Měření převodních charakteristik elektronek na osciloskopu

      25.4.2021 Pro řadu sběratelů se stal až takovým fetišem historický tester elektronek Tesla BM215A, který se s oblibou prodává na Aukru za kapánek ujeté sumy (kdysi jsem ho vídal v bazarech kolem tisícovky). Díky papírovým kartám je jeho obsluha poměrně jednoduchá, ale je známo, že některé strmé elektronky nedokáže správně změřit kvůli kmitání. Nedokážu až tak posoudit historickou hodnotu tohoto přístroje (kolik se jich vyrobilo kusů a kolik jich zbylo), nicméně dnes už jsou k dispozici určitě sofistikovanější i levnější testery elektronek, jako např. µTracer, či řada jednodušších DIY projektů na netu.
      Pro jednoduché testování elektronek si lze v základu vystačit s katalogovým listem elektronky a multimetrem, kterým lze odhalit fatální závady jako přerušené žhavicí vlákno katody a zkrat mezi elektrodami. U přímo žhavených lamp se někdy přepálená část vlákna může dotknout mřížky a zdánlivě vykazovat nepřerušené vlákno. U nepřímo žhavených lamp zas může dojít k porušení izolace mezi vláknem a katodou. Při výkonovém namáhání mřížek může dojít až k jejich roztavení a zkratu se sousedními elektrodami. Také není na škodu změřit ustálený proud žhavení při jmenovitém napětí, neboť elektronky s porušeným vakuem mohou vykazovat abnormálně odlišné hodnoty od jmenovitých. Pro test vakua lze použít měkký zdroj VN připojený mezi nějakou mřížku a anodu nebo jednoduše lampu přiblížím do pole Teslova transformátoru a pokud se uvnitř lampy objeví namodralé světélkování, tak je to špatný. Zrovna jsem tu měl případ jedné vadné koncové pentody RENS1374d, kde jsem se nemohl doměřit charakteristiky. Lampa vykazovala zvýšený žhavicí proud 1,5 A místo jmenovitých 1,1 A při 4 V a po přiblížení k tesláku z ní byla jasná doutnavka.


vnitřnosti pentody EF6 vnitřnosti pentody EF6 bez anody pentoda RENS1374d se špatným vakuem v poli TC můj tester elektronek
střeva EF6 střeva EF6 bez anody RENS1374d můj tester elektronek

      Emisivitu (opotřebovanost) katody by šlo odhadnout z několika naměřených statických pracovních bodů, avšak pokud máme k dispozici osciloskop, tak proč si rovnou nenakreslit celou převodní charakteristiku (nebo rovnou jejich sadu pro různá Ua). Z ní se pak dá snadno odečíst důležitý katalogový parametr: strmost [mA/V] jako Δi/Δu na daném úseku, který zjednodušeně vypovídá o zesilovací schopnosti lampy. Stačí k tomu alespoň 2-kanálový osciloskop přepnutý do režimu X-Y (časová základna je vypnutá, jeden vstup ovládá horizontální pohyb paprsku a druhý vstup vertikální pohyb paprsku - pro něj jsem zapnul inverzi polarity) a nějaký vhodný periodický, spojitý budicí signál. Ideální by byl třeba trojúhelník s lineární rampou, ale dobře poslouží i sinusovka, kterou máme běžně dostupnou z rozvodné sítě (přes trafo) nebo kdo chce, může použít čistší z NF generátoru. Já jsem použil běžné síťové trafo na 12 VAC (špičková hodnota napětí na prázdno asi 18 V). Aby se elektronka nepřetěžovala mřížkovým proudem, ořízl jsem kladnou půlvlnu pomocí běžné diody a odporu v sérii.
      Dále jsou potřeba pomocné izolované zdroje pro žhavení a anodové napětí. Kdysi asi před 25 lety jsem si postavil jednoduchý tester elektronek s několika nejběžnějšími paticemi vyvedenými na zdířky a střídavým zdrojem pro žhavení ze 2 traf s odbočkami kombinovanými pomocí otočného přepínače, viz foto výše. Anodový zdroj mám z usměrněného trafa s filtrací C-R-C 50 + 100 µF, 1 kΩ. Napájení mřížky g2 jsem řešil jednoduše z anodového zdroje přes odpor cca 10 - 33 kΩ podle typu lampy. Pozor na to, že většina osciloskopů má kostru měřicích sond spojenou s PE kolíkem na síťové šňůře a pokud nejsou izolované zdroje, tak je třeba použít oddělovací trafo. V katodě je zapojen bočník pro snímání proudu 100 Ω, pro výkonovější lampy může být i 10 Ω.

měřicí zapojení

      Propojení měřicího obvodu podle zapojení patice lampy sice chvilku trvá, ale opakované měření jednoho typu lamp je už poměrně rychlé, v podstatě se jen čeká, až se lampa nažhaví. Navíc u dané série lamp, např. s lamelovou paticí, bývají často stejné elektrody vyvedené na stejné lamely, takže není třeba pokaždé přepojovat všechny vývody. Za několik večerů jsem proměřil asi 120 lamp a z toho asi 3 odepsal. Docela jsem se divil, jaké můžou být u stejného typu lamp rozdíly. U několika strmých koncových pentod jsem zaznamenal kmitání (rozpliznutí konce křivky do obláčku), ale stačilo jen trochu přeházet kablíky nebo je chytit do ruky. Na digitálním osciloskopu (před 3 roky jsem si koupil Rigol DS1054Z) je odečtení strmosti snadné pomocí páru kurzorů, kde jsem si zapnul zobrazení ΔX, ΔY a ΔY / ΔX. Jelikož jsem měřil na bočníku 100 Ω, odpovídá 1 mA ~ 100 mV. Zde jsou ukázky naměřených převodních charakteristik elektronek z rádia Telefunken Choral, které renovuju (proudové jednotky jsem už přepsal v obrázcích podle skutečnosti):

AC2 Telefunken-1, Ua=190V
AC2 Telefunken [1], Ua=190V, Smaxjm=3,5mA/V


AF3 Philips-1, Ua=190V, Ug2=150V
AF3 Philips [1], Ua=190V, Ug2=150V, Smaxjm=2,8mA/V


AH1 Telefunken-2, Ua=190V, Ug2,4=115V
AH1 Telefunken [2], Ua=190V, Ug2,4=115V


AL4 Telefunken-3, Ua=190V, Ug2=170V
AL4 Telefunken [3], Ua=190V, Ug2=170V, Sjm=9,5mA/V



Zpět

Aktualizováno 6.5.2021 v 3:49

Získejte registraci domén s tld .online, .space, .store, .tech zdarma!
Stačí si k jedné z těchto domén vybrat hosting Plus nebo Mega a registraci domény od nás dostanete za 0 Kč!
Objednat