Tracer krivulje cijevi: 10 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:39

Ovo je za sve one entuzijaste i hakere cijevnih pojačala. Htio sam izgraditi cijevno stereo pojačalo s kojim bih se mogao ponositi. Međutim, tijekom ožičenja otkrio sam da su neki 6AU6 jednostavno odbili pristrati gdje bi trebali.

Imam primjerak Priručnika o cijevima za prijemnik iz RCA -e iz 1966. i budući da sam 30 godina dizajnirao sve vrste elektronike, razumijem da je objavljene podatke o uređaju ponekad potrebno uzeti s mrvicom soli. Ali podaci o cijevi objavljeni u ovim knjigama definitivno NISU jamstvo ponašanja u stvarnom krugu za bilo koji primjerak.

Volim obiteljske karte malih krivulja 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 među tom obitelji. A ni ne znate koja je to krivulja. Nije jako prosvjetljujuće. Kupnja mjerila krivulja na tržištu može biti skupa i rijetka (možda ćete na EBAY -u pronaći stari TEK 570 jednom godišnje za 3000 USD ili više), a lokalno je nemoguće pronaći.

Pa sam odlučio izgraditi jedan. p.s. Ovdje sam dovršio neka poboljšanja ovog TCT-a:

Korak 1: Dizajn kruga

Trebao mi je krug koji bi bio relativno jednostavan, ali bi osiguravao visoke napone na ploči i ekranu, kao i napon upravljačke mreže s stepenastim korakom od ½ V, po 1 V itd. Za pogon ploče upotrijebio sam pola sinusnog vala namota transformatora visokog napona budući da sam shvatio da će struja ploče slijediti isti karakteristični put koji 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 utičnica za cijevi za različite postojeće tipove baza, ali na kraju sam se odlučio za četiri: minijaturne utičnice sa 7 i 9 pinova plus oktalne utičnice. Uključio sam i 4 -polnu utičnicu za ispitivanje starih ispravljačkih cijevi.

Generator stupnjevitog pristranosti je siravi 4-bitni digitalno-analogni pretvarač R-2R ljestvičastog pogona kojeg pokreće brojač napredovan valom od 60 Hz iz drugog namota na transformatoru.

Napon žarne niti došao je iz transformatora izvađenog iz starog uređaja za provjeru cijevi ReadRite iz 1940 -ih koji je osiguravao mnoge napone žarnih niti od 1,1 V do 110 V I prekidač za njihov odabir.

Pronalaženje načina prebacivanja koji bi prilagodio sve različite i razne spojeve na bazi cijevi pokazalo se u najboljem slučaju uzaludnim pa sam izbjegao cijeli problem i upotrijebio zakrpne kabele 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 dobru metodu prebacivanja.

Konačno, najveća briga bilo je mjerenje struje ploče. Nisam mjerio struju katode jer je to zbroj SVIH struja elemenata uključujući rešetku zaslona. Mjesto na kojem se mjeri struja ploče (na ploči) povišeno 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 dual-precizni OP-AMP to je učinio vrlo dobro i za podizanje raspona signala uključuje masu tako da se može spojiti kao jedno napajanje.

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

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

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

Korak 2: Izrada prednje ploče

Odlučio sam da ću je izgraditi na aluminijskoj rešetki od 19”x 7” x 1/8”thk koju sam slučajno položio. Kasnije će ga podupirati drvena kutija izrađena 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 stavila na zastoj. Pokušano je nekoliko aranžmana. Nakon što sam cijelu ploču obložio slikarskom trakom i označio točke bušenja (sve što sam imao bilo je par udaraca za šasiju Greenlee i mala bušilica za izradu 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 izbušene su rupe za dva transformatora.

Najteža rupa za napraviti bila je 9-polna utičnica jer nisam imala proboj tog promjera, već sam morala upotrijebiti onu za 7-polnu utičnicu, a zatim je izrezati 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 na njoj bili bilo kakvi dijelovi bila je označavanje što je moguće više predmeta na ploči prije postavljanja bilo kojih dijelova. To je učinjeno nekim starim prijenosnim 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 to s vremenom izdržati, ali zasad je 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 u blizini otvora za ulaz napajanja gdje prolazi kabel. Ispod toga su neonska kontrolna svjetiljka 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 tamo 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 jest da kada netko slučajno padne na prekidač, veća je vjerojatnost da će primijeniti sila prema dolje nego sila prema gore, pa se smatralo sigurnijim ako se sve što se kontrolira pomoću tog prekidača isključi, a ne uključi.. Nemam pojma zašto je Engleska obrnuto, ali svejedno mi se svidio prekidač. Kada se baci daje vrlo čvrstu "Thunk".

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

Gumb PUSH TO TEST zatvara vezu s pločom cijevi koja se testira tako da će ona imati struju samo kada se to od nje zatraži. Nema smisla okretati se leđima samo da biste samo mirisom 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 je metoda malo izgraditi - isprobati - izgraditi malo više - testirati itd. To sprječava da jedan loš dio/sklop uništi još mnogo toga sa svim tim 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 točke do točke". 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 se morali zamijeniti. Krug nije lijep na dnu, ali tada nisam išao za urednošću u ovom koraku.

Korak 5: O da … žice zakrpe

Isekao sam neke neupotrebljive ispitne vodove mjerača na otprilike 7”duljine i lemio čepove banane na oba kraja. Ti su vodiči izrađeni od sjajne fleksibilne žice koju biste morali dugo kupiti. 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 zapravo je samo spajanje na masu (0V). Kad se otpornik uključi "in", na katodni kraj zakrpe može se postaviti opseg i mjeriti stvarna katodna struja triode kako bi se potvrdilo što crta njegova ploča. To pretpostavlja da je mreža uvijek pod negativnim naponom. Obično je otpornik isključen. Kad se prekidač prebaci naprijed -natrag tijekom ispitivanja, može se vidjeti razlika u struji ploče s cijelom obitelji krivulja koje se pomaknu malo gore -dolje. Učinak je toliko mali (možda 2-4%) da nema nikakve 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 tiskane ploče s ostatkom

Ploča koristi vijčane stezaljke za spajanje žica kako bih mogao ukloniti ploču za daljnju izgradnju/izmjenu nakon testiranja njezinih dijelova. Stavio sam ga na šarke s jedne strane i ravne na drugom kraju kako bih ga mogao podići za pristup s druge strane radi brzih mjerenja ili izmjena bez potrebe za odvajanjem milijuna 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 raspršiti oko 1 W bez hladnjaka, ali uvijek je dobro držati stvari hladnima kad za to postoji mogućnost da to učinite jeftino. 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 bilo koji napon koji volite iz jednog od tih uobičajenih regulatora. Promjenjivost ili programiranje može se 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. Bilo je to 25V. A budući da crpi tako malo struje, poluvalno 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 kabela 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 žele naučiti ovu tajnovitu umjetnost, Googling "vezanje pojaseva" donosi 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 ispitivač 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 projektiran tako da niti jedan kraj namota tog dijela nije bio pri nominalnom mrežnom naponu pa se nije mogao koristiti kao je. Taj lonac, koji se prilično zagrije, može se vidjeti kao bijeli predmet koji drže metalne trake perforiranih vodoinstalatera 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 prisutne 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. Izvrstan 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. Također privlači snagu čučnja. Stoga sam upotrijebio 4040 12-bitni brojač koji sam imao okolo kao 4-bitni brojač za iskoračenje napona prednapon. Veličina koraka mijenja se promjenom napona razvodnika za njega. Budući da napon pristranosti cijevi mora biti negativan, brojač radi između tla kao njegove pozitivne tračnice i negativne šine za drugi kraj. Pin "VDD" je tako uzemljen. TIP 107 s mrežom pristranosti sličnom 7805 napaja minus opskrbne volte na pin "VSS" čipova. Prekidač montiran na ploču s loncima za svaki raspon kalibrira najveću generiranu pristranost. Brojač pokreće jeftine ljestve otpornika R-2R kako bi napravio jednostavan Dig-Analog pretvarač, a zatim izlazi na banana konektor.

Pojačalo pločaste struje: Budući da se struja ploče očitava otpornikom 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 uravnotežuje ta dva razdjelnika tako da izlaz pojačala očitava nulu kada u ploču cijevi teče nulta struja. Prvo sam upotrijebio neke stare otpornike velike vrijednosti za R3, R4, ali kad sam isprobao krivulje, više sam ličio na balone s riječima nego na pojedinačne retke. Uključujem sliku onoga što sam vidio. Također možete vidjeti da je zaslon 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 zaslonu potrebno je 1/120 sekundi da se ucrta, pri čemu se točka opsega prvo penje uz krivulju, a zatim se vraća istim putem. Ali između ta dva izleta otpornik bi se zagrijao, a zatim ohladio dovoljno da promijeni njihovu 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 uvelike je riješilo problem.

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

Mrežni pogonski sklop ekrana jednostavno je filtrirani lonac koji je obješen o izvor napona s ispravljene ploče s visokonaponskim tranzistorom kao sljedbenikom emitera za pogon napona u konektor banane. Filter je prilično spor i potrebno mu je nekoliko sekundi da se slegne pri pomicanju gumba za lonce.

Korak 8: Operacija

Uključio sam ga.

Nakon što se dim očistio … krug je radio 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 s 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 snimki zaslona krivulja.

Budući da se svaka krivulja na zaslonu generira u 1/60 sekunde, a skeniranje ima 16 prije nego što se ponovi, tada se skeniranje vrši pri približno 4 skeniranja u sekundi. Ovo bljeskanje radi, ali nije baš zabavno pri pokušaju mjerenja. Jedno je rješenje snimiti svaku plohu s dugotrajnom ekspozicijom na fotoaparatu. Ili … upotrijebite opseg prostora za pohranu. Ono što vidite je staro, ali dobro - analogni memorijski opseg za pohranu HP 1741A s promjenjivom postojanošću. Zaslon će procvjetati nakon nekog vremena, ali otprilike 30 sekundi prikazuje vrlo pregledan grafikon. Pohranit će zaslon, koji se ne prikazuje, satima. U redu je.

Prikazani su snimci krivulja za pentodu 6AU6A, kao i za triodu 6DJ8. 6DJ8 ima faktor 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 razmjera su kombinacija izlaznog raspona mjerila krivulje i vertikalne osjetljivosti birane na opsegu. Nula je u svim slučajevima donji lijevi kut zaslona. Snimljene su jednostavno držanjem fotoaparata u blizini zaslona. Nakon što sam to neko vrijeme trpio, odlučio sam poduzeti drastične mjere i izmislio sam STVARNO sirastu metodu držanja kamere pričvršćene za nišan ….više vodoinstalatera vezano. Kamera se u nju ugrađuje 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 s navojnim gumenim nogama. Komadići su ubodnom pilom izrezani iz police za knjige od rezervnih iverica koja je imala 3 strane prekrivene istim furnirom kao gornja i donja strana. Rezovi su napravljeni imajući na umu da rubovi furnira trebaju biti vidljivi na prednjoj strani kutije. Na stražnjoj i donjoj strani neizbježno je prikazan neobloženi rub. 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 vijaka 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 dopustila mi da prilagodim dizajn pojačala tako da uzmem u obzir stare cijevi. Jednostavno rečeno, s godinama se ponašaju sve lošije.

Očito bi se jedinica mogla poboljšati s više zvona i zvižduka. Bilo bi dobro imati digitalni mjerač napona na ploči koji između ostalih označava napon na mrežnoj mreži s tim gumbom. Također sve veći i veći rasponi pristranosti upravljačke rešetke ili veličine koraka. A dok smo već kod toga, kako bi bilo snimiti zaplet u internu memoriju kako bi se mogao prenijeti na računalo. Možda bi tragač krivulja mogao biti zasnovan na sustavu Windows 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: