接続で最小のワイヤ長を使用して、回路の散逸インダクタンスを減らします。 S1とS2の便利な設置場所を見つけるために、バックカバーを閉じてテストドライブを続行します。

デバイスのパフォーマンスを確認する

その機能により、組み立てられたオシロスコープは価値のある実験室モデルとはほど遠いですが、波形を表示したい単純なプロジェクトでの使用には不可欠です。また、特定の新規性には、特に「兆候」に似たフィードバックを受信する場合、調査中の信号を聞く機能があります。この例では、従来のワイヤコイルが任意の場所、機器の内部トランスの上、ラップトッププロセッサの上にあるときに、誘導される信号の変化を観察できます。
着信信号を増幅する機能は、絶対に正確なパラメーターが必要ない場合に優れた機能です。回路によって増幅された60 Hzの周波数のノイズは、これまでのところ十分な誤差で決定できます。しかし、この現象は入力ワイヤの浮遊インダクタンスも引き起こします。回路のすべての部分のシールド接地のみが干渉を低減できます。

デバイスの入力に接続されたワイヤを備えた実証済みのコイルにより、大きなゲインで大きなインダクタンスを使用できます。彼女は数メートルの電源を検出し、コイルを変圧器の方向に向け、その仕事を視覚的に見ることができます。複雑なデバイス内のプロセッサの位置を検出することもできます。コイルを音楽を再生するスピーカーの近くに配置することにより、コイルを誘導マイクとして使用できます。スピーカーコイルによって再生された磁場は、作成されたデバイスによって検出および増幅され、その後、再生された音楽がオシロスコープのチューブに反映されます。
デバイスとインターネットチャネルの操作を視覚的に表示できます。専用のホームライン（120 VAC）がこのための入力信号として使用され、その「画像」を示した後、デバイスは引き続き動作します。
英語のオリジナル記事

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