【参赛】仿ARGUS外形的示波管视频显示器

简易电视机

仿ARGUS电视外形的示波管视频显示器

      1952年英国《实用电视》杂志介绍了一种以静电偏转管（示波管）制作的6英寸家庭电视机，被命名为ARGUS。浏览国外当时的杂志，从1951~1953年期间，自制静电偏转电视曾风靡一时。直到现在，国外论坛看到仍有不少爱好者在仿制当年这台在业余制作中颇为有名的ARGUS电视。
      一直对示波管电视情有独钟的我看到这台电视的文章和图片时便又有了仿制的冲动。仔细分析后发现，原机是基于当时405线5：4的电视制式设计，并不适用于国内625线4：3的PAL电视视频制式。另外众所周知的原因现在再做模拟电视的高放中放实无多大意义。而单用示波管做台视频显示器，从款式上又流于过于简单化，因为大家都知道，要让示波管显示视频，出个人影还是非常简单不过的。所以，一是尽可能提高图像清晰度和稳定度。二是个人感觉对这种机器的整体欣赏价值远大于真正去看其视频图像的价值，换句话说，示波管视频显示器的图像做得再好也无法跟现代高清电视相比，机器整体风格才是主要的。
      所以最后考虑，本着怀旧复古的理念，着重于机器的外形设计和精工制作，尽量按照当年ARGUS电视的外形和用料风格，并增加复古元素。电路方面只是选择自己曾经做过的一些较为成熟的电路，并加以改进，尽量使显示清晰度、线性度和稳定性方面有较大提升。电子管选用方面尽量按原设计选用大八脚古董管，音频功放用管也是按原ARGUS的管子型号，电路有所修改，是选用了一款流行的古董功放电路，实为追求一种较为复古之声。
      先上成品图，后面将对各部分电路和制作过程进行详细说明。

本机视频链接：https://www.bilibili.com/video/B ... 120786075918aa929e5

参考资料

      本机电路和外观设计参考英国实用电视《PRACTICAL TELEVISION》1952年3~6期所刊登的内容，1973年《无线电》杂志“简易混合式电视机制作”一文，陕西人民出版社《简易电视接收机》，以及互联网上国外爱好者的ARGUS示波管电视机制作图片。
我会把这几本杂志的PDF文件打包上传，下载链接在我发布的视频下面的简介里。

示波管显示电路

      电路如下图，示波管采用5吋13SJ38J。
      为提升亮度，本机正负高压用到1700V，实际观看在白天无阳光直射和晚上开灯时也能观看。
视频信号从示波管阴极送入，阴极输入的好处有两点，一是可以有效防止动态散焦，二是万一视频输入电容漏电时，可以保护示波管。请参考陕西人民出版社《简易电视接收机》一书。
      整个示波管显示电路包括三个电位器全部安装在用橘红色电木板制成的示波管管座支架背面，电路离示波管座近，安装方便、整齐，其中聚焦和亮度电位器，通过由两根6MM黄铜棒做成的延长杆连接到机器面板上，以方便调节。所有电阻均采用1W高压玻璃釉电阻。
电位器选用RV24YN 20S型。

行场扫描电路

      ARGUS电视原设计是50年代英国流行的一种叫做密勒振荡器组成的扫描电路，见以下第一图，电子管采用的是马自达SP61古董葫芦管。这种管子在国内要找全新的非常困难，且原电路是基于405线扫描设计，需改元件参数到625线扫描，但没有管子就无法进行实验。基于这两个问题一时无法解决，所以只能直接用国内成熟扫描电路，我还是选用了自己多次实验过的刘瑞堂前辈在1973年《无线电》杂志上发布的“简易混合式电视机制作”一文中的电子管扫描电路，参见下面第二图。
      但这个电路有个错误，加到行场振荡管的同步信号，应该是负极性的。而原电路是正极性同步信号输入，这对行同步影响不是很大，因为行同步信号是经过微分处理的，但对于帧同步造成的后果，会使得帧同步范围非常小且极不稳定，我之前曾经用这电路做过两台示波管电视，帧同步不稳的现象一直存在。发现这个问题之后，在同步分离级后增加一级倒相放大电路，既使输出的同步信号为负极性，又能起到整形作用。后经过实验，帧同步非常稳定，同步范围也变大了。
      此扫描电路原设计是由6N2担任振荡，产生锯齿波，6N1担任输出放大。为了与ARGUS电视外观尽量接近，现改用进口大八脚管6SL7和6SN7，适当调整阴极电阻，整体线性度感觉比国产6N1、6N2要好很多。另外，因电路设计为多谐振荡器，优点是线路简单，但回扫时间相对较长，当用6N2时，其锯齿波下降沿没有6SL7做振荡时陡，回扫时间过长。帧扫描逆程回扫时间加长后，反应到屏幕图像上会看到10至20行的回扫线。而行回扫时间加长后，屏幕光栅左三分之一会泛白，这个很影响观看体验。因为早年的示波管简易电视机都没有消隐电路，所以不同程度会有回扫线出现，特别是对比度很小的场景下更容易看到。解决办法之一是让锯齿波下降沿尽量陡峭，缩短回扫时间，但这是有限的，二就是增加带消隐放大器的消隐电路,然后直接控制示波管的控制极（阴极或栅极）。
      另外，辅助聚焦电位器实际上是调示波管加速极电压的，这个电压越接近偏转板电压越好，这个电压如果随意调得太高，会使回扫线很明显。需配合亮度和聚焦电位器反复调整好。
      换用6SL7作振荡，经调整后，正常图像画面时已完全看不到回扫线，只是在极低对比度画面时还会看到数条较淡的回扫线。
扫描电路+B电压由原设计的280V提高到326V左右，因为正负高压用到1700V左右，示波管偏转灵敏度会变小，所以必须提高电压以增加扫描输出电压幅度，实验证明此时行帧幅度已足足有余。

视放及同步分离电路

      这部分电路也因为一时找不到与ARGUS原机相应外形的且适用的葫芦电子管，我采用了晶体管电路，预视放和视放都是采用经典黑白电视机里的成熟电路，这个无需多说了，制作时通电一次过，没有悬念。视放电路电源使用12V和104V。
同步分离也是用的黑白电视机电路，如前所述，为了加到扫描电路栅极的同步信号为负极性，增加一级同步放大电路。

音频功放电路

      下面第一图是ARGUS电视原设计的音频功放电路，这里用了EF39和6V6葫芦管，电路比较简单，后来看到论坛里有一款6J7+6V6的古董功放电路，就决定用这款电路试一试。之后又根据香港梁文光先生改进文章，加了一个稳压电子管给6V6帘栅极（第四脚）稳压供电。所用电子管确定为EF37A+6V6。先用搭棚实验电路板搭接电路，同样没有悬念，顺利出声。用一个4吋全频喇叭试音，小功率单端的声音在意料之中，无惊喜也没让我失望。
      需要特别注意的一点是，这里EF37A的管帽及引出线应使用屏蔽，因为这个不是接阳极高压而是音频输入端。原ARGUS图片显示这个管子用了一个金属屏蔽管帽。我有幸从某鱼高价获得了一个原装Bulgin品牌的屏蔽管帽，再接上屏蔽线，本功放无半点输入噪音，静如深海。

整机电源供电电路

      电源变压器EI86型，次级输出分别为：6.3V4A/14.5V1A/0~300V150mA~640V/10mA，另外一组6.3V绕组供示波管灯丝用，这组电压需有单独屏蔽且与其它各绕组2KV以上绝缘。
      具体电路如下面图片。其中
      ~640V经正负倍压整流，输出正负1700V，供示波管显示电路高压用。
      +104V供视频放大电路用。
      +260V供音频功放用。
      +326V供扫描电路用。
      +12V供晶体管电路用。

机箱设计制作

      现在问题是，用上述管子作扫描电路，电路上虽已无任何问题，但由于不是葫芦管，整机外观会影响很多。在机箱设计时，因此机已摒弃高放中放和伴音中放电路，我考虑把扫描电路电子管放在原中放及伴音中放的直身电子管位置上，这样视觉上能较接近ARGUS原机。而原同步和扫描电路SP61葫芦管的位置，我仍保留大八脚电子管座设计，以便今后如果能搞到全新SP61电子管的话，可以试一下那个原设计的密勒振荡扫描电路。
      原ARGUS机的机箱上还有数个红色大盾EF50电子管，用作高频电路和伴音中放，据说这个电子管在二战期间非常出名。遗憾的是国内全新EF50也是一管难求，好在之前在某鱼看到外形与之相仿的全新红色大盾EFP60管子，便买回三支用来做装饰。
      机箱尺寸、电子管排列和间距以及电源变压器、示波管等器件的摆放位置设计，大体按原ARGUS电视机的尺寸，机箱设计完成后找了一家加工厂制作成全铝机箱，顶板面板侧板厚度4MM，后板底板厚度3MM。前面板选用红花梨实木板CNC雕刻制作。整个机箱从设计图纸到制作完成，历时一个多月。
      拿到机箱之后，为求机器外形尽可能与ARGUS电视机相近，考虑为空着的6个原设计为SP61管的大八脚管座寻找与之外形一致的灰色葫芦电子管，哪怕先用来做装饰也好。幸运的是我找到了仅灯丝电压不同的全新原盒同类管SP41。但现在如果再用SP41修改电路设计并制作调试的话，时间上会有问题，所以这6个SP41也只能留待今后升级扫描电路再做实验。现在暂且空插到机器底座的插座上装个样子，养眼足够。

面板设计制作

      考虑复古，并融入欧式风格，本机面板选用红花梨实木板CNC加工。经多次打磨，透明木蜡油面饰。选用雅金色全铝旋钮嵌入式安装，复古黄光圆形音频电平表配合磨砂金色装饰圈。用玫瑰金内六角螺丝连结固定面板和底座。
      示波管和喇叭大圆孔用倒圆角的凸形边线装饰，为使两个圆孔直径一致，喇叭稍向内沉入式安装，周边增加一圈向外扩散的斜边。喇叭并没有箱式安装，仅安装在木面板上，似乎有点障板式音箱的感觉。

VU电平表驱动电路

      这个小玩意儿太简单就不自己做了，某宝某鱼一搜一大堆，随便买来一个用上，要注意的是输入并接在音频输入端，需将板上输入对地电阻改大到数百K或干脆去掉不用，不然会影响到电子管功放的输入阻抗。随便画了张电路图如下。

制作过程和整机组装调试

      制作过程及整机组装调试图片如下，详细内容请参见图片上文字说明。

美图欣赏

谢谢您看到这里    全文完

本机视频链接：https://www.bilibili.com/video/B ... 120786075918aa929e5

参考资料
      请到我发布的视频下面的简介里自取。

zhike

虽然很漂亮，但没什么意义！

wuyuanzhen2010

简易电视机 发表于 2023-1-18 10:20
您说得非常正确，谢谢您！意义就是漂亮。

这个叫“zhike”的人和另外一个叫“辽宁小发”的人在说什么“没意义”。总是有那么一些人，在本坛上发言说这个没有意义，那个没有意义，按这些人的所谓“意义”的标准，“矿石收音机论坛”本来就没有什么意义，但是，本坛对于爱好本坛的人来说就是有意义，我们喜欢美观的作品，这就是意义，我们觉得DIY很爽，这就是意义。我们坚决支持“简易电视机”的作品。

简易电视机

zhike 发表于 2023-1-18 09:56
虽然很漂亮，但没什么意义！

您说得非常正确，谢谢您！意义就是漂亮。

演绎人生

很好，很强大的设计技术！学习了。

乐在其中

好功底，好手艺做出来的宝贝即是一个示波管视频显示器，又是一个可以观赏工艺品。赞一个！

ZHANGDESHI

造价高于一台商品小电视。

hujingdi

非常感谢您作品参赛！

箫音

楼主太过强大，只能点赞

八兆天空

61年我父亲也做过超袖珍示波管电视机 电路图来自苏联《无线电》杂志 整机大小只有两个缝纫机抽匣那么大 一个装示波管抽匣开孔刚好可以放一个3英寸的管子  另一个装伴音部分和变压器 两个可以分开组合

林强

做的不错啊，不知那个机械扫描电视有没有人做出来

srygg

太牛了，这是一个工艺品啊！

白象

这个养眼，绝对是工艺品。

呀美喋

老兄的684 254 104是电阻680k 250k 100k吧？
能分享pcb文件吗

简易电视机

呀美喋 发表于 2023-1-14 15:50
老兄的684 254 104是电阻680k 250k 100k吧？
能分享pcb文件吗

是的，没错。   

老虎哥01

高水平的制作，预祝比赛取得好成绩。

简易电视机

感谢各位版主、坛友的鼓励和加分。谢谢！

顺发一张我历年来制作的示波管电视机的合图，2007年制作的第一台曾参赛本坛第一届DIY大赛。

LAOYUAN123

非常厉害啊。作品融合了机械设计CAD。eda，木工，电子管等多方面技术。作品精益求精。