Moin,
es gibt ja einige hier im Forum, welche sich einen µTracer gegönnt haben um ihre Röhren auszumessen. Wer noch nie etwas davon gehört hat: Der µTracer ist ein Bausatz, welcher den Aufbau eines Kennlinienschreibers erlaubt und hier können im Originalzustand Kennlinienfelder zwischen 4V - 400V U_a und U_scr und bis zu ca. 200mA (I_a+I_scr) aufgenommen werden (geht bis 400mA in Summe mit leichten Modifikationen). Die negative Gittervorspannung reicht von 0V bis -50V und eine ganze Reihe an Heizspannung sind möglich (allerdings PWM, also sollten sie extern kalibriert werden).
Ich setze mittlerweile eine Software von Nick Barton ein (utmax), welche, wie ich finde, das Aufnehmen von Kennlinien bequemer macht und ebenfalls erlaubt Spice Modelle für die gemessenen Röhren zu extrahieren.
Der µTracer scheitert aber ein wenig, wenn es darum geht Typen wie 12AX7 exakt zu vermessen. Dies liegt einerseits an der Kalibrierung und andererseits an der Ungenauigkeit der negativen Gittervorspannung im niedrigen Ug-Bereich. Im Folgenden wollte ich euch kurz umreißen, was ich gemacht habe um hier Abhilfe zu schaffen. All diese Sachen sind auch mit Nick Barton abgesprochen und ich möchte ihm hier nochmal ausdrücklich danken, dass der meine 'Wünsche' so schnell in seine Software integriert hat.
a) Händisches Aufnehmen einer Referenzkennline einer 12AX7, dabei ist die exakte Röhre egal, so lange sie nicht komplett kaputt ist. Ich habe hierfür ein altes DDR Röhrennetzteil zur Erzeugung der negativen Gittervorspannung und der Hochspannung genutzt, ein geregeltes DC-Labornetzteil zur Spannungserzeugung, ein NIST-kalibriertes µA-DVM und zum Spannungsmessen ein LeCroy Oszi (letztere gab es im Labor, manchmal hat man Glück auf der Uni). Es gibt bestimmt systematische und statistische Fehler in diesem Aufbau, ich schätze sie aber klein ein. Und ja, das Ganze ist ein kleiner Messmarathon, macht überschaubar viel Spaß. Das Ergebnis hängt als Excelfile an.
b) Als zweiter Schritt wurde der µTracer kalibriert, hierbei wurde die Heizspannung wieder aus dem DC-Labornetzteil entnommen, um diese Fehlerquelle zu minimieren. Hierbei ist Ua und Uscr nach der Variante von Mr. Dekker eingestellt, als wenn der Software ein Wert von 300V übergeben wurde dann sollte das DVM 300V + U_supply anzeigen. Die Ia und Is Kalibrierung wurde über 10k Widerstände vorgenommen und später per Hand angepasst. Die negative Vorspannung wird über einen externen ohmschen Spannungsteiler 100k zu 22k||22k angepasst, wobei das freie Ende des 100k an den Ug-Ausgang des µTracers kommt, die freien Enden der beiden 22k an die Kathode und ein Abgriff zwischen 100k - 22k||22k zum g1-Pin der Röhre. Nick Barton hat mir freundlicherweise die Software so modifiziert, dass sich unter Optionen ein beliebiges Spannungsteilerverhältnis einstellen lässt. Auf z.B. 0.1 gesetzt (entspricht den Werten oben) erzeugt der µTracer an seinem Ug-Ausgang den 10-fachen Wert dessen was man ihm anweist. Der Spannungsteiler sorgt dafür, dass an der Röhre später nur der tatsächliche Wert der Spannung anliegt. In einem Bsp.: Man möchte die Ug=-4V Kennlinie abfahren, dann tippt man die -4V in der Software ein und setzt in den Optionen 'Vg Scale' auf 0.1, was dafür sorgt, dass der µTracer -40V ausgibt. Per Spannungsteiler liegen dann -4V am g1 der Röhre. Der Vorteil ist, dass hier die hohen negativen Vorspannungen vom µTracer intern viel präziser erzeugt werden können. Mit dieser Variante messe ich Abweichungen <1% messen.
(Ug=0 ist ein Spezialfall, da hier auf Grund des Gitterstroms durch die beiden 22k||2kk Ug auf ca. -250mV abfällt, naja, perfekt ist es noch nicht).
Nun wurden solange Kennlinien aufgenommen und die Ia und Is-Regler angepasst, bis Deckungsgleichheit zwischen der Referenzkurvenschar (siehe a)) und den aktuell aufgenommenen bestand. Mit zufriedenstellendem Ergebnis. Die Daten sind in der zip angehängt und hier gilt, dass die aktuellsten Daten jene mit der finalen Kalibrierung sind. (PWM-ht-Anode-Ia105-1.txt ist eine Kennlinie, bei welcher die Heizung auf den internen PWM-supply des µTracers lief, bei mir auf 6.55V eingestellt, das ergibt die idente Leistung wie 6.3Vdc). Hierbei stellte sich heraus, dass die Kalibrierung der Ia und Is-Werte per 10k Widerstand deutlich daneben lag.
c) Zum Schluss noch Quick test Daten der Röhre, aufgenommen mit der oben geschilderten Spannungsteiler-Methode.
LG,
Max
