Jednoduchý zkoušeč elektronek

 Nějakou dobu mi leželo v hlavě, jestli si mám nebo nemám pořídit BM215. Při rozmýšlení jsem koukal na jeho schéma i na další přístroje jako například německý RPG4. Přístroje jsou to rozměrné, ale vlastně velmi jednoduché, pár součástek, nejsložitější je jejich zadrátování.

Elektronky potřebují volbu žhavícího napětí, pro jednoduchost se i sériové žhaví z trafa s mnoha odbočkami. Dále je třeba volit záporné předpětí mřížky opět v mnoha krocích, aby vyhověl větší části elek, co chce člověk měřit. Ručkový přístroj měří proud anodou také v několika rozsazích, a nakonec je vhodné mít možnost volit Ua a Ug2. Z toho vychází žhavení plus 4 vodiče, které jsou potřeba zapojit do patic.

Většina elek má naštěstí žhavení v dané patici na stejných nožičkách, takže to lze zapojit pevně, vyjímkou jsou například bateriové elky v heptalu, které mají žhavení na první a poslední nožičce. Přepínání katody, g1, g2 a anody na příslušné nohy je v přístrojích řešeno buď přepínači nebo kolíkovým polem. Podobně jako ostatní nastavení.

Cílem domácí konstrukce bylo postavit zmenšený zkoušeč na elky, které očekávám, že budu měřit a to za zlomek ceny sběratelských zkoušečů, které se vyskytují ještě hojně v prodeji.

Topologii jsem zvolil jako u BM215. Elka se zapojí jako usměrňovač do střídavého obvodu, nastaví se jí předpětí g1 a měří proud anodou na bočníku napočítaném pro zobrazení vrcholové hodnoty při měření střední hodnoty jednocestně usměrněného proudu měřenou elkou.

Tento způsob na první pohled trochu bere iluze o principu měření ale má mnoho výhod. Zařízení vyjde velmi jednoduché a velmi bytelné při poruchách elek nebo špatném nastavení obsluhou. Nikde nejsou nabité kondenzátory na velké napětí ani stejnosměrné proudy na přepínačích a pojistkách.

Schéma je zkomprimováno na nejnutnější minimum. Základem je odbočkové trafo, kde se dohromady čtyřmi páčkovými přepínači volí odbočky na jedné a druhé straně okolo nuly. Rozsah pokryje od bateriových až pro sériově žhavenou U řadu. Výkon na žhavení je dimenzován tak, aby nažhavil 6AS7, EL51 i PL509. Od poslední odbočky žhavení je vinutí anodového napětí. To se volí pouze ve dvou krocích 70V a 250V špičkové hodnoty. Ug2 je buď stejné jako Ua nebo o odbočku nižší.

Proud anodou lze měřit v rozsazích 2mA, 20mA a 200mA při použití původní stupnice 200uA přístroje. (Shodou okolností se jedná přesně o tentýž jako na BM215, takže stačilo přepočítat původní bočník a přesné hodnoty vyměřit z odporů 22R, 200R a 2K0.

Přístroje obvykle umožňují měření mezielektrodových zkratů. Vtipně zápornou výchylkou přístroje, ovšem při návrhu schématu je jasné proč. Když je elka už nažhavená, zkraty je třeba měřit záporným stejnosměrným napětím no a nejsnazší je k tomu využít jeden z rozsahů přístroje a zdroj záporného předpětí mřížky. Ona propojka se pak aktivuje v poslední zbylé kombinaci přepínačů měřeného proudu. Samotné měření zkratů už tak elegantní vůbec není, je třeba postupně procvakat přepínače pro volbu vývodů na patici tak, že se měří zkrat od polohy "anoda" k poloze "katoda" tedy zemi a zároveň žhavení. Pokud se ale omylem elektrody navolí v propustném směru z pohledu záporného zdroje, elka poslušně ukazuje zápornou výchylku i tam.

Záporné předpětí se volí zkracováním dolního odporu děliče, kde horní odpor je z 10x většího napětí, takže se chová přibližně jako zdroj proudu a hodnoty přepínačů lze sčítat podobně jako u binárního kódu. Spínačem S se měří strmost při změně předpětí o 1V. Změna výchylky v mA je tedy přesně strmostí v mA/V jako v katalogu. U BM215 kritizovaný přepínač "Vakuum" stejně jako tam, tak ale i ve chváleném RPG4 prostě zařadí před mřížku odpor M2 (Je to vlastně maximální povolený Rg1 pro EL51, jiné elky snesou větší) Anodový proud nemá zvzrůst o více jak 10%. Zvýšení proudu způsobuje mřížkový proud, který na vřazeném odporu způsobí úbytek záporného předpětí.

Získání mřížkového předpětí jsem měl původně navrženo pro 6Z31 a 11TA31 stabilizátor případně zdvojovač s EAA91, ale kvůli jednoduchosti jsem tam dal nakonec křemíkovou diodu. Takový zdroj by zatížil žhavící vinutí a navýšil spotřebu zařízení protože stabilizátory potřebují pro spolehlivou funkci několikanásobně větší proud než teče děličem Ug1. Bez stabilizátoru by zase bylo třeba kontrolovat proud usměrňovačkou jako u BM215.

Nakonec přepínače patic. Tuhle myšlenku jsem měl v hlavě už snad 20 let, dokonce jsem měl už nakoupený pytlík třípólových přepínačů z doby, kdy jsem takový měřič chtěl stavět, jako inspiraci známým elektrobazarem, kde právě BM215A byla středobodem celého obchodu používaná s trpělivou precizností takřka nonstop jakoby jiný měřič elek široko daleko nikdo neměl.

Původní myšlenkou byly pouze tři polohy, anoda, katoda a v nulové poloze mřížka. Mřížkové předpětí by bylo přiváděno velkými odpory na všechny piny. Takové řešení by ale neumožnilo rozlišit Ia a Ig2 pentod no ale hlavně by nešel použít velmi očekávaný, tolik kritizovaný přepínač "Vakuum". Přepínačů jsem tedy osadil dvě řady s tím, že obsluha musí dávat pozor, aby na stejné pozici nebyly připojeny zároveň dvě různé polohy. Při zkratu g2 na katodu trafo ochrání pojistka, při zániku -Ug1 u větších elek snad také (tu elku).

A jaký je výsledek? Večer za bouřky před 14 dny jsem navrhoval schema a teď tu opět za bouřky sedím a tohle píšu. Zadrátování trvalo jeden den a za další den jsem navinul odbočkové trafo. Po zapnutí a nažhavení prvních pár elek jsem zjistil, že to dokonce fakt měří! Pokud se nastaví hodnoty z katalogu, sedí proudy i strmost. Přepínač "Vakuum" mírně pohne ručkou zatím u všech elek stejně"

 Celek po smontování prvků na šasi.

Odbočkové trafo po převinutí a složení. Plechové síťové trafo jsem nenavíjel už pár let, tohle mě mile překvapilo nízkým klidovým proudem. Převíjení má výhodu, že si člověk před rozebráním změří v zátěži napětí na původním vinutí, kterému pak spočítá počet závitů. Výsledné trafo je pak velmi přesné.

Zadrátování hotové i s trafem.

V krabičce

Měření EBL21, Obsluha je vlastně velmi jednoduchá, Nejprve se všechny přepínače nastaví do polohy vypnuto, pak se otevře katalog elky a přepínače se nacvakají podle něj jeden za druhým. Vývody jsou na patice zapojeny zrcadlově, takže z tohoto pohledu jsou přepínače seřazeny jednodušše jako nožičky po směru hodinových ručiček v katalogu.

První řádek volí nahoru anodu, dolů g2. druhý nahoru g1, dolů katodu. Ve třetím řádku se volí žhavení, anodové napětí a Ug2, pak se posledním přepínačem v řádku může přístroj zapnout. Ve čtvrtém řádku se potom nastaví předpětí mřížky a rozsah ampérmetru, případně se nastaví kontrola zkratů.

Možnosti nastavení přepínačů žhavení a Ug1, modré jsou požadované hodnoty z vybraných elek, které chci měřit, zelené jsou výsledné kombinace. 

 

Ilustrativní popisky

Umístění na stole. Přepínače budou označeny nejspíš formou nákresu někde mimo zatím.

Dříve jsem elky také měřil a vybíral, ale až v konkrétním zařízení, měřením úbytků na katodových odporech. Při pevném předpětí jsou rozdíly například dvousystémových triod vidět mnohem zřetelněji.

Trochu zklamáním bylo, že nemůžu měřit diody u EBL21, chybí snížené anodové napětí anebo fakt, že trafo sice má odbočku 1,4V ale přepínači nepřehodím žhavení na heptalové patici, ale to vyřeší redukce. Na poslední chvíli jsem si jeden večer před usnutím vzpomněl, že některé, a to docela velké množství, elek má čepičku a že dokonce ne vždy je na ní anoda, tak bylo třeba osadit ještě zdířky pro přímé připojení anody a g1.

Literatura:

Tomek, Jan.:Zkoušeč elektronek BM215, Radiohlídka 1993.

Max Funke, Röhrenprüfgerät RPG4/3 Schema 1948.