Minibatteridrevet CRT -oscilloskop: 7 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

Tinkercad -prosjekter »

Hallo! I denne instruksen vil jeg vise deg hvordan du lager et mini -batteridrevet CRT -oscilloskop. Et oscilloskop er et viktig verktøy for å arbeide med elektronikk; du kan se alle signalene flyte rundt i en krets, og feilsøke elektroniske kreasjoner. Men de er ikke billige; en god på Ebay kan koste deg et par hundrelapper. Derfor ønsket jeg å bygge mitt eget. Designet mitt bruker en mini CRT som du finner i en gammel videokamera -søker, og noen andre ganske vanlige elektriske deler. La oss komme i gang!

Trinn 1: Rekvisita

For dette prosjektet trenger du følgende:

For trekanten bølge generator:

-2x 10KΩ potensiometre

-2x 10KΩ motstander

-2x S8050 -transistorer (npn)

-1x S8550 Transistor (pnp)

-2x LM358 Op Amp

-1x 2KΩ motstand

-1x Diode (jeg brukte 1N4007, men typen er ikke så viktig)

-1x kondensator (Kapasitansen påvirker frekvensen av trekantbølgen, så den er ikke superkritisk, men bare pass på at den ikke er større enn 10µF)

Det er flere kondensatorer og en DIP -bryter på bildet, men du trenger dem bare hvis du vil bytte kapasitans.

For LM317 -regulatoren:

-1x LM317 justerbar spenningsregulator

-1x 220Ω motstand

-1x 680Ω motstand

-1x 0,22µF kondensator

-1x 100µF kondensator

For regulatoren 7805:

-1x 7805 5v regulator

-1x 47µF (eller høyere) kondensator

-1x 0,22µF kondensator

Ytterligere materialer:

-1x SPST -bryter

-1x trykknappbryter (valgfritt)

-1x 10Ω motstand

-1x DPST -bryter

-1x Mini CRT (Disse finnes i gamle videokamera-søkere, som du kan få på Ebay for omtrent $ 15-20)

-1x 12v batteripakke med midtkran

-3D -skriver

-Varm limpistol

Det er to spenningsregulatorer fordi da jeg bygde den første, ble den zappet, så jeg måtte bygge en andre. Du trenger bare å bygge en spenningsregulator! Batteripakken må kunne holde åtte batterier, og du må sette en ledning i midten. Dette skaper en delt strømforsyning: +6v og -6v og midtkranen er GND (Du trenger dette fordi bølgeformen må kunne gå positiv og negativ i forhold til GND.

Trinn 2: CRT -orientering

Dette prosjektet bruker en CRT fordi de er analoge skjermer, og de er relativt enkle å konvertere til et oscilloskop. CRT -ene i gamle søkere varierer fra selskap til selskap, men de vil alle ha samme grunnoppsett. Det vil være avbøyningsspiralledninger som går til forsiden av CRT, en kontakt/ledninger som fører til kretskortet, og en høyspenningstransformator. Forsiktighet! Når CRT er slått på, genererer transformatoren 1, 000-1, 500 volt, dette er kanskje ikke dødelig (det avhenger av strømmen), men det kan fortsatt zappe deg! CRT er bygget slik at de farlige delene ikke blir for utsatt, men fortsatt bruker sunn fornuft. Bygg dette på egen risiko! Før vi begynner å bygge kretsen, må vi finne de positive, negative og videotrådene for CRT. For å finne jordledningen, ta et multimeter og sett det til kontinuitetsmodus. Deretter finner du et metallhus på kretskortet (muligens transformatorhuset), berører en sonde og tester hver av signaltrådene for å se om det er en tilkobling. Ledningen som er koblet til metallhuset er jordledningen. Nå er strøm- og videotrådene litt vanskeligere. Strømledningen kan være farget, eller det kan være et stort kretsspor som fører til den. Strømledningen min er den brune ledningen som vises på bildet. Videokabelen kan være farget eller ikke. Du kan finne disse ved å prøve og feile (ikke en veldig god måte å gjøre det på, men jeg brukte den metoden og den fungerte), eller ved å slå opp skjemaer for CRT. Hvis du gir strøm til CRT og du hører en høy lyd, men skjermen ikke lyser, har du funnet strømledningen. Når du bygger kretsen, er strømledningen og signalkabelen begge koblet til +5v. Når du har fått opp CRT -skjermen, er du klar til å gå!

Merk: Andre CRT -er kan trenge 12v. Hvis CRT -en ikke slås på i det hele tatt når du gir den 5v, kan du prøve å gi den litt over 5v, men ikke overstige 12v! Vær helt sikker på at CRT ikke vil kjøre på 5v hvis dette er tilfelle, for hvis CRT -en din virkelig kjører på 5v, men du prøver å gi den mer enn 5v, kan du steke CRT! Hvis du fant ut at CRT fungerer på 12v, trenger du ikke spenningsregulatoren, og du kan koble den direkte til batteriene.

Viktig: På min CRT når den er slått på og du fjerner pluggen til spolene, forventer du at det kommer en liten lys prikk på skjermen fordi elektronstrålen ikke blir avbøyet, men CRT slår av elektronstrålen. Jeg tror det gjør dette som en sikkerhetsfunksjon, slik at du ikke brenner fosforet på skjermen ved at strålen bare blir der, men vi vil ikke ha dette fordi vi kommer til å bruke begge spolene koblet fra brettet. En måte du kan fikse dette problemet på er å sette en liten motstand (10Ω) der de horisontale spolene vil koble seg til brettet. Dette "lurer" CRT -en til å tro at det er en belastning der, så den skruer opp lysstyrken og viser strålen. I neste trinn vil jeg gi et design om hvordan du bygger dette. Hvis når du bygger dette, ser du en ekstremt lys prikk på CRT -skjermen, slå av all strøm til CRT, hvis elektronstrålen forblir på skjermen for lenge, kan fosfor brenne og ødelegge skjermen.

Trinn 3: Prototyping og bygging

Når du har samlet alle delene dine, vil jeg foreslå at du tester kretsen først på et brødbrett og deretter bygger den. Husk å bygge spolen "trick" krets som er nevnt i trinn 2, slik at du kan se strålen. Se på alle bildene av kretsdesignet nøye før du bygger. Jeg loddet kretsen min på forskjellige kort (ett brett inneholdt spenningsregulatoren, et annet hadde trekantbølgegeneratoren osv.) Jeg har også lagt til en vifte og en kjøleribbe til spenningsregulatoren fordi den blir varm. Hvis du vil endre verdien på kondensatoren, kan du enten lodde en bryter på kretskortet og finne en måte å bytte mellom kondensatorer, eller du kan legge til ledninger på kretskortet der du vil koble kondensatoren, og koble kondensatoren og ledningene til et brødbrett. Det er tre innganger som justeres når du bruker oscilloskopet (de to potensiometrene og bryteren). Ett potensiometer justerer oscillasjonsfrekvensen, et annet justerer amplituden til trekantbølgen, og bryteren slår på og av CRT -skjermen.

"Magic" -motstanden: På et av bildene vil du se en motstand merket "Magic Resistor". Da jeg testet min trekantbølgegenerator var den veldig ustabil, så av en eller annen merkelig grunn bestemte jeg meg for å sette en 10KΩ motstand over en annen 10KΩ motstand (se bildet) og oscillatoren fungerte fantastisk! Hvis trekanten din ikke fungerer, kan du prøve å bruke "Magic Resistor" og se om det hjelper. Under min design måtte jeg også prøve et par forskjellige trekantbølgede oscillatordesign. Hvis din ikke fungerer og du har elektronisk kunnskap, kan du prøve noen forskjellige design og se om de fungerer.

Trinn 4: Testing

Når du har alt tilkoblet, er det på tide å teste det ut! Koble alt til batteriene og slå det på (sørg for at du har alt tilkoblet slik at det samsvarer med bildene i trinn 3). Advarsel! På min første test la jeg ikke til en strømbryter, så da jeg gikk for å teste trekantbølgegeneratoren koblet jeg batteriene bakover og stekte oscillatoren min. Ikke la dette skje med deg! Når den er slått på, skal CRT -skjermen se ut som den gjør på bildet (hvis du koblet triangelbølgegeneratorens utganger til de horisontale spolene), hvis den ikke gjør det, er det noen få spørsmål du kan stille deg selv:

1. Kontroller at du har koblet til alt på riktig måte. Er batteriene reversert? Mottar alt strøm?

2. Fungerer trekantbølgegeneratoren? Kan du høre en konstant tone hvis du kobler en høyttaler til utgangskablene?

3. Fungerer "trick" -kretsen for CRT -spolen? Prøv å vri på ledningene litt. Slår skjermen på?

4. Fungerer spenningsregulatoren?

5. Kunne du ha ødelagt noe?

Når CRT viser en horisontal linje på skjermen, kan du gå videre til neste trinn!

Trinn 5: Design saken din

For oscilloskopet mitt ønsket jeg å skrive ut et etui i 3D i stedet for å måtte bygge det av tre, så jeg designet saken min i Tinkercad og 3D -utskrift. Avhengig av hvilke potensiometre og brytere du bruker, ser saken din annerledes ut enn min. Jeg inkluderte ikke plass til batteriene i saken (jeg bryr meg ikke om bærbarhet), men du vil kanskje. Siden sengen til 3D -skriveren ikke var jevn, trykket saken litt sprøtt, men det fungerer! Avhengig av hvor godt kalibrert skriveren din er, må du kanskje arkivere hullene slik at de passer. Etter at det er skrevet ut, må du passe på alt i etuiet, teste det og lim det inn.

Trinn 6: Den gjenværende transistoren

For denne siste delen trenger du den gjenværende S8050 npn -transistoren. Bare koble den til slik at den ser ut som bildet, og test oscilloskopet ditt. Det er viktig at du kobler oscilloskopet GND og inngangssignalet GND sammen slik at kretsene er koblet til. Kvadratbølgeutgangen fra trekantbølgeneratoren (ledning koblet til diode på tegningene) går til bunnen av transistoren. Dette lar signalet strømme til spolen når strålen går til den ene siden av skjermen, og lar ikke signalet flyte når strålen går til den andre siden. Hvis du ikke bruker transistoren, vil du fortsatt se signalet på skjermen, men det vil være "rotete" fordi bølgeformen går i begge retninger (se det andre bildet).

Trinn 7: Eksperimentering

Etter at oscilloskopet ditt er fullført, vil jeg foreslå å teste en bølgeform for å sikre at det fungerer. Hvis det gjør det, gratulerer! Hvis det ikke gjør det, gå tilbake til trinn 4 og se på de forskjellige spørsmålene, og se over diagrammene igjen. Nå er dette oscilloskopet ikke i nærheten av så presist som de profesjonelle, men det fungerer bra for å se på elektroniske signaler og analysere bølgeformer. Jeg håper du hadde det gøy med å bygge dette kule mini -oscilloskopet, og hvis du har spørsmål vil jeg gjerne svare på dem.