Osiloskop CRT Bertenaga Baterai Mini: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Proyek Tinkercad »

Halo! Dalam Instruksi ini saya akan menunjukkan kepada Anda bagaimana membuat osiloskop CRT bertenaga baterai mini. Osiloskop adalah alat penting untuk bekerja dengan elektronik; Anda dapat melihat semua sinyal yang mengalir di sirkuit, dan memecahkan masalah kreasi elektronik. Namun mereka tidak murah; yang bagus di Ebay mungkin dikenakan biaya beberapa ratus dolar. Inilah mengapa saya ingin membangun sendiri. Desain saya menggunakan CRT mini yang dapat Anda temukan di jendela bidik camcorder lama, dan beberapa bagian listrik lain yang cukup umum. Mari kita mulai!

Langkah 1: Persediaan

Untuk proyek ini, Anda memerlukan yang berikut:

Untuk pembangkit gelombang segitiga:

-2x 10KΩ Potensiometer

-2x 10KΩ Resistor

-2x S8050 Transistor (npn)

-1x S8550 Transistor (pnp)

-2x LM358 Op Amp

-1x 2KΩ Resistor

-1x Diode (Saya menggunakan 1N4007, tetapi jenisnya tidak terlalu penting)

-1x Kapasitor (Kapasitas mempengaruhi frekuensi gelombang segitiga sehingga tidak super kritis, tetapi pastikan tidak lebih besar dari 10µF)

Ada beberapa kapasitor dan sakelar DIP dalam gambar, tetapi Anda hanya memerlukannya jika Anda ingin mengganti kapasitansi.

Untuk pengatur LM317:

-1x LM317 Regulator Tegangan yang Dapat Disesuaikan

-1x 220Ω Resistor

-1x 680Ω Resistor

-1x 0,22µF Kapasitor

-1x 100µF Kapasitor

Untuk pengatur 7805:

-1x 7805 5v Regulator

-1x 47µF (Atau lebih tinggi) Kapasitor

-1x 0,22µF Kapasitor

Bahan Tambahan:

-1x SPST Beralih

-1x Sakelar Tombol Tekan (Opsional)

-1x 10Ω Resistor

-1x Saklar DPST

-1x Mini CRT (Ini dapat ditemukan di jendela bidik camcorder lama, yang bisa Anda dapatkan di Ebay dengan harga sekitar $15-20)

-1x 12v Baterai Dengan Ketuk Tengah

-3D Pencetak

-Pistol Lem Panas

Ada dua pengatur tegangan karena ketika saya membangun yang pertama, itu tersengat listrik, jadi saya harus membangun yang kedua. Anda hanya perlu membangun satu pengatur tegangan! Paket baterai harus dapat menampung delapan baterai dan Anda harus memasang kabel di tengahnya. Ini menciptakan catu daya terpisah: +6v dan -6v dan keran tengah adalah GND (Anda memerlukan ini karena bentuk gelombang harus dapat menjadi positif dan negatif relatif terhadap GND.

Langkah 2: Orientasi CRT

Proyek ini menggunakan CRT karena merupakan layar analog, dan relatif mudah diubah menjadi osiloskop. CRT di dalam jendela bidik lama bervariasi dari satu perusahaan ke perusahaan lain, tetapi semuanya akan memiliki tata letak dasar yang sama. Akan ada kabel koil defleksi berjalan ke depan CRT, konektor/kabel yang mengarah ke papan sirkuit, dan transformator tegangan tinggi. Peringatan! Ketika CRT dihidupkan, transformator menghasilkan 1.000-1.500 volt, ini mungkin tidak mematikan (tergantung pada arus), tetapi masih dapat menyetrum Anda! CRT dibangun agar bagian yang berbahaya tidak terlalu terekspos, namun tetap menggunakan akal sehat. Bangun ini dengan risiko Anda sendiri! Sebelum kita mulai membangun sirkuit, kita perlu menemukan kabel positif, negatif, dan video untuk CRT. Untuk menemukan kabel ground, ambil multimeter dan atur ke mode kontinuitas. Kemudian, temukan selubung logam pada papan sirkuit (mungkin rumah transformator), sentuh probe untuk itu, dan uji setiap kabel sinyal untuk memeriksa sambungan. Kabel yang terhubung ke casing logam adalah kabel ground. Sekarang kabel daya dan video sedikit lebih sulit. Kabel daya mungkin berwarna, atau mungkin ada jejak sirkuit besar yang mengarah ke sana. Kabel listrik saya adalah kabel coklat yang ditunjukkan pada gambar. Kabel video mungkin berwarna atau mungkin tidak. Anda dapat menemukannya dengan coba-coba (bukan cara yang sangat baik untuk melakukannya, tetapi saya menggunakan metode itu dan berhasil), atau dengan mencari skema CRT. Jika Anda memberikan daya ke CRT dan Anda mendengar suara bernada tinggi tetapi layar tidak menyala, Anda telah menemukan kabel daya. Saat Anda membangun sirkuit, kabel daya dan kabel sinyal keduanya terhubung ke +5v. Setelah layar CRT menyala, Anda siap berangkat!

Catatan: CRT lain mungkin membutuhkan 12v, jika CRT Anda tidak menyala sama sekali saat Anda memberikannya 5v, coba berikan sedikit di atas 5v, tetapi jangan melebihi 12v! Pastikan bahwa CRT tidak akan berjalan pada 5v jika ini masalahnya, karena jika CRT Anda benar-benar berjalan pada 5v tetapi Anda mencoba memberikannya lebih dari 5v, Anda dapat menggoreng CRT Anda! Jika Anda mengetahui bahwa CRT Anda bekerja pada 12v, Anda tidak memerlukan pengatur tegangan dan Anda dapat menghubungkannya langsung ke baterai.

Penting: Pada CRT saya ketika dihidupkan dan Anda melepas steker untuk kumparan, Anda akan mengharapkan ada titik terang kecil di layar karena berkas elektron tidak dibelokkan, tetapi CRT mematikan berkas elektron. Saya pikir itu melakukan ini sebagai fitur keamanan sehingga Anda tidak membakar fosfor di layar dengan membiarkan sinar tetap di sana, tetapi kami tidak menginginkan ini karena kami akan menggunakan kedua kumparan yang terputus dari papan. Salah satu cara Anda dapat memperbaiki masalah ini adalah dengan meletakkan resistor kecil (10Ω) di mana gulungan horizontal akan terhubung ke papan. Ini "menipu" CRT untuk berpikir ada beban di sana, sehingga kecerahannya naik dan menunjukkan sinarnya. Pada langkah selanjutnya saya akan memberikan desain tentang cara membangun ini. Jika setiap kali Anda membangun ini, Anda melihat titik yang sangat terang pada layar CRT, matikan semua daya ke CRT, jika berkas elektron tetap berada di layar terlalu lama, fosfor dapat membakar dan merusak layar.

Langkah 3: Membuat Prototipe dan Membangun

Setelah Anda mengumpulkan semua bagian Anda, saya sarankan untuk menguji sirkuit terlebih dahulu di papan tempat memotong roti dan kemudian membangunnya. Ingatlah untuk membangun sirkuit "trik" koil yang disebutkan pada langkah 2 sehingga Anda dapat melihat baloknya. Perhatikan semua gambar desain sirkuit dengan cermat sebelum Anda membangun. Saya menyolder sirkuit saya di papan yang berbeda (satu papan berisi pengatur tegangan, yang lain memiliki generator gelombang segitiga, dll.) Saya juga menambahkan kipas dan heatsink ke pengatur tegangan saya karena menjadi panas. Jika Anda ingin mengubah nilai kapasitor Anda, Anda dapat menyolder sakelar pada PCB dan menemukan cara untuk beralih antar kapasitor, atau Anda dapat menambahkan kabel pada PCB tempat Anda akan menghubungkan kapasitor, dan menghubungkan kapasitor dan kabel ke papan tempat memotong roti. Ada tiga input yang akan disesuaikan saat Anda menggunakan osiloskop (dua potensiometer dan sakelar). Satu potensiometer menyesuaikan frekuensi osilasi, yang lain menyesuaikan amplitudo gelombang segitiga, dan sakelar menghidupkan dan mematikan layar CRT.

Resistor "Magic": Di salah satu gambar Anda akan melihat resistor berlabel "Magic Resistor". Ketika saya menguji generator gelombang segitiga saya, itu sangat tidak stabil, jadi untuk beberapa alasan aneh saya memutuskan untuk meletakkan resistor 10KΩ di atas resistor 10KΩ lainnya (lihat gambar) dan osilator bekerja dengan sangat baik! Jika generator gelombang segitiga Anda tidak berfungsi, coba gunakan "Resistor Ajaib" dan lihat apakah itu membantu. Juga, selama desain saya, saya harus mencoba beberapa desain osilator gelombang segitiga yang berbeda. Jika milik Anda tidak berfungsi dan Anda memiliki pengetahuan elektronik, Anda dapat mencoba beberapa desain berbeda dan melihat apakah mereka berfungsi.

Langkah 4: Pengujian

Setelah semuanya terhubung, saatnya untuk mengujinya! Hubungkan semuanya ke baterai dan nyalakan (pastikan Anda memiliki semuanya terhubung sehingga cocok dengan gambar di langkah 3). Peringatan! Pada pengujian pertama saya, saya tidak menambahkan sakelar daya, jadi ketika saya pergi untuk menguji generator gelombang segitiga saya menghubungkan baterai ke belakang dan menggoreng osilator saya. Jangan biarkan ini terjadi pada Anda! Saat dinyalakan, layar CRT akan terlihat seperti pada gambar (jika Anda menghubungkan output generator gelombang segitiga ke kumparan horizontal), jika tidak, ada beberapa pertanyaan yang dapat Anda tanyakan pada diri sendiri:

1. Periksa untuk memastikan Anda telah menghubungkan semuanya dengan benar. Apakah baterainya terbalik? Apakah semuanya menerima daya?

2. Apakah generator gelombang segitiga berfungsi? Dapatkah Anda mendengar nada konstan jika Anda menghubungkan speaker ke kabel output?

3. Apakah rangkaian "trik" koil CRT berfungsi? Coba dan goyangkan kabelnya sedikit. Apakah layar menyala?

4. Apakah pengatur tegangan berfungsi?

5. Bisakah Anda memecahkan sesuatu?

Setelah CRT menunjukkan garis horizontal di layar, Anda dapat melanjutkan ke langkah berikutnya!

Langkah 5: Rancang Kasing Anda

Untuk osiloskop saya, saya ingin mencetak kasing 3D daripada harus membuatnya dari kayu, jadi saya merancang kasing saya di Tinkercad dan mencetaknya 3D. Bergantung pada potensiometer dan sakelar apa yang Anda gunakan, kasing Anda akan terlihat berbeda dari milik saya. Saya tidak menyertakan ruang untuk baterai dalam kasus saya (saya tidak peduli dengan portabilitas) tetapi Anda mungkin ingin. Karena tempat tidur printer 3D tidak rata, kasingnya dicetak sedikit miring, tetapi berfungsi! Bergantung pada seberapa baik kalibrasi printer Anda, Anda mungkin harus membuat lubang agar pas. Setelah selesai mencetak, masukkan semuanya ke dalam kotak, uji, dan rekatkan dengan panas.

Langkah 6: Transistor yang Tersisa

Untuk bagian terakhir ini, Anda akan membutuhkan transistor npn S8050 yang tersisa. Cukup sambungkan sehingga terlihat seperti gambar, dan uji osiloskop Anda. Penting bahwa Anda menghubungkan osiloskop GND dan sinyal input GND bersama-sama sehingga sirkuit terhubung. Output gelombang persegi dari generator gelombang segitiga (kawat terhubung ke dioda dalam gambar) menuju ke dasar transistor. Hal ini memungkinkan sinyal mengalir ke koil saat berkas mengarah ke satu sisi layar, dan tidak memungkinkan sinyal mengalir saat berkas mengarah ke sisi lain. Jika Anda tidak menggunakan transistor, Anda masih akan melihat sinyal di layar tetapi akan "berantakan" karena bentuk gelombang akan berjalan dua arah (lihat gambar kedua).

Langkah 7: Eksperimen

Setelah osiloskop Anda selesai, saya sarankan menguji bentuk gelombang untuk memastikannya berfungsi. Jika berhasil, selamat! Jika tidak, kembali ke langkah 4 dan lihat pertanyaan yang berbeda, dan lihat diagram lagi. Sekarang osiloskop ini tidak setepat yang profesional, tetapi bekerja dengan baik untuk melihat sinyal elektronik dan menganalisis bentuk gelombang. Saya harap Anda bersenang-senang membuat osiloskop mini yang keren ini, dan jika Anda memiliki pertanyaan, saya akan dengan senang hati menjawabnya.