Si le aseguramos que con sólo $15 dólares podrá transformar un TV blanco y negro (cuyo costo será de unos 40 dólares) para convertirlo en un osciloscopio de pantalla grande de baja frecuencia, útil para la mayoría de aplicaciones en la reparación de equipos electrónicos.

Las limitaciones suelen estar generalmente en dos áreas: frecuencias de la base de tiempo y respuesta del amplificador vertical que es el que recibe la señal a observar. En todos los casos existe alguna limitación y es necesario verificar estas limitaciones antes de entrar a realizar el proyecto.

Este tipo de televisor es muy adecuado para el caso debido a que su tamaño es el justo para un uso en el taller del técnico, incluso con ventaja sobre el osciloscopio al tener este último generalmente no más de 5 pulgadas.

El osciloscopio logrado con un enfoque de este tipo posee las siguientes características básicas:

• Base de tiempo: lineal con frecuencias entre 50 y 60 Hz (16 a 20 milisegundos)
• Amplificador vertical: requiere señales de entrada del orden de 1 volt o más.
• Aplicaciones principales: frecuencias de audio o de baja frecuencia en general.
• Ventaja principal: Reproduce fielmente las formas de onda aplicadas, sean sinusoidales o no (ondas cuadradas, diente de sierra u otras).

En el caso que nos ocupa usaremos el circuito del barrido vertical y el bobinado vertical del yugo como base de tiempo lineal de 50/60 Hz. Para ello es necesario sin embargo, girar el yugo 90 grados para que la posición de las bobinas verticales ocupe ahora la posición que antes ocupaban las bobinas horizontales del yugo. En las figuras 3, 4 y 5 vemos este aspecto. La figura 3 ilustra la situación que existe antes de iniciar los trabajos. La figura 4 muestra la situación al girar el yugo y la figura 5 muestra el yugo en su posición final y una bobina externa conectada en el lugar donde iba la bobina horizontal del yugo y que ahora está aún abierta para conectar a ella el circuito que permite aplicar una señal externa para su observación.

La bobina adicional que se debe colocar en lugar del yugo es generalmente necesaria para que el circuito horizontal funcione correctamente y produzca la alta tensión necesaria en el flyback.

Se puede usar algún yugo defectuoso en su reemplazo, ya que no cumple ninguna función propia, solo sirve para mantener el funcionamiento del resto del circuito horizontal.

Lo que falta ahora es el circuito que permite la aplicación de la señal externa a observar al bobinado horizontal del yugo que ahora está en posición vertical. Este circuito debe ser un adaptador de impedancias y al mismo tiempo debe transformar una señal externa, débil y sin carga admisible, en una corriente de deflexión que aplicada a las bobinas horizontales del yugo (en posición vertical) desvía el haz electrónico hacia arriba y abajo en concordancia con la señal a observar. Se usa para esta tarea un circuito en base a transistores Darlington cuya transconductancia elevada permite efectuar este “trabajo” de corriente elevada sin cargar el circuito externo y desde luego, sin deformación de la forma de onda a observar.

La presencia del circuito que vemos en la figura 6 cumple con estos requisitos. Este circuito posee un transistor de conmutación y dos transistores Darlington para lograr su cometido.

Los valores de los componentes son los siguientes: R1, R2 son de 10kohm 1/4 watt, y R3 es de 100kohm 1/4 watt (en serie con la entrada positiva conviene conectar otro resistor de 100kohm). R4 y R5 son resistores de 5 ohms, a prueba de llamas, montados sobre disipadores térmicos con una disipación prevista de 50 watts. Q1 y Q2 son transistores Darlington npn encapsulados en TO-3, del tipo 2N6578 o similares. Las condiciones de trabajo son 15 amperes y 120 watts, aproximadamente y por lo tanto pueden usarse diferentes tipos similares.

En los manuales de reemplazos encontramos entre otros, los siguientes equivalentes:

2N6578, ECG2349, NTE2349, SK10122, BDX63B, BDX63C, BDX67C y BDX69.

La bobina L1 es la bobina de deflexión horizontal original que ahora funciona en posición vertical.

Finalmente, el transistor Q3 es npn y es del tipo 2N2222 o cualquiera de sus múltiples reemplazos directos (2N2222, ECG123A, NTE123A, BC107, BCY65E, 2SC395, SK3444, entre muchos otros).

El último paso en el presente proyecto es la sincronización de la señal con la base de tiempo, motivo por el cual se aplica la señal de sincronismo al amplificador vertical (los transistores Darlington) de la base de tiempo horizontal (antes vertical). En muchos televisores y monitores esta señal está marcada como “sinc vertical”, motivo por el cual no será difícil localizarla.

En el circuito de la figura 6 está conexión está marcada en el colector de Q3.

La conexión de la señal a observar se realiza entre los puntos “Entrada (+) y Entrada (-)” a través del resistor indicado, cuyo valor debe variarse de acuerdo a la amplitud de la señal de entrada. El uso de un potenciómetro de 500kohm?puede ser útil para poder variar este valor fácilmente.

Además es necesario usar sendos capacitores en las conexiones al exterior. Capacitores de 0,25µF x 600 volt son aconsejables para evitar toda posibilidad de cortocircuito entre el chasis del osciloscopio y del equipo en el cual se efectúa la observación.

Puntas de prueba aisladas son una necesidad ineludible. Una aplicación típica sería la observación de la forma de onda de audio de baja frecuencia en un amplificador, comparando sucesivamente la forma de la señal de entrada y la existente en los bornes de conexión de la bobina móvil del parlante. Otras observaciones de formas de onda de baja frecuencia son factibles y en este aspecto existen numerosas posibilidades de aplicación.

En algunos casos puede ser necesario agregar algún amplificador operacional en la entrada para obtener una amplitud suficiente para la desviación vertical en el osciloscopio, pero este aspecto dejaremos para una aplicación posterior si el interés del amigo lector lo hace aconsejable.

Este tipo de ajuste está caído casi en desuso debido al uso de filtros cerámicos del tipo SAW (Surface Acoustic Waves = Filtros de Ondas Acústicas Superficiales), que brindan una conformación de la curva de respuesta del canal de FI sin necesidad de ajustes adicionales. Sin embargo, no todos los equipos poseen este tipo de filtro y la construcción convencional con bobinas y trampas ajustables, es aún vigente en muchos casos.

Además de esta aplicación específica es posible usar este osciloscopio para la observación de señales de baja frecuencia, pero en este caso debemos tomar en cuenta que la base de tiempo es fija de 50Hz (20 milisegundos) de forma sinusoidal, lo que en realidad permite la observación de figuras de Lissajou y no de formas de onda originales. Las características básicas de esta versión son entonces las siguientes:

• Base de tiempo horizontal: sinusoidal de 50 Hz (20 ms).
• Amplificador vertical: El amplificador vertical original del televisor.
• Aplicación principal: Calibración del canal de FI de televisores con bobinas y trampas.
• Ventajas principales: Prácticamente no usa materiales, sólo se efectúan algunos cortes de conexiones y puentes con clips en el circuito original. Otras ventajas adicionales son la inexistencia de límites en el tamaño del tubo de imagen monocromático que puede ser de 23 pulgadas o más.

Para efectuar este tipo de modificación debemos localizar la etapa de salida vertical que en un televisor valvular es el tubo al cual está conectado el transformador de salida vertical y el yugo y en un televisor de estado sólido es el transistor o el circuito integrado al cual está conectado el bobinado vertical del yugo de deflexión.

Se localiza la entrada a esta etapa y se levanta su conexión para que esté flotando. A este punto se conecta el capacitor de salida del amplificador de video donde este capacitor se une al cátodo del tubo de imagen. Se levanta del lado del cátodo del tubo y se conecta a la entrada del dispositivo de salida vertical, siempre a través del capacitor de salida de video. Esta conexión lleva entonces la salida de video a las bobinas verticales del yugo de deflexión. Si esta señal es originada en un generador de ajuste de FI, un generador de barrido, la imagen visible en la pantalla será la correspondiente a la curva de respuesta de FI.

Para lograr la base de tiempo es necesario desconectar las bobinas horizontales del yugo de su lugar de conexión convencional. En algunos equipos puede ser necesario reemplazar este bobinado en el televisor con una bobina falsa, similar al caso anterior, pero en muchos equipos esto no es necesario. Se puede realizar una prueba muy sencilla, pero con sumo cuidado. Desconecte las bobinas horizontales de su lugar de conexión original, baje el brillo al mínimo y encienda el televisor. Levante cuidadosamente el brillo hasta ver en la pantalla una línea vertical iluminada. Si esta línea no aparece, será necesario usar una bobina falsa en lugar del yugo horizontal. Si la línea vertical aparece, no hace falta hacer nada.

Las bobinas horizontales del yugo son conectadas ahora un extremo a masa y el otro extremo a unos 6 volt alterna.

En un televisor valvular esta tensión está disponible en los filamentos de las válvulas, en un televisor de estado sólido habrá que buscar una tensión adecuada en el transformador de poder de la fuente, donde muchas veces existen tensiones de 6 a 12 volt alterna. En caso de no encontrar nada adecuado, será necesario usar algún pequeño transformador externo.

El uso de 6 a 12 volt alterna para lograr la deflexión horizontal en un tubo de imagen de 23 pulgadas puede parecer demasiado bajo, pero un pequeño cálculo permite hallar que esto no es así.

Una tensión de 6 volt posee un valor de cresta a cresta de:

6 x 2,8 = 16,8 volt

En 12 volt el valor asciende al doble, 33,6 volt. Esta tensión es aplicada a las bobinas de deflexión horizontal del yugo que poseen una resistencia interna del orden de los 20 ohm.

Los valores de inductancia no intervienen en este caso debido a su reducido monto en 50 Hertz. Con 20 ohm tendremos una corriente de desviación de:

Al efectuar el ajuste con el generador de barrido se ajusta solo en forma convencional los controles de frecuencia, fase y amplitud de la señal para poder lograr en la pantalla directamente la respuesta de frecuencia intermedia del televisor.

El método es apto también para otras aplicaciones, pero es necesario recordar que el barrido es sinusoidal y no lineal, lo que puede limitar algunos casos de aplicación.

Uno de los aspectos importantes de este segundo método es el hecho que es aplicable a virtualmente cualquier tipo de televisor monocromático, debido a que se usan solo puntos fácilmente accesibles y los únicos elementos extraños son tres puentes (jumper) de alambre fácilmente colocables con sus clips cocodrilo.

Si bien esta opción fue creada específicamente para la calibración del canal de FI de televisores, es factible introducir uns sencillas modificaciones para hacerlo apto para la observación de otras formas de onda. Concretamente sugerimos dejar la conexión a la etapa de salida vertical abierta y conectarla a través de un capacitor de 0,25µF x 600 volt al exterior del osciloscopio como entrada de señal a observar (barrido vertical) y además no modificar las conexiones del yugo horizontal.

Estas deben quedar como previstos originalmente con una frecuencia de barrido lineal de la base de tiempo de 15 kilohertz (64 microsegundos). En este caso se puede observar con toda comodidad señales superiores a los 15kHz, hasta unos 200kHz, aproximadamente. Al tener una base de tiempo lineal, una señal sinusoidal de 15kHz aparecerá como un ciclo sinusoidal y los múltiplos de esta frecuencia agregarán cada vez un ciclo más (30kHz son dos ciclos, 150kHz son 10 ciclos, etc).

La amplitud de la señal de entrada puede ser del orden de 1 volt cresta a cresta, aproximadamente. Esta aplicación es más que nada para fines didácticos y para enseñar el uso del osciloscopio.

Para fines prácticos vemos que en audio el alcance es muy alto y en RF muy bajo, pero puede existir interés en ver una o más ondas sinusoidales en una pantalla de 23 pulgadas, por ejemplo.