Röhrenkennlinien mit dem Tek 576 Curve-Tracer messen

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pragmatiker
Administrator
#1 erstellt: 18. Aug 2011, 11:30
Servus zusammen,

seit ein paar Tagen bin ich im Besitz dieses Gebraucht-Gerätes (welches noch saubergemacht werden muß) - ein Tektronix 576 Curve-Tracer (also ein Kennlinienschreiber):



In hochauflösend: http://666kb.com/i/bw6jnit27qyago5id.jpg

Obwohl das von der Intention des Herstellers her eigentlich ein Halbleiter-Kennlinienschreiber ist, kann er aufgrund seiner vielseitigen Einstellmöglichkeiten des Step-Generators auch für Röhren verwendet werden (obwohl das natürlich vom Hersteller so nicht vorgesehen war) - und das mußte ich natürlich gleich mal mit einer ECC88 ausprobieren:



In hochauflösend: http://666kb.com/i/bw6e80o77ll3ugrmt.jpg

Daß die untersten drei Kennlinien nur sehr schwach zu sehen sind, ist der (für diesen Zweck zu kurzen) Belichtungszeit der Kamera geschuldet - in Wirklichkeit sind diese Kennlinien alle gleich hell. Vergleicht man diese Kennlinienschar mit derjenigen im Philips-Datenblatt der ECC88 von 1958 ( http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/sheets/030/e/ECC88.pdf ), so sind ziemlich starke Ähnlichkeiten mit dem 100[mA] Kennlinienfeld im Datenblatt kaum zu übersehen .

Der im ersten Bild zu sehende Meßaufbau mit einer NOS Tesla ECC88 ist denkbar simpel: Auf den Original-Tektronix Transistor-/FET-Doppeladapter wird mit langen Silberdrähten einfach eine Noval-Röhrenfassung aufgeklemmt: Zweites Triodensystem auf die linke Transistorfassung und erstes Triodensystem auf die rechte Transsitorfassung. Hierdurch kann man mit dem rechts unten zu sehenden Kippschalter "Left - Off - Right" direkt Vergleichsmessungen der beiden Röhrensysteme machen, ohne irgendwas umklemmen zu müssen....ideal für irgendwelche Matching-Geschichten. Die Anode (bei mir mit rotem Schrumpfschlauch versehen) wird mit dem Kollektoranschluß "C" verbunden, das Gitter (bei mir mit gelbem Schrumpfschlauch versehen) mit dem Basisanschluß "B" und die Kathode (bei mir mit schwarzem Schrumpfschlauch versehen) mit dem Emitteranschluß "E". Anschließend wird das Gerät in etwa so eingestellt, wie auf dem ersten Bild zu sehen. Unter den Schrumpfschläuchen stecken auf jedem Silberdraht vier Ferritperlen, damit steile Röhren wegen der relativ langen Drähte nicht schwingen können. Das verdrillte braune Adernpaar (2 * 0.5[mm²]) stellt den Anschluß der Heizung dar - hier wird für die jeweilige Heizspannung ein passende externes Netzgerät benötigt (hierzu weiter unten mehr).

Die Belegung des Novalsockels auf dem Testadapter ist wie folgt:

  • Pin 1: Anode System #2, aufgelegt an linken "C" Anschluß am Adapter.
  • Pin 2: Gitter System #2, aufgelegt an linken "B" Anschluß am Adapter.
  • Pin 3: Kathode System #2, aufgelegt an linken "E" Anschluß am Adapter.
  • Pin 4: Heizanschluß #1.
  • Pin 5: Heizanschluß #2.
  • Pin 6: Anode System #1, aufgelegt an rechten "C" Anschluß am Adapter.
  • Pin 7: Gitter System #1, aufgelegt an rechten "B" Anschluß am Adapter.
  • Pin 8: Kathode System #1, aufgelegt an rechten "E" Anschluß am Adapter.
  • Pin 9: Nicht belegt.

Bereits mit diesem Setup mit einer einzigen Novalfassung ist ohne jede Umverdrahtung etc. die Kennlinienmessung folgender Röhrentypen möglich (wobei der Kennlinienschreiber natürlich mit seinen Parametern auf den jeweiligen Röhrentyp eingestellt werden muß - ebenso wie die Heizspannung des externen Heiznetzgerätes):

  • ECC81, E81CC, ECC801S (Heizspannung: 12.6[V]).
  • ECC82, E82CC, ECC802S (Heizspannung: 12.6[V]).
  • ECC83, E83CC, ECC803S (Heizspannung: 12.6[V]).
  • ECC85 (Heizspannung 6.3[V]).
  • ECC86 (Heizspannung 6.3[V]).
  • ECC88, E88CC (Heizspannung 6.3[V]).

Obige Liste gilt natürlich (bei anderen Heizspannungen) sinngemäß auch für die P-Ausführung der jeweiligen Röhrentype. Wie man sieht, deckt bereits diese eine Fassungsbeschaltung nahezu 100% aller üblicherweise vorkommenden Doppeltrioden mit Novalsockel ab. Allerdings können folgende Röhrentypen nicht mit dieser Fassungsbeschaltung getestet werden: ECC84, ECC807 und ECC808. Diese Röhren kamen und kommen im Heim-Audiobereich allerdings so gut wie nicht vor.

Als Heiznetzteil habe ich bei meinen ersten Versuchen ein hama 00046611 Steckernetzteil ( http://www.inmac.de/inmac_assets/detail/e668526.jpg ) verwendet, welches ca. EUR 15,-- bis EUR 20,-- kosten dürfte. Bei diesem Steckernetzteil (ein Schaltregler) kann man die Ausgangsspannung mittels eines Schiebeschalters auf 3[V] / 4.5[V] / 5[V] / 6[V] / 9[V] / 12[V] einstellen, der zulässige Dauerausgangsstrom beträgt 1[A]. Damit kann man ohne großen Aufwand (neben all den oben aufgeführten Röhren) locker bereits so Röhren wie z.B. EL84 (6.3[V] / 760[mA]), EL86 (6.3[V] / 760[mA]), ECL82 (6.3[V] / 780[mA]), ECL86 (6.3[V] / 660[mA]), EL90 (6.3[V] / 450[mA]), EL95 (6.3[V] / 200[mA]), ELL80 (6.3[V] / 550[mA]), ECLL800 (6.3[V] / 600[mA]), EZ80 (6.3[V] / 600[mA]), EZ81 (6.3[V] / 1[A]) und ECF82 (6.3[V] / 450[mA]) heizen. Durch die Einstellmöglichkeit der Ausgangsspannung können Doppeltrioden auch mit 12[V] geheizt werden (wodurch Pin 9 nicht beschaltet werden muß und außerdem zwischen den verschiedenen Röhrentypen keinerlei Umverdrahterei erforderlich ist); außerdem läßt sich mit den Zwischenspannungen sicher noch die eine oder andere P-Röhre heizen.

Natürlich kann man auch (Leistungs)Pentoden mit dem Curve-Tracer messen. Man benötigt (neben der richtigen Fassungsbeschaltung für Anode, Steuergitter und Kathode) nur noch ein externes, einstellbares und strombegrenzbares Schirmgitternetzteil (z.B. NGU von Rohde & Schwarz - http://www.jogis-roehrenbude.de/Bastelschule/NGU/NGU.htm ).

Der Tektronix 576 kann in der Spitze bis zu 1.5[kV] Anodenspannung bzw. bis zu 20[A] Anodenstrom bei einer Maximalleistung von 220[W] zur Verfügung stellen - das sollte für die meisten im Hobbybereich vorkommenden Röhrentypen reichen. Die einzige Einschränkung, die ich im Moment erkennen kann, ist die, daß sogenannte "low-µ"-Trioden (also z.B. viele der als Längsregler gedachten Röhren - wie z.B. die 6C33C-B - die heute im Audiobereich als Endröhren fröhliche Urständ feiern) nicht direkt über den gesamten Kennlinienbereich durchgefahren werden können, weil bei -40[V] Gittervorspannung (-20[V] vom Step-Generator zuzüglich -20[V] von der Offset-Schaltung) Schluß ist. Da allerdings sowohl das Signal des Step-Generators (als Ausgang) wie auch der Gitteranschluß des Prüflings (als Eingang) ganz vorne rechts unten am Gerät auf zwei 4[mm]-Buchsen (vulgo: Bananenbuchsen) zugänglich sind, kann der versierte Bastler dieses Problem (ohne jede Gerätemodifikation) leicht beheben: Einfach einen entsprechend stromversorgten Hochvolt-Operationsverstärker (z.B. einen PA87 http://www.datasheetarchive.com/PA87-datasheet.html - diese Dinger tauchen immer wieder mal spottbillig bei eBay auf) mit fünffacher Verstärkung da dranhängen und das Gitter damit speisen - die dann erzielbare Gittervorspannung von 0....-200[V] dürfte für die allermeisten für den Hobbyisten interessanten Röhren ausreichen. Da der PA87 durchaus auch Strom kann, wäre damit sogar eine Röhrenmessung mit positiver Gittervorspannung - also bei einem Betrieb mit Gitterstrom - denkbar.

Meine Meinung: Ich habe für das Gerät inklusive etlicher Adapter für verschiedenste Halbleitertypen in funktionierendem Zustand unter EUR 500,-- bezahlt. Funktionierende Röhrenprüfgeräte (Funke, Neuberger etc.) gehen meistens für einen erheblich höheren Preis über den Tisch. Allerdings hat man mit so einem Kennlinienschreiber erheblich mehr Möglichkeiten der meßtechnischen Charakterisierung von Röhren als mit jedem mir bekannten Röhrenprüfgerät. Ich würde deswegen jedem, der sich ernsthaft mit den Parametern und Eigenschaften von Röhren beschäftigen möchte, raten, einen Kennlinienschreiber (Curve-Tracer) einem Röhrenprüfgerät vorzuziehen - auch wenn man sich zunächst einmal ein paar Adapter mit Röhrenfassungen bauen muß (und auch, wenn die Bedienung durch die Vielzahl der Möglichkeiten - beim Tektronix 576 z.B. durch 41 Bedienknöpfe - sicher auf den ersten Blick etwas kryptisch erscheint).

Was noch erforderlich ist - die Betrachtung der elektrischen Sicherheit: Das Gerät kann - bei erheblicher Stromlieferfähigkeit - Spannungen von bis zu 1.5[kV] zur Verfügung stellen. Diese Spannungen sind ABSOLUT LEBENSGEFÄHRLICH BIS TÖDLICH!! Vom Hersteller des Tek 576 wurde deswegen zum Schutz des Anwenders eine Abdeckhaube vorgesehen, welche alle Kollektorspannungen > 15[V] erst dann einschaltet, wenn diese Abdeckhaube geschlossen ist und damit der Prüfling nicht mehr berührt werden kann (Interlockschaltung). Diese Schutzhaube kann natürlich bei Röhrenmessungen wegen der Größe der Prüflinge, aber auch wegen deren Wärmeentwicklung, nicht eingesetzt werden. Deswegen wurde von mir der Interlockschalter mit einem Zahnstocher - wie auf dem ersten Bild zu sehen - außer Betrieb gesetzt. ICH EMPFEHLE DIESE VORGEHENSWEISE AUSDRÜCKLICH NICHT!! ZUR NACHAHMUNG!!! WER DIES TROTZDEM TUT, TUT DIES VÖLLIG AUF EIGENE GEFAHR UND SOLLTE MIT ALLEN RELEVANTEN SICHERHEITSREGELN AUF DEM STAND DER TECHNIK VERTRAUT SEIN UND DIESE AUCH IN VOLLEM UMFANG ANWENDEN!! Insbesondere - aber nicht ausschließlich - sollte immer nur hellwach und stocknüchtern gearbeitet werden, es sollte nie alleine gearbeitet werden und es sollte immer eine Hand in der Hosentasche sein. Nichtleitendes Schuhwerk auf nichtleitendem Boden ist bei diesen Arbeiten ebenfalls eine sicherheitstechnische Anforderung.

Fazit: Ein schönes und äußerst brauchbares Meßgerät, von dem ich bereits jetzt weiß, daß ich es in Zukunft nicht mehr missen möchte.

Grüße

Herbert


[Beitrag von pragmatiker am 18. Aug 2011, 14:05 bearbeitet]
RoA
Inventar
#2 erstellt: 18. Aug 2011, 11:39

pragmatiker schrieb:
Natürlich kann man auch (Leistungs)Pentoden mit dem Curve-Tracer messen.


Es wäre in der Tat hochinteressant, echte Kennlinien gängiger Röhren von verschiedenen Herstellern zu vergleichen. Schließlich klingen die ja alle anders.
sidolf
Inventar
#3 erstellt: 19. Aug 2011, 13:55

pragmatiker schrieb:
seit ein paar Tagen bin ich im Besitz dieses Gebraucht-Gerätes (welches noch saubergemacht werden muß) - ein Tektronix 576 Curve-Tracer (also ein Kennlinienschreiber):

Fazit: Ein schönes und äußerst brauchbares Meßgerät, von dem ich bereits jetzt weiß, daß ich es in Zukunft nicht mehr missen möchte.



Hallo Herbert,

woher hast Du dieses schöne Gerät? Was kostet sowas und gibt es noch mehr davon? Sowas in der Art fehlt mir auch noch! Sehr interessant!

Gruß

Edit: Hab's überlesen; ca. 500 Euro! In der Tat angemessen.


[Beitrag von sidolf am 19. Aug 2011, 13:58 bearbeitet]
pragmatiker
Administrator
#4 erstellt: 19. Aug 2011, 15:17
Servus Sidolf,

Das Gerät hab' ich privat erworben - ursprünglich tat es wohl Dienst in einer Universität.

In Deutschland sind diese Dinger (anders als in USA) nicht ganz so häufig - ein Versand der Kiste aus USA verbietet sich (neben dem Transportrisiko) aber schlicht aus Kostengründen (in meinem Handbuch zu diesem Gerät steht ein Gewicht von ca. 69[lbs], was etwa 31.3[kg] entsprechen würde - ohne Zubehör und ohne Verpackung).

Es ist schwer, bei dieser Gerätekategorie jemanden anderem etwas zu raten - deswegen führe ich mal meine Gründe auf, warum es zwingend ein Tektronix 576 in funktionierendem Zustand sein mußte:

  • Maximal 1.5[kV] Kollektorspannung oder maximal 20[A] Kollektorstrom bei einer Maximalleistung von 220[W] sind ein Pfund, mit dem man durchaus wuchern kann (und was so nebenbei - was die Spannung angeht - die Röhrenmessung erst möglich macht). Trotz dieser Leistungsklasse kann man Leckströme bis herunter zu 1[nA] messen - das ist in der heutigen Halbleiterei durchaus wichtig (da wären eher noch [pA] angesagt). Bei aktuelleren Kennlinienschreibern dagegen ist häufig schon bei 100[V] Schluß - was für viele, aber längst nicht für alle Halbleiter ausreicht. Daß da bei heutigen Geräten nicht mehr Spannung verfügbar ist, dürfte auch mit dem überbordenden EU-Sicherheitswahn zu tun haben: Ein Gerät, was bei einem offen daliegenden Prüfling bei einer Meßspannung von 1.5[kV] alle heutigen Sicherheitsnormen erfüllt, ist für den Konstrukteur sicher eine gewaltige, äußerst preistreibende Herausforderung.
  • Der Tek 576 ist aus meiner Sicht aus der Reihe 575, 576 und 577 der universellste mit den meisten Meßmöglichkeiten. Der 575 ist zu alt, zu groß und zu eingeschränkt - und der 577 ist zu eingeschränkt (kein herausnehmbarer Fixture-Einschub, nur 100[W] Maximalleistung usw.). Auf der anderen Seite gab's den 577er in einer Ausführung mit Speicherbildröhre - für jemanden, der bei Kurvenscharen allergisch gegen ein flimmerndes Bild ist, kann das ein Punkt sein (mich stört die Flimmerei bei größeren Kurvenscharen nicht, weil ich das Bild ja mit der Digicam einfrieren kann).
  • Ein rechnergesteuertes Gerät (wie z.B. der Tek 370) kam für mich nicht in Frage, wegen: a.) Lernaufwand aufgrund der Komplexität und b.) Reparierbarkeit (Spezialteile).
  • Es mußte - wegen möglicher Unterstützung durch Foren - ein relativ verbreitetes Gerät sein (und das ist der 576 zweifelsohne).
  • Es mußte ein Gerät sein, bei dem es sowohl das Bedien- wie auch das Servicehandbuch (inkl. Schaltbilder) als PDF im Internet gibt, da bei Gebrauchtgeräten die Handbücher so gut wie immer verschludert wurden und deswegen häufig nicht mehr auffindbar sind. Handbuchlink: http://www2.faculty.sbc.edu/kgrimm/boatanchor/tektroni.htm
  • Funktionierend muß es deswegen sein, weil ich keine Zeit und keine Lust habe, dieses Gerät zu reparieren. Der Austausch der Elkos im Netzteil ist extrem zeitintensiv - und sollte die Bildröhre hin sein (verharmlosender englischer Ausdruck: "Dim CRT"), dann muß man erstens erstmal das Bildrohr als Ersatzteil haben und sitzt zweitens ewig dran, bis die ausgetauscht ist.
  • Das Gerät sollte möglichst wenige Spezialteile beinhalten - bei diesem Punkt kommt der Tek 576 ganz gut weg.
  • Den Tek 576er gab's in (mindestens) zwei unterschiedlichen Ausführungen: Mit oder ohne Readout der für die Meßkurven relevanten Einstellungen. Nachdem die Photodokumentation mit DigiCams heutzutage fast ein Klacks ist, kam für mich persönlich nur die Version mit Readout in Frage - das engt natürlich die mögliche Auswahl noch weiter ein.
  • Dieses Gerät muß unbedingt ein Nichtrauchergerät sein und aus einer trockenen Betriebs- / Lagerumgebung stammen - das hat einfach was mit der wirklichen Unzahl an (Dreh)schalterkontaktebenen zu tun, die im Fall des Falles zu reinigen sind - und wenn da mal ein "Fachmann" mit einem "Wunderkontaktspray" an diesen ganzen Schaltern dran gewesen sein sollte, dann ist die Chance gar nicht so klein, daß das Gerät am besten gleich weggeworfen wird. Aussagen wie "Dachboden- oder Kellerfund"; "konnte nicht testen"; "Kenne mich überhaupt nicht aus"; Geräteabbildungen, bei denen das Gerät mit großer Strahlhelligkeit nur einen Punkt abbildet und ähnliches sind in diesem Fall fast Garanten für Verdruß.
  • Das alles führt dazu, daß man so ein Gerät (mit einer Handvoll Transistoren, JFETs und Dioden in der Hosentasche) am besten selbst abholt und es dabei vor Ort ausgiebig testet - was natürlich die Auswahl ein weiteres Mal einschränkt.
  • Diese Geräte gehen in funktionierendem Zustand nicht billig her - und das muß auch nicht sein, schließlich soll der Verkäufer ja auch Spaß daran haben. Auf der anderen Seite war und bin ich allerdings auch nicht gewillt, Mondpreise deutlich jenseits der EUR 1.000,-- zu bezahlen....und dann muß man halt Geduld haben.

Das alles führte dazu, daß ich seit ca. 10 Jahren auf die Gelegenheit warte, einen 576 nach meinen Vorstellungen erwerben zu können - und kürzlich hat's geklappt (der Verkäufer war ein Herr, der ein erhebliches Faible für gut gemachte Qualitätstechnik hat und mit seinen Meßgeräten (das konnte man deutlich sehen) sehr sorgsam umgeht). Nur: einen zweiten 576er hat er leider nicht - den hätte ich nämlich auch sofort mitgenommen, um ein Backupgerät / einen Ersatzteilträger zu haben.

Das alles muß natürlich gar nichts heißen: Es braucht bloß irgendeine größere Behörde (Militär oder so) turnusmäßig ihr Equipment ausmustern und auf einmal tauchen diese Dinger in erheblichen Stückzahlen auf dem Markt auf - nur: Bisher war es halt (noch) nicht so.

Grüße

Herbert


[Beitrag von pragmatiker am 19. Aug 2011, 15:55 bearbeitet]
Andreas___
Neuling
#5 erstellt: 08. Nov 2011, 14:25
Was man, sofern man mit etwas weniger Spannung und Leistung zufrieden ist, auch nutzen könnte:

TR-4805 der ungarischen Firma EMG, bis 1kV Collector- bzw. Anodenspannung.

Ist mit ca. 15 kg deutlich leichter, und handlicher. Liegt aber preislich so um die 320 Euro (zumindest der, den ich in einwandfreiem Zustand erwerben konnte).

So ein Gerät sieht z.B. so aus:

http://www.amplifier.cd/Test_Equipment/other/TR-4805.html
pragmatiker
Administrator
#6 erstellt: 08. Nov 2011, 14:39
Dieses Gerät ist sicher eine schöne, kleinere und leichtere Alternative....reparieren möchte ich es allerdings bei dem...öhhmmm...kompakten Aufbau nicht müssen. War ein englisches Handbuch inklusive Service-Manual und Schaltbildern mit dabei?

Grüße

Herbert
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