Toru kõvera jälgija: 10 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:51

See on mõeldud kõigile neile toruja võimendi entusiastidele ja häkkeritele. Tahtsin ehitada torust stereovõimendi, mille üle võiksin uhke olla. Siiski leidsin selle ühendamise käigus, et mõned 6AU6 -d keeldusid lihtsalt eelarvamustest, kus nad peaksid.

Mul on RCA vastuvõtutoru kasutusjuhendi 1966. aasta eksemplar ja olen umbes 30 aastat igasugust elektroonikat projekteerinud, mõistan, et seadme kohta avaldatud andmeid tuleb mõnikord võtta väikese soolaga. Kuid nendes raamatutes avaldatud toruandmed EI kindlasti garanteeri ühegi isendi puhul käitumist reaalses vooluringis.

Mulle meeldivad väikeste plaadikõverate perekonna diagrammid, nagu ülaltoodud pildil, raamatus ja seda ma tahtsin oma torude puhul näha. Kasutades isegi hästi kalibreeritud ja kvaliteetset torutestrit, saate selle perekonna seas ainult ühe andmepunkti ühel plaadikõveral. Ja sa isegi ei tea, mis kõver see on. See pole eriti valgustav. Kurvimärgi ostmine turult võib olla kallis ja haruldane (võite EBAY -lt leida kord aastas 570 TEK -i hinnaga 3000 dollarit või rohkem) ja selle leidmine kohapeal on otsas.

Nii otsustasin ühe ehitada. P. S. Olen lõpetanud selle TCT mõned täiustused siin:

Samm: vooluahela disain

Mul oli vaja vooluahelat, mis oleks suhteliselt lihtne, kuid annaks kõrge plaadi- ja ekraanivõrgu pinge ning astmelise juhtimisvõrgu pinge astmetega ½ V, 1 V jne. Plaadiajami jaoks kasutasin pooleldi siinuslainet kõrgepinge trafo mähis, sest ma mõistsin, et plaadi vool järgib sama iseloomulikku rada, mis tõuseb lainele üles kui alla tulek. Lainekuju ei pea olema täpne, kalibreeritud ega mingi konkreetne kuju, kui see tõusis ja langes järsult. See ei pidanud isegi tõusmisel või kukkumisel olema pidevalt sama kujuga. Saadud kõvera kuju määravad ainult testitava toru omadused. See välistas igasuguse vajaduse täpse kõrgepinge kaldtee generaatori järele, kuid mul oli siiski vaja selle jaoks trafo soetada …

Tahtsin omada mitut torupesa erinevatele olemasolevatele aluse tüüpidele, kuid lõpuks leppisin nelja: 7 ja 9 kontaktiga miniatuursete ja kaheksandpistikupesadega. Kaasasin ka 4 -kontaktilise pistikupesa, mis võimaldab testida vanu alaldi torusid.

Astmelise nihkegeneraator on juustumaine 4-bitine R-2R redelitüüpi digitaalne-analoogmuundur, mida juhib loendur, mida edastab trafo teisest mähist 60 Hz laine.

Hõõgniidi pinge pärines trafost, mis oli välja rebitud 1940. aastate vanast ReadRite torukontrollist, mis pakkus palju hõõgniidi pingeid vahemikus 1,1 V kuni 110 V JA lüliti nende valimiseks.

Ümberlülitusmeetodi leidmine kõigi erinevate ja mitmesuguste torude aluse tihvtide mahutamiseks osutus parimal juhul mõttetuks, nii et ma vältisin kogu probleemi ja kasutasin iga nummerdatud tihvti ja iga ajamisignaali viiesuunaliste banaanipistikutega ühendatud plaastrit. See andis mulle ülima ühenduse paindlikkuse ja takistas mind mõtlemast, püüdes välja mõelda head lülitusmeetodit.

Lõpuks oli suurim mure plaadivoolu mõõtmine. Ma ei mõõtnud katoodivoolu, kuna see on KÕIK elemendi voolude summa, sealhulgas ekraanivõrk. Plaadi voolu mõõtmise koht (plaadi juures) tõsteti laine ülaosas umbes 400 V -ni. Nii et pärast plaadi pinge jagamist takisti jagajaga 0–6 V-ni, nii et OP-AMP IC-d saaksid sellega töötada, oli vaja suurt võimendust, väga hästi tasakaalustatud diferentsiaalvõimendit. LMC6082 kahekordse täpsusega OP-AMP tegi seda väga hästi ja selle signaalivahemiku käivitamiseks on maandatud, nii et seda saab ühendada ühe toitega.

Seejärel väljastati nii plaadi voolu kui ka plaadi pinge näidud BNC pistikutel ostsilloskoobile, mis töötab A-B režiimis, nii et nende kahe koguse lõplik diagramm saaks üksteise vastu joonistada.

Mõned inimesed on kirjutanud, paludes skeemilt selget koopiat, kuna see, mis ilmub, oli üsna hägune. Olen selle eemaldanud ja asendanud selle PDF -versiooniga. Roheline joon ümbritseb kogu väikese juhtmega trükkplaadi vooluringi. Paari vooluahela osa laiendatakse sammus 7.

Ehituses oli paar üllatust ja ma räägin neist hiljem.

Samm: esipaneeli valmistamine

Otsustasin, et ehitan selle 19”x 7” x 1/8”alumiiniumist riiulipaneelile, mis mul juhtumisi oli. Hiljem toetaks seda vanaraua riiulitest valmistatud puidust kast.

Ülaltoodud esimene foto näitab mõningaid peamisi osi, mis on paigutatud paneelile, et määrata hea paigutus. Suur avatud ruum tähistab seda, kus käsitsi juhtmega trükkplaat pannakse seisma. Prooviti mitmeid korraldusi. Pärast kogu paneeli katmist maalriteibiga ja puuripunktide märgistamist (mul oli ainult paar Greenlee šassiilööki ja väike puuripress aukude tegemiseks) puurisin kõik augud. Märkus: alustage alati väikese (1/16”) pilootauguga, isegi alumiiniumist, ja tehke samm -sammult suuremaks. Kasutasin banaanipistikute 1/2”aukude tegemiseks kolme suurusega puurit. Keskmise stantsi kasutamine on samuti hea mõte.

Pildil on hõõgniidi pingelüliti jaoks traatrull, kuna see ei olnud veel trafost eraldatud.

Sel hetkel puuriti augud kahele trafole.

Kõige raskem auk oli teha 9-kontaktiga pistikupesa ava, kuna mul ei olnud selle läbimõõduga stantsi, kuid pidin kasutama seda 7-kontaktilise pistikupesa jaoks, seejärel viilige see suuremaks. See oli töö.

Ainus ristkülikukujuline auk oli toitelüliti jaoks. See viiliti välja ka ümmargusest august.

Samm: paneeli kokkupanek

Esimene asi, mida teha enne osade paigaldamist, oli enne osade paigaldamist paneelile panna nii palju elemente kui võimalik. Seda tehti mõne vana ülekandekirjaga LetraSet, mis jäi kooliajast. Minu teada saab seda tänapäeval osta ainult Inglismaalt. Seejärel katsin selle kolme kihina läbipaistva pihustatava Varathane kattega. Ma ei tea, kui vastupidav see aja jooksul on, kuid siiani nii hea … Hõõgniidi lüliti sammud tehti hiljem käsitsi, kuna mul polnud sobiva suurusega kirju.

Helebeeži värvi kaitsmehoidik asub paremas ülanurgas toitejuhtme avamisava lähedal. Selle all on neoon-juhtlamp ja ON-OFF lüliti. Võite märgata või mitte, et lüliti tundub olevat ülemises asendis, kuid tegelikult ütleb see välja. See lüliti on ingliskeelne DPST toitelüliti. Kõik toitelülitid on ÜLES = VÄLJAS/ALLA = SEES, mitte nagu siin Põhja -Ameerikas, kus on vastupidi. Siin on loogika, mida kasutatakse ON/OFF lülitite elektrilise koodi seadmisel, et kui keegi kogemata vastu lülitit kukub, rakendab see tõenäoliselt allapoole suunatud jõudu kui ülespoole suunatud jõudu ja seega peeti seda ohutumaks, kui kõik, mida selle lüliti abil juhitakse, lülitatakse välja, mitte sisse. Mul pole õrna aimugi, miks Inglismaa on vastupidi, aga vahetus meeldis mulle igal juhul. Visates annab see väga tugeva “Thunk”.

G2 V lüliti on ekraanivõrgule tarnitava pinge valimiseks. Sellest sai hiljem pott. Lüliti G1 Step valib võrgusammu suuruse (praegu) kas ½ V sammuga 0 kuni -7,5 V või 1 V sammuga 0 kuni -15 V. Kaks BNC -pistikut märgistusega H ja V on vertikaalsed ja horisontaalsed signaalid. G BNC pistik on võrguajami lainekuju, nii et seda saab soovi korral näha. Ajamipinged on punased 5-suunalised banaanipistikud ja mustad on muidugi pistikupesadega ühendatud. Kõik vastavalt nummerdatud pistikupesad on paralleelsed.

Nupp PUSH TO TEST sulgeb ühenduse testitava toru plaadiga nii, et see tõmbab voolu ainult siis, kui seda palutakse. Pole mõtet selga pöörata, et ainult lõhna järgi teada saada, et midagi pole õige! (See poleks minu jaoks esimene kord.)

4. samm: trükkplaadi kokkupanek

Plaat on tükike perforeeritud klaaskiust umbes 2 "x 5". Ma arvasin tahvli suuruse üle ja hakkasin sellele lihtsalt osi kleepima. Minu meetod on natuke ehitada - katsetada - ehitada natuke rohkem - testida jne. See hoiab ära ühe halva osa/vooluahela hävitamise palju sellega. Kruviklemmliistud hoitakse 2-osalise epoksüliimiga paigas, kuna põhjas ei ole vaskskeemi, millega seda joodata, nagu tavaliselt.

Vooluahel ühendati käsitsi PTP-tehnoloogia abil. See on "punkt-punkti" tehnoloogia. Toore, kuid mis tahes akronüüm muudab selle kõrgtehnoloogiliseks, eks? Väikesest jahutusradiaatorist vasakul on näha kaks identset 1 megagohmi takistit. Neid kasutasin esmakordselt plaadivoolu pingelangust takistite R3 ja R4 puhul. Nagu näha 7. sammust, tuli need asendada. Vooluahel ei ole põhjas ilus, kuid siis ei tahtnud ma selles etapis puhtust.

Samm 5: O jah… plaastritraadid

Tükeldasin mõned kasutamiskõlbmatud mõõtejuhtmed umbes 7”pikkusteks ja jootsin mõlema otsa banaanipistikud. Need juhtmed on valmistatud suurepärase painduva traadiga, mille ostmiseks peaksite minema kaugele. Pistikud: üks punane ja üks must, nagu näete. Punane on ajamiotsa jaoks ja must on pistikupesa pistiku otsa jaoks mitte see, et see oleks oluline, kuid tundus parem, kui need sobivad minu pistikute värvidega. Olen nii moeteadlik.

Teades, et pean suutma plaadivoolu mõõtmise kalibreerimist täiesti erineva meetodiga kinnitada, tegin katoodi jaoks plaastri erinevusega. Näitan seda väikese karbiga, millel on lüliti. Karbi sees on 10 oomi takisti, mida saab lülitada vooluahelasse või sealt välja. Katoodi "ajam" on tegelikult lihtsalt ühendus maaga (0V). Kui takisti on sisse lülitatud, saab plaastri katoodiotsale panna skaala ja mõõta trioodi tegelikku katoodivoolu, et kinnitada selle plaadi joonistust. See eeldab, et võrk on alati negatiivse pingega. Tavaliselt lülitatakse takisti välja. Kui lülitit katse ajal edasi -tagasi pöörata, võib plaatide voolu erinevust näha, kui kogu kõverate perekond liigub veidi üles ja alla. Mõju on nii väike (võib-olla 2–4%), et sellel ei ole mingit vahet toru mõõtmise motiivil, kuid see näitab, et isegi 10-oomine takisti katoodis võib teha nähtava muutuse.

6. etapp: abielluge trükkplaadiga ülejäänud osaga

Tahvel kasutab juhtmete ühendamiseks kruviklemmi, et saaksin plaadi pärast selle osade katsetamist edasiseks ehitamiseks/muutmiseks eemaldada. Panin selle ühele otsale hingedega ja teisele otsa sirgetele, et saaksin selle teisele poole pääsemiseks kiireks mõõtmiseks või muutmiseks üles tõsta, ilma et oleks vaja miljonit juhtmest lahti ühendada.

Enamasti ei tekitanud kuumus muret, kuid ohutuse huvides panin madalpinge positiivse regulaatori väikesele jahutusradiaatorile. Need 3-klemmilised regulaatorid nagu 7805, mida ma kasutasin, võivad hajuda umbes 1 vatti ilma jahutusradiaatorita, kuid alati on hea asju jahedana hoida, kui on võimalus seda odavalt teha. Selle maandusklemm on 2N3906 transistori ja paari takistiga kuni +10V. See annab +15V, millel diferentsiaalvõimendi töötab. See on hea viis soovitud pinge saamiseks ühelt neist tavalistest regulaatoritest. Varieeruvust või programmeeritavust saab sama moodi kasutada, kasutades ühe takisti asemel potti või D/A muundurit. Kuna Xfrmrilt on saadaval erinevaid vahelduvpingeid, oli selle regulaatori jaoks pinget lihtne valida. 25V oli see. Ja kuna see tõmbab nii vähe voolu poollaine parandust, oli see regulaatori varustamiseks hea.

Nagu pildilt aru saate, hakkasin juhtmeid nöörima, selle asemel, et need kõik plastikust sidemetega kokku panna. Olen alati imetlenud hästi nööritud rakmete välimust ja tahtnud seda siin proovida, kuid nöörimisnööri polnud kuskilt leida. Võib -olla mõni teist teab, kus seda saada saab. Kasutasin oma naise soovitatud tikkimisniiti, mis oli tõmmatud üle vahatüki. Rakmete jaoks kasutasin tavalisi nöörisõlmi. Neile, kes soovivad seda arkaadikunsti õppida, toob Google'i otsimine "rakmete nöörimine" välja paar juhiseid.

Vanal ReadRite torukontrolleril oli huvitav kalibreerimismeetod. Paigaldades keraamilise poti otsad üle esmamähise osa ja ühendades klaasipuhasti liinipingeallikaga, saab testrit töötavat pinget reguleerida nominaalsest kõrgemale või alla selle, et hoolitseda võimalike seinapinge kohalike muutuste eest. aeg-ajalt. (Pidage meeles, et see kraam oli projekteeritud ja kasutatud Teise maailmasõja ajal.) Noh, see pott tuli lihtsalt siia lisada, kuna trafo oli konstrueeritud nii, et selle osa mähise ots ei olnud nimipingel ja seega ei saanud seda kasutada on. Seda potti, mis muutub üsna kuumaks, võib vaadelda kui valget eset, mida hoiavad trafo lähedal olevad augustatud torulukksepad.

Selleks ajaks, kui avastasin, millised on kõik vana ReadRite'i hõõgniidi trafo anonüümsed juhtmed, avastasin muidugi, et sellel on kõrgepingemähis! Nii et minu plaadi pingeallikas oli lahendatud ja ma kõrvaldasin ühe trafo.

7. samm: natuke rohkem ringraja kohta

Eelarvamuste generaator: Et asjad oleksid suhteliselt lihtsad ja aeglane, kasutati 4000-seeria CMOS-loogikat. See kraam, mis oli 1980ndatel kõikjal levinud, töötab mis tahes pingel 3V kuni 18V. See tähendab, et toide võib olla kõikjal selles vahemikus, see võib vajadusel muutuda ja tegelikult töötab isegi siis, kui sellel on palju lainetust või muud müra. See sobib suurepäraselt patareitoitega rakenduste jaoks. Seda saab ka tänapäeval osta igas tavalises müügikohas (Mouser, Digi-Key jne), isegi kui nad ei tooda kõiki neid tüüpe, mida nad varem tegid. See tõmbab ka kükkimisjõu kõrvale. Niisiis kasutasin nihkepinge suurendamiseks 4-bitise loendurina 4040 12-bitist loendurit, mis mul oli. Sammu suurust muudetakse, muutes selle toitepinge pinget. Kuna toru eelpinge peab olema negatiivne, töötab loendur maanduse positiivse rööpa ja teise otsa negatiivse rööpa vahel. Nõel “VDD” on seega maandatud. TIP 107, millel on 7805 -ga sarnane eelpingevõrk, toidab miinustoitepingeid kiipide „VSS” tihvtile. Paneelile paigaldatud lüliti koos pottidega iga vahemiku jaoks kalibreerib maksimaalse tekitatud nihke. Loendur juhib odavat R-2R takistusredelit lihtsa Dig-Analog muunduri tegemiseks ja seejärel banaanipistikuni.

Plaadivoolu võimendi: Kuna plaadi voolu mõõdetakse 100 oomi takistiga, R1 plaadiga jadamisi, on selle pinge umbes 400 V. See tehti väiksemaks kahe takisti jagajaga, üks 100 oomi takisti kummagi otsa jaoks. See on näidatud kui R3, R4, R5. R6 skemaatilisel ja väikese väärtusega potil ning paigutatud skemaatil nupu Push To Test lähedale. Pott tasakaalustab need kaks jaoturit nii, et võimendi väljund loeb nulli, kui toru plaadis voolab nullvool. Esmalt kasutasin R3, R4 jaoks mõnda vana suure väärtusega takistit, kuid kõveraid proovides nägin pigem sõna balloone kui üksikuid jooni. Lisan pildi sellest, mida nägin. Samuti näete, et ekraan on algtasemele veidi purustatud. Vahetasin need takistid moodsamate 5% takistite vastu ja kalibreerisin uuesti. Sama asi, kuid natuke vähem. Iga ekraanil oleva kõvera jälgimiseks kulub 1/120 sekundit, kusjuures ulatusepunkt tõuseb kõigepealt kõverast üles ja tuleb samal viisil tagasi. Kuid nende kahe ekskursiooni vahel soojeneb takisti ja seejärel jahtub piisavalt, et muuta nende väärtust! Takistid muudavad väärtust sõltuvalt temperatuurist, mitte palju, kuid teevad seda. Ma ei uskunud, et see võib nii kiiresti juhtuda, kuid nende uuesti muutmine 1% metallkile tüüpideks lahendas probleemi suuresti.

Võimendi on tavaline diferentsiaalvõimendi, mida kasutatakse mõõteriistade jaoks, kuid millel on võimendust muutv lüliti, mis annab sellele kaks väljundvahemikku ja kaks potti vahemiku kalibreerimiseks. See annab 2V/1mA ja 2V/10mA väljundkaala.

Ekraanivõrgu ajamiahel on lihtsalt filtreeritud pott, mis on riputatud alaldi pingestatud pingeallika külge ja millel on kõrgepingetransistor emitteri järgijana, et juhtida pinget banaanipistikusse. Filter on üsna aeglane ja potinupu liigutamisel kulub paar sekundit.

8. samm: toimimine

Lülitasin selle sisse.

Pärast suitsu eemaldamist… ahel töötas üllatavalt hästi. Leidsin, et diferentsiaalvõimendi tasakaal vajab üsna hästi settimiseks umbes 20 minutit soojenemisaega. Pärast seda aega tuli 25 oomi tasakaalupotti reguleerida, et anda ulatusele väga horisontaalne joon, kui plaadivool ei voola. Mõne aja pärast, kui seda seadmel iga kord kasutasin, eemaldati see paneelilt ja see kuvatakse keskmise suurusega pruuni nupuna punaste banaanipistikute lähedal. Ma ei tea, miks ma seda varem ei teinud.

Näidatud on paar ekraanipilti kõveratest.

Kuna iga kõver ekraanil genereeritakse 1/60 sekundi jooksul ja enne skaneerimist on 16, enne kui see kordub, tehakse skaneeringuid umbes 4 skaneeringut sekundis. See vilkumine töötab, kuid pole mõõtmise tegemisel eriti lõbus. Üks lahendus on jäädvustada iga süžee pikaajalise säritusega kaamerasse. Või… kasutage salvestusruumi. See, mida näete, on vana, kuid hea - HP 1741A analoogmäluulatus muutuva püsivusega. Ekraan õitseb mõne aja pärast, kuid umbes 30 sekundiks kuvatakse väga vaadatav graafik. See salvestab ekraani, mida ei kuvata, tundideks. See läheb korda.

Esitatud on nii 6AU6A pentoodi kui ka 6DJ8 trioodi kõverate kaadrid. 6DJ8 skaalategurid on 50V / jaotus horisontaalselt ja 10 mA / jaotus vertikaalselt, samas kui 6AU6A skaalafaktor on 50V / jaotus horisontaalselt ja 2,5 mA / jaotus vertikaalselt. Need skaala tegurid on kombinatsioon kõvera märgistaja väljundvahemikust ja skaalal valitud vertikaalsest tundlikkusest. Null on kõigil juhtudel ekraani vasak alumine nurk. Neid tehti lihtsalt kaamera hoides ulatuse ekraani lähedal. Pärast seda, kui olin sellega mõnda aega leppinud, otsustasin rakendada drastilisi meetmeid ja panin kokku tõeliselt jõhkra meetodi, kuidas kaamerat haardepinna külge kinnitada…. Veel torulukksepad. Kaamera kinnitatakse selle sisse lühikese 1/4”poldiga läbi põhja kinnitusavasse. Kaamera sihtimine tähendas rihma paremaks keeramist. Ilmselgelt ei saa ma sellel kaameral kaamerat näidata, kuna see oli pildistamiseks vajalik!

9. samm: kast ja viimane artikkel

Kast, nagu ka kõik muud selle projekti osad, pandi kokku käepärast olevast materjalist. See on lihtne neljapoolne karp, millel pole põhja, kuid keeratavad kummijalad. Tükid olid puitlaastplaadist raamaturiiulist välja lõigatud tikksaag, mille kolm külge olid kaetud sama spooniga kui ülemine ja alumine külg. Lõiked tehti silmas pidades, et spooniga servad peaksid karbi esiküljel paistma. Tagaküljel ja allosas oli paratamatult näidatud kandmata serva. Tükke hoitakse koos puitlaastplaadi kruvidega, mis on jäänud 10 aasta tagusest Ikea köögikapist. Kruvipead on kaetud samast allikast pärit valgete plastikust surutavate kruvipea katetega ja seejärel värvitud mustaks püsiva markeriga. Karbi valmistamiseks kulus umbes 2 ja ½ tundi.

Samm: lõpuks

Seade on vastanud minu küsimustele 6AU6A -de eelarvamuste kohta ja võimaldanud mul kohandada oma võimendi disaini, et võtta arvesse vanu torusid. Lihtsamalt öeldes käituvad nad vananedes halvemini.

Ilmselgelt saab seadet täiustada rohkem kellade ja viledega. Oleks hea, kui oleks olemas digitaalne paneelpinge mõõtur, mis näitab muu hulgas selle nupuga ekraanivõrgu pinget. Samuti rohkem ja suuremaid juhtvõrgu nihkevahemikke või astme suurusi. Ja kui me seda teeme, siis kuidas jäädvustada süžee sisemällu, et see saaks arvutisse üles laadida. Võib -olla võiks kõvera jälgija olla Windowsi põhine ja hiirega kaasas. Seejärel saaks teste teha igast internetiühendusega kohast. Või äkki mitte. P. S. Olen lõpetanud selle TCT paar täiustust siin: