Mini batteridrevet CRT -oscilloskop: 7 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Tinkercad -projekter »

Hej! I denne instruktive vil jeg vise dig, hvordan du laver et mini -batteridrevet CRT -oscilloskop. Et oscilloskop er et vigtigt værktøj til at arbejde med elektronik; du kan se alle signalerne strømme rundt i et kredsløb og fejlfinde elektroniske kreationer. Men de er ikke billige; en god på Ebay kan koste dig et par hundrede kroner. Derfor ville jeg bygge mit eget. Mit design bruger en mini CRT, som du kan finde i en gammel videokamera søger og et par andre ret almindelige elektriske dele. Lad os komme igang!

Trin 1: Forbrugsvarer

Til dette projekt skal du bruge følgende:

Til trekantbølgegeneratoren:

-2x 10KΩ Potentiometre

-2x 10KΩ modstande

-2x S8050 -transistorer (npn)

-1x S8550 Transistor (pnp)

-2x LM358 Op Amp

-1x 2KΩ modstand

-1x Diode (jeg brugte 1N4007, men typen er ikke super vigtig)

-1x kondensator (Kapacitansen påvirker frekvensen af trekantbølgen, så den er ikke superkritisk, men sørg bare for, at den ikke er større end 10µF)

Der er flere kondensatorer og en DIP -switch på billedet, men du skal kun bruge dem, hvis du vil skifte kapacitans.

Til LM317 -regulatoren:

-1x LM317 justerbar spændingsregulator

-1x 220Ω modstand

-1x 680Ω modstand

-1x 0,22µF kondensator

-1x 100µF kondensator

Til 7805 -regulatoren:

-1x 7805 5v regulator

-1x 47µF (eller højere) kondensator

-1x 0,22µF kondensator

Yderligere materialer:

-1x SPST -switch

-1x trykknapkontakt (valgfri)

-1x 10Ω modstand

-1x DPST -switch

-1x Mini CRT (Disse findes i gamle videokamera søger, som du kan få på Ebay for omkring $ 15-20)

-1x 12v batteripakke med centerhane

-3D printer

-Varm limpistol

Der er to spændingsregulatorer, for da jeg byggede den første, blev den zappet, så jeg var nødt til at bygge en anden. Du skal kun bygge en spændingsregulator! Batteriet skal kunne rumme otte batterier, og du skal sætte en ledning i midten. Dette skaber en delt strømforsyning: +6v og -6v, og midterhanen er GND (Du har brug for dette, fordi bølgeformen skal kunne gå positiv og negativ i forhold til GND.

Trin 2: CRT -orientering

Dette projekt bruger en CRT, fordi de er analoge skærme, og de er relativt lette at konvertere til et oscilloskop. CRT'erne inde i gamle søger varierer fra virksomhed til virksomhed, men de vil alle have det samme grundlæggende layout. Der vil være afbøjningsspiraltråde, der kører foran CRT'ens forside, et stik/ledninger, der fører til printkortet, og en højspændingstransformator. Advarsel!!!! Når CRT er tændt, genererer transformatoren 1, 000-1, 500 volt, dette er muligvis ikke dødeligt (det afhænger af strømmen), men det kan stadig zappe dig! CRT er bygget, så de farlige dele ikke er for udsatte, men stadig bruger sund fornuft. Byg dette på egen risiko! Inden vi begynder at bygge kredsløbet, skal vi finde de positive, negative og videotråde til CRT. For at finde jordledningen skal du tage et multimeter og indstille det til kontinuitetstilstand. Find derefter et metalhus på printkortet (muligvis transformatorhuset), rør ved en sonde og test hver af signaltrådene for at kontrollere, om der er forbindelse. Tråden, der er forbundet til metalhuset, er jordledningen. Nu er strøm- og videotråde lidt vanskeligere. Strømkablet kan være farvet, eller der kan være et stort kredsløbsspor, der fører til det. Min strømledning er den brune ledning vist på billedet. Videokablet kan være farvet, eller det er det måske ikke. Du kunne finde disse ved forsøg og fejl (ikke en særlig god måde at gøre det på, men jeg brugte denne metode og det virkede) eller ved at slå op på skemaer til CRT. Hvis du giver strøm til CRT, og du hører en høj lyd, men skærmen ikke lyser, har du fundet strømledningen. Når du bygger kredsløbet, er strømledningen og signalkablet begge forbundet til +5v. Når du kan få CRT -skærmen tændt, er du klar til at gå!

Bemærk: Andre CRT'er har muligvis brug for 12v. Hvis din CRT slet ikke tænder, når du giver den 5v, kan du prøve at give den lidt over 5v, men ikke overstige 12v! Vær helt sikker på, at CRT ikke kører ved 5v, hvis dette er tilfældet, for hvis din CRT virkelig kører ved 5v, men du prøver at give den mere end 5v, kan du stege din CRT! Hvis du fandt ud af, at din CRT fungerer ved 12v, behøver du ikke spændingsregulatoren, og du kan tilslutte den direkte til batterierne.

Vigtigt: På min CRT, når den er tændt, og du fjerner stikket til spolerne, ville du forvente, at der er en lille lys prik på skærmen, fordi elektronstrålen ikke afbøjes, men CRT slukker for elektronstrålen. Jeg tror, det gør dette som en sikkerhedsfunktion, så du ikke brænder fosforet på skærmen ved at have strålen bare blive der, men vi vil ikke have dette, fordi vi kommer til at bruge begge spoler afbrudt fra brættet. En måde du kan løse dette problem på er at sætte en lille modstand (10Ω), hvor de vandrette spoler ville forbinde til kortet. Dette "tricks" CRT'en til at tro, at der er en belastning der, så det skruer op for lysstyrken og viser strålen. I det næste trin vil jeg give et design om, hvordan man bygger dette. Hvis når du bygger dette, ser du en ekstremt lys prik på CRT -skærmen, sluk for al strøm til CRT, hvis elektronstrålen forbliver på skærmen for længe, kan fosfor brænde og ødelægge skærmen.

Trin 3: Prototyping og opbygning

Når du har samlet alle dine dele, vil jeg foreslå at teste kredsløbet først på et brødbræt og derefter bygge det. Husk at bygge spole "trick" kredsløbet nævnt i trin 2, så du kan se strålen. Se alle billederne af kredsløbets design nøje, før du bygger. Jeg lodde mit kredsløb på forskellige tavler (et bord indeholdt spændingsregulatoren, et andet havde trekantbølgegeneratoren osv.) Jeg tilføjede også en ventilator og en kølelegeme til min spændingsregulator, fordi den bliver varm. Hvis du vil ændre værdien af din kondensator, kan du enten lodde en switch på printkortet og finde en måde at skifte mellem kondensatorer, eller du kan tilføje ledninger på pcb'et, hvor du vil tilslutte kondensatoren, og forbinde kondensatoren og ledninger til et brødbræt. Der er tre indgange, der justeres, når du bruger oscilloskopet (de to potentiometre og kontakten). Et potentiometer justerer oscillationsfrekvensen, et andet justerer trekantenes amplitude, og kontakten tænder og slukker CRT -skærmen.

Den "magiske" modstand: På et af billederne vil du se en modstand mærket "Magic Resistor". Da jeg testede min trekantbølgegenerator var den meget ustabil, så af en eller anden mærkelig grund besluttede jeg at lægge en 10KΩ modstand over en anden 10KΩ modstand (se billede), og oscillatoren fungerede fantastisk! Hvis din trekantbølgegenerator ikke virker, kan du prøve at bruge "Magic Resistor" og se, om det hjælper. Under mit design måtte jeg også prøve et par forskellige trekantbølgede oscillatordesign. Hvis din ikke virker, og du har elektronisk viden, kan du prøve nogle forskellige designs og se, om de virker.

Trin 4: Test

Når du har alt forbundet, er det tid til at teste det! Tilslut alt til batterierne og tænd det (sørg for at have alt tilsluttet, så det matcher billederne i trin 3). Advarsel! På min første test tilføjede jeg ikke en afbryder, så da jeg gik for at teste trekantsbølgegeneratoren, tilsluttede jeg batterierne baglæns og stegte min oscillator. Lad ikke dette ske for dig! Når den er tændt, skal CRT -skærmen se ud som på billedet (hvis du har forbundet din trekantbølgegenerators udgange til de vandrette spoler), hvis den ikke gør det, er der et par spørgsmål, du kan stille dig selv:

1. Kontroller, om du har tilsluttet alt korrekt. Er batterierne omvendt? Modtager alt strøm?

2. Virker trekantbølgegeneratoren? Kan du høre en konstant tone, hvis du slutter en højttaler til udgangskablerne?

3. Virker CRT -spolens "trick" kredsløb? Prøv at vrikke lidt på ledningerne. Tænder skærmen?

4. Virker spændingsregulatoren?

5. Kunne du have brudt noget?

Når CRT viser en vandret linje på skærmen, kan du gå videre til næste trin!

Trin 5: Design din sag

Til mit oscilloskop ville jeg 3D -printe en sag i stedet for at skulle bygge den af træ, så jeg designede min sag i Tinkercad og 3D -printede den. Afhængigt af hvilke potentiometre og switche du bruger, ser din sag anderledes ud end min. Jeg inkluderede ikke plads til batterierne i mit tilfælde (jeg er ligeglad med bærbarhed), men du vil måske. Da 3D -printerens seng ikke var i vater, blev kassen trykt en smule skæv, men det virker! Afhængigt af hvor godt kalibreret din printer er, skal du muligvis arkivere hullerne, så de passer. Når det er færdigt med at udskrive, skal du montere alt i sagen, teste det og varme lim det ind.

Trin 6: Den tilbageværende transistor

Til denne sidste del skal du bruge den resterende S8050 npn -transistor. Tilslut det blot, så det ligner billedet, og test dit oscilloskop. Det er vigtigt, at du forbinder oscilloskopet GND og indgangssignalet GND sammen, så kredsløbene er forbundet. Kvadratbølgeudgangen fra trekantbølgegeneratoren (ledning forbundet til diode på tegningerne) går til bunden af transistoren. Dette tillader signalet at strømme til spolen, når strålen går til den ene side af skærmen, og tillader ikke, at signalet flyder, når strålen går til den anden side. Hvis du ikke bruger transistoren, vil du stadig se signalet på skærmen, men det vil være "rodet", fordi bølgeformen vil gå i begge retninger (se det andet billede).

Trin 7: Eksperimentering

Når dit oscilloskop er færdigt, vil jeg foreslå at teste en bølgeform for at sikre, at det virker. Hvis det gør det, tillykke! Hvis det ikke gør det, skal du gå tilbage til trin 4 og se på de forskellige spørgsmål og se over diagrammerne igen. Nu er dette oscilloskop ikke nær så præcist som de professionelle, men det fungerer godt til at se på elektroniske signaler og analysere bølgeformer. Jeg håber, at du havde det sjovt med at bygge dette fede mini -oscilloskop, og hvis du har spørgsmål, svarer jeg dem gerne.