PC-gestütztes Röhrenmeßgerät

[michael48]

Hallo Hans-Thomas, wie soll der Trenntrafo beschaffen sein? 230V prim/ 230V sek.?

Als Kurzschlusssicherung nehme ich eine kleine 230V-Lampe, die ich in den Siebzweig einschleife.

Gruß, michael
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Viele Grüße aus Berlin von Michael!

[HTS]

Hallo Michael,

es muss kein Trenntrafo sein. Ich meinte einen Trafo mit getrennter Prim?r-und Sekund?rwicklung. Also ein normaler Netztrafo, wie er zum Beispiel für Röhrenverstärker oder -radios verwendet wird, tuts auch.
Eine Belastungslampe schützt vor Kurzschl?ssen, die Spannung bricht aber schnell zusammen, wenn st?rkerer Strom entnommen wird. Die Feinsicherungen sind in JEDEM Fall nötig.

Gruß, Hans-Thomas

[michael48]

Feinsicherungen sind bei mir immer Pflicht, nach dem ich mal das Vergnügen mit einem durchschmorenden Trafo hatte, fand ich damals nicht so lustig.

Doch noch eine Frage: Wie gross soll deiner Meinung nach der Poti für die Steuerspannung sein. Ich würde ihn als Dreipunktschaltung ausführen in Reihe mit dem kleinsten Widerstandswert. Ist der Poti auf 0 gestellt, ist doch noch ein Vorwiderstand vorhanden. Wie gross würdest du diesen Vorwiderstand wählen?

michael
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Viele Grüße aus Berlin von Michael!

[HTS]

Hallo Michael,

ich habe Deine Schaltung nicht ganz verstanden. Kannst Du sie aufzeichnen?

Einen Serienwiderstand brauchst Du nicht. Ein Poti als Spannungsteiler sollte 10mA Querstrom für Steuergitter und Spannungsmessung sowie eine Spannung von beispielsweise 50V aushalten. Nach den gängigen Gesetzen ergibt das 5 kOhm und reichlich 0,5 W. Eventuell für kleinere Werte noch eine Umschaltung einbauen. für positive Gitterstr?me ein Umpolschalter.

Str?me und Spannungen sind hier nur Beispiel.

Gruß, Hans-Thomas

[michael48]

Ich bin von mehreren 100 kOhm ausgegangen für die Spgs-Regelung der Schirmgitter. Diese Spannungsregelung mit 4,7 kOhm hatte ich auch für die negativen Steuergitterspannungen vorgesehen.

Gerade eben habe ich nun die B?nde von Josef Kammerloher bestellt. Hochfrequenztechnik Band 1 bis 3 von 1941. Soll in spätestens 1 Woche bei mir sein.

Gruß, michael
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Viele Grüße aus Berlin von Michael!

[HTS]

Hallo Michael,

für die Schirmgitterspannung brauchst Du ein eigenens Netzteil mit L?ngsregelung. Ein Spannungsteiler ist zwar auch möglich, aber wegen der hohen Verlustleistung nicht sinnvoll.

Kammerloher, mein bestes Röhrenbuch! übrigens sagte einmal Hans Rukop, der Röhrenchefentwickler von Telefunken, über die Grundlagenb?nde von Barkhausen: "Sehr gute B?cher über Röhren, nur habe ich sie nie gebraucht!" So ähnlich gehts mir auch.

Gruß, Hans-Thomas

[michael48]

Hallo Hans-Thomas,

ich dachte auch jederzeit an die Schirmgitterspannung, hatte es mit der Steuergitterspannung verwechselt. Weil das Gitter für mich bisher eine Gitterspannung benötigte und mit einer ver?nderbaren Spannung am Schirmgitter ebenfalls das gesamte Röhrensystem gesteuert werden kann, ging ich fälschlicher Weise davon aus, dass es sich dann am Schirmgitter um eine "Steuergitterspannung" handelt.

Nun gut. Jetzt habe ich konkrete Vorstellungen über die Spannungsversorgung. Demnach werde ich für die Schirmgitterspannung einen L?ngsregler einbauen. Und daher war meine Frage, wie gross er sein müsste, und wenn er auf den Wert 0 Ohm eingestellt ist, müsste ein Vorwiderstand verbleiben, wie klein müsste er mindestens sein?

Die jetzt von mir richtig interpretierte Steuergitterspannung erzeuge ich mit zwei einfach aufgebaute negativ-gepolte Festspannungsregler bis 40V. Daher kann ich die Spannung mit einem, wie du es schon beschrieben hast, 4,7 kOhm-Poti von 0-40V bequem regeln und habe für beide Netzteile eine gemeinsame Masse.

Da ich die Suchfunktion unseres Forums letztens benötigte, möchte ich an dieser Stelle die zwei entscheidenen Werke über Elektronenröhren hier noch einmal zusammenfassen:

Josef Kammerloher: Hochfrequenztechnik 3 B?nde (Band 2 - Elektronenröhren und Verstärker)

Heinrich Barkhausen: Lehrbuch der Elektronenröhren 4 B?nde

gruss, michael
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Viele Grüße aus Berlin von Michael!

[HTS]

Hallo Michael,

ein Serienwiderstand für die Schirmgitterspannung ist nicht sinnvoll, weil die Spannung dann nicht mehr stabil ist. Er ist überflüssig.

Gruß, Hans-Thomas

[michael48]

Hallo Hans-Thomas,

also für die Schirmgitterspannung auch einen Spartrafo. Mann, mann, das wird ja immer Größer. Ich konstruiere erstmal zwei. Der zweite kann dann wahlweise für Serienheizung und Schirmgitterspannung genutzt werden.

Oijoijoi, ich sehe mein Schlafzimmer wieder zu einem Physik-Laboratorium mutieren. Doch wenn's erstmal läuft, kann alles in Kombination mit "Sand" nach und nach verkleinert werden.

Gruß, michael
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Viele Grüße aus Berlin von Michael!

[HTS]

Nein, Michael,

Spartrafos würde ich unbedingt dort einsetzen, wo hinten wieder Wechselspannung rauskommt. Schießlich wollen wir ja keinen hochfrequenten Elektrosmog produzieren der die Messinstrumente durcheinander bringt, sondern die Röhren mit einem möglichst schönen Sinus beheizen.

für die Anodenspannung gibt es 2 Möglichkeiten, Trafo- oder L?ngsregelung. Soll das Netzteil leistungsstark und robust sein, empfehle ich die Variante mit dem Stelltrafo.

für die Schirmgittergleichspannung gibt es gute HalbleiterLösungen.

Gruß, Hans-Thomas

[michael48]

Ja, nur leider hat keiner der Radiotechniker eine PatentLösung zum einfachen Nachbau anbieten können. Ich ging ja davon aus, dass ich begleitend mitlese und eine vorgeschlagene Schaltung nachbauen kann. Meine Kenntnisse sollten ja mit dem fertigen Messgerät wachsen. Was an fertigen Lösungen bisher angeboten wird, auch im Internet, sind Röhrenprüfgeräte. Da meine Röhren überwiegend Neuware sind, kommt es mir auf Messwerte und nicht auf Funktionsprüfungen an. Dem versierten Röhrensammler stehen genug ausgereifte, wenn auch altert?mliche R?-Pr?fGeräte zur Verfügung. Nur Prüfen und Messen ist zweierlei. Wir sind jetzt in diesem Thread auf der Seite 8 und haben uns eigentlich noch keinen einzigen Schritt nach vorne bewegt.

Gruß, michael
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Viele Grüße aus Berlin von Michael!

[HTS]

Hallo Michael,

ich kann hier noch keine Bilder reinstellen, weil mein Hauptrechner noch defekt ist. Meinen Schlussprüfer habe ich schon vorgestellt. Ausserdem wurde über das nachbaufähige Gleichspannungsnetzteil von Hans Borngrüber geschrieben.
Und ein wenig Ingenieurskunst gehört auch dazu

Nun sollten auch Taten folgen: Wie wäre es mit so einfachen Kompronenten wie Widerstandsdekaden und Fassungsboxen?

Gruß, Hans-Thomas

[michael48]

Hallo Hans-Thomas,

entschuldige meine emotionale Ausdrucksweise. Doch musst du nicht selbst feststellen, dass nach der 8. Seite wenigstens von den Messmethoden her irgend ein vorzeigbares Ergebnis vorliegen müsste? Ich messe ja meine Röhren selbst, so ist es ja nicht, jedenfalls tat ich es damals und hatte damit meine kleinen Erfolge in meinen Aufbauten. Dazu nutze ich ja schon weitestgehend selbstgebaute Apparaturen. Auf Millimeterpapier sind die erforderlichen Daten festgehalten.

Nur die Idee, die Werner hat, den Computer für uns arbeiten zu lassen, hat mich begeistert und finde ich weiterhin toll.

Da jedoch allein bei der Spannungsversorgung, die eigentlich nur Begleitwerk darstellt, grosse Unterschiede herrschen, wie soll dann erst die computerunterstützte Auswertung allgemeingültig definiert werden?

Meine erforderlichen Spannungsversorgungen liegen nun fest und werden mit Regeltrafos verwirklicht. Nur leider ist es nicht das, was ich mir gewünscht hatte. Denn Werners Idee ist ja, dass der Computer die elektrischen Werte automatisch selbst w?hlt und eine kontinuierliche Aufzeichnung ausführt.

Wenn eine Schaltung von Borngrüber zur Diskussion stand, warum sind dann noch keine computergestützten Einstellungen besprochen worden?

Die Regeltrafotechnik ist für mich die einfachste Umsetzung. Das Problem bei Borngrüber geht ja schon damit los, dass es diesen Festspannungsregler garnicht gibt. Dazu sind weitere Fet's und Transistoren erforderlich, die auch in den richtigen Arbeitspunkten arbeiten müssen. Und das entscheidene ist ja, das der Aufwand nur lohnt, wenn die nötige Hardware für den Computer angeschlossen werden kann.

Was wir jedoch an Positiven bis jetzt herausarbeiten konnten, ist, welche Spannungen zur Messung erforderlich sind. Da bin ich zufrieden und möchte es in die Tat umsetzen. Ich werde weiterhin diesen Thread mitlesen und verfolgen.

Seit mir bitte nicht böse über meine Empfindungen, nur lag es mir auf dem Herzen.

Gruß, michael
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Viele Grüße aus Berlin von Michael!

[Werner]

Mooin zusammen,

ich habe den dritten Spannungsgenerator gebaut.

Generator 2 aus Post 1 brauchte rund 3 Watt Eingangsleistung um eine Spannung von 70 Volt zu erzeugen, bei einer Leistungsentnahme von nur 7mW.

• Die Restwelligkeit lag bei 10mV (32kHz und hochfrequenter Swing / Ring).
  
• Die Einschwingzeit lag zwischen 2 und 300 mS je nach Differenz Ausgangs- zu Zielspannung.
  
• Eine galvanische Trennung ist so nicht zu verwirklichen.
  
• Eine Kaskadierung wäre ebenfalls ausgeschlossen.

Der Thread und die Einsicht verlangen Module die:

• Galvanisch getrennt sind.
  
• Gegen die Schutzerde und / oder der Geräte Masse kein elektrisches Potential haben.
  
• In Reihe und parallel geschaltet werden können.

Generator 3:

• Verlässt die h?herfrequente Technik.
  
• Er verwendet Transformatoren.
  
• Eingangsspannung : 3,3/5/12Volt (aus ATX Computernetzteil)
  
• Wirkungsgrad : ~ 70%
  
• Steuerung : Pulsweitenmodulation, (488Hz) als grobe Vorregelung.
  
• Ausgangsspannung: Je nach Transformator und Schaltglied; im Beispiel 2 mal ~0 bis 120 Volt a 8 VA.
  
• Innenwiderstand : ca. 800Ohm, (ohne Linearregler, ab Siebkette).
  
  
• Der Generator wird mit rund 488Hz gesteuert. Der normale Netztransformator scheint die resultierenden 244Hz ohne große Wirbelstromverluste mitzumachen. Die Lade- und Siebma?nahmen können so kleiner und günstiger ausfallen.
  
  
• Jeder ?P kann drei Gegentaktgeneratoren steuern. Die Ansteuerung der Gegentaktgeneratoren erfolgt um 120 Grad phasenverschoben. Dies bedingt einen der Drehstromversorgung ähnlichen Effekt; die Siebung wird abermals einfacher zu realisieren sein. Dabei ist es unbedeutend ob die Generatoren in reihe oder parallel geschaltet werden.
  
  
• Die Wandlerstufen werden galvanisch getrennt angesteuert, dadurch vereinfacht sich die Messwertaufnahme. Alle Module werden auf der Seite des Pr?flings nur an einem einzigen Punkt elektrisch leitend miteinander verbunden, der Röhrenkathode.
  
  
• Die Ausgangsspannungen der Generatoren erhalten die Polarität ihrer Spannung bezogen auf den Röhrentester erst durch deren Anschluss an diesen. Auch positiv und negativ aus einem Generator.

Q und Q , die Ausg?nge des FliFlops wechseln auf jeder negativen Flanke des Pulsbreitensignals vom ?P ihren Zustand. Es ist jeweils nur einer von den beiden Ausg?ngen auf Masse (0Volt). So fließt abwechselnd durch die eine oder die andere Leuchtdiode der OptoKoppler Strom, sobald ein Impuls vom ?P kommt. Dies stellt die Phasenumkehr für den Gegentaktbetrieb sicher.

Der "Totem Pole" verbindet das Gate der NMOS abwechselnd mit +Ub und Masse. NMOS sind zwar theoretisch leistungslos zu steuern, wenn es schnell gehen soll stören jedoch die sehr hohen Eingangskapazitäten 500-1500pF, diese wollen jeweils schnell geladen bzw. entladen werden.

Der Schaltplan gibt es so nicht her, aber es ist unbedingt auf gleiche Phasenlage der Sekund?rwicklung zu achten. Plus (+Ub) muss in der Mitte angeschlossen werden, quasi an der Mittelanzapfung der Sekund?rwicklung.

Mit der Schaltung kann auch ohne ?P experimentiert werden. Man muss dem CLK Eingang des 74xxx73 eine Impulsfolge mit TTL kompatiblen Spannungen zuführen (0 und 5Volt). Frequenz ~100-500Hz mit variablem Tastverhältnis ( z.B. aus einem Funktionsgenerator oder einer Hilfsschaltung mit einem NE555). Da auch der LED Strom vom Taktgenerator geliefert werden muss, muss der Funktionsgenerator 5 - 10mA abgeben können. Permanent HIGH (5Volt) kann die NMOS oder den Transformator zerstören. Also bitte stets ein Amperemeter in die Zuleitung +Ub einschleifen und im Auge behalten.

• Der Transformator ist ein Standard Netztrafo: Eingang 2x 115 V~, Ausgang 2x 15 V~/0,5 A. Printmontage. Maße (LxBxH): 68x57x35 mm. POLLIN Best.Nr. 300 133 1,95 EUR. Er wird nur umgekehrt betrieben.
  
  
• für kleine Leistungen (-Ug1, Ug2) genügt für M1 und M2: TYP SUD30N03, MOS-N-FET-e, VFET, 30/20 V, ?30/40 A, 50 W, on < 30 m (15 A), < 40/70 ns. Vergleichstypen: IRLR2905, SPD31N05, 2SK3025. POLLIN Best.Nr. 130 709 0,45 EUR
  
  
• Q1-4 BCY59 / BCY79 , 2N2222 / 2N2907 oder ähnlich. Kleinleistungs Schalttransistoren NPN / PNP.
  
  
• Ich hatte nur OptoKoppler vom Typ MCT2 zur Verfügung. Besser wären 6N136 oder deren heutigen Ersatztypen. Der MCT2 ist zu langsam, schaltet zu langsam ein und aus, so kommt vermutlich das überlappen beider NMOS zustande.
  
  
• Das FlipFlop ist ein 74HCT73, normal oder LS gehen sicher auch oder gar besser (FanOut). 74xxx74 auch denkbar. Preset, Reset und ggf. J, K und D sind dann eben nur so zu beschalten, dass ein simpler FlipFlop herauskommt, sprich Teiler durch 2.
  
  
• Messungen am beschriebenen Versuchsaufbau. Beide 115V Wicklungen mit 20kOhm belasted (~1,4Watt bei 120Volt) Gleichgerichtet über Graetzbr?cke an 47µF.
  
  
• Oberhalb von 170 - 180 dezimal (Steuerbyte für den ?Pinternen Pulsbreitenmodulator) steigt die Leistungsaufnahme und Verlustleistung schnell an. Dieser Bereich ist mit den gegebenen Komponeten so nicht nutzbar.
  
  
• Der Aufbau läuft den dritten Tag im Dauerbetrieb (100Volt raus an 10kOhm). Die kleinen NMOS haben keinerlei K?hlfl?che sind jedoch kaum handwarm. Der Trafo dürfte auch bei 37Grad liegen. Rein gehen rund 2 Watt.

Hier ein kleiner Test, der es erlaubt mit den PWMs des ?Ps zu spielen:
'------------------------------------------------------------------------------
'name : Generator 3.bas
'copyright : (c) 2006, Werner Braun
'purpose : TubeTester (testing)
'micro : Mega16
'suited for demo : yes , only
'commercial addon needed : no
'version : ZERO , to be changed without notice
'------------------------------------------------------------------------------
$regfile = "m16def.dat" ' we use the M16
$crystal = 8000000
$baud = 9600
$hwstack = 32
$swstack = 8
$framesize = 24

'The following info was inserted by the programmer.
'Press the Write PRG button and it will insert the current Lock,and Fusebit
'settings.
'The options are DIVIDE by 8 : disabled, External osc. selected
'$prog &HFF , &HEF , &HDF , &HFF
' generated. Take care that the chip supports all fuse bytes.
'It is advised to use the $prog only once to set the bits.
'So remark it after the chip has been programmed the first time

Dim Command As Byte
Dim Content As Byte
Dim Uist As Integer
Dim Usoll As Integer
Dim Iist As Integer
Dim Isoll As Integer
Dim Count As Byte

'Hardware:
'ATmega16

'Pin kind used potential

'PA0 : ADCin0 (ADC U raw, chopper)
'PA1 : ADCin1 (ADC U)
'PA2 : ADCin2 (ADC U * 0.66)
'PA3 : ADCin3 (ADC U * 0.33)
'PA4 : ADCin4 (ADC I)
'PA5 : ADCin5 (ADC I * 0.75)
'PA6 : ADCin6 (ADC I * 0.5)
'PA7 : ADCin7 (ADC I * 0.25)

'PB0 :
'PB1 :
'PB2 :
'PB3 ; OC0 (PWM Chopper)
'PB4 :
'PB5 : MOSI (SPI)
'PB6 : MISO (SPI)
'PB7 : SCK (SPI)

'PD0 : RXD (UART serial in)
'PD1 : TXD (UART serial out)
'PD2 :
'PD3 :
'PD4 : OC1B (PWM)
'PD5 : OC1A (PWM DAC for regulator)
'PD6 :
'PD7 : OC2 (PWM) (chopper #2)
'PC0 .
'PC1 :
'PC2 : (JTAG)
'PC3 : (JTAG)
'PC4 : (JTAG)
'PC5 : (JTAG)
'PC6 :
'PC7 :

...........................................................

[Dieser Beitrag wurde am 28.03.2008 - 12:41 von Werner aktualisiert]
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Ich sehe wunderbare Dinge . . .

[DrMabuse]

Hallo Forum,

als Erstes mal ein großes Lob an Werner!
Danke für Deinen großartigen Einsatz.

Der Rest der Beiträge ist jedoch am ursprünglichen Thema:
Röhrenprüfen mit dem PC weit vorbei. Schade, daß es hier soviel "rauscht".

Werner hat durchaus bereits Schaltungen präsentiert und zur Diskussion gestellt.

daß so ein Selbstbauprojekt nicht die S-Parameter
bis in den GHz-Bereich feststellen kann, dürfte sich von selbst verstehen. ;->
Das funktioniert nicht mit Steckbrettern, auch nicht bei HP / R&S / Tektronix ...., denn die verwenden spezielle "Jigs" für HF-Bauelemente. Je kürzer die Wellen, desto länger die Gesichter. ::

schönen ersten Mai noch!
_________________
Ciao4now,
Michel