Buiskromme -opsporing: 10 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:29

Dit is vir al die tube amp -entoesiaste en hackers daar buite. Ek wou 'n buis stereo versterker bou waarop ek trots kan wees. Maar in die loop van die bedrading het ek gevind dat sommige 6AU6's net geweier het om vooroordeel te maak waar hulle moet.

Ek het 'n kopie uit 1966 van die RCA Receiving Tube Manual en het al ongeveer 30 jaar elektronika van alle soorte ontwerp, maar ek verstaan dat die gepubliseerde data op 'n toestel soms met 'n bietjie sout geneem moet word. Maar die buisdata wat in hierdie boeke gepubliseer word, is beslis geen waarborg vir gedrag in 'n werklike kring vir enige monster nie.

Ek hou van die klein bordkurwe -familiekaarte, soos op die foto hierbo, in die boek, en dit is wat ek wou sien vir die buise wat ek gehad het. Met behulp van 'n buis-toetser, selfs 'n goed gekalibreerde, hoë kwaliteit, gee u slegs een datapunt op een plaatkromme onder die familie. En jy weet nie eers watter kromme dit is nie. Dit is nie baie verhelderend nie. Dit kan baie duur en skaars wees om 'n kromme -spoorsnyer op die mark te koop (u kan een keer per jaar 'n ou TEK 570 op EBAY vind vir $ 3000 of meer) en dit is moontlik om dit plaaslik te vind.

Daarom het ek besluit om een te bou. P. S. Ek het hier 'n paar verbeterings aan hierdie TCT voltooi:

Stap 1: Die kringontwerp

Ek het 'n stroombaan nodig wat relatief eenvoudig sou wees, maar 'n hoë plaat- en skermroosterspanning sou bied, sowel as 'n trappende beheerspanning met trappe van ½ V, 1V elk, ens. Vir die plaataandrywing gebruik ek 'n halwe sinusgolf reguit 'n hoogspanningstransformator wat draai, aangesien ek besef het dat die plaatstroom dieselfde kenmerkende pad sou volg as die golf opkom as om af te kom. Die golfvorm hoef nie presies, gekalibreer of 'n spesifieke vorm te wees nie, solank dit op 'n nie-abrupte manier opstaan en val. Dit hoef nie eens konsekwent dieselfde vorm te hê elke keer as dit opstaan of val nie. Die vorm van die kromme word uitsluitlik bepaal deur die eienskappe van die buis wat getoets word. Dit het die behoefte aan 'n presiese hoogspanningsopritgenerator uitgeskakel, maar ek moes nog steeds die transformator hiervoor bekom …

Ek wou verskeie buis -voetstukke hê vir die verskillende bestaande basistipes, maar het uiteindelik op vier: 7 en 9 -pen miniatuur plus oktale voetstukke gekom. Ek het ook 'n 4 -pen aansluiting ingesluit om ou gelykrigterbuise te toets.

Die getrapte vooroordeelgenerator is 'n kaasagtige 4-bis R-2R leer-tipe digitaal-na-analoog-omskakelaar, aangedryf deur 'n toonbank wat deur die 60 Hz-golf van 'n ander winding op die transformator gevorder word.

Die filamentspanning kom van 'n transformator wat uit 'n ou ReadRite -buismeter uit die veertigerjare geruk is, wat baie filamentspannings van 1,1 V tot 110 V EN 'n skakelaar verskaf het om dit te kies.

Dit was in die beste geval nutteloos om 'n skakelmetode te vind om al die uiteenlopende buisboute in te pas, maar ek het die hele probleem vermy en patchkoorde gebruik met elke genommerde pen en elke dryfsein wat na die 5-rigting piesangverbindings gebring word. Dit het my die uiteindelike buigsaamheid gebied en het my daarvan weerhou om geestelik te probeer om 'n goeie skakelmetode uit te vind.

Uiteindelik was die grootste bekommernis om die plaatstroom te meet. Ek het nie die katodestroom gemeet nie, aangesien dit die som is van ALLE elementstrome, insluitend die skermrooster. Die plek waar die plaatstroom gemeet word (op die plaat) is aan die bokant van die golf tot ongeveer 400V verhef. Na die verdeling van die plaatspanning tot 0-6V met 'n weerstandsverdeler sodat OP-AMP IC's daarmee kon werk, was 'n groot, baie gebalanseerde differensiële versterker nodig. Die LMC6082 OP-AMP met dubbele presisie het dit baie goed gedoen.

Beide plaatstroom- en plaatspanningslesings is dan op BNC-aansluitings na 'n ossilloskoop uitgevoer wat in die AB-modus werk, sodat die finale grafiek van hierdie twee hoeveelhede teen mekaar geteken kan word.

Sommige mense het geskryf om 'n duidelike kopie van die skematiese weergawe, aangesien die een wat verskyn het redelik vaag was. Ek het dit verwyder en vervang met 'n PDF -weergawe. Die groen lyn omsluit die hele kring op die klein bedrade kringbord. 'N Paar dele van die kring word uitgebrei in stap 7.

Daar was 'n paar verrassings in die konstruksie, en ek sal later daaroor praat.

Stap 2: Maak die voorpaneel

Ek het besluit ek bou dit op 'n aluminiumrakrak van 19 x 7 x 1/8 duim wat ek toevallig gelê het. Dit sou later ondersteun word deur 'n houtkas gemaak van afvalrakke.

Die eerste foto hierbo toon 'n paar van die belangrikste dele op die paneel om 'n goeie rangskikking te bepaal. Die groot oop ruimte verteenwoordig waar 'n handbedrade PCB op standpunte geplaas sou word. Verskeie reëlings is probeer. Nadat ek die hele paneel met kleeflint bedek en boorpunte gemerk het (al wat ek gehad het, was 'n paar Greenlee -onderstampe en 'n klein boorpers om gate mee te maak) het ek alle gate geboor. Let wel: begin altyd met 'n klein (1/16”) proefgat, selfs in aluminium, en werk tot die groter grootte in trappe. Ek het drie groottes boorpunte gebruik om die 1/2 gate vir die piesangverbindings te maak. Die gebruik van 'n middelpunt is ook 'n goeie idee.

In die prentjie staan 'n spoel draad in vir die filamentspanningskakelaar, aangesien dit nog nie van die transformator geskei was nie.

Daar is op hierdie stadium gate vir twee transformators geboor.

Die moeilikste gat om te maak was die gat met 'n 9-pen, aangesien ek nie 'n stomp met die deursnee gehad het nie, maar die een vir die 7-pen-gatgat moes gebruik, en dit dan in 'n groter formaat moes uitstuur. Dit was 'n werk.

Die enigste reghoekige gat was vir die kragskakelaar. Dit is ook uit 'n ronde gat ingedien.

Stap 3: Monteer die paneel

Die eerste ding wat ek moes doen voordat daar dele was, was om soveel as moontlik items op die paneel te merk voordat ek enige onderdele monteer. Dit is gedoen met 'n paar ou LetraSet -letters wat oorgebly het van skooldae af. Sover ek weet kan dit deesdae slegs in Engeland gekoop word. Ek bedek dit dan met drie lae deursigtige Varathane -spuitlaag. Ek weet nie hoe duursaam dit mettertyd sal wees nie, maar tot dusver so goed … Die stappe op die gloeidraadskakelaar is later met die hand gedoen, aangesien ek geen letters van die regte grootte gehad het nie.

Die ligte beige sekuriteitshouer is in die regter boonste hoek naby die ingangsgat waar die koord gaan. Hieronder is die neon-stuurlamp en die aan-uit-skakelaar. U mag al dan nie agterkom dat die skakelaar in die boonste posisie is, maar dit sê eintlik AF. Hierdie skakelaar is 'n Engelse DPST -skakelaar. Alle kragskakelaars daar is UP = OFF/DOWN = ON nie soos hier in Noord -Amerika waar dit andersom is nie. Die logika wat gebruik word by die instelling van die elektriese kode vir AAN/UIT -skakelaars hier, is dat as 'n mens per ongeluk teen 'n skakelaar val, dit meer geneig is om afwaartse krag as opwaartse krag uit te oefen, en dit word dus veiliger geag as alles wat deur die skakelaar beheer word, afgeskakel word, nie AAN. Ek het geen idee hoekom Engeland andersom is nie, maar ek het in elk geval van die skakelaar gehou. As dit gegooi word, gee dit 'n baie soliede 'Thunk'.

Die G2 V -skakelaar is om die spanning te kies wat aan die skermnetwerk verskaf word. Dit sou later 'n pot word. Die G1 Step -skakelaar kies die grootte van die roosterstap (tans) óf ½ V -trappe van 0 tot -7.5V óf 1V -trappe van 0 tot -15V. Die twee BNC -verbindings met die naam H en V is vertikale en horisontale seine na die omvang. Die G BNC -aansluiting is die golfvorm van die rooster, sodat u dit kan sien indien nodig. Die drywingspannings is die rooi 5-rigting Banana-aansluitings en die swartes is natuurlik aan die voetstukke vasgemaak. Al die ooreenstemmende genommerde penne is parallel.

Die PUSH TO TEST -knoppie sluit die verbinding met die plaat van die buis wat getoets word, sodat dit slegs stroom sal trek wanneer dit gevra word. Daar is geen rede om jou rug te draai net om uit te vind net deur die reuk dat iets nie reg is nie! (Dit sou nie die eerste keer vir my wees nie.)

Stap 4: Monteer die stroombaan

Die bord is 'n stuk geperforeerde veselglas ongeveer 2 "x 5". Ek het 'n raai gemaak oor die grootte van die bord, en ek het net dele daarop begin plak. My metode is om 'n bietjie te bou - dit te toets - 'n bietjie meer te bou - dit te toets, ens. Dit voorkom dat een slegte deel/stroombaan blitsvinnig baie meer vernietig. Die skroefklemstroke word vasgehou met tweeledige epoxygom, aangesien daar geen koperbaan aan die onderkant is om dit mee te soldeer soos gewoonlik nie.

Die kring is met die hand bedraad met behulp van PTP-tegnologie. Dit is 'punt-tot-punt' tegnologie. Onbeskof, maar enige akroniem laat dit hoogtegnologies klink, nie waar nie? Net links van die klein koellichaam kan twee identiese 1megohm -weerstande gesien word. Dit is wat ek die eerste keer gebruik het vir die plaatstroomspanningsweerstands R3 en R4. Soos in stap 7 gesien sal word, moes dit vervang word. Die kring is nie mooi onderaan nie, maar dan was ek nie van plan om netjies te wees in hierdie stap nie.

Stap 5: O ja … die pleisterdrade

Ek het 'n paar onbruikbare meter meetkabels in ongeveer 7 lengtes gekap en piesangproppe aan beide kante gesoldeer. Die leidrade word gemaak met 'n wonderlike buigsame draad wat u ver moet gaan koop. Die proppe: een rooi en een swart soos u kan sien. Die rooi is vir die einde van die aandrywing en die swart vir die uiteinde van die aansluitpen, dit maak nie saak nie, maar dit lyk beter dat dit ooreenstem met die kleure van die verbindings wat ek gehad het. Ek is so modebewus.

Omdat ek geweet het dat ek die kalibrasie van die plaatstroommeting met 'n heeltemal ander metode sou moes bevestig, het ek 'n pleister vir die katode gemaak met 'n verskil. Ek wys dit met 'n klein boks met 'n skakelaar. In die boks is 'n 10 Ohm -weerstand wat in die kring of daaruit ingeskakel kan word. Die katode "aandrywing" is eintlik net verbinding met die aarde (0V). As die weerstand "ingeskakel" word, kan 'n omvang op die katode -einde van die pleister geplaas word en die werklike katodestroom van 'n triode kan gemeet word om te bevestig wat die plaat teken, dit veronderstel dat die rooster altyd op 'n negatiewe spanning is. Normaalweg word die weerstand uitgeskakel. As die skakelaar heen en weer gedraai word tydens 'n toets, kan die verskil in plaatstroom gesien word, terwyl die hele gesin krommes 'n bietjie op en af skuif. Die effek is so klein (miskien 2-4%) dat dit nie werklik 'n verskil maak aan die motief van die meting van die buis nie, maar illustreer dat selfs 'n 10 Ohm-weerstand in die katode 'n sigbare verandering kan maak.

Stap 6: trou met die stroombaan met die res daarvan

Die bord gebruik skroefaansluitings om drade aan te sluit, sodat ek die bord kan verwyder vir verdere konstruksie/veranderinge nadat ek dele daarvan getoets het. Ek sit dit op skarnierende afstande aan die een kant en reguit aan die ander kant, sodat ek dit kan optel vir toegang tot die ander kant vir vinnige metings of veranderings sonder om 'n miljoen drade te ontkoppel.

Hitte was meestal nie 'n bron van kommer nie, maar ek het die positiewe reguleerder met 'n lae spanning op 'n klein wasbak geplaas ter wille van die veiligheid. Die 3-terminale reguleerders, soos die 7805 wat ek gebruik het, kan ongeveer 1 Watt versprei sonder 'n heatsink, maar dit is altyd goed om dinge koel te hou as daar 'n kans is om dit goedkoop te doen. Die aardterminaal is voorspant tot +10V met 'n 2N3906 -transistor en 'n paar weerstande. Dit gee die +15V waarop die differensiaalversterker werk. Dit is 'n goeie manier om die spanning wat u wil, van een van die algemene regulators te kry. Veranderlikheid of programmeerbaarheid kan op dieselfde manier gedoen word deur 'n pot of D/A -omskakelaar te gebruik in plaas van een van die weerstande. Aangesien 'n verskeidenheid wisselspannings by die Xfrmr beskikbaar is, was dit maklik om 'n spanning vir hierdie reguleerder te kies. 25V was dit. En aangesien dit so min trek, is die huidige halfgolf -regstelling goed om die reguleerder te voorsien.

Soos u op die foto kan sien, het ek die bedrading begin vasmaak in plaas daarvan om dit met plastiekbande te bind. Ek het nog altyd die voorkoms van 'n goed vasgemaakte tuig bewonder en wou dit hier probeer, maar daar was nêrens 'n koord te kry nie. Miskien weet sommige van u waar u dit kan kry. Ek het 'n borduurdraad gebruik wat deur my vrou voorgestel is, en 'n klont was afgetrek. Ek het die standaard vetersknope vir my tuig gebruik. Vir diegene wat bereid is om hierdie wonderlike kuns te leer, bied 'Googling' harness lacing ''n paar wenke aan.

Die ou ReadRite -buisondersoeker het 'n interessante kalibreringsmetode gehad. Deur die ente van 'n keramiekpot oor 'n deel van die primêre wikkeling te plaas en die ruitenwisser aan die lingspanningsbron te koppel, kan die spanning waarmee die toetser werk, bo of onder die nominale verstel word om te sorg vir die plaaslike variasies in die muurspanning wat kan plaasvind van tyd tot tyd. (Onthou dat hierdie materiaal tydens die Tweede Wêreldoorlog ontwerp en gebruik is.) Wel, hierdie pot moes net hier ingesluit word, aangesien die transformator so ontwerp is dat geen kant van die deel opwikkeling op nominale lingspanning was nie en dus nie gebruik kon word as- is. Die pot, wat taamlik warm word, kan gesien word as die wit voorwerp wat deur die geperforeerde loodgietersmetaal vasgemaak word naby die transformator.

Toe ek ontdek wat al die anonieme leidrade op die ou ReadRite-filament-transformator was, het ek natuurlik ontdek dat dit 'n hoogspanningswikkeling het! So is my plaatspanningsbron opgelos en ek het een transformator uitgeskakel.

Stap 7: 'n bietjie meer oor die stroombaan

The Bias Generator: Om dinge relatief eenvoudig en laagstroom te hou, is CMOS-logika uit die 4000-reeks gebruik. Hierdie dinge wat oral in die 1980's voorkom, werk op enige spanning van 3V tot 18V. Dit beteken dat die krag oral in die reeks kan wees, dit kan verander indien nodig, en dit sal werk, selfs as daar groot hoeveelhede rimpelings of ander geraas is. Dit is ideaal vir toepassings met batterye. Dit kan vandag nog by enige van die gewone afsetpunte (Mouser, Digi-Key, ens.) Gekoop word, selfs al vervaardig hulle nie al die tipes wat hulle voorheen gebruik het nie. Dit trek ook langs hurkrag. Dus gebruik ek 'n 4040 12-bis teller wat ek as die 4-bit teller lê om die voorspanning te versterk. Die trapprootte word verander deur die kragrailspanning daarvoor te verander. Aangesien die buisvoorspanning negatief moet wees, word die teller tussen die aarde as sy positiewe spoor en 'n negatiewe spoor aan die ander kant bedryf. Die "VDD" -pen is dus gegrond. 'N WENK 107 met 'n vooroordeelnetwerk soortgelyk aan die 7805 verskaf die minus -voedingsvolt aan die chips "VSS" -pen. 'N Paneel-gemonteerde skakelaar met potte vir elke reeks kalibreer die maksimum vooroordeel. Die toonbank dryf 'n goedkoop R-2R weerstandsleer om 'n eenvoudige Dig-Analog-omskakelaar te maak en dan na die piesangaansluiting.

Die plaatstroomversterker: Aangesien die plaatstroom met 'n weerstand van 100 Ohm, R1 in serie met die plaat, waargeneem word, word die spanning tot ongeveer 400V verhoog. Dit is kleiner gemaak met twee weerstandsverdelers, een vir elke kant van die 100 Ohm weerstand. Dit word aangedui as R3, R4, R5. R6 op die skematiese en klein pot en naby die Push To Test-knoppie op die skematiese plaat geplaas. Die pot balanseer hierdie twee verdelers sodat die uitset van die versterker nul lees wanneer nulstroom in die plaat van die buis vloei. Ek het eers 'n paar ou groot weerstande vir die R3, R4 gebruik, maar toe ek dit probeer, het die krommes meer soos woordballonne gelyk as enkele reëls. Ek bevat 'n foto van wat ek gesien het. U kan ook sien dat die skerm 'n bietjie in die basislyn is. Ek het hierdie weerstande verander na meer moderne 5% weerstande en weer gekalibreer. Dieselfde ding maar 'n bietjie minder. Elke kromme op die skerm neem 1/120 sekonde om op te spoor, met die omvangspunt wat eers op die kromme styg en dan op dieselfde manier terugkom. Maar tussen die twee uitstappies sal die weerstand warm word en dan afkoel om die waarde daarvan te verander! Weerstands sal die waarde verander, afhangende van die temperatuur, nie veel nie, maar dit sal dit doen. Ek het nie gedink dit kan so vinnig gebeur nie, maar om dit weer na 1% metaalfilmtipes te verander, het die probleem grootliks opgelos.

Die versterker is 'n konvensionele differensiaalversterker, wat gebruik word vir instrumentasie, maar met 'n verstelbare skakelaar om dit twee uitvoeruitslae en twee potte vir reikkalibrasie te gee. Dit gee 2V/1mA en 2V/10mA uitsetskale.

Die aandrywingskring van die skermrooster is bloot 'n gefiltreerde pot wat van die gelykgemaakte plaatspanningsbron afgehang is met 'n hoogspanningstransistor as 'n emittervolger om spanning in die piesangaansluiting te dryf. Die filter is redelik stadig en dit neem 'n paar sekondes om te sak wanneer die potknop beweeg word.

Stap 8: Bediening

Ek het dit aangeskakel.

Nadat die rook verdwyn het, werk die kring verbasend goed. Ek het gevind dat die balans van die differensiaalversterker ongeveer 20 minute se opwarmingstyd nodig het om redelik goed te kan herstel. Na daardie tyd moes die 25 Ohm -balanspot aangepas word om 'n baie horisontale lyn op die omvang te gee wanneer geen plaatstroom vloei nie. Na 'n rukkie om dit op die bord aan te pas elke keer as ek die eenheid gebruik, word dit na die paneel verwyder en verskyn dit as die mediumgrootte bruin knop naby die rooi piesangverbindings. Ek weet nie hoekom ek dit nie vroeër gedoen het nie.

'N Paar skermkiekies van kurwes word getoon.

Aangesien elke kromme op die skerm binne 1/60 van 'n sekonde gegenereer word en daar 16 vir 'n skandering is voordat dit herhaal word, kom die skanderings met ongeveer 4 skanderings per sekonde. Hierdie flits werk, maar is nie regtig lekker as u 'n meting probeer doen nie. Een oplossing is om elke plot met 'n lang tyd blootstelling op die kamera vas te lê. Of … gebruik 'n stooromvang. Wat u sien, is 'n ou maar 'n goeie ding - 'n analoog stooromvang van HP 1741A met veranderlike volharding. Die skerm sal na 'n rukkie bloei, maar dit sal ongeveer 30 sekondes lank 'n baie kykbare grafiek bied. Dit sal ure lank 'n skerm stoor sonder om dit te vertoon. Dit werk OK.

Skote van krommes vir 'n 6AU6A pentode sowel as 'n 6DJ8 triode word aangebied. Die 6DJ8 het skaalfaktore van 50V / afdeling horisontaal en 10 mA / afdeling vertikaal, terwyl die 6AU6A 'n skaalfaktor van 50V / horisontaal en 2,5 mA / verdeling vertikaal het. Hierdie skaalfaktore is 'n kombinasie van die uitsetbereik van die kurwe -opsporing en die vertikale sensitiwiteit wat op die omvang gebel word. Nul is in alle gevalle die onderste linkerhoek van die skerm. Dit is eenvoudig geneem deur die kamera naby die skerm te hou. Nadat ek 'n rukkie hiermee opgehou het, het ek besluit om drasties op te tree en het ek 'n baie oormaat metode gemaak om die kamera vas te hou … meer loodgieters om die band. Die kamera word daarin vasgemaak met 'n kort 1/4 bout deur die onderkant in die bevestigingsgat. Die mikpunt van die kamera was om die band net regs te draai. Uiteraard kan ek nie die kamera in hierdie houer wys nie, want dit was nodig om die foto te neem!

Stap 9: Die boks en finale artikel

Die boks is, net soos alle ander dele van hierdie projek, saamgestel uit afvalmateriaal byderhand. Dit is 'n eenvoudige vierkantige boks met geen onderkant nie, maar opskroefbare rubbervoete. Die stukke is gegraveer uit 'n ekstra spaanplank-boekrak met drie sye bedek met dieselfde fineer as die bo- en onderkant. Die snitte is gemaak, met in gedagte dat die rande met fineer aan die voorkant van die boks moet verskyn. Ongekeerde rand is onvermydelik aan die agterkant en onderkant getoon. Die stukke word vasgehou met spaanplaatskroewe wat oorbly van sommige Ikea -kombuiskaste van 10 jaar gelede. Die skroefkoppe is bedek met wit plastiek-opskroefkopdeksels van dieselfde bron en word dan swart gekleur met 'n permanente merker. Die boks het ongeveer 2 en ½ uur geneem om te maak.

Stap 10: Laastens

Die eenheid het my vrae oor die vooroordeel van 6AU6A's beantwoord en my toegelaat om my ontwerp van die versterker aan te pas om rekening te hou met ou buise. Eenvoudig gestel, hulle gedra slegter namate hulle ouer word.

Uiteraard kan die eenheid verbeter word met meer toeters en fluitjies. Dit sou goed wees om 'n digitale paneel spanning meter te hê wat onder andere aandui dat die skerm se roosterspanning met die knop ingeskakel is. Boonop word meer en hoër voorspellingsbereik of trapproottes van die rooster bepaal. En terwyl ons besig is, hoe gaan dit om die plot in die interne geheue vas te lê, sodat dit na 'n rekenaar opgelaai kan word. Miskien is die kromme -opsporing op Windows gebaseer en met 'n muis. Dan kan toetse vanaf enige plek met 'n internetverbinding gedoen word. Of miskien nie. P. S. Ek het hier 'n paar verbeterings aan hierdie TCT voltooi: