Tube Curve Tracer: 10 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

Ez azoknak a csőerősítőknek és hackereknek szól. Szerettem volna építeni egy csöves sztereó erősítőt, amire büszke lehetek. A bekötés során azonban azt tapasztaltam, hogy néhány 6AU6 csak nem volt hajlandó torzítani, ahol kellett.

Van egy 1966 -os példányom az RCA vevőcső kézikönyvből, és körülbelül 30 évig terveztem mindenféle elektronikát, és megértem, hogy az eszközön közzétett adatokat néha pici sószemcsével kell levenni. De ezekben a könyvekben közzétett csőadatok határozottan NEM garantálják a valódi áramkörben való viselkedést egyetlen példány esetében sem.

Szeretem a kis tányérgörbék családi diagramjait, mint a fenti képen, a könyvben, és ezt akartam látni a csöveknél. Még egy jól kalibrált, kiváló minőségű csöves tesztelővel is csak egy adatpontot kaphat az adott lemez görbéjén. És azt sem tudod, melyik görbe. Nem túl világító. A görbe nyomkövető vásárlása a piacon drága és ritka lehet (előfordulhat, hogy egy régi TEK 570 -et talál az EBAY -n évente egyszer 3000 dollárért vagy annál magasabbért), és helyben találni egyet.

Ezért úgy döntöttem, hogy építek egyet. P. S. Itt befejeztem a TCT néhány fejlesztését:

1. lépés: Az áramkör tervezése

Szükségem volt egy olyan áramkörre, amely viszonylag egyszerű lenne, de magas lemez- és képernyőhálózati feszültséget, valamint léptető vezérlőrács -feszültséget biztosít, ½ V, egyenként 1 V -os lépésekkel, stb. A lemezmeghajtáshoz fél szinuszhullámot használtam egyenesen nagyfeszültségű transzformátor tekercselése, mivel rájöttem, hogy a lemezáram ugyanazt a jellemző utat követi, amely felfelé halad a hullámon, mint lefelé. A hullámformának nem kell pontosnak, kalibráltnak vagy bármilyen formának lennie, amíg nem hirtelen emelkedett és esett. Nem is kellett állandóan ugyanolyan alakúnak lennie minden egyes emelkedéskor vagy eséskor. A kapott görbe alakját kizárólag a vizsgált cső jellemzői határozzák meg. Ezzel megszűnt minden igény precíziós nagyfeszültségű rámpagenerátorra, de ehhez még meg kellett szereznem a transzformátort …

Szerettem volna több csőaljzatot a különböző meglévő alaptípusokhoz, de végül négy: 7 és 9 tűs miniatűr plusz nyolclábú aljzatokra rendeződtem. Tartottam hozzá egy 4 tűs foglalatot is, amely lehetővé teszi a régi egyenirányító csövek tesztelését.

A lépcsős előfeszítő generátor egy sajtos 4 bites R-2R létra típusú digitális-analóg átalakító, amelyet a transzformátor másik tekercsének 60 Hz-es hulláma által előrehajtott számláló hajt.

Az izzószál feszültsége egy transzformátorból származik, amelyet egy 1940 -es évekbeli ReadRite csőellenőrzőből szakítottak ki, és amely számos izzószál feszültséget biztosított 1,1 V és 110 V között, és egy kapcsolót a kiválasztáshoz.

A kapcsolási módszer megtalálása a különféle és különféle csöves alaptű-kihajtók befogadására a legjobb esetben is hiábavalónak bizonyult, ezért elkerültem az egész problémát, és patch-zsinórokat használtam minden számozott tűvel és minden meghajtójelrel az 5-utas banáncsatlakozókhoz. Ez a kapcsolat végső rugalmasságát adta, és megakadályozott abban, hogy elmélyülten próbáljak kitalálni egy jó kapcsolási módszert.

Végül a legnagyobb gond a lemezáram mérése volt. Nem mértem a katódáramot, mivel az ÖSSZES elemáram összege, beleértve a képernyő rácsát is. A lemezáram mérésének helyét (a lemeznél) körülbelül 400 V -ra emelték a hullám tetején. Tehát miután a lemez feszültségét 0-6 V-ra osztotta le egy ellenállásosztóval, hogy az OP-AMP IC-k működjenek vele, nagy erősítésű, nagyon jól kiegyensúlyozott differenciális erősítőre volt szükség. Az LMC6082 kettős pontosságú OP-AMP ezt nagyon jól tette, és a jeltartományának indításához földelés is van, így egyetlen tápellátásként beköthető.

A lemezáramot és a lemezfeszültséget mind a BNC csatlakozókon, mind az A-B üzemmódban működő oszcilloszkópra adták ki, így a két mennyiség végső diagramját egymáshoz lehetett rajzolni.

Vannak, akik azt írták, hogy egyértelmű példányt kérnek a sémából, mivel a megjelenő meglehetősen homályos volt. Eltávolítottam és kicseréltem egy PDF verzióra. A zöld vonal a kis kézi vezetékes áramköri lap összes áramkörét körülveszi. Az áramkör néhány részét kibővítik a 7. lépésben.

Az építkezés során volt néhány meglepetés, és ezekről később fogok beszélni.

2. lépés: Az előlap elkészítése

Úgy döntöttem, hogy egy 19 "x 7" x 1/8 "méretű alumínium rack panelre építem, amelyet véletlenül lefektettem. Később egy törmelékpolcokból készült fadoboz támasztja alá.

A fenti első képen néhány fontosabb rész látható, amelyeket a panelre helyeztek a jó elrendezés meghatározása érdekében. A nagy nyitott tér azt jelenti, ahol kézzel vezetékes NYÁK-t állítanak le. Több megoldást is kipróbáltak. Miután az egész panelt festőszalaggal borítottam és megjelöltem a fúrási pontokat, (csak néhány Greenlee alvázlyuk és egy kis fúrógép volt a lyukak készítéséhez) minden lyukat fúrtam. Megjegyzés: mindig kezdjen egy kis (1/16”) vezetőfurattal, még alumíniumból is, és lépjen a nagyobb méretre lépésenként. Három méretű fúrót használtam a banáncsatlakozók 1/2”-os lyukainak elkészítéséhez. A középső lyukasztás használata is jó ötlet.

A képen egy sodronyhuzal áll az izzószál feszültségkapcsolójához, mivel még nem volt leválasztva a transzformátorról.

Ekkor két transzformátorhoz lyukakat fúrtak.

A legkeményebb lyuk a 9 tűs foglalat volt, mivel nem volt ilyen átmérőjű lyuk, de a 7 tűs foglalathoz kellett használni, majd reszelni kellett a nagyobb méretre. Ez munka volt.

Az egyetlen téglalap alakú lyuk a főkapcsoló számára volt. Ezt is kerek lyukból iktatták ki.

3. lépés: A panel összeszerelése

Az első dolog, amit meg kellett tennie, mielőtt bármilyen alkatrész felkerült volna rá, az volt, hogy a panelen lévő elemek közül minél többet felcímkézzen, mielőtt bármilyen alkatrészt felszerel. Ezt néhány régi átigazolási LetraSet betűvel tették, ami az iskolai időkből maradt. Ha jól tudom, ezt manapság csak Angliában lehet megvásárolni. Ezt követően három rétegben átlátszó spray Varathane bevonattal fedtem le. Nem tudom, hogy ez idővel mennyire lesz tartós, de eddig jó… Az izzószálas kapcsoló lépéseit később kézzel végeztem, mivel nem volt megfelelő méretű betűm.

A világos bézs színű biztosítéktartó a jobb felső sarokban található, a tápellátó nyílás közelében, ahol a kábel megy. Ez alatt a neon jelzőlámpa és az ON-OFF kapcsoló található. Lehet, hogy nem veszi észre, hogy a kapcsoló felső helyzetben van, de valójában azt írja, hogy KI. Ez a kapcsoló egy angol DPST tápkapcsoló. Az összes hálózati kapcsoló FEL = KI/LE = BE nincs, mint itt Észak -Amerikában, ahol fordítva van. A BE/KI kapcsolók elektromos kódjának beállításakor használt logika az, hogy amikor valaki véletlenül a kapcsolónak ütközik, nagyobb valószínűséggel lesz lefelé irányuló erő, mint felfelé irányuló erő, és így biztonságosabbnak ítélték, ha bármit, amit a kapcsoló vezérel, ki kell kapcsolni, nem BE. Fogalmam sincs, miért Anglia fordítva, de nekem tetszett a váltás. Dobva nagyon szilárd „Thunk” -t ad.

A G2 V kapcsolóval választható ki a képernyőhálózatra táplált feszültség. Ebből később fazék lesz. A G1 Step kapcsoló választja ki a rácslépcső méretét (jelenleg), vagy ½ V lépések 0 és -7,5 V között, vagy 1 V lépések 0 és -15 V között. A két H és V jelzésű BNC csatlakozó függőleges és vízszintes jel a hatókörhöz. A G BNC csatlakozó a rácshajtás hullámformája, így szükség esetén látható. A hajtás feszültsége a piros 5-utas banáncsatlakozó, a fekete pedig természetesen az aljzatcsapokhoz van kötve. Az összes megfelelően sorszámozott foglalat párhuzamos.

A PUSH TO TEST gomb lezárja a kapcsolatot a vizsgált cső lemezével, így csak akkor fogja felvenni az áramot, amikor erre felkérik. Nincs értelme hátat fordítani, csak hogy szaglásból rájöjjön, hogy valami nem stimmel! (Nem ez lenne az első alkalom számomra.)

4. lépés: Az áramkör összeállítása

A tábla egy darab perforált üvegszál, körülbelül 2 "x 5". Sejtettem a tábla méretét, és elkezdtem ragasztani az alkatrészeket. Az én módszerem egy kicsit építeni - tesztelni - építeni még egy kicsit - tesztelni stb. Ez megakadályozza, hogy egy rossz alkatrész/áramkör egy csomó mindent elpusztítson. A csavaros kapocsléceket kétrészes epoxi ragasztóval tartják a helyükön, mivel az alján nincs réz áramkör, amellyel a szokásos esetben forrasztható.

Az áramkör kézi vezetékes volt PTP technológiával. Ez a „pont-pont” technológia. Nyers, de bármilyen rövidítés miatt csúcstechnológiának tűnik, igaz? A kisméretű hűtőbordától balra két egyforma, 1 megahmás ellenállás látható. Ezeket használtam először az R3 és R4 lemezáram feszültségcsökkentő ellenállásokhoz. Amint a 7. lépésben látni fogjuk, ezeket ki kellett cserélni. Az áramkör alul nem szép, de akkor ebben a lépésben nem a tisztaságra törekedtem.

5. lépés: O igen… a patch vezetékek

Néhány használhatatlan mérővezetéket kb. 7 hüvelykre vágtam, és mindkét végére forrasztottam banán dugókat. Ezek a vezetékek nagyszerű rugalmas huzalból készülnek, amelyek megvásárlásához hosszú utat kell megtennie. A dugók: egy piros és egy fekete, amint látja. A piros a meghajtó végére, a fekete pedig a foglalatos csatlakozó végére vonatkozik, nem számít, de jobbnak tűnt, hogy illeszkedjenek a csatlakozóim színéhez. Nagyon divatos vagyok.

Tudva, hogy a lemezáram -mérés kalibrálását teljesen más módszerrel kell majd megerősítenem, javítást készítettem a katódhoz eltéréssel. Mutatom egy kis dobozzal, kapcsolóval. A doboz belsejében van egy 10 ohmos ellenállás, amely bekapcsolható az áramkörbe vagy ki. A katód „meghajtó” valójában csak a földhöz való csatlakozás (0V). Ha az ellenállást "be" kapcsolja, akkor a patch katódvégére lehet helyezni egy skót, és meg lehet mérni a trióda tényleges katódáramát, hogy meggyőződjön arról, mit rajzol le a lemez. Ez feltételezi, hogy a rács mindig negatív feszültségű. Általában az ellenállás „ki” van kapcsolva. Ha a kapcsolót előre -hátra forgatják a teszt során, a lemezáram különbsége látható, amikor az egész görbecsalád felfelé és lefelé mozog. A hatás olyan kicsi (talán 2-4%), hogy nincs jelentősége a cső mérésének bármilyen indítékával, de azt illusztrálja, hogy még a 10 ohmos ellenállás is a katódban látható változást eredményez.

6. lépés: Az áramköri kártya házassága a többi részével

A tábla csavaros csatlakozókat használ a vezetékek csatlakoztatásához, hogy eltávolíthassam a táblát további építéshez/változtatásokhoz, miután teszteltem alkatrészeit. Az egyik végén csuklós állványokra tettem, a másik végére pedig egyenesekre, hogy felemelhessem, hogy hozzáférhessek a másik oldalhoz a gyors mérésekhez vagy változtatásokhoz anélkül, hogy egymillió vezetéket kellene leválasztanom.

A hő túlnyomórészt nem okozott gondot, de a kisfeszültségű pozitív szabályozót egy kis hűtőbordára tettem a biztonság kedvéért. Azok a 3 terminálos szabályozók, mint például a 7805, amit használtam, körülbelül 1 Wattot tudnak elvezetni hűtőborda nélkül, de mindig jó hűvösen tartani a dolgokat, ha van rá esély olcsón. Földelő terminálja +10V -ig torzított, 2N3906 tranzisztorral és pár ellenállással. Ez adja azt a +15 V -ot, amelyen a differenciálerősítő működik. Ez egy jó módja annak, hogy tetszőleges feszültséget szerezzen be az egyik közös szabályozóból. A változtathatóság vagy a programozhatóság ugyanúgy történhet, ha az egyik ellenállás helyett potot vagy D/A konvertert használunk. Mivel az Xfrmr különféle váltakozó áramú feszültségeket kínál, könnyű volt feszültséget választani ehhez a szabályozóhoz. 25V volt. És mivel olyan kevés áramot vesz fel a félhullámú egyenirányítás, jól működött a szabályozó.

Ahogy a képen is látszik, elkezdtem fűzni a vezetékeket, ahelyett, hogy mindegyiket műanyag kötéssel kötöttem volna össze. Mindig is csodáltam a jól bekötött hevederek megjelenését, és ki akartam itt próbálni, de sehol nem találtak fűzőzsinórt. Talán néhányan tudják, hol lehet kapni. Valami hímzőszálat használtam, amelyet a feleségem javasolt egy viaszcsomó fölé húzva. A hevederhez a szokásos fűzőcsomókat használtam. Azok számára, akik hajlandók megtanulni ezt az arcán művészetet, a google-i „hevederfűzés” felmutat néhány útmutatót.

A régi ReadRite csőellenőrző érdekes kalibrálási módszerrel rendelkezett. Azáltal, hogy egy kerámia edény végét az elsődleges tekercs egy részén áthelyezi, és az ablaktörlőt a hálózati feszültségforráshoz csatlakoztatja, a tesztelő működési feszültségét a névleges fölé vagy alá lehet állítani, hogy gondoskodni lehessen a falfeszültség helyi változásairól. időről időre. (Ne feledje, hogy ezt a cuccot a második világháború idején tervezték és használták.) Nos, ezt az edényt csak ide kellett beilleszteni, mivel a transzformátort úgy tervezték, hogy ennek a résznek a tekercselésének egyik vége sem volt névleges hálózati feszültségen, és így nem lehetett használni van. Ez az edény, amely meglehetősen felforrósodik, úgy tekinthető, mint a fehér tárgy, amelyet a perforált vízvezeték -szerelők fémszalagjai tartanak a transzformátor közelében.

Mire felfedeztem a régi ReadRite szál transzformátor összes névtelen vezetékét, természetesen rájöttem, hogy nagyfeszültségű tekercseléssel rendelkezik! Tehát a lemezfeszültség -forrásom megoldódott, és megszüntettem egy transzformátort.

7. lépés: Egy kicsit többet az áramkörről

A torzításgenerátor: A viszonylag egyszerű és alacsony áramerősség érdekében a 4000-es sorozatú CMOS logikát használták. Ez az 1980 -as években mindenütt jelenlévő cucc bármilyen 3V -18V feszültséggel működik. Ez azt jelenti, hogy a tápellátás bárhol lehet ezen a tartományon, szükség esetén változhat, és valójában akkor is működik, ha nagy mennyiségű hullámzás vagy egyéb zaj van rajta. Akkumulátoros alkalmazásokhoz kiváló. Ma is megvásárolható a szokásos üzletek bármelyikében (Mouser, Digi-Key, stb.), Még akkor is, ha nem minden olyan típust gyártanak, mint korábban. Guggoló erő mellett is húz. Tehát egy 4040-es 12 bites számlálót használtam, amely hevert, mint 4 bites számláló a bias feszültség fokozásához. A lépcső mérete megváltozik, ha megváltoztatja a tápfeszültség feszültségét. Mivel a cső előfeszítési feszültségének negatívnak kell lennie, a számlálót a föld a pozitív sín és a másik vég negatív sínje között működteti. A „VDD” csap így földelt. A 7805 -öshöz hasonló torzítóhálózattal ellátott TIP 107 táplálja a mínusz tápfeszültséget a „VSS” chip chiphez. A panelre szerelt kapcsoló minden tartományhoz tartozó edényekkel kalibrálja a generált maximális torzítást. A számláló olcsó R-2R ellenállás létrát hajt, hogy készítsen egy egyszerű Dig-Analog konvertert, majd menjen ki a banáncsatlakozóra.

A lemezáram -erősítő: Mivel a lemezáramot 100 ohmos ellenállással érzékelik, R1 sorban a lemezzel, feszültsége körülbelül 400 V -ra emelkedik. Két ellenállásosztóval lett kisebb, egy a 100 ohmos ellenállás mindkét végén. R3, R4, R5 néven jelenik meg. R6 a sematikus és a kis értékű edényben, és a sematikus Push To Test gomb közelében helyezkedik el. Az edény kiegyenlíti ezt a két osztót úgy, hogy az erősítő kimenete nulla legyen, amikor nulla áram folyik a cső lemezében. Először néhány régi nagy értékű ellenállást használtam az R3, R4 -hez, de amikor kipróbáltam a görbéket, inkább szóbuborékokra, mint egyes sorokra hasonlítottam. Mellékelek egy képet a látottakról. Azt is láthatja, hogy a kijelző kissé be van törve az alapvonalba. Ezeket az ellenállásokat korszerűbb 5% -os ellenállásokra cseréltem, és újrakalibráltam. Ugyanaz, de egy kicsit kevesebb. A kijelzőn minden görbe 1/120 másodpercig tart, míg a hatókör először felfelé megy, majd ugyanúgy visszafelé. De a két kirándulás között az ellenállás felmelegszik, majd annyira lehűl, hogy megváltozik az értékük! Az ellenállások a hőmérséklettől függően megváltoztatják az értéket, nem sokat, de meg fogják tenni. Nem hittem volna, hogy ilyen gyorsan megtörténhet, de ezek ismét 1% -os fémfóliára való cseréje nagymértékben megoldotta a problémát.

Az erősítő egy hagyományos differenciálerősítő, amelyet műszerekhez használnak, de erősítés-változtató kapcsolóval rendelkezik, amely két kimeneti tartományt és két edényt biztosít a tartomány kalibrálásához. Ez 2V/1mA és 2V/10mA kimeneti skálákat eredményez.

A szitaháló meghajtó áramköre egyszerűen egy szűrt edény, amelyet a rektifikált lemezfeszültség -forrásról lógtak le, nagyfeszültségű tranzisztorral, mint emitter -követővel, hogy feszültséget vezessenek be a banáncsatlakozóba. A szűrő meglehetősen lassú, és néhány másodperc alatt leülepedik, amikor az edénygombot elmozdítják.

8. lépés: Művelet

Bekapcsoltam.

Miután a füst eltűnt… az áramkör meglepően jól működött. Azt tapasztaltam, hogy a differenciálerősítő egyensúlyához körülbelül 20 perc bemelegedési időre van szükség ahhoz, hogy meglehetősen jól leülepedjen. Ezt követően a 25 Ohmos kiegyensúlyozó edényt be kellett állítani, hogy nagyon vízszintes vonal legyen a hatókörön, amikor nem folyik lemezáram. Egy idő után, amikor ezt a táblán minden alkalommal beállítottam, amikor az egységet használtam, eltávolították a panelről, és közepes méretű barna gombként jelenik meg a piros banáncsatlakozók közelében. Nem tudom, miért nem tettem ezt hamarabb.

Néhány képernyőkép látható a kapott görbékről.

Mivel a kijelzőn minden görbe 1/60 másodperc alatt keletkezik, és 16 -ig van idő, mielőtt megismétlődik, a szkennelés másodpercenként körülbelül 4 letapogatással történik. Ez a villogás működik, de nem igazán szórakoztató, amikor mérést végez. Az egyik megoldás az, hogy az egyes parcellákat hosszú expozícióval rögzíti a kamerán. Vagy… használjon tárolókört. Amit lát, az egy régi, de jó dolog - egy HP 1741A analóg tárhely, változó kitartással. A kijelző egy idő után felvirágzik, de körülbelül 30 másodpercig nagyon nézhető táblázatot mutat. Órákig tárolja a képernyőt, meg nem jelenítve. Rendben van.

A 6AU6A pentóda, valamint a 6DJ8 trióda görbéi láthatók. A 6DJ8 skálázási tényezői 50V / osztás vízszintesen és 10 mA / osztás függőlegesen, míg a 6AU6A skálázási tényezője 50V / osztás vízszintesen és 2,5 mA / osztás függőlegesen. Ezek a skálatényezők a görbejelző kimeneti tartományának és a skálán tárcsázott függőleges érzékenységnek a kombinációja. Minden esetben nulla a képernyő bal alsó sarka. Ezeket egyszerűen úgy készítették el, hogy a kamerát a hatókörhöz közel tartották. Miután egy ideig tűrtem ezt, elhatároztam, hogy drasztikus lépéseket teszek, és egy IGAZÁN ciki módszert követtem el, amellyel a fényképezőgépet a hatókörhöz rögzítettem… Több vízvezeték -szerelő. A fényképezőgép egy rövid 1/4”-os csavarral rögzíti az alján a rögzítőnyílásba. A kamera megcélzása a pánt helyes elcsavarását jelentette. Nyilvánvaló, hogy nem tudom megmutatni a kamerát ebben a tartóban, mivel szükség volt a felvételre!

9. lépés: A doboz és az utolsó cikk

A doboz, mint a projekt minden más része, a kezében lévő hulladékanyagból állt össze. Ez egy egyszerű négyoldalas doboz, fenék nélkül, de csavarozható gumi lábakkal. A darabokat szúrófűrészként vágták ki egy tartalék forgácslapos könyvespolcról, amelynek 3 oldala ugyanolyan furnérral volt borítva, mint a felső és az alsó oldal. A vágásokat szem előtt tartva végeztük el, hogy a furnérozott éleknek látszaniuk kell a doboz elején. A hátlapon és az alján elkerülhetetlenül látszott a szélezetlen szél. A darabokat forgácslap csavarokkal tartják össze, amelyek néhány Ikea konyhaszekrényből maradtak fenn 10 évvel ezelőtt. A csavarfejeket ugyanabból a forrásból származó fehér műanyag nyomható csavarfej borítja, majd állandó jelzővel feketére színezik. A doboz elkészítése körülbelül 2 és fél órát vett igénybe.

10. lépés: Végül

Az egység válaszolt a 6AU6As torzításával kapcsolatos kérdéseimre, és lehetővé tette számomra, hogy az erősítő kialakítását a régi csövek figyelembevételével állítsam be. Egyszerűen fogalmazva, rosszabbul viselkednek, ahogy öregszenek.

Nyilvánvaló, hogy az egységet több csengővel és síppal is lehetne fejleszteni. Jó lenne, ha rendelkezne egy digitális panel feszültségmérővel, amely jelzi a képernyő rácsfeszültségét, többek között ezzel a gombbal. Szintén több és magasabb vezérlőrács torzítási tartomány vagy lépésméret. És ha már itt tartunk, hogyan lehetne rögzíteni a cselekményt a belső memóriába, hogy fel lehessen tölteni a számítógépre. Talán a görbe nyomkövető lehet Windows alapú és egérrel. Ezután a tesztet bárhonnan elvégezheti internetkapcsolattal. Vagy talán nem. P. S. A TCT néhány fejlesztését itt végeztem el: