Mini Pille Çalışan CRT Osiloskop: 7 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Tinkercad Projeleri »

Merhaba! Bu Eğitilebilir Kitapta size mini pille çalışan bir CRT osiloskopun nasıl yapıldığını göstereceğim. Bir osiloskop, elektronikle çalışmak için önemli bir araçtır; bir devrede dolaşan tüm sinyalleri görebilir ve elektronik kreasyonlarda sorun giderebilirsiniz. Ancak ucuz değiller; Ebay'de iyi bir tane size birkaç yüz dolara mal olabilir. Bu yüzden kendim kurmak istedim. Tasarımım, eski bir video kamera vizöründe bulabileceğiniz mini bir CRT ve oldukça yaygın birkaç elektrikli parça kullanıyor. Başlayalım!

Adım 1: Sarf Malzemeleri

Bu proje için aşağıdakilere ihtiyacınız olacak:

Üçgen dalga üreteci için:

-2x 10KΩ Potansiyometre

-2x 10KΩ Dirençler

-2x S8050 Transistörler (npn)

-1x S8550 Transistör (pnp)

-2x LM358 Op Amp

-1x 2KΩ Direnç

-1x Diyot (1N4007'yi kullandım, ancak türü çok önemli değil)

-1x Kapasitör (Kapasitans üçgen dalganın frekansını etkiler, bu nedenle süper kritik değildir, ancak 10µF'den büyük olmadığından emin olun)

Resimde birden fazla kapasitör ve bir DIP anahtarı var, ancak yalnızca kapasitansı değiştirmek istiyorsanız bunlara ihtiyacınız olacak.

LM317 regülatörü için:

-1x LM317 Ayarlanabilir Voltaj Regülatörü

-1x 220Ω Direnç

-1x 680Ω Direnç

-1x 0.22µF Kondansatör

-1x 100µF Kondansatör

7805 regülatörü için:

-1x 7805 5v Regülatör

-1x 47µF (Veya daha yüksek) Kondansatör

-1x 0.22µF Kondansatör

Ek materyaller:

-1x SPST Anahtarı

-1x Basmalı Düğme Anahtarı (Opsiyonel)

-1x 10Ω Direnç

-1x DPST Anahtarı

-1x Mini CRT (Bunlar, Ebay'den yaklaşık 15-20 $'a alabileceğiniz eski video kamera vizörlerinde bulunabilir)

-1x 12v Pil Takımı, Merkez Musluklu

-3 boyutlu yazıcı

-Sıcak yapıştırıcı tabancası

İki voltaj regülatörü var çünkü ilkini kurduğumda zaplandı, bu yüzden ikincisini yapmak zorunda kaldım. Sadece bir voltaj regülatörü kurmanız gerekiyor! Pil takımı sekiz pili tutabilmelidir ve ortasına bir tel koymanız gerekir. Bu, bölünmüş bir güç kaynağı oluşturur: +6v ve -6v ve ortadaki musluk GND'dir (Buna ihtiyacınız vardır, çünkü dalga biçiminin GND'ye göre pozitif ve negatif gitmesi gerekir.

2. Adım: CRT Oryantasyonu

Bu proje bir CRT kullanıyor çünkü bunlar analog ekranlar ve bir osiloskopa dönüştürmek nispeten kolay. Eski vizörlerin içindeki CRT'ler şirketten şirkete değişir, ancak hepsinin temel düzeni aynıdır. CRT'nin önüne giden saptırma bobini kabloları, devre kartına giden bir konektör/kablolar ve bir yüksek voltaj transformatörü olacaktır. Dikkat! CRT'ye güç verildiğinde, transformatör 1.000-1.500 volt üretir, bu ölümcül olmayabilir (akıma bağlıdır), ancak yine de sizi zaplayabilir! CRT, tehlikeli kısımlar fazla açığa çıkmayacak, ancak yine de sağduyu kullanacak şekilde yapılmıştır. Bunu kendi sorumluluğunuzda oluşturun! Devreyi kurmaya başlamadan önce, CRT için pozitif, negatif ve video kablolarını bulmamız gerekiyor. Topraklama kablosunu bulmak için bir multimetre alın ve süreklilik moduna ayarlayın. Ardından, devre kartında (muhtemelen transformatör muhafazasında) herhangi bir metal muhafaza bulun, buna bir sonda dokunun ve bir bağlantı olup olmadığını kontrol etmek için sinyal kablolarının her birini test edin. Metal kasaya bağlanan tel topraklama telidir. Şimdi güç ve video kabloları biraz daha zor. Güç kablosu renkli olabilir veya ona giden büyük bir devre izi olabilir. Güç kablom resimde gösterilen kahverengi kablodur. Video kablosu renkli olabilir veya olmayabilir. Bunları deneme yanılma yoluyla (bunu yapmanın pek iyi bir yolu değil, ama ben bu yöntemi kullandım ve işe yaradı) veya CRT'nin şemalarına bakarak bulabilirsiniz. CRT'ye güç sağlıyorsanız ve tiz bir ses duyuyorsanız ancak ekran yanmıyorsa, güç kablosunu bulmuşsunuzdur. Devreyi kurarken hem güç kablosu hem de sinyal kablosu +5v'ye bağlanır. CRT ekranını yaktığınızda, gitmeye hazırsınız!

Not: Diğer CRT'lerin 12v'ye ihtiyacı olabilir, 5v verirken CRT'niz hiç açılmıyorsa, 5v'nin biraz üzerinde vermeyi deneyin, ancak 12v'yi aşmayın! Bu durumda CRT'nin 5v'de çalışmadığından kesinlikle emin olun, çünkü CRT'niz gerçekten 5v'de çalışıyorsa ancak 5v'den fazla vermeye çalışırsanız, CRT'nizi kızartabilirsiniz! CRT'nizin 12v'de çalıştığını öğrendiyseniz, voltaj regülatörüne ihtiyacınız olmayacak ve doğrudan akülere bağlayabilirsiniz.

Önemli: CRT'mde açıldığında ve bobinlerin fişini çıkardığınızda, elektron ışını sapmadığı için ekranda küçük bir parlak nokta olmasını beklersiniz, ancak CRT elektron ışını kapatır. Bunu bir güvenlik özelliği olarak yaptığını düşünüyorum, böylece ışının orada kalmasını sağlayarak ekrandaki fosforu yakmazsınız, ancak bunu istemiyoruz çünkü her iki bobini de karttan bağlantısız kullanacağız. Bu sorunu çözmenin bir yolu, yatay bobinlerin karta bağlanacağı yere küçük bir direnç (10Ω) koymaktır. Bu, CRT'yi orada bir yük olduğunu düşünmesi için "kandırır", bu nedenle parlaklığı artırır ve ışını gösterir. Bir sonraki adımda, bunun nasıl inşa edileceğine dair bir tasarım sunacağım. Bunu ne zaman yapıyorsanız, CRT ekranında aşırı parlak bir nokta görürseniz, CRT'ye giden tüm gücü kapatın, elektron ışını ekranda çok uzun kalırsa fosfor yanabilir ve ekranı bozabilir.

Adım 3: Prototipleme ve İnşa Etme

Tüm parçalarınızı topladıktan sonra, devreyi önce bir breadboard üzerinde test etmenizi ve ardından kurmanızı öneririm. Işını görebilmek için 2. adımda bahsedilen bobin "hile" devresini kurmayı unutmayın. İnşa etmeden önce devre tasarımının tüm resimlerine yakından bakın. Devremi farklı kartlara lehimledim (bir kartta voltaj regülatörü, diğerinde üçgen dalga üreteci vardı vb.) Ayrıca voltaj regülatörüme bir fan ve bir soğutucu ekledim çünkü ısınıyor. Kondansatörünüzün değerini değiştirmek isterseniz ya pcb'ye bir switch lehimleyip kondansatörler arasında geçiş yapmanın bir yolunu bulabilirsiniz ya da pcb'ye kondansatörü bağlayacağınız kabloları ekleyip kondansatörü ve kabloları bağlayabilirsiniz. bir breadboard'a. Osiloskopu kullandığınızda ayarlanacak üç giriş vardır (iki potansiyometre ve anahtar). Bir potansiyometre salınım frekansını ayarlar, diğeri üçgen dalganın genliğini ayarlar ve anahtar CRT ekranını açar ve kapatır.

"Sihirli" Direnç: Resimlerden birinde "Sihirli Direnç" etiketli bir direnç göreceksiniz. Üçgen dalga üretecimi test ettiğimde çok kararsızdı, bu yüzden garip bir nedenden dolayı başka bir 10KΩ direncin üzerine 10KΩ direnç koymaya karar verdim (resme bakın) ve osilatör harika çalıştı! Üçgen dalga üreteciniz çalışmıyorsa, "Sihirli Direnç" kullanmayı deneyin ve bunun yardımcı olup olmadığına bakın. Ayrıca tasarımım sırasında birkaç farklı üçgen dalga osilatör tasarımı denemek zorunda kaldım. Sizinki çalışmıyorsa ve biraz elektronik bilginiz varsa, farklı tasarımlar deneyebilir ve çalışıp çalışmadıklarını görebilirsiniz.

4. Adım: Test Etme

Her şeyi bağladıktan sonra, test etme zamanı! Her şeyi pillere bağlayın ve açın (3. adımdaki resimlerle eşleşmesi için her şeyin bağlı olduğundan emin olun). Uyarı! İlk testimde bir güç anahtarı eklemedim, bu yüzden üçgen dalga üretecini test etmeye gittiğimde pilleri ters bağladım ve osilatörümü kızarttım. Bunun sana olmasına izin verme! Güç verildiğinde, CRT ekranı resimdeki gibi görünmelidir (üçgen dalga üretecinizin çıkışlarını yatay bobinlere bağladıysanız), açmıyorsa kendinize sorabileceğiniz birkaç soru vardır:

1. Her şeyi doğru şekilde bağladığınızdan emin olun. Piller ters mi? Her şey güç alıyor mu?

2. Üçgen dalga üreteci çalışıyor mu? Çıkış kablolarına bir hoparlör bağlarsanız sabit bir ton duyabiliyor musunuz?

3. CRT bobini "hile" devresi çalışıyor mu? Kabloları biraz sallamayı deneyin. Ekran açılıyor mu?

4. Voltaj regülatörü çalışıyor mu?

5. Bir şeyi kırmış olabilir misiniz?

CRT ekranda yatay bir çizgi gösterdiğinde bir sonraki adıma geçebilirsiniz!

Adım 5: Vakanızı Tasarlayın

Osiloskopum için, bir kasayı tahtadan yapmak yerine 3B yazdırmak istedim, bu yüzden kasamı Tinkercad'de tasarladım ve 3B yazdırdım. Hangi potansiyometre ve anahtarları kullandığınıza bağlı olarak, kasanız benimkinden farklı görünecektir. Benim durumumda piller için yer eklemedim (taşınabilirlik umurumda değil) ama isteyebilirsiniz. 3D yazıcının yatağı düz olmadığı için kasa biraz bozuk çıktı ama işe yarıyor! Yazıcınızın ne kadar iyi kalibre edildiğine bağlı olarak, delikleri sığacak şekilde açmanız gerekebilir. Yazdırma işlemi bittikten sonra her şeyi kasaya yerleştirin, test edin ve sıcak tutkalla yapıştırın.

Adım 6: Kalan Transistör

Bu son kısım için kalan S8050 npn transistörüne ihtiyacınız olacak. Basitçe resimdeki gibi görünecek şekilde bağlayın ve osiloskopunuzu test edin. Devrelerin bağlanması için osiloskop GND ile giriş sinyali GND'yi birbirine bağlamanız önemlidir. Üçgen dalga üretecinden (çizimlerde diyota bağlı tel) gelen kare dalga çıkışı, transistörün tabanına gider. Bu, huzme ekranın bir tarafına giderken sinyalin bobine akmasına izin verir ve huzme diğer tarafa gittiğinde sinyalin akmasına izin vermez. Transistörü kullanmazsanız, ekranda sinyali görmeye devam edeceksiniz ancak dalga şekli her iki yönde de gideceği için "dağınık" olacaktır (ikinci resme bakın).

7. Adım: Deneme

Osiloskopunuz tamamlandıktan sonra, çalıştığından emin olmak için bir dalga biçimini test etmenizi öneririm. Eğer öyleyse, tebrikler! Olmazsa, 4. adıma dönün ve farklı soruları gözden geçirin ve diyagramları tekrar gözden geçirin. Şimdi bu osiloskop, profesyoneller kadar hassas değil, ancak elektronik sinyallere bakmak ve dalga formlarını analiz etmek için iyi çalışıyor. Umarım bu harika mini osiloskopu yaparken eğlenmişsinizdir ve sorularınız varsa seve seve yanıtlarım.