Трасиращ крив на тръбата: 10 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:56

Това е за всички онези ентусиасти с лампови усилватели и хакери. Исках да създам лампов стерео усилвател, с който да се гордея. Въпреки това в хода на свързването установих, че някои 6AU6 просто отказват да пристрастят там, където трябва.

Имам копие от 1966 г. на RCA Receiving Tube Manual и съм проектирал всякаква електроника за около 30 години, разбирам, че публикуваните данни за устройство понякога трябва да се вземат с малко зърно. Но данните от тръбите, публикувани в тези книги, определено НЯМА гаранция за поведение в реална верига за всеки един екземпляр.

Харесвам семейните диаграми на кривата на малките плочи, както на снимката по -горе, в книгата и ТОВА исках да видя за тръбите, които имах. Използването на тръбен тестер, дори добре калибриран, висококачествен, ще ви даде само една точка от данни на една крива на плочата сред това семейство. И дори не знаете коя е кривата. Не е много осветяващо. Купуването на крива на пазара може да бъде скъпо и рядко (може да намерите стар TEK 570 на EBAY веднъж годишно за $ 3000 или повече), а намирането на такъв на местно ниво е навън.

Затова реших да построя такъв. P. S. Завърших някои подобрения на този TCT тук:

Стъпка 1: Дизайн на веригата

Имах нужда от верига, която ще бъде сравнително проста, но ще осигури високо напрежение на плочата и екранната решетка, както и напрежение на стъпаловидното управление с стъпки от ½ V, 1V всяка и т.н. намотка на трансформатор за високо напрежение, тъй като осъзнах, че токът на плочата ще следва същия характерен път, който се издига нагоре по вълната, както слиза. Формата на вълната не трябва да бъде точна, калибрирана или някаква конкретна форма, стига да се издига и пада непрекъснато. Не е нужно дори да има постоянно една и съща форма всеки път, когато се издига или пада. Формата на получената крива се определя единствено от характеристиките на изпитваната тръба. Това елиминира всякаква нужда от прецизен генератор с високо напрежение, но все пак трябваше да закупя трансформатора за това …

Исках да имам няколко тръбни гнезда за различните съществуващи базови типове, но в крайна сметка се спрях на четири: 7 и 9 пинов миниатюрен плюс осмични гнезда. Включих и 4 -пинов гнездо, което позволява тестване на стари токоизправителни тръби.

Генераторът на стъпаловидно отклонение е сирене 4-битов R-2R стълбен тип цифрово-аналогов преобразувател, задвижван от брояч, напреднал от вълната 60 Hz от друга намотка на трансформатора.

Напрежението с нажежаема жичка идва от трансформатор, изваден от стара тръба ReadRite от 40 -те години на миналия век, която осигурява много напрежения с нажежаема жичка от 1,1 V до 110 V И превключвател за тяхното избиране.

Намирането на метод за превключване, който да приспособи всички разнообразни и различни тръбни изводи на тръбата, се оказа в най-добрия случай безполезен, така че избягвах целия проблем и използвах пластирни кабели с всеки номериран щифт и всеки задвижващ сигнал, изведен към 5-посочни бананови конектори. Това ми даде изключителна гъвкавост на връзката и ми попречи да изпадна в ум, опитвайки се да намеря добър метод за превключване.

И накрая, най -голямата грижа беше измерването на тока на плочата. Не измервах катодния ток, тъй като той е сумата от ВСИЧКИ токове на елементи, включително решетката на екрана. Мястото, където се измерва токът на плочата (при плочата), беше повишено до около 400V в горната част на вълната. Така че след разделяне на напрежението на плочата до 0-6V с резисторен делител, така че интегралните схеми на OP-AMP да могат да работят с него, беше необходима голяма печалба, много добре балансиран диференциален усилвател. LMC6082 с двойна прецизност OP-AMP направи това много добре и за зареждане на неговия диапазон от сигнали включва маса, така че да може да бъде свързан като единично захранване.

След това показанията за тока на плочата и напрежението на плочата се извеждат на BNC конектори към осцилоскоп, работещ в режим A-B, така че крайната диаграма на тези две величини може да бъде нанесена една срещу друга.

Някои хора са писали с молба за ясно копие на схемата, тъй като тази, която се появи, беше доста размита. Премахнах го и го замених с PDF версия. Зелената линия обхваща цялата верига на малката ръчно окабелена платка. Няколко части от веригата са разширени в стъпка 7.

Имаше няколко изненади в изграждането и ще говоря за тях по -късно.

Стъпка 2: Осъществяване на предния панел

Реших, че ще го изградя върху алуминиев панел от 19”x 7” x 1/8”thk, който случайно бях сложил наоколо. По -късно ще бъде поддържан от дървена кутия, направена от скрап.

Първата снимка по -горе показва някои от основните части, поставени върху панела, за да се определи доброто подреждане. Голямото отворено пространство представлява мястото, където ръчно свързаната печатна платка би била поставена на стойки. Бяха изпробвани няколко договорености. След като покрих целия панел с бояджийска лента и маркирах точките на пробиване (всичко, което имах, бяха няколко перфоратора за шаси на Greenlee и малка преса за пробиване, с които да направя дупки), пробих всички дупки. Забележка: винаги започвайте с малък (1/16”) пилотен отвор, дори в алуминий и работете до по -голям размер на стъпки. Използвах три размера свредло, за да направя 1/2”отворите за банановите съединители. Използването на централен удар също е добра идея.

На снимката една макара с проводник стои за превключвателя за напрежение с нажежаема жичка, тъй като все още не е отделен от трансформатора.

На този етап бяха пробити дупки за два трансформатора.

Най-трудният отвор, който трябваше да се направи, беше 9-пиновият отвор за гнездо, тъй като нямах удар с този диаметър, но трябваше да използвам този за 7-пиновия отвор за гнездо, след което го изпилям до по-голям размер. Това беше работа.

Единственият правоъгълен отвор беше за превключвателя на захранването. Той беше изваден и от кръгла дупка.

Стъпка 3: Сглобяване на панела

Първото нещо, което трябва да се направи, преди да има някакви части върху него, беше да маркирам колкото се може повече от елементите на панела, преди да монтирам каквито и да е части. Това беше направено с някои стари трансферни букви LetraSet, останали от учебните дни. Доколкото знам, в днешно време това може да се закупи само в Англия. След това го покрих в три слоя прозрачно спрей Varathane покритие. Не знам доколко това ще издържи с течение на времето, но засега добре … Стъпките на превключвателя с нажежаема жичка по -късно бяха направени на ръка, тъй като нямах надписи с подходящ размер.

Стойката на предпазителя в светло бежов цвят е в горния десен ъгъл близо до отвора за захранване, където преминава кабелът. Под тях са неоновата пилотна лампа и превключвателят ON-OFF. Може да забележите или да не забележите, че превключвателят изглежда в горно положение, но всъщност казва OFF. Този превключвател е английски DPST превключвател за захранване. Всички превключватели за захранване са НАГОРЕ = ИЗКЛЮЧЕНО/НАДОЛУ = ВКЛЮЧЕНО не както тук в Северна Америка, където е обратното. Логиката, използвана при настройката на електрически код за превключватели за включване/изключване тук, е, че когато някой случайно падне върху превключвател, е по -вероятно да приложи сила надолу, отколкото сила нагоре и така се счита за по -безопасно, ако всичко, което се контролира от този ключ, е изключено, а не включено. Нямам представа защо Англия е обратното, но превключвателят ми хареса все пак. При хвърляне дава много солидно „Thunk“.

Превключвателят G2 V трябва да избере напрежението, подадено към решетката на екрана. Това по -късно ще стане пот. Превключвателят G1 Step избира размера на стъпката на мрежата (в момента) или ½ V стъпки от 0 до -7,5V или 1V стъпки от 0 до -15V. Двата BNC конектора, обозначени с H и V, са вертикални и хоризонтални сигнали към обхвата. Конекторът G BNC е формата на вълната на мрежовото устройство, така че да може да се види, ако желаете. Задвижващите напрежения са червените 5-посочни бананови конектори, а черните, разбира се, са свързани към контактите на гнездото. Всички съответно номерирани контакти на гнездото са успоредни.

Бутонът PUSH TO TEST затваря връзката към плочата на изпитваната тръба, така че тя ще изтегля ток само когато бъде помолена да го направи. Няма смисъл да обръщате гръб, само за да разберете само чрез миризма, че нещо не е наред! (За мен няма да е за първи път.)

Стъпка 4: Сглобяване на платката

Дъската е парче перфорирано фибростъкло около 2 "x 5". Направих предположение за размера на дъската и току -що започнах да залепвам части върху нея. Моят метод е да се изгради малко - да се тества - да се изгради малко повече - да се тества и т.н. Това предотвратява една лоша част/верига да унищожи много повече с всичко това за миг. Винтовите клемни ленти се държат на място с епоксидно лепило от 2 части, тъй като отдолу няма медна верига, върху която да се запоява, както е обичайният случай.

Веригата беше ръчно свързана по PTP технология. Това е технология „от точка до точка“. Грубо, но всяка съкращение го прави да звучи високотехнологично, нали? Вляво от малкия радиатор могат да се видят два еднакви резистора от 1 мегом. Това е, което за първи път използвах за резисторите за падане на напрежението на плочата R3 и R4. Както ще се види в стъпка 7, те трябваше да бъдат заменени. Веригата не е хубава отдолу, но тогава не се насочих към изчистеност в тази стъпка.

Стъпка 5: О да … Кръпките

Нарязах някои неизползваеми измервателни проводници на дължина приблизително 7”и запоявах бананови тапи в двата края. Тези кабели са направени от страхотна гъвкава жица, която ще трябва да извървите дълъг път, за да купите. Щепселите: един червен и един черен, както можете да видите. Червеният е за края на задвижването, а черният за края на контакта на гнездото, не че има значение, но изглеждаше по -добре, че те съответстват на цветовете на съединителите, които имах. Аз съм толкова съзнателен за модата.

Знаейки, че ще трябва да мога да потвърдя калибрирането на измерването на тока на плочата с напълно различен метод, направих кръпка за катода с разлика. Показвам го с малка кутия с превключвател. Вътре в кутията има 10 ома резистор, който може да бъде включен във веригата или извън нея. Катодното "задвижване" всъщност е просто връзка към земята (0V). Когато резисторът е включен „in“, в катодния край на пластира може да се постави обхват и действителният катоден ток на триод може да бъде измерен, за да се потвърди какво рисува неговата плоча, Това предполага, че мрежата винаги е при отрицателно напрежение. Обикновено резисторът е изключен “out”. Когато превключвателят се завърти напред -назад по време на тест, разликата в тока на плочата може да се види, като цялото семейство криви се изместват малко нагоре и надолу. Ефектът е толкова малък (може би 2-4%), че няма никаква реална разлика от какъвто и да е мотив при измерването на тръбата, но илюстрира, че дори 10 Ohm резистор в катода може да направи видима промяна.

Стъпка 6: Сватбата на платката с останалата част от нея

Платката използва винтови клеми за свързване на проводници, за да мога да извадя платката за по -нататъшно изграждане/промени след тестване на части от нея. Сложих го на шарнирни стойки от единия край и прави от другия, за да мога да го повдигна за достъп до другата страна за бързи измервания или промени, без да е необходимо да изключвам милион проводници.

В по -голямата си част топлината не беше проблем, но поставих положителния регулатор на ниско напрежение върху малък радиатор от съображения за безопасност. Тези 3-терминални регулатори, като 7805, които използвах, могат да разсейват около 1 ват без радиатор, но винаги е добре да държите нещата хладни, когато има някакъв шанс да го направите евтино. Неговият заземен терминал е отклонен до +10V с 2N3906 транзистор и няколко резистора. Това дава +15V, на което работи диференциалният усилвател. Това е добър начин да получите каквото и да е напрежение от някой от тези обикновени регулатори. Променливостта или програмируемостта могат да бъдат постигнати по същия начин, като се използва пот или D/A преобразувател на мястото на един от резисторите. Тъй като от Xfrmr има различни AC напрежения, беше лесно да се избере напрежение за този регулатор. 25V беше. И тъй като привлича толкова малко текущо коригиране на половин вълна, се справи добре с доставката на регулатора.

Както можете да разберете от снимката, започнах да завързвам окабеляването, вместо да ги свържа всички с пластмасови връзки. Винаги съм се възхищавал на външния вид на добре завързана сбруя и исках да опитам тук, но никъде не можеше да се намери шнур. Може би някои от вас знаят къде може да се има. Използвах някакъв конец за бродерия, предложен от жена ми, изваден върху бучка восък. Използвах стандартните въжета за връзката си. За тези, които желаят да се научат на това тайнствено изкуство, „гугъл“с помощта на „впрягване“представя няколко сайта с инструкции.

Старата тръба за четене ReadRite имаше интересен метод за калибриране. Чрез поставяне на краищата на керамичен съд върху част от първичната намотка и свързване на чистачката към източника на линейно напрежение, напрежението, при което работи тестерът, може да се регулира над или под номиналното, за да се погрижат за локалните промени в напрежението на стената, които могат да се случат от време на време. (Не забравяйте, че тези неща са проектирани и използвани по време на ерата на Втората световна война.) Е, тази саксия просто трябваше да бъде включена тук, тъй като трансформаторът е проектиран така, че нито един край на намотката на тази част не е при номинално напрежение на мрежата и затова не може да се използва като- е. Това гърне, което се нагрява доста, може да се види като бял предмет, държан от металните ленти на перфорираните водопроводчици близо до трансформатора.

Докато открих какви са всички анонимни проводници на стария трансформатор с нажежаема жичка ReadRite, разбира се, открих, че той има намотка с високо напрежение! Така моят източник на напрежение на плочата беше решен и аз премахнах един трансформатор.

Стъпка 7: Малко повече за веригата

Генераторът на отклонения: За да се поддържат относително прости и ниски токове, беше използвана CMOS логика от серия 4000. Тези неща, които бяха повсеместни през 80 -те години, ще работят на всяко напрежение от 3V до 18V. Това означава, че мощността може да бъде навсякъде в този диапазон, тя може да се промени, ако е необходимо и всъщност ще работи, дори ако има големи количества вълни или друг шум върху нея. Той е чудесен за приложения, захранвани от батерии. Днес тя може да бъде закупена във всеки от обичайните търговски обекти (Mouser, Digi-Key и т.н.), дори ако не произвеждат всички видове, които са използвали преди. Той също така черпи до клякащата сила. Затова използвах 4040 12-битов брояч, който бях лежал като 4-битов брояч за стъпване на напрежението на отклонение. Размерът на стъпката се променя чрез промяна на напрежението на захранващата шина за нея. Тъй като напрежението на отклонение на тръбата трябва да бъде отрицателно, броячът работи между земята като нейната положителна релса и отрицателна релса за другия край. По този начин щифтът „VDD“е заземен. TIP 107 с мрежа за отклонение, подобна на 7805, доставя минусовите захранващи волта към щифта „VSS“на чиповете. Превключвател, монтиран на панел с тенджери за всеки диапазон, калибрира максималното генерирано отклонение. Броячът задвижва евтина резисторна стълба R-2R, за да направи прост Dig-Analog конвертор и след това да излезе към банановия конектор.

Усилвателят на токовия плоча: Тъй като токът на плочата се определя с резистор 100 Ohm, R1 последователно с плочата, напрежението му се повишава до около 400V. Той беше намален с два резисторни разделителя, по един за всеки край на резистора от 100 ома. Той е показан като R3, R4, R5. R6 върху схемата и пота с малка стойност и поставен близо до бутона Push To Test на схемата. Саксията балансира тези два разделителя, така че изходът на усилвателя да отчита нула, когато в плочата на тръбата тече нулев ток. За първи път използвах някои стари резистори с голяма стойност за R3, R4, но когато изпробвах кривите, приличах повече на балони с думи, отколкото на единични редове. Прилагам снимка на това, което видях. Можете също така да видите, че дисплеят е малко смачкан в основната линия. Смених тези резистори на по-модерни 5% резистори и калибрирах отново. Същото, но малко по -малко. Всяка крива на дисплея отнема 1/120 секунди за проследяване, като мястото на обхвата първо се изкачва нагоре по кривата, след което се връща надолу по същия начин. Но между тези две екскурзии резисторът ще се загрее, след което ще се охлади достатъчно, за да промени стойността си! Резисторите ще променят стойността си в зависимост от температурата, не много, но ще го направят. Не мислех, че може да се случи толкова бързо, но промяната им отново на 1% метални филми до голяма степен реши проблема.

Усилвателят е конвенционален диференциален усилвател, използван за измерване, но с превключвател с промяна на усилването, който му дава два диапазона на изход и два гнезда за калибриране на обхвата. Това дава 2V/1mA и 2V/10mA изходни скали.

Схемата за задвижване на мрежата на екрана е просто филтрирана тенджера, окачена на източника на напрежение на коригираната плоча с транзистор с високо напрежение като последовател на излъчвател, за да задвижва напрежението в банановия конектор. Филтърът е доста бавен и отнема няколко секунди, за да се утаи, когато копчето за саксии се премести.

Стъпка 8: Операция

Включих го.

След като димът се изчисти … веригата работи изненадващо добре. Открих, че балансът на диференциалния усилвател се нуждае от около 20 минути време за загряване, за да се установи доста добре. След това време балансовият съд от 25 Ohm трябваше да се регулира, за да даде много хоризонтална линия на обхвата, когато не тече ток на плочата. След известно време, когато коригирах това на дъската, всеки път, когато използвах устройството, той беше свален от панела и се появява като средно голям кафяв бутон близо до съединителите за червен банан. Не знам защо не го направих по -рано.

Показани са няколко екранни снимки на получени криви.

Тъй като всяка крива на дисплея се генерира за 1/60 от секундата и има 16 до сканиране, преди да се повтори, тогава сканирането идва с около 4 сканирания в секунда. Това мигане работи, но не е забавно, когато се опитвате да направите измерване. Едно решение е да заснемете всеки сюжет с продължителна експозиция на камерата. Или … използвайте обхват за съхранение. Това, което виждате, е старо, но добро - аналогов обхват за съхранение на HP 1741A с променлива устойчивост. Дисплеят ще разцъфне след известно време, но за около 30 секунди представя много видима диаграма. Той ще съхранява екран, който не се показва, в продължение на часове. Прави се ОК.

Представени са снимки на криви за пентод 6AU6A, както и триод 6DJ8. 6DJ8 има коефициенти на скала от 50V / разделяне хоризонтално и 10 mA / разделяне вертикално, докато 6AU6A има скала фактор 50V / деление хоризонтално и 2.5 mA / деление вертикално. Тези скални фактори са комбинация от изходния диапазон на кривата и вертикалната чувствителност, набрана върху обхвата. Нула във всички случаи е долният ляв ъгъл на екрана. Те бяха направени просто като държите камерата близо до екрана на обхвата. След като изтърпях това известно време, реших да предприема драстични действия и измислих ИСТИНСКИ сирен метод за задържане на камерата, прикрепена към прицела …. Още водопроводчици, които се връзват. Камерата се монтира в нея с къс 1/4”болт през дъното в монтажния отвор. Насочването на камерата означава равномерно усукване на каишката. Очевидно не мога да покажа камерата в тази стойка, тъй като беше необходима за заснемане!

Стъпка 9: Карето и заключителната статия

Кутията, както всички останали части от този проект, беше събрана от скрап материал под ръка. Това е обикновена четиристранна кутия без дъно, но с винтови гумени крачета. Парчетата бяха нарязани на триони, изрязани от резервна лавица за книги от ПДЧ, която имаше 3 страни, покрити със същия фурнир като горната и долната страна. Разфасовките са направени, като се има предвид, че ръбовете с фурнир трябва да се показват в предната част на кутията. Ръбът без фурни беше неизбежно показан отзад и отдолу. Парчетата се държат заедно с винтове от ПДЧ, останали от някои кухненски шкафове на Ikea от преди 10 години. Главите на винтовете са покрити с бели пластмасови капаци на винтови глави от същия източник и след това оцветени в черно с постоянен маркер. Изработката на кутията отне около 2 часа и половина.

Стъпка 10: Най -накрая

Устройството отговори на въпросите ми относно отклонението на 6AU6A и ми позволи да коригирам дизайна на усилвателя си, за да взема предвид старите лампи. Просто казано, те се държат по -лошо с напредването на възрастта.

Очевидно устройството може да бъде подобрено с повече камбани и свирки. Би било добре да има цифров панелен измервател на напрежение, който да показва напрежението на екранната мрежа, набрано с това копче, наред с други. Също така повече и по -високи диапазони на отклонение на контролната мрежа или размери на стъпките. И докато сме на това, какво ще кажете да заснемете сюжета във вътрешната памет, така че да може да бъде качен на компютър. Може би кривият индикатор може да е базиран на Windows и да идва с мишка. Тогава тестове могат да се правят от всяко място с интернет връзка. Или може би не. P. S. Завърших няколко подобрения на този TCT тук: