Mereni elektronek

[maras]

Takže jsem ještě navrhnul možný způsob jak měřit napětí na anodě a proud elektronkou. Prozatím počítám s referenčním napětím pro procesor 3V, tedy měřené napětí je mezi 0-3V. Taky mě napadlo udělat ten měřák dvou-rozsahový pro přesnější měření signálových elektronek. Teď ještě bych potřeboval Tip na vhodné a relativně dobře dostupné operační zesilovače. No snad jsem tam zas něco nepokonil Musím si asi zkusit nějaké jiné barevné schéma z toho defaultu mě nějak začínají bolet očiska..

(R11 jsem změnil na 150K ve schématu je blbá hodnota)



M.

[zuki]

Viz nějaký můj předchozí příspěvek: 3) K regulaci zdroje bych naopak přidal IO typu TLC272(9-12Vcc), MCP602(5Vcc)....

V tom případě není potřeba záporné napájení operáku (GND je jejich "záporné" napájení). Je lepší, když procesor se "vstupy" potřebuje jen jedno napětí. Já bych asi šel jen na +5V a tím bych napájel i procesor... A záporný zdroj můžeš měřit v invertujícím zapojení. -In (+In) IO může být na GND... A rozsah výstupu 0 až +5V(+3V)/třeba -20V až +5V uděláš buď invertující nebo neinvertující s vhodným posunutím "předpětím" z reference. Nezapomeň, že 10bit je 1024 hodnot, takže rozsahy jsou vhodné třeba cca 0-307V po 0,1V, 0-511V po 1V atd...Reference může být 3V(cca 3,07V), 3,3V, 4,096V... podle toho jen zvolíš zisk IO.

Pro lepší linearitu je vhodné R20 připojit až k emitoru Q1 - jinak budeš mít na začátku necitlivost 0,6V(včetně teplotní závislosti Q1). Z výstupu IO do -In dáš jen malý kond cca 220pF-2,2nF(COG - NPO). Taky se dá připojit z +500V R do -In (R20 řádově zvětšit). Pak bude výstup zdroje stabilizován i pomocí IO.

s C2 a R jsem to myslel tak, že jeden 82k dáš paralelně k C2 a druhý povede z toho bodu na zenerku. Tím se udělá napěťový dělič pro C (srovnání jejich napětí) a zmenší se napěťové namáhání R (! dost typů R končí u 350V). Z toho důvodu bych i odpory na měření 500V (vedoucí k IO) rozdělil na dva...
-----------------------------------------------

Edit: Spoj ("bod") R12-R11 spojit s bodem C2-C8. Ušetříš paralelní odpory k rozdělení napětí mezi kondy C2 a C8 a obdobně mezi C1 a C9. Stačí pro C1-C9 přidat ( a je to i tak lepší) jen jeden R (třeba 470k) z bodu R12-R11 do C1-C9). Já bych to bez R děličů nedělal. Jakmile bude mít jeden z kondů větší svod, tak se napětí rozdělí mezi kondy nerovnoměrně...

Dále musíš zkontrolovat u předpokládaných IO: Common-Mode Input Range VCM /VSS−0.3 / VDD−1.2 V (MPC602 atd...) Každý IO to má jiné (některé mají od -Vcc až do +Vcc, běžné mívají rozsah vstupních často i výstupních napětí menší). Proto by tam měl být buď dělič na + vstupu IO nebo DA Out jen cca 3V.

A pokud použiješ stejné napájecí napětí pro IO a procesor, není třeba chránit vstupy procesoru (zenerky apod.) před napětím na výstupu IO.

Citlivost nemusíš přepínat, stačí přivést zesílené napětí na jiný AD vstup procesoru Některé procesory si umí přepnout citlivost vstupu samy, ale nezkoušel jsem to (chystám se na to cca za 14dnů, ale externí IO na zisk bude možná jednodušší na oživení).

[maras]

Díky Zuki za kontrolu a další nakopnutí. Snažil jsem se to přepracovat dle Tvých připomínek. Nějak sem ale fakt nepochopil jak jsi to myslel s tím odporem kolem C2 (asi je už moc pozdě a moc mi to nemyslí ).

Schéma jsem překreslil a udělal tam pár úprav:

1, Přešel jsem jen na nesymetrické napájení
2, Překopal jsem regulaci Q1
3, doplníl jsem další měřící stupeň se ziskem 5x, tedy měřák bude mít dva rozsahy 300 mA a 60 mA. Pokud bude třeba měřit signálové lampy , tak přes relé se bude přepínat mezi napětím na snímacím rezistoru 1 R a nebo na 5x zesílené napětí. Tedy se bude přepínat mezi ziskem 10 a 50. V procesoru se pak provede správný výpočet.

Teplotní stabilitu jsem také simuloval a vypadá to podle mně dobře.

Schéma :



Stabilizace výstupního napětí při odběru 50 - 330 mA (zátěž 1K5 až 10K s krokem 500R)


Výstupní regulované napětí 19-493V - teplota 10 až 90 stupňů s krokem 10 stupňů Celsia (je tam skutečně 8 průběhů)



Výstupní regulované napětí teplota 10 až 90 stupňů s krokem 10 stupňů






M.

[zuki]

viz Edit mého předchozího příspěvku.
-----------------------------------------------

MCP není až tak drahý a má větší vstupní a výstupní rozsah napětí. http://www.gme.cz/mcp602-i-p-dip8-microchip-p311-054
TLC272 má doporučený Common-mode input voltage VIC (VDD = 5 V) –0.2 až 3.5V Output cca 50mV-3,8V.

Takže TLC jde použít i na 5V, akorát musíš mít referenci AD (Out IO) pod 3,8V a vstupy pod 3,5V... A má max offset 10mV (MPC 2mV). Což v téhle aplikaci není až tak omezující...

A asi (viz některý můj předchozí příspěvek) bych zapojil do regulace a i stabilizace zdroje to IO
http://zuki.hw.sweb.cz/schemata/Spínané%...WR500V.pdf
-----
Odpory ani kondy nejsou optimalizované, je to jen hrubý odhad. R6+R7 u mne je potřeba nejmíň 2x zmenšit a tranzistor T2 vybrat s odpovídajícím proudovým činitelem... R u tebe R7,R8 by šly asi taky 2x zvětšit (nebo udělat darligton Q3 s MPSA44 apod.). Prostě to vše sladit dohromady... MJE (Q3) je jen 300V... takže už pro 300V zdroj je to bez rezerv. Chtělo by to spíš 400-500V tranzistor...
-----
Taky by šlo u toho mého sch jeden tranzistor (včetně 10V zenerky) ušetřit a budit jen jeden tranzistor z výstupu IO do emitoru (přes odpovídající R, báze na +5V). Kolektor přes nějaký R připojit na G fetu... Ten IO to uřídí a odpadne spousta "smetí". Inspirace viz: http://zuki.hw.sweb.cz/schemata/Spínané%...500V_2.pdf

[maras]

Jasan už mi to snad docvaklo Ještě zkouším jednu verzi regulace napětí a dle výsledku simulace se rozhodnu pro jednu z nich. Až se zase někam posunu tak hnedka písnu další raport z vývoje


EDIT:

Možná sis jen nevšim (je to napsáno ve schématu) jako trandy jsem uvažoval použít bu2508 nebo podobné. Ty MJE mám pouze do ltspicu jen do simulace
Taky Fet chci použít STP10NK60Z.
M.

[maras]

Takže jsem zase trochu zapracoval v simulátoru a dokončil jsem návrh zdroje vysokého napětí s tím, že jsem rozsah po drobných úpravách zvedl až do 600V. To snad bude na 95% elektronek stačit. Schéma tu nedávám, je to prakticky jen lehce obměněné předchozí schéma. Následně jsem navrhl regulovaný zdroj záporného předpětí opět digitálně řízený s měřícím zesilovačem. Rozhodl jsem se použít vysokonapěťový OZ ADA 4700 (+-50V). Rozsah regulace mřížkového napětí je na prvním rozsahu od +4,8 až do -60V a na druhém rozsahu +3,5 až -17V, řízen bude opět za pomocí DACu nebo PWM 0-5V a NFB rezistor se bude přepínat za pomocí relátka. Výstupní napětí měřícího zesilovače pro A/D převodník v procesoru je 0-3V, kde 0 odpovídá plnému kladnému napětí a 3V odpovídají -60V.

Takže tohle je takové hrubé schéma



No a tady je průběh na výstupu +4,8V až -60V:



Za smysluplné připomínky a nápady budu opět rád.

M.

[Sendy]

60V na Ug1 je málo. Pokud si chceš hrát třeba s GU50 v netypických režimech, tak jsem tam měl snad -90V.

[pzwak]

6c33c taky potrebovala az -100V na Ug1, je ale otazkou, jak dalece to ma byt univerzalni....

[maras]

Takže jsem zdroj záporného předpětí ještě upravil a teď je to snad definitivní verze. K několika změnám mě nakopl Zuki za co mu opět děkuju.

Takže definitinní rozsah parametrů je :

Napětí regulovano v rozsahu +5 až -80V na prvním rozsahu a druhý zůstává stejný , tedy +3,5 až -17V. Do schématu jsem dodal i stabilizátor záporného napětí, který jsem měl v samostatném schématku ADA4700 má maximální napětí 110V a tak když budu napájet OZ cca 96V (+9/-85) mělo by být vše OK.


M.

EDIT: Doplním nové upravené schéma
Edit2: Upravené schéma zdroje záporného předpětí, doplnění komplementární dvojice tranzistorů na výstup OZ k proudovému posílení výstupu .

EDIT3: Do zdroje sem ještě dodal zenerku k mosfetu

[maras]

Napadlo mě jak ještě žvětšit rozsah měření.... Co takhle udělat ještě další pevně nastavený zdroj -30V. Při měření lamp, které potřebují takové předpětí by se pomocí relé připnul k regulovanému zdroji druhý zdroj s pevně nastaveným napětím -30V do série. Tím pádem by celkové předpětí bylo -110V (CPU by stále měřil jen regulovaný zdroj a těch -30V by prostě jen připočítal ke změřené hodnotě). Cpu by začal měřit a jakmile by se dostal na hodnotu -80V, přepnutím relátka by vyřadil "přídavný zdroj -30V" a opět pokračoval měřením od -80V do předem nastavených hodnot. Hodnota -110V mřížkového předpětí musí být již naprosto dostatečná si myslím.

Zdroj přídavného napětí -30V bych asi udělal s LM337LZ . Taktéž zdroj +10 bych udělal LM317LZ - příjde mi, že 100mA musí stačit

To by šlo ne ?
M.

[cestmir]

Čo sa týka LM337L a Imax, neviem s akým úbytkom tam plánuješ tie L-ká prevádzkovať, treba ale myslieť na to, že ich Rth čip-vzduch je 160°C/W, takže v praxi väčšinou max využiteľný prúd obmedzuje skôr tepelná strata, než katalógový Imax. Tjmax je 125°C, takže ak uvažuješ teplotu vzduchu v krabici trebárs 45°C, môže byť Pd tak do 500mW (radšej ešte s rezervou menej).

Predpokladám ale, že v prípade zdroja mriežkových predpätí budú tie prúdy minimálne, tam skôr potom treba zabezpečiť minimálnu záťaž pre tie reg., aby fungovala regulácia (5-10 mA).

[maras]

No úbytek nebude nijak drastický, oba regulátory budou provozovány s pevně nastaveným napětím a tak se to dá rozumně ošetřit si myslím. Zátěží může být kontrolní LED, aby bylo jasné , že jsou všechny napětí OK.
M.

[Sendy]

Uvědom si taky jednu věc, že celá ta sestava zdrojů a měřícího zapojení by měla taky přežít zkrat nebo výboj v elektronce, tedy klidně i propojení anody a g1.

[cestmir]

Súhlas, každý trochu blbuvzdorný merák elektrónok by mal byť by design odolný voči akémukoľvek medzielektródovému skratu.

[maras]

Ok chlapi a co tím chtěl básník řící ? Rozumím tomu dobře že narážíte na ty zdroje s 337/317 ?
Pokud k tomu máte konkrétně co říct tak budu rád. Vidíte, že se snažím "vyslechnout" rady a požadavky, následně se snažím tomu konstrukci přizpůsobit . Takže mě tedy zajímá co je konkrétně na mém nápadu blbě a proč. Tak jak tady psal Zuki - konkrétní smysluplné nakopnutí a ještě přidal i možné řešení - to je super a vážim si toho. Blbých keců a připomínek je plný Audioweb a taky to tu jde pěkně do kopru. Doufal jsem , že by tohle téma mohlo někoho nakopnout k tomu ať se zapojí (alepoň teoreticky tak jak v mém vláknu k OTL-ku), přece jenom digitální měřák lamp je šikovná a užitečná věcička....

M.

[cestmir]

Ale veď vôbec nič nie je "blbě", bol to len prostý tip, že je dobré vo všeobecnosti myslieť na to, že do pinu každej elektródy môže byť vnucovaný prúd (source/sink), v krajnom prípade aj z anódového zdroja, žhaviaceho zdroja, atď. Takže to pravdepodobne bude chcieť poriešiť cesty pre tie prúdy, všetky relevantné miesta poošetrovať ochrannými impedanciami, diódami, transilmi a (ideálne vratnou) nadprúdovou ochranou. V princípe podobne, ako sa rieši ESD ochrana dátových liniek. Nič viac.

V prípade konkrétne LM317/337 (pokiaľ to nie je ošetrené ďalej v napájanom obvode) to chce aspoň základnú diódovú ochranu:


(predpokladá to dostatočne rýchle diódy a dostatočne tvrdý zdroj, prípadne sa to dá istiť ešte nejakou úrovňou ochrany na výstupe)

Pokiaľ ti to príde ako nemiestne "blbé kecanie", tak sa ospravedlňujem a už mlčím...

[maras]

Nene cestmire já budu jen rád když mi někdo poradí pokud mám něco blbě a nebo přidá nějaký svůj nápad jak to udělat lépe. Jen mě prostě smolí určitý typ příspěvku , který upozorní na nějaký problém a nezdělí o co se vlastně jedná. Doufám, že chápeš jak to myslím.
Ještě sem doplnil ochranu proti přepětí při vadné elektronce (zkratovaná anoda na mřížku ).

Dle simulace to chodí OK. na výstupu zdroje bude rychlá tavná pojistka příslušné hodnoty + pořádný tyristor a to by mohlo problém snad vyřešit.



M.

[remmidemmi]

....Premyslel ,jsem, ze nejjednodussi by to mohlo byt na Arduinu ....

A na to jsi přišel sám? To jsi fakt myslitel, když na takovou jednoduchou úlohu , jako je změření charakteristik elektronky potřebuješ arduino. Hele, ty mysliteli, nebylo by lepší použít hned beduino?
Za mých mladých let nebylo ani arduíno, ani beduíno a zobrazovali jsme charakteristiky perfektně. Fakt je, že jsme o elektronice věděli víc, než dnešní teens, kteří znají jenom kdejaký uíííííno.

Takže, jak na to: Stačí ti analogový osciloskop (jestli víš co to je), z několika tranzistorů (snad jsi o nic slyšel) si vyrobíš generátor schodovitého průběhu, pak si vyrobíš napájecí zdroje pro elektronku, kterou chceš měřit a tím generátorem schodovitého průběhu budeš postupně zvyšovat napětí, který budeš mít jako parametr pro charakteristiku. A to budeš celé snímat analogovým osciloskopem.

Jestli nemáš osciloskop a nechce se ti bastlit generátor schodovitého průběhu, není to žádná tragédie, dá se i bez osciloskopu, se zdrojem a několika voltmetry - viz obrázek. Tak se to dělávalo ve škole na průmyslovkách, v dobách, kdy maturita ještě něco znamenala a na "středních školách nestudovali imbecilní teenageři" - (cituji pana ministra školství Chládka). Za 45 minut (školní hodinka) jsme měli ručně odměřenou elektronku. Graf jsme vykreslili ručně na milimetrový papír (koupíš si v papírnictví).

Tenhle postup je levný, snadno reprodukovatelný a nepotřebuješ k tomu žádný uííííno. Jo, a mysliteli, Kdyby jsi náhodou nevěděl jak na to, tak prolistuj starodávné časopisy Radioamatér. Držím pěsti i palce.

[remmidemmi]

...já budu jen rád když mi někdo poradí pokud mám něco blbě a nebo přidá nějaký svůj nápad jak to udělat lépe.

Hele mysliteli, a jak plánuješ přepínat patice elektronek? Máš katalog elektronek? Vyšli v ČSSR dva díly, tlusté bichle, občas jsou k mání v antikvě. Když do nich mrkneš, uvidíš, že je spousty patic a zapojení .
Staré měřáky elektronek to řešili kolíčkama přes papírové šablony? Jak to pořešíš ty?

[pzwak]

Nejsem sice Marek, ale docela ho znám, a protože tenhle tvůj blábol a invektivy jsou poněkud mimo, tudíž mi nedá se ho nezastat. Na rozdíl od tebe, milý remmidemmi, tady už něco předvedl a dotáhl do konce, takže si o něj neotírej ústa. Není to žádný "teens", prd o něm víš. To, že hledá jiné řešení, než bylo běžné před 30 roky (mimochodem jsem těch elektronek taky na VŠ pár odměřil i s tím debilním zakreslováním do milimetrového papíru a fakt jsem to "miloval"), si rozhodně kritiku nezaslouží. Jak ho znám, používá většinou arduino jen na to, aby přes něj naprogramoval jednočip, který pak použije přímo v konstrukci. V dnešní době měřit charakteristiky elek na analogu s překreslováním do milimetrového papíru může jen ten, kdo má buď spoustu zbytečného času, nebo to jinak neumí... Doba trochu pokročila

Co se týká přepínání patic, existují i jiné možnosti, než zdířky, kolíčky a papírové matrice. Pokud vím, Marek nikde nepsal, že chce měřit všechny exoty, které kdy kdo vyrobil přes všechny možné patice. Nakonec ani ty staré měřáky neměly všechny patice a karty pro všechny elky (taky mám doma i katalog Brudna-Poustka a vím, kolik patic a typů může být). Osobně si myslím, že při současné omezené produkci elek ve světě stačí několik základních typů patic, na exoty se nakonec dá udělat redukce.

Mimochodem, nejsem úplným zastáncem toho, co Marek vymýšlí (mám na to trochu odlišný názor), ale to ještě neznamená, že to nutně dělá blbě.

A ke tvým radám - moc jsi toho neporadil, jen umíš druhé shazovat. Možná by sis naopak mohl nastudovat pravidla psaní "i" a "y"... (vypadá to ve tvých příspěvcích dost blbě, takhle dneska píšou ti tebou zmiňovaní "teens") a pravidla vkládání příspěvků tady na fóru...