Tracer krivulje cijevi: 10 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:10

Ovo je za sve one entuzijaste i hakere cijevnih pojačala. Htio sam izgraditi cijevno stereo pojačalo na koje bih mogao biti ponosan. Međutim, tijekom ožičenja otkrio sam da su neki 6AU6 jednostavno odbili pristrasnost gdje bi trebali.

Imam 1966. primjerak Priručnika o prijemnim cijevima za RCA i dizajnirao sam sve vrste elektronike otprilike 30 godina, razumijem da je objavljene podatke o uređaju potrebno ponekad uzeti s rezervom. Ali podaci o cijevima objavljeni u ovim knjigama definitivno NISU garancija ponašanja u stvarnom krugu za bilo koji primjerak.

Volim porodične karte malih krivina ploča, kao na gornjoj slici, u knjizi i to je ono što sam htio vidjeti za cijevi koje sam imao. Korištenjem ispitivača cijevi, čak i dobro kalibriranog, visokokvalitetnog, dobit ćete samo jednu točku podataka na jednoj krivulji ploče iz te porodice. Ne znate ni koja je to krivulja. Nije baš osvetljavajuće. Kupovina tragača krivulja na tržištu može biti skupa i rijetka (možda ćete na EBAY -u pronaći stari TEK 570 jednom godišnje po cijeni od 3000 USD ili više), a pronaći ćete ga lokalno.

Pa sam odlučio da napravim jednu. P. S. Ovdje sam dovršio neka poboljšanja ovog TCT-a:

Korak 1: Dizajn kola

Trebao mi je krug koji bi bio relativno jednostavan, ali bi osigurao visoke napone na ploči i ekranu, kao i napon upravljačke mreže stepenastog koraka sa koracima od ½ V, 1 V svaki, itd. Za pogon ploče koristio sam pola sinusnog vala visokonaponski namotaj transformatora budući da sam shvatio da će struja ploče slijediti istu karakterističnu putanju koja ide uz val kao i dolje. Oblik vala ne mora biti precizan, kalibriran ili neki poseban oblik sve dok se neprestano dizao i spuštao. Nije čak ni morao biti dosljedno istog oblika svaki put kad bi se podigao ili spustio. Oblik rezultirajuće krivulje određen je isključivo karakteristikama cijevi koja se ispituje. Ovo je uklonilo svaku potrebu za preciznim visokonaponskim generatorom rampi, ali za ovo sam ipak trebao nabaviti transformator …

Htio sam imati nekoliko cijevnih utičnica za različite postojeće tipove baza, ali na kraju sam se odlučio za četiri: 7 i 9 pin minijaturne plus oktalne utičnice. Uključio sam i 4 -polnu utičnicu za testiranje starih ispravljačkih cijevi.

Generator stepenastog pristranosti je sirast 4-bitni R-2R ljestvičasti digitalno-analogni pretvarač koji pokreće brojač napredovan za talas 60 Hz iz drugog namota na transformatoru.

Napon žarne niti došao je iz transformatora izvađenog iz stare ReadRite cevne provjeravalice iz 1940 -ih koja je pružala mnogo napona žarnih niti od 1,1 V do 110 V I prekidač za njihov odabir.

Pronalaženje načina prebacivanja kako bi se prilagodili svi različiti i razni izlazi na bazi cijevi pokazalo se u najboljem slučaju uzaludnim pa sam izbjegao cijeli problem i upotrijebio zakrpe sa svakim numeriranim pinom i svakim pogonskim signalom izvedenim na 5-putne konektore za banane. To mi je dalo krajnju fleksibilnost veze i spriječilo me da poludim pokušavajući smisliti dobar način prebacivanja.

Konačno, najveća briga bilo je mjerenje struje ploče. Nisam mjerio struju katode jer je to zbir svih struja elemenata uključujući i rešetku ekrana. Mjesto na kojem se mjeri struja ploče (na ploči) podignuto je na oko 400V na vrhu vala. Dakle, nakon podjele napona ploče na 0-6V pomoću razdjelnika otpornika kako bi OP-AMP IC-ovi mogli raditi s njim, bilo je potrebno veliko pojačanje, vrlo dobro uravnoteženo diferencijalno pojačalo. LMC6082 OPM AMP s dvostrukom preciznošću to je učinio vrlo dobro i za podizanje raspona signala uključuje masu tako da se može spojiti kao jedno napajanje.

Očitanja struje i napona ploče tada su se izlazila na BNC konektorima na osciloskop koji je radio u A-B načinu rada, tako da se konačni grafikon ove dvije veličine može prikazati jedan naspram drugog.

Neki ljudi su pisali tražeći jasnu kopiju sheme jer je ona koja se pojavila bila prilično nejasna. Uklonio sam ga i zamijenio PDF verzijom. Zelena linija zatvara cijelo kolo na maloj ručno ožičenoj ploči. Nekoliko dijelova kola proširuje se u koraku 7.

U izgradnji je bilo nekoliko iznenađenja, a o njima ću kasnije.

Korak 2: Izrada prednje ploče

Odlučio sam da ću je izgraditi na aluminijumskim rešetkastim pločama dimenzija 19”x 7” x 1/8”, koje sam slučajno položio. Kasnije će biti podržana drvenom kutijom napravljenom od polica za otpad.

Prva gornja fotografija prikazuje neke od glavnih dijelova postavljenih na ploču radi određivanja dobrog rasporeda. Veliki otvoreni prostor predstavlja mjesto gdje bi se ručno ožičena PCB ploča stavila na mjesto. Pokušano je nekoliko aranžmana. Nakon što sam cijelu ploču obložio slikarskom trakom i označio mjesta bušenja (sve što sam imao bilo je par udaraca za šasiju Greenlee i mala bušilica za pravljenje rupa) izbušio sam sve rupe. Napomena: uvijek počnite s malom (1/16”) probnom rupom, čak i u aluminiju, i radite do veće veličine u koracima. Koristio sam tri veličine svrdla za rupe od 1/2”za konektore za banane. Korištenje središnjeg udarca također je dobra ideja.

Na slici kalem žice služi za prekidač napona sa žarnom niti jer još nije bio odvojen od transformatora.

U ovom trenutku su izbušene rupe za dva transformatora.

Najteža rupa za izradu bila je 9-pinska utičnica jer nisam imao proboj tog promjera, već sam morao koristiti onu za 7-pinsku utičnicu, a zatim je ispiširati na veću veličinu. To je bio posao.

Jedina pravokutna rupa bila je za prekidač za napajanje. Izvađen je i iz okrugle rupe.

Korak 3: Sastavljanje ploče

Prva stvar koju trebate učiniti prije nego što su neki dijelovi na njoj bili je označavanje što je moguće više predmeta na ploči prije postavljanja bilo kojih dijelova. To je učinjeno nekim starim transfernim LetraSet natpisom zaostalim iz školskih dana. Koliko ja znam, ovo se danas može kupiti samo u Engleskoj. Zatim sam ga prekrio u tri sloja prozirnog spreja Varathane premaza. Ne znam koliko će ovo izdržati s vremenom, ali zasad je tako dobro … Koraci na prekidaču sa žarnom niti kasnije su izvedeni ručno jer nisam imao natpise odgovarajuće veličine.

Držač osigurača svijetlo -bež boje nalazi se u gornjem desnom kutu blizu otvora za napajanje gdje prolazi kabel. Ispod toga su neonska kontrolna lampica i prekidač za uključivanje-isključivanje. Možda ćete primijetiti, a možda i nećete primijetiti da je prekidač u podignutom položaju, ali zapravo kaže OFF. Ovaj prekidač je engleski DPST prekidač za napajanje. Svi prekidači za napajanje su UP = OFF/DOWN = ON, kao ovdje u Sjevernoj Americi gdje je obrnuto. Logika koja se ovdje koristi pri postavljanju električnog koda za prekidače za uključivanje/isključivanje je da kada netko slučajno padne na prekidač, veća je vjerojatnost da će primijeniti silu prema dolje nego silu prema gore, pa se smatralo sigurnijim ako se sve što kontrolira taj prekidač ne isključi, a ne uključi.. Nemam pojma zašto je Engleska obrnuto, ali svejedno mi se svidio prekidač. Kada se baci daje vrlo čvrst "Thunk".

Prekidač G2 V služi za odabir napona koji se dovodi na rešetku ekrana. Ovo će kasnije postati lonac. Prekidač G1 Step odabire veličinu koraka mreže (trenutno) ili ½ V koraka od 0 do -7,5V ili 1V koraka od 0 do -15V. Dva BNC konektora označena sa H i V vertikalni su i horizontalni signali dometa. G BNC konektor je talasni oblik mrežnog pogona tako da se po želji može vidjeti. Pogonski naponi su crveni 5-smjerni Banana konektori, a crni su, naravno, spojeni na utičnice utičnice. Svi odgovarajuće numerisani pinovi utičnica su paralelni.

Tipka PUSH TO TEST zatvara vezu s pločicom cijevi koja se testira tako da će ona vući struju samo kada se to od nje zatraži. Nema svrhe okretati leđa samo da biste po mirisu saznali da nešto nije u redu! (Meni ovo ne bi bilo prvi put.)

Korak 4: Sastavljanje ploče

Ploča je komad perforiranog stakloplastike otprilike 2 "x 5". Napravio sam pretpostavku o veličini ploče i tek sam počeo lijepiti dijelove na nju. Moja metoda je da malo napravim - isprobam - napravim malo više - testiram, itd. Ovo sprječava da jedan loš dio/sklop uništi još mnogo toga sa svim u trenu. Vijčane stezaljke pričvršćene su dvokomponentnim epoksidnim ljepilom jer na dnu nema bakrenog kruga za lemljenje kao što je to uobičajeno kućište.

Krug je ožičen ručno pomoću PTP tehnologije. To je tehnologija "od tačke do tačke". Grubo, ali bilo koji akronim zvuči kao visokotehnološki, zar ne? Lijevo od malog hladnjaka vide se dva identična otpornika od 1 megohma. Ovo sam prvi put upotrijebio za otpornike za pad napona struje ploče R3 i R4. Kao što će se vidjeti u koraku 7, oni su morali biti zamijenjeni. Krug nije lijep na dnu, ali tada nisam išao za urednošću u ovom koraku.

Korak 5: O da … zakrpe

Isekao sam neke neupotrebljive ispitne vodove merača na otprilike 7 inča i zalemio čepove od banane na oba kraja. Ti vodiči su napravljeni od neke sjajne fleksibilne žice koju biste morali dugo da kupite. Utikači: jedan crveni i jedan crni kao što vidite. Crvena je za kraj pogona, a crna za kraj utičnice utičnice, nije važno, ali činilo se bolje da odgovaraju bojama konektora koje sam imao. Tako sam svjesna mode.

Znajući da ću morati potvrditi kalibraciju mjerenja struje ploče potpuno drugačijom metodom, napravio sam zakrpu za katodu s razlikom. Pokazujem ga malom kutijom sa prekidačem. Unutar kutije nalazi se otpornik od 10 Ohma koji se može uključiti u krug ili van njega. "Pogon" katode je zapravo samo veza sa masom (0V). Kad se otpornik uključi "in", na katodni kraj flastera može se postaviti opseg i mjeriti stvarna katodna struja triode kako bi se potvrdilo šta crta njegova ploča. To pretpostavlja da je mreža uvijek pod negativnim naponom. Obično je otpornik isključen. Kada se prekidač okrene naprijed -natrag tijekom ispitivanja, može se vidjeti razlika u struji ploče s cijelom porodicom krivulja koje se pomaknu malo gore -dolje. Učinak je toliko mali (možda 2-4%) da nema prave razlike u odnosu na motiv mjerenja cijevi, ali ilustrira da čak i otpornik od 10 Ohma u katodi može napraviti vidljivu promjenu.

Korak 6: Vjenčanje štampane ploče sa ostatkom

Ploča koristi vijčane stezaljke za spajanje žica kako bih mogao ukloniti ploču za daljnju konstrukciju/izmjenu nakon testiranja njenih dijelova. Stavio sam ga na šarke na jednom kraju, a na drugi s ravnim, tako da ga mogu podići za pristup s druge strane radi brzih mjerenja ili izmjena bez potrebe za odvajanjem milijun žica.

Uglavnom toplina nije bila briga, ali sam radi sigurnosti stavio niskonaponski pozitivni regulator na mali hladnjak. Ti 3-terminalni regulatori, poput 7805 koje sam koristio, mogu rasipati oko 1 W bez hladnjaka, ali uvijek je dobro držati stvari hladnima kad za to postoji prilika. Njegov uzemljeni terminal je pristran do +10V s 2N3906 tranzistorom i nekoliko otpornika. To daje +15V na koje radi diferencijalno pojačalo. Ovo je dobar način da dobijete voltažu iz nekog od uobičajenih regulatora. Varijabilnost ili programiranje se može postići na isti način korištenjem lonca ili D/A pretvarača umjesto jednog od otpornika. Budući da je iz Xfrmr -a dostupan niz izmjeničnih napona, bilo je lako odabrati napon za ovaj regulator. 25V je bilo to. A budući da crpi tako malo struje, polutalasno ispravljanje nije uspjelo opskrbiti regulator.

Kao što možete vidjeti na slici, počeo sam povezivati ožičenje umjesto da ih sve povežem plastičnim vezicama. Uvijek sam se divio izgledu dobro vezanog pojasa i htio sam ga isprobati ovdje, ali nigdje nije bilo trake za vezanje. Možda neki od vas znaju gdje se to može dobiti. Koristio sam neki konac za vez koji mi je žena predložila da prevuče grumen voska. Za pojaseve sam koristio standardne čvorove za vezanje. Za one koji su voljni naučiti ovu tajnovitu umjetnost, Googling „vezanje pojaseva“otvara nekoliko web stranica s uputama.

Stari čitač cijevi ReadRite imao je zanimljivu metodu kalibracije. Stavljanjem krajeva keramičkog lonca preko dijela primarnog namota i spajanjem brisača na izvor mrežnog napona, napon na kojem je tester radio mogao bi se podesiti iznad ili ispod nominalnog kako bi se riješile lokalne promjene u naponu zida koje se mogu dogoditi s vremena na vrijeme. (Sjetite se da su ove stvari dizajnirane i korištene u doba Drugoga svjetskog rata.) Pa, ovaj lonac je jednostavno morao biti uključen ovdje jer je transformator dizajniran tako da niti jedan kraj namotaja tog dijela nije bio pri nominalnom mrežnom naponu pa se nije mogao koristiti kao- je. Taj lonac, koji se prilično zagrijava, može se vidjeti kao bijeli predmet koji drže perforirani vodoinstalateri metalnim trakama u blizini transformatora.

Kad sam otkrio koji su sve anonimni vodiči na starom ReadRite transformatoru sa žarnom niti, otkrio sam, naravno, da ima visokonaponski namot! Tako je moj izvor napona na ploči riješen i eliminirao sam jedan transformator.

Korak 7: Malo više o krugu

Generator pristranosti: Kako bi stvari bile relativno jednostavne i slabe struje, korištena je CMOS logika serije 4000. Ove stvari koje su bile sveprisutne 1980 -ih radit će na bilo kojem naponu od 3V do 18V. To znači da snaga može biti bilo gdje u tom rasponu, može se promijeniti ako je potrebno i zapravo će raditi čak i ako na njoj postoje velike količine valovitosti ili druge buke. Odličan je za aplikacije na baterije. Danas se može kupiti na bilo kojoj od uobičajenih prodajnih mjesta (Mouser, Digi-Key, itd.) Čak i ako ne proizvode sve vrste koje su koristile. Takođe privlači snagu čučnja. Zato sam upotrijebio 4040 12-bitni brojač koji sam ležao kao 4-bitni brojač za iskoračenje napona prednapon. Veličina koraka se mijenja promjenom napona razvodnika za njega. Budući da napon pristranosti cijevi mora biti negativan, brojač radi između zemlje kao njene pozitivne šine i negativne šine za drugi kraj. Pin "VDD" je tako uzemljen. TIP 107 s mrežom pristranosti sličnom 7805 opskrbljuje minus volt napajanja pin -om čipova “VSS”. Prekidač montiran na ploču sa loncima za svaki raspon kalibrira najveću generiranu pristranost. Brojač pokreće jeftine otporničke ljestve R-2R kako bi napravio jednostavan Dig-Analog pretvarač, a zatim izlazi na banana konektor.

Pojačalo struje ploče: Budući da se struja ploče mjeri pomoću otpornika od 100 Ohma, R1 u nizu s pločom, njegov napon je povišen na oko 400V. Urađen je s dva razdjelnika otpornika, po jednim za svaki kraj otpornika od 100 Ohma. Prikazuje se kao R3, R4, R5. R6 na shemi i lonac male vrijednosti i postavljen blizu gumba Push To Test na shemi. Lonac balansira ova dva razdjelnika tako da izlaz pojačala čita nulu kada u ploču cijevi teče nulta struja. Prvo sam koristio neke stare otpornike velike vrijednosti za R3, R4, ali kad sam isprobao krivulje, više sam ličio na balone riječi nego na pojedinačne redove. Uključujem sliku onoga što sam vidio. Također možete vidjeti da je ekran malo zgnječen u osnovnu liniju. Promijenio sam ove otpornike u modernije 5% otpornike i ponovno ih kalibrirao. Ista stvar, ali malo manje. Svakoj krivulji na ekranu je potrebno 1/120 sekundi da se ucrta, pri čemu se tačka opsega prvo penje uz krivulju, a zatim se vraća istim putem. Ali između ta dva izleta otpornik bi se zagrijao, a zatim dovoljno ohladio da promijeni vrijednost! Otpornici će mijenjati vrijednost ovisno o temperaturi, ne mnogo, ali će to učiniti. Nisam mislio da se to može dogoditi tako brzo, ali ponovno mijenjanje na 1% vrsta metalnog filma u velikoj mjeri je riješilo problem.

Pojačalo je konvencionalno diferencijalno pojačalo koje se koristi za instrumentaciju, ali s prekidačem za promjenu pojačanja koji mu daje dva raspona izlaza i dva lonca za kalibraciju raspona. To daje izlazne vage 2V/1mA i 2V/10mA.

Mrežni pogonski sklop ekrana jednostavno je filtrirani lonac obješen o ispravljeni izvor napona ploče s visokonaponskim tranzistorima kao emitera koji prati napon u konektor banane. Filter je prilično spor i potrebno mu je nekoliko sekundi da se slegne pri pomicanju dugmeta za lonce.

Korak 8: Operacija

Uključio sam ga.

Nakon što se dim očistio … kolo je radilo iznenađujuće dobro. Otkrio sam da je ravnoteži diferencijalnog pojačala potrebno oko 20 minuta zagrijavanja da se prilično dobro smiri. Nakon tog vremena balansni lonac od 25 Ohma morao je biti podešen tako da daje vrlo vodoravnu liniju na opsegu kada ne teče struja ploče. Nakon nekog vremena prilagođavanja na ploči svaki put kad sam koristio jedinicu, uklonjena je sa ploče i pojavljuje se kao smeđe dugme srednje veličine u blizini konektora za crvenu bananu. Ne znam zašto to nisam učinio ranije.

Prikazano je nekoliko snimaka ekrana krivulja.

Budući da se svaka krivulja na zaslonu generira za 1/60 sekunde, a skeniranje ima 16 prije nego što se ponovi, tada se skeniranje vrši brzinom od oko 4 skeniranja u sekundi. Ovo treperenje radi, ali nije baš zabavno pri pokušaju mjerenja. Jedno rješenje je snimiti svaku ploču s dugotrajnom ekspozicijom na kameri. Ili … upotrijebite opseg memorije. Ono što vidite je staro, ali dobro - HP 1741A analogni opseg za skladištenje sa promenljivom postojanošću. Zaslon će procvjetati nakon nekog vremena, ali otprilike 30 sekundi predstavlja vrlo pregledan grafikon. Pohranit će ekran, koji se ne prikazuje, satima. U redu je.

Prikazani su snimci krivulja za pentodu 6AU6A, kao i za triodu 6DJ8. 6DJ8 ima faktore skale od 50 V / podjelu vodoravno i 10 mA / podjelu okomito, dok 6AU6A ima faktor skale 50 V / podjelu vodoravno i 2,5 mA / podjelu okomito. Ovi faktori razmjere su kombinacija izlaznog raspona pratilaca krivulje i vertikalne osjetljivosti birane na opsegu. Nula je u svim slučajevima donji lijevi kut ekrana. Snimljene su jednostavno držanjem kamere blizu ekrana opsega. Nakon što sam ovo neko vrijeme trpio, odlučio sam poduzeti drastične mjere i izmislio sam STVARNO sirastu metodu držanja kamere pričvršćene za nišan ….više vodoinstalatera vezanih. Kamera se ugrađuje u nju kratkim vijkom od 1/4”kroz dno u otvor za montažu. Usmjeravanje kamere značilo je izvrtanje trake kako treba. Očigledno, ne mogu pokazati kameru na ovom nosaču jer je bila potrebna za snimanje!

Korak 9: Okvir i završni članak

Kutija je, kao i svi drugi dijelovi ovog projekta, sastavljena od otpadnog materijala pri ruci. To je jednostavna četverostrana kutija bez dna, ali sa navojnim gumenim nogama. Komadi su ubodnom pilom izrezani iz police za knjige od iverice koja je imala 3 strane prekrivene istim furnirom kao gornja i donja strana. Rezovi su napravljeni imajući na umu da rubovi furnira trebaju biti prikazani na prednjoj strani kutije. Rubovi bez fasade neizbježno su prikazani na stražnjoj i donjoj strani. Komadići se drže zajedno s vijcima od iverice koji su ostali iz nekih Ikeinih kuhinjskih ormara od prije 10 godina. Glave vijaka prekrivene su bijelim plastičnim poklopcima glave vijka iz istog izvora, a zatim obojene crnom bojom s trajnim markerom. Za izradu kutije trebalo je oko 2 i pol sata.

Korak 10: Konačno

Jedinica je odgovorila na moja pitanja o pristranosti 6AU6A i dozvolila mi da prilagodim dizajn pojačala tako da uzmem u obzir stare cijevi. Jednostavno rečeno, s godinama se sve lošije ponašaju.

Očigledno bi se jedinica mogla poboljšati sa više zvona i zvižduka. Bilo bi dobro imati digitalni mjerač napona na ploči koji između ostalog prikazuje napon na mreži ekrana koji se bira s tom tipkom. Također sve veći i veći rasponi pristranosti upravljačke mreže ili veličine koraka. I dok smo već kod toga, kako bi bilo da snimite zaplet u internu memoriju kako biste ga mogli prenijeti na računalo. Možda bi tragač krivulja mogao biti zasnovan na Windowsu i doći s mišem. Tada bi se testovi mogli obaviti s bilo kojeg mjesta s internetskom vezom. Ili možda nije. P. S. Ovdje sam dovršio nekoliko poboljšanja ovog TCT-a: