Ламповый компьютер своими руками
Обновлено: 06.07.2024
Старый компьютер может пригодиться радиолюбителю. На его основе можно сделать целый измерительный комплекс, в который будут входить программатор микроконтроллеров, осциллограф, генератор сигналов низкой частоты, анализатор спектра.
Программатор
При наличии у компьютера порта LPT можно легко сделать программатор для прошивки микроконтроллеров. Для изделий компании AVR требуется только подключить выводы микросхемы к соответствующим разъемам ПК и подать питание на МК. Схема подключения приведена на рисунке.
Компьютеры на основе электронных ламп появились в 40-х годах XX века. Первая электронная лампа - вакуумный диод - была построена Флемингом лишь в 1904 году, хотя эффект прохождения электрического тока через вакуум был открыт Эдисоном в 1883 году. Вскоре Ли де Форрест изобретает вакуумный триод - лампу с тремя электродами, затем появляется газонаполненная электронная лампа - тиратрон, пятиэлектродная лампа - пентод и т. д. До 30-х годов электронные вакуумные и газонаполненные лампы использовались главным образом в радиотехнике. Но в 1931 году англичанин Винни-Вильямс построил (для нужд экспериментальной физики) тиратронный счетчик электрических импульсов, открыв тем самым новую область применения электронных ламп.
Электронный счетчик состоит из ряда триггеров. Триггер, изобретенный М. А. Бонч-Бруевичем (1918) и - независимо - американцами У. Икклзом и Ф. Джорданом (1919), содержит 2 лампы и в каждый момент может находиться в одном из двух устойчивых состояний; он представляет собой электронное реле. Подобно электромеханическому, оно может быть использовано для хранения одной двоичной цифры.
Использование электронной лампы в качестве основного элемента ЭВМ создавало множество проблем. Из-за того, что высота стеклянной лампы - 7см, машины были огромных размеров. Каждые 7-8 мин. одна из ламп выходила из строя, а так как в компьютере их было 15 - 20 тысяч, то для поиска и замены поврежденной лампы требовалось очень много времени. Кроме того, они выделяли огромное количество тепла, и для эксплуатации "современного" компьютера того времени требовались специальные системы охлаждения.
Чтобы разобраться в запутанных схемах огромного компьютера, нужны были целые бригады инженеров. Устройств ввода в этих компьютерах не было, поэтому данные заносились в память при помощи соединения нужного штеккера с нужным гнездом.
Примерами машин I-го поколения могут служить Mark 1, ENIAC, EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator), - первая машина с хранимой программой. UNIVAC (Universal Automatic Computer). Первый экземпляр Юнивака был передан в Бюро переписи населения США. Позднее было создано много разных моделей Юнивака, которые нашли применение в различных сферах деятельности. Таким образом, Юнивак стал первым серийным компьютером. Кроме того, это был первый компьютер, где вместо перфокарт использовалась магнитная лента.
Поколение второе. Транзисторные компьютеры.
Первые компьютеры на основе транзисторов появились в конце 50-х годов, а к середине 60-х годов были созданы более компактные внешние устройства, что позволило фирме Digital Equipment выпустить в 1965 г. первый мини-компьютер PDP-8 размером с холодильник и стоимостью всего 20 тыс. долларов . Созданию транзистора предшествовала упорная, почти 10-летняя работа, которую еще в 1938 году начал физик теоретик Уильям Шокли. Применение транзисторов в качестве основного элемента в ЭВМ привело к уменьшению размеров компьютеров в сотни раз и к повышению их надежности. И все-таки самой удивительной способностью транзистора является то, что он один способен трудиться за 40 электронных ламп и при этом работать с большей скоростью, выделять очень мало тепла и почти не потреблять электроэнергию.
Одновременно с процессом замены электронных ламп транзисторами совершенствовались методы хранения информации. Увеличился объем памяти, а магнитную ленту, впервые примененную в ЭВМ Юнивак, начали использовать как для ввода, так и для вывода информации. А в середине 60-х годов получило распространение хранение информации на дисках. Большие достижения в архитектуре компьютеров позволило достичь быстродействия в миллион операций в секунду! В то время СССР шел в ногу со временем и выпускал ЭВМ мирового уровня (например "БЭСМ-6").
Сертификат и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Ламповые Компьютеры
Ламповые компьютеры это программируемые цифровые компьютеры, в которых логические цепи построены на основе электронных ламп. Они являлись компьютерами первого поколения, следовали за компьютерами, построенными на основе электромеханических реле, и предшествовали компьютерам второго поколения, построенным на основе дискретных транзисторов. В основном предназначались для больших вычислений.
Первый ламповый компьютер
Компьютер Атанасова — Берри — первое цифровое вычислительное устройство, а также первая вычислительная машина без движущихся частей. Задуманная в 1937 году, машина не была программируемой, и разрабатывалась только в целях решения систем линейных уравнений. В 1942 году она была успешно протестирована. Устройство для хранения промежуточных результатов на основе бумажных карт было довольно ненадёжным. В ABC впервые появились некоторые элементы близкие современным компьютерам, такие как двоичная арифметика и триггеры.
Эниак
ЭНИАК (ENIAC, сокр. от Electronic Numerical Integrator and Computer — Электронный числовой интегратор и вычислитель) — первый электронный цифровой компьютер общего назначения, который можно было перепрограммировать для решения широкого спектра задач. Разработан в 1946 году, вес — 27 тонн. Потребляемая мощность — 174 кВт. На создание ушло 486 804,22 доллара.
В качестве испытания ЭНИАКу первой была поставлена задача по математическому моделированию термоядерного взрыва супер-бомбы по гипотезе Улама-Теллера. Производительность ЭНИАКа была слишком мала для полноценного моделирования, уравнение упростили, игнорируя многие физические эффекты и стараясь хотя бы приблизительно рассчитать лишь первую фазу смеси в одномерном пространстве. Результаты, хоть и очень приблизительные, доказали возможность создания водородной бомбы.
Британский физик Дуглас Хартри в апреле и июле 1946 года решал на ЭНИАКе проблему обтекания воздухом крыла самолета, движущегося быстрее скорости звука. ЭНИАК выдал ему результаты расчётов с точностью до седьмого знака. В 1949 году ЭНИАК использовали для расчёта числа π и e с точностью до 2000 знаков после запятой. А весной 1950 года был произведён первый успешный численный прогноз погоды.
Чарльз Бэббидж
Ча́рльз Бэ́ббидж (1791, Лондон, Англия — 1871) — английский математик, изобретатель первой аналитической вычислительной машины. Сконструировал и построил (1820-22) машину для табулирования (вычисление значений функции при изменении аргумента). В 1833 разработал проект универсальной цифровой вычислительной машины — прообраза современной ЭВМ.
Наверняка многие из вас слышали о мягком и прозрачном звучании ламп, но приобрести готовый ламповый усилитель даже самой простой конструкции может не каждый. Цена на такие девайсы довольно высока и сильно ударит по карману не богатому человеку. По этому рекомендую собрать такой усилок для настольного использования совместно с компьютером самостоятельно, тем более что это не потребует больших затрат и высокой квалификации. Однажды в интернете мне попалась на глаза простая и в то-же время довольно качественная схема на лампах 6н3п и 6п3с.
Схема принципиальная
В первом каскаде используется одна половинка двойного триода 6н3п, в оконечном каскаде стоит лампа 6п3с, межкаскадная связь осуществляется при помощи конденсатора С3, уровень входного сигнала регулируется переменным резистором R1. В качестве источника питания можно взять практически любой анодно-накальный трансформатор, к примеру из старого телевизора или радиолы. Резистор R9 можно и даже нужно заменить на анодный дроссель для снижения пульсаций питающего напряжения. Тут использовал дроссель все из того-же лампового телевизора. Выпрямительные диоды можно с успехом заменить на диодную сборку КЦ405 или нечто аналогичное. Анодное в районе 300 вольт, П-образный фильтр.
Собрав схему на макете и получив хорошие результаты следует браться за оформление девайса. Тут конкретные советы давать не стану, все зависит от ваших возможностей. У меня валялся корпус от неизвестного прибора. Подумав – прикинув решил использовать за основу именно его.
Далее начались слесарно-малярные работы. Боковинки усилка и кожух трансформатора сделал из доски для разделки продуктов напилив нужные детали и покрыв их прозрачным лаком из распылителя, остальные части (шасси, нижнюю стенку и переднюю панель кожуха) изготовил из листовой дюрали покрасив заготовки в черный цвет. Монтаж навесной, это поможет избежать проблем с перегревом и отслоением печатных дорожек.
После почти двухмесячных стараний получился вот такой аппарат. Выходная мощность 2,5 ватта на канал, но пусть вас это не смущает, такой мощности вполне хватает до невозможности разговора в комнате средних размеров. Тем более при работе на компьютере вы сидите рядом с колонками. Звук приятнее чем у той-же 6П14, да и выглядит красивее, одно голубоватое свечение чего только стоит 🙂 Напоследок хочу пожелать удачного повторения данной конструкции и прочих технических успехов! Схему собрал и испытал TIS.
Решил поделиться своей конструкцией лампового усилителя, который собрал для компьютера. В схеме ничего нового нет, стандартная схема, за основу взята схема Борисова из журнала "Радио" за 1976 год №3 стр. 52.
Усилитель дома нагружен на колонки S-90 с сопротивлением 4 Ома. Номинальная мощность усилителя 1,5 - 2 вт, но этой мощности хватает вполне, чтобы раскачать колонки и озвучить комнату.
Усилитель собран в стерео-варианте, на лампах 6Ф5П. Схемы обоих каналов одинаковые и поэтому приведена схема только одного канала.
Схема при правильной сборке не требует налаживания, работает сразу, и можно применять любые имеющиеся лампы, например 6Ф3П, 6Ф4П (выходная мощность в этом случае немного уменьшится), так же не комбинированные лампы 6П14П и во входной части 6Н1П, 6С1П, можно так же ставить пентоды в триодном включении - 6Ж3П, 6Ж5П. Естественно все эти замены с соблюдением цоколёвок ламп.
За внешний вид простите, собрал из того, что было под рукой.
Все детали этого усилителя применяются готовые. В качестве выходных трансформаторов можно использовать распространённые ТВЗ-1-9, выходные трансформаторы от ламповых телевизоров, радиоприёмников. Я использовал трансы от телевизоров с маркировкой ИП4.730.015, первичка которых содержит 3000 витков, вторичка 91. Правда я их немного переделал. Сердечник использовал тот же, сделал новые каркасы и просто разделил первичку на три части по 1000 витков. После намотки первой части первички, изменил направление намотки второй части, потом третью часть мотал в том же направлении, что и первую. Потом все части соединил последовательно. Вторичную обмотку по 91 витку проводом 0,35, мотал после каждой части первички. Потом все три вторичные обмотки соединил параллельно.
Монтаж навесной. Это проще и лучше для звука.
Как я уже говорил, усилитель работает на 4-х омные колонки S-90 и для комнаты мощности усилителя хватает "за глаза", потому, что мощность 2 вт лампового усилителя и 2 вт транзисторного - совершенно разные вещи.
Силовик установлен сверху и закрыт кожухом. Можно применить любой от лампового приёмника, мощностью 60-100 ватт и с напряжением анодной обмотки на холостом ходу 180 - 210 вольт, ну и 6,3 вольта накала.
Выход звуковухи непосредственно подаётся на усилитель. Регулировки тембра я убрал, так как на компе есть эквалайзер, и он здесь без надобности.
Внешний вид усилителя с задней стороны.
При прослушивании старых записей на этом усилителе, появилось совсем другое ощущение, стали различимы инструменты. которых раньше и не слышал, появилась прозрачность в звучании и от прослушивания музыки пропало утомление. Ламповый звук не надоедает в отличие от транзисторного. Конечно лучше использовать "бумажные" динамики, но и на компрессионных тоже чувствуется разница.
Попробуйте собрать, не пожалеете.
Читайте также: