Der etwas andere Kennlinienschreiber.

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Rolf_Meyer
Inventar
#1 erstellt: 29. Aug 2022, 22:03
Moin,

Da ich hin und wieder Kennlinien von Röhren benötige, die wirklich "belstbar" sind, habe ich mir jetzt endlich mal einen Kennlinienschreiber aufgebaut, der den Meßprozess automatisiert... Bis jetzt habe ich Solcherlei mit präzisen Meßinstrumenten und Labornetzteilen manuell aufgenommen. Warum? Uralte "Curvetracer" von Tektronix sind rar, teuer, spannungsbegrenzt und als kalibrierte, überholte Exemplare nicht wirklich in Massen verfügbar. Und eben die Spannungsbegrenzung der Anodenspannung auf 450V ist dem Ganzen auch nicht förderlich.
Das ganze Herumspielen mit irgendwelchen gepulsten "µTracern" ist wohl eher was zum schätzen, als für "amtliche" Messungen, aber genau diese benötige ich.
Also mal drüber nachgedacht, wie ich meine manuellen Messungen automatisieren kann.
Eigentlich ganz einfach... Ein präzises fernsteuerbares Netzteil für die Gitterspannug und für die Anodenspannung... dann noch ein Anodenstrommeßgerät hoher Genauigkeit, was man wiederum per PC auslesen kann... dann noch ein bischen Software und feddich wäre der Kennlinienschreiber.

Hier die Version 1...
1
mit einem Gitterspannungsnetzteil aus deutscher Produktion... das mit der blauen Anzeige, kann 84V und 3A... dann ein kleines chinesisches Teilchen... (Labornetzteile >200V sind in D schon echt eine Rarität... FUG sind da schon erste Wahl, aber eins mit Fernsteuerung... und dann nicht analog, sondern digital... echt Mangelware... oder unbezahlbar...)
Das kleine Dinges Hier z.B. ist äußerst preiswert, per Remote über RS232 ansteuerbar... rattenschnell und hochpräzise. Bei 400V max bei 1A!
Wer sich lieber mit schweinelangsam, ungenau und mit Softwarefehlern (Kommunikationsabbrüche während einer Messung fällt plötzlich die Gitterspannung aus... lecker!) rumärgern will, kann natürlich auch 84V für 380€ kaufen und sich an den Insignien von europäischer Regulierungswut erfreuen....
Ich habe jedenfalls zwei weitere kleine chinesische Netzteile bestellt und die Version 2 fertig...
4
Das linke und das mittlere Netzteil sind "gestackt" und erzeugen bis 800V Anodenspannung mit einer Abweichung von <0,5% über den gesamten Bereich, das rechte Netzteil ist für die Gitterspannung...
Dann gibt es da noch ein paar Lastwiderstände, die für eine Grundlast der Netzteile sorgen und nebenbei einen 10:1 Spannungsteiler für die Gitterspannung bilden Somit stellen sich die Spannungen der Netzteile wesentlich schneller ein, sind natürlich mit definierter Last präziser ausgeregelt und der Spannungsteiler für die Gitterspannung sorgt für wesentlich höhere Präzision... so ein Netzteil regelt doch lieber auf 10V, denn auf 1V aus.
3

Und was macht man damit... natürlich Kennlinien aufnehmen...
Zum Test hier die Kennlinie eines 10kOhm Widerstandes:
Kennlinie 10kOhm_kleinKennlinie 10kOhm
Sollte ene perfekte Gerade ergeben... und tut es auch.
Aber das ist ja nicht der eigentliche Zweck...
Hier die Kennlinien einer WE300B:
WE300B
oder einer NOS 801A
801A
oder einer ECC83 von Telefunken
ECC83_warm

Gemeinsam ist diesen Messungen, daß die Röhre zwischen den Messunge in einem definierten Arbeitspunkt gehalten wird, und sie deshalb hochpräzise sind...

Gruß, Matthias


[Beitrag von Rolf_Meyer am 29. Aug 2022, 22:15 bearbeitet]
pragmatiker
Administrator
#2 erstellt: 30. Aug 2022, 10:14
Servus Matthias,

Gratulation zur Fertigstellung eines Kennlinienschreibers, der unter Betriebsbedingungen mißt!

Rolf_Meyer (Beitrag #1) schrieb:
Uralte "Curvetracer" von Tektronix sind rar, teuer, spannungsbegrenzt und als kalibrierte, überholte Exemplare nicht wirklich in Massen verfügbar. Und eben die Spannungsbegrenzung der Anodenspannung auf 450V ist dem Ganzen auch nicht förderlich.

Ich hab' ja selbst einen "uralten" TEK 576. Und bei dem ist nicht die Anodenspannung das Problem (da kann er bis zu 1,5[kV] bei 100[mA]), sondern die Gitterspannung, bei welcher bei +/-20[V] bzw. +/-40[V] (im 2X-Modus) Schluß ist. Für Low-µ-Trioden reicht das nicht. Ist halt ein Gerät, welches ganz klar für Halbleiterprüflinge entworfen wurde. Da man allerdings an den Step-Generator via Buchsen von außen rankommt (vorbildlich), ist eine entsprechende Aufrüstung mit einem externen X10-Verstärker bei Bedarf mit endlichem Aufwand zu machen - die Anzeige des "µ" stimmt halt dann nicht mehr.

dann noch ein bischen Software und feddich wäre der Kennlinienschreiber.

Hast Du die Windows-Software selbst geschrieben? Wenn ja: Mit welcher Programmiersprache / welchem Programmierpaket? Und, wenn ich das richtig verstanden habe: Die Netzteile werden nun alle mit einer Kommunikationsschnittstelle (und nicht mit analogen Spannungswerten) programmiert? Diese Formulierung in der eBay-Anzeige hier:

Dieses Produkt kann direkt mit dem PC über eine spezielle Software verbunden werden

läßt diesbezüglich für mich jedenfalls noch Raum für Interpretationen.......

Grüße

Herbert


[Beitrag von pragmatiker am 30. Aug 2022, 10:15 bearbeitet]
DB
Inventar
#3 erstellt: 30. Aug 2022, 11:19
Geräte mit GPIB und National Instruments Labview?
pragmatiker
Administrator
#4 erstellt: 30. Aug 2022, 11:36
Scheint eine isolierte (was immer das auch heißt) RS232C-Schnittstelle zu sein. In diesem Forum hier:

https://www.eevblog.com/forum/testgear/hspy-power-supply/

setzt man sich etwas näher mit den Isolations- und Sicherheitseigenschaften der Geräteserie auseinander. Da scheint manches nicht ganz ohne zu sein, was mir persönlich angesichts der Serienschaltung der Anodenspannungsgeräte (bei der der Minuspol des zweiten Gerätes +400[V] oberhalb des Erdpotentials steht) nicht ganz unwichtig zu sein scheint.

Rolf_Meyer (Beitrag #1) schrieb:
per Remote über RS232 ansteuerbar... rattenschnell

Ah, da ist ja das mit der RS232C bestätigt. Allerdings: "rattenschnell" und diese Passage aus dem eevblog scheinen sich aus meiner Sicht etwas zu beißen:

The PSUs are a bit slow to reach set voltage (sometimes 1-2 seconds)

https://www.eevblog....g2550624/#msg2550624

Ich weiß nicht, ob dieses Netzteil zu schnelleren Baudraten als 9600[Baud] fähig ist - lesen tue ich immer nur von 9600[Baud]. Unter dieser Prämisse, der Prämisse von 8E1 oder 8O1 (also 10 Bit pro Zeichen; 104,17[µs/Bit]) und der Prämisse der Anwendung von "ModBus ASCII" dauert bei einem Dateninhalt von 8 Zeichen (4 Zeichen Strom, 4 Zeichen Spannung) die one-way-Datenübertragung von dann isgesamt 17 Zeichen bereits ca. 17,71[ms] - bei einem Lesekommando braucht es diese Zeit zweimal (einmal Kommando hin, einmal Ergebnis zurück) - also ca. 34,42[ms]. Zwischen jeder ModBus-Übertragung ist eine Pause der Länge von mindestens 3,5 Zeichen vorgeschrieben - da kämen also noch 2 x ca. 3,65[ms] (also ca. 7,30[ms]) dazu. Die Gesamtzeit, die es braucht, um aus dem Netzgerät (bei identischem Telegrammaufbau für Sendung und Empfang) einen Satz Spannungen und Ströme auszulesen, beträgt also mindestens ca. 41,72[ms] pro Datagramm. Damit wären aus diesen Netzgeräten maximal ca. 24 Datagramme pro Sekunde auslesbar.

Wie lange dann die Kennliniemessung einer Röhre braucht, hängt dann natürlich stark von der Anzahl der Stützpunkte (Meßwertpaare) pro Kennlinie und der Anzahl der Einzelkennlinien ab - bei 10 Kennlinien (also 10 Gitterspannungsschritten) und 100 Stützpunkten pro Kennlinie würde die Messung pro Röhre dann wohl mindestens ca. 42[s] dauern.

Wenn diese Netzgeräte allerdings mit höheren Baudraten als 9600[Baud] arbeiten können und / oder als Protokoll "ModBus RTU" (Binärübertragung) anbieten, kann das natürlich auch deutlich schneller gehen - aber davon habe ich nichts gelesen.

@ Matthias: Wie lange hat denn die Messung der NOS 801A gedauert und wieviele Stützpunkte hat da jede Kennlinie?

Interessierte Grüße

Herbert


[Beitrag von pragmatiker am 30. Aug 2022, 16:59 bearbeitet]
Rolf_Meyer
Inventar
#5 erstellt: 30. Aug 2022, 22:06
Moin Herbert,

kann ja immer nur abends antworten, tagsüber Job...


Ich hab' ja selbst einen "uralten" TEK 576.

Meiner ist der 575er... da isses die Anodenspannung. Ist ja auch für Halbleiter gedacht, kann nur ganz wenig "Gitterspannung", dafür aber Basisstrom...(den man per Widerstand in Spannung wandeln kann )


Hast Du die Windows-Software selbst geschrieben? Wenn ja: Mit welcher Programmiersprache / welchem Programmierpaket?

Ja, selbst geschrieben. Auf Visual Studio 2010... Bin ja vor knapp 10 Jahren aus der Programmierung ausgestiegen und habe mich Anderem zugewand... Aber die Visual Basic Geschichte daraus reicht hierfür dringend aus. Kommunikation mit den Geräten auf Protokollebene und dann graphische Aufbereitung, die übrigens den meisten Aufwand erforderte.

Wie Du sicher schon rausrecherchiert hast, können die HSPY-Netzteile per Modbus-Protokoll kommunizieren, welches sehr sauber umgesetzt wurde.
Hinten ist eine Klemme mit dem RxD, TxD und GND Signal für RS232 Pegel. Gut per USB->RS232 ansteuerbar... über einen USB-Hub sind dann alle Geräte mit dem PC verbunden.
Und, nein, da ist nicht wirklich eine galvanische Trennung Wenn es kracht, kann es mir sogar das Mainboard meines PC reißen. Dieser Umstand ist mir bewußt, da ich den verlinkten Thread schon vor dem Kauf kannte. Und ja, die ersten Messungen mit den gestackten Anodenspannungsnetzteilen habe ich sehr genau beobachtet... Nach nun ettlichen Stunden und vielen Messungen... keine Auffälligkeiten. Und natürlich läuft das nie ohne Aufsicht, und natürlich halte ich meine Finger fern vom Meßaufbau, wenn Messungen laufen. Und wenn da tatsächlich jemand ist, der meinen Unsinn nachstellt, dann denke ich mal, daß derjenige schon weiß, was er treibt, wenn er Röhren bis 800V Anodenspannung ausmessen will. Daß das mit diesen HSPY-Netzteilen nicht so wirklich "koscher" ist, sollte jedem beim Anblick der mitgelieferten Anschlußkäbelchen mit den Kroko-Klemmen, die vielleicht maximal für 30V zulässig sind, klar sein. Es gab aber sogar 1000V Varianten dieser Netzteile... hätte ich gern gekauft und sodann die zu klein dimensionierten Dioden getauscht.. gibbet aber nich mehr, weil wahrscheinlich mengenweise ageraucht... schade..

Mir ging es ja auch erstmal um eher eine Machbarkeitsstudie zum Thema. Was da nun für Netzteile angesteuert werden ist ja eigentlich egal... sind halt ein paar Routinen umzuschreiben.
Negativ überrascht bin ich eigentlich von dem Netzteil aus deutscher Produktion... und, nein, ich werde hier kein Firmen-Bashing betreiben und Namen nennen... Dieses Teil ist wirklich verdammt langsam (ca. 4-5 Sekunden, bis sich die Ausgangsspannung stabilisiert hat) und auch noch extrem unpräzise... kann man an den "verzitterten" Kennlinien in meinem letzten Post für die ECC83 sehen... schön ist anders. Und dann noch die Aussetzer auf der Kommunikation (mit übrigens einem recht einfallslos und lieblos umgesetzten proprietären Protokoll)... das ist Frust pur. Und dann wollen die da tatsächlich 3k€ für eine 750V-Variante haben, neee danke. Da kauf ich doch lieber 10 von den Chinesen und laß die alle abrauchen, auch unter Mitnahme von dem einen oder anderen Uralt-Notebook... Wenn ich allerdings mal auf Arbeit sowas installieren sollte, wo also auch andere, als ich selbst dran messen, muß es wohl doch eher was Gediegenes sein.... mal schauen, was so ein FUG mit digitaler Ansteuerung kostet, und wie es sich bezüglich Geschwindigkeit, Präzision und Stabilität verhält.

Thema Geschwindigkeit....
HSPY... 1 bis 1,5sek... mit einer Grundlast (Widerstand) brauchen die um die eine Sekund, bis die Spannung stabil und präzise steht. Das ist verdammt schnell!

Meine Messungen funktionieren ja auch grundsätzlich anders. Ich schrieb ja auch "Anderer", nicht "Der schnellste" Kennlinienschreiber.
Wenn ich, wie bis jetzt immer, Kennlinien manuell aufnehme, funktioniert das nach folgendem Prinzip:
- Jeweils zwei Netzteile für Anodenspannung und Gitterspannung
- Ein Netzteil-Paar wird auf den entsprechenden Arbeitspunkt eingestellt und versorgt den Prüfling mit Anoden- und Gitterspannung
- beim anderen Netzteil-Paar wird die Anoden- und Gitterspannung gemäß der nächsten Messung eingestellt
- sodann wird zur Messung zwischen den Netzteilpaaren umgeschalt, gewartet, bis das Anodenstrom-Meßinstrumen stabil steht und die Hold-Taste gedrückt
- dann erfolgt die sofortige Umschaltungzurück auf die Arbeitspunkt-Netzteile
- dann den Wert des Anodenstromes notieren
- nächster Meßpunkt wird eingestellt
- usw.
- die Meßwerte in eine Excel-Tabelle schreiben und die Kennlinien generieren.

Das ist natürlich eine sehr zeitraubende Variante, dafür aber auch sehr genau. Bei der Entwicklung neuer Röhrentypen muß ich eben genau wissen, was die Kinderlein machen... da reicht "Lesen im Kaffesatz" und "Ungefähr" mit 10-20-30% Abweichung von der Realität nix.
Das macht bei einer Meßreihe von rund 300 Meßpunkten schon einige Stunden.

Meine jetzige Ausführung schafft so eine Messung für eine 801A in ~1,5 Stunden, in denen ich etwas anderes tun kann.... Und das noch genauer, als ich das manuell mit meiner Hold-Tasten-Drückerei könnte.

Momentan braucht die Messung für einen Meßpunkt ca. 19 Sekunden...
- Anlegen der Gitterspannung
- 1 Sekude warten
- Anlegen der Anodenspannung
- 2 Sekunden warten
- Auslesen des Gitterstrommeßinstrumentes zwischen 0,1 und 1 Sekunden (Werte werden sekündlich vom Meßinstrument gesendet)
- Anlegen der Gitterspannung und Anodenspannung laut festgelegtem Arbeitsunkt
- 15 Sekunden warten (diese Zeit kann variieren und wird auf die Röhrentype angepaßt, die Röhre soll ja nach erfolgter Messung wieder stabil im Arbeitspunkt stehen... und manche Röhren driften während der Messung schon um 0,5 bis 1%)
- nächster Meßpunkt

Damit erreiche ich also <=1% Abweichung von der Realität, was dafür sorgt, daß meine aus den Messungen generierten Spice-Modelle so genau sind, daß Simulationen von Gleichstromarbeitspunkten <1% gegenüber der Realität abweichen und auch simulierte Klirrwerte mit der Realität übereinstimmen.... ganz one "Island-Effekte", "Kontaktspannungen" und weiß der Deubel, was nicht alles in irgendwelche Betrachtungen einfließt....

Gruß, Matthias
pragmatiker
Administrator
#6 erstellt: 31. Aug 2022, 09:10
Danke für die ausführliche Antwort, Matthias.

Grüße

Herbert
DB
Inventar
#7 erstellt: 31. Aug 2022, 10:29
Wirklich schön gemacht.


Bei der Entwicklung neuer Röhrentypen muß ich eben genau wissen, was die Kinderlein machen... da reicht "Lesen im Kaffesatz" und "Ungefähr" mit 10-20-30% Abweichung von der Realität nix.

Hm ... ECC808?
Rolf_Meyer
Inventar
#8 erstellt: 31. Aug 2022, 22:15
Moin,

@Herbert,

Na, recht schmallippig, Deine Antwort...
Habe ich mir aber schon gedacht, daß Du mit meinen Äußerungen zu den Netzteilen und dem Meßverfahren, so gar nix anfangen kannst...
Bin ja auch hier nicht unterwegs, um Dir zu gefallen. Aber auch Dir sei gesagt, daß es nunmehr eine andere Welt, neben röherengenerierten Treppen- und synchronisierten Sägezähnen mit Strombegrenzung und analogen Meßverstärkern, die auf nachleuchtende CRT arbeiten gibt. Und auch ein gut überholter und abgeglichener TEK wird nur so gut sein, wie der , der damit umgeht... Mein TEK hat da ein aufgenietetes Diagramm auf dem Dach... womit man grob abschätzen kann, welche Verlustleistung der Prüfling bei den einzelnen Einstellungen ertragen muß.... das Code-Wort ist "grob abschätzen"
Zudem bleibt da noch die Frage des Überführens in Papier- oder Datenform.... Aber egal, ich bin ja auch begeistert von diesen technischen Wunderwerken, auch wenn der Bildschirm viel zu klein und die Präzision bedenklich ist...

@DB,
Danke, vielleicht hast ja wenigstens Du meine Bemühungen durchschaut

Hier noch eine Veranschaulichung des Grundes meiner Bemühungen:
6s19p_warm_kalt

Da haben wir die schwarzen Kennlinien, erzeugt, während die 6s19p im Arbeitspunkt gehalten wurde und die grauen Kennlinien, bei denen zwischen den einzelnen Messungen kein Anodenstrom geflossen ist....
Sieht aus, wie zwei verschiedene Röhren, ist aber trotzdem die Gleiche.

Wenn ich jetzt ein Spice-Modell für die schwarzen generiere und damit simuliere, wird sich ein ganz anderes Verhalten zeigen, als mit einem Modell aus den grauen Kennlinien... Sowohl bezüglich Arbeitspunkt, als auch bezüglich Klirr.

Also ich will das genau haben... Andere können gerne abschätzen...

Gruß, Matthias

Edit:
Ach ja, DB, neue Röhrentypen müssen nicht zwangsläufig Kleinsignal-Doppeltriödchen sein...
Und bezüglich Kleinsignal-Doppeltriödchen... Das oben gezeigte Verhalten betrfft nicht nur Leistungsröhren, auch Kleinsignal-Röhren ohne Leistung sind davon betroffen... guggsdu:
ECC81RFT_warm_kalt
Eine ECC81 von RFT... eine unerhört schlechte Konstruktion...wenn man Theoretikern und Halbwissenden glauben soll....


[Beitrag von Rolf_Meyer am 31. Aug 2022, 22:34 bearbeitet]
Valenzband
Inventar
#9 erstellt: 01. Sep 2022, 00:19

Rolf_Meyer (Beitrag #5) schrieb:
Momentan braucht die Messung für einen Meßpunkt ca. 19 s
- ...
- Anlegen der Gitterspannung und Anodenspannung laut festgelegtem Arbeitspunkt
- 15 Sekunden warten (diese Zeit kann variieren und wird auf die Röhrentype angepaßt, die Röhre soll ja nach erfolgter Messung wieder stabil im Arbeitspunkt stehen... und manche Röhren driften während der Messung schon um 0,5 bis 1%)
- nächster Meßpunkt

Damit erreiche ich also <=1% Abweichung von der Realität, was dafür sorgt, daß meine aus den Messungen generierten Spice-Modelle so genau sind, daß Simulationen von Gleichstromarbeitspunkten <1% gegenüber der Realität abweichen und auch simulierte Klirrwerte mit der Realität übereinstimmen.


Das Messprotokoll ist zwar sehr systematisch und reproduzierbar, bezieht sich genau betrachtet jedoch nur auf einen einzigen, zuvor festgelegten Arbeitspunkt. Sobald dieser Arbeitspunkt anders definiert, oder durch Alterung, Drift, Schaltungsdesign verändert wird, entstehen Abweichungen von der Messreihe, die je nach Lage deutlich mehr als "<1%" Fehler aufweisen können. Die "nutzbare Genauigkeit" ist in vielen Fällen wohl geringer.
Deine eigene Beobachtung zeigt z.T. schon Driften in der gleichen Größenordnung innerhalb einer Messreihe. Was aber gut ist, denn damit kann ggf. ein Problem der Röhre aufgedeckt werden.

Zielführend und v.A. sehr hilfreich bei einer Selektion ist die gute Reproduzierbarkeit der Messreihe für einen Arbeitspunkt, der entsprechend der Anwendungsschaltung definiert werden sollte/kann.

Wenn man den Klirrfaktor sehr genau betrachtet, muss man ggf. schon die thermische Dynamik der Röhre während der Mess-Sequenz, bzw. die des Anwendungsbereichs, miteinbeziehen, zumindest für tiefe Frequenzen. Dann sind allerdings Übertrager meist das größere/bestimmende Problem.
pragmatiker
Administrator
#10 erstellt: 01. Sep 2022, 05:49
Servus Matthias,

Rolf_Meyer (Beitrag #8) schrieb:
Na, recht schmallippig, Deine Antwort...

na, das kam ja völlig falsch bei Dir an. Deshalb nochmal - wie weiter oben schon geschrieben: Gratulation zum wirklich sehr gelungenen Projekt - mit dem ich mich - inklusive Fragen - doch nicht so eingehend beschäftigt hätte, wenn das da wirklich für mich gelten würde:

Aber auch Dir sei gesagt, daß es nunmehr eine andere Welt, neben röherengenerierten Treppen- und synchronisierten Sägezähnen mit Strombegrenzung und analogen Meßverstärkern, die auf nachleuchtende CRT arbeiten gibt
.
Diese "andere Welt" ist mir durchaus gut bekannt - ich verdien' mein Geld damit (und auch Visual-Studio und (nur z.B.) der ModBus sind hier nicht ganz unbekannt, wie vielleicht meinen diesbezüglichen Überlegungen weiter oben zu entnehmen ist)....

Also, nochmal: Wirklich sehr gelungenes Projekt - Chapeau!

Grüße

Herbert
bachelag
Ist häufiger hier
#11 erstellt: 01. Sep 2022, 09:11
Gruss Matthias , Gruss Herbert,

Zu den ganzen Messreihen (Die Genauigkeit ist schon sehr beeindruckend) noch eine kleine Anmerkung (Ist meine Meinung):
So genaue Modelle sind "nice to have", nützen aber eigentlich in der Praxis nicht so viel.
Du machst eine optimale Simulation mit dem perfekten Spicemodell, mit geringstem Klirrfaktor, aber in der Praxis gibt es dann 2 Probleme. Du musst
mindestens 2 identische Röhren finden, und nach 100 Stunden Betriebszeit stimmt das so oder so nicht mehr. Das heisst die Schaltung muss so ausgelegt werden dass die Röhrentoleranzen einen möglichst geringen Einfluss auf das Klirrverhalten und die Arbeitspunkte haben. Messungen z.B an 30 Stk. 6C45-E (Herstellungsjahr 1970..1990) zeigten dass die Streuung bezogen auf einen Messpunkt (Vp 200V / Vg -3V) von Ip 2mA bis 15mA. gehen. Gemäss Datenblatt wären es ca 10mA. Die 6C19 hat konstruktionsbedingt engere Toleranzen da die Verstärkung und Steilheit wesentlich tiefer liegt.

Das soll bitte nicht als Kritik an Deinem Kennlinienschreiber verstanden werden. Der ist auf jedenfall super!

Viele Grüsse Heinz
Rolf_Meyer
Inventar
#12 erstellt: 01. Sep 2022, 23:26
Moin,

Wo soll ich anfangen? Vielleicht vorn...


Valenzband (Beitrag #9) schrieb:

Das Messprotokoll ist zwar sehr systematisch und reproduzierbar, bezieht sich genau betrachtet jedoch nur auf einen einzigen, zuvor festgelegten Arbeitspunkt. Sobald dieser Arbeitspunkt anders definiert, oder durch Alterung, Drift, Schaltungsdesign verändert wird, entstehen Abweichungen von der Messreihe, die je nach Lage deutlich mehr als "<1%" Fehler aufweisen können. Die "nutzbare Genauigkeit" ist in vielen Fällen wohl geringer.
Deine eigene Beobachtung zeigt z.T. schon Driften in der gleichen Größenordnung innerhalb einer Messreihe. Was aber gut ist, denn damit kann ggf. ein Problem der Röhre aufgedeckt werden.

Zielführend und v.A. sehr hilfreich bei einer Selektion ist die gute Reproduzierbarkeit der Messreihe für einen Arbeitspunkt, der entsprechend der Anwendungsschaltung definiert werden sollte/kann.

Wenn man den Klirrfaktor sehr genau betrachtet, muss man ggf. schon die thermische Dynamik der Röhre während der Mess-Sequenz, bzw. die des Anwendungsbereichs, miteinbeziehen, zumindest für tiefe Frequenzen. Dann sind allerdings Übertrager meist das größere/bestimmende Problem.


Ja, es bezieht sich genau auf einen, vom Hersteller im Datenblatt angegebenen, Arbeitspunkt. Was ist schlecht daran? Daß es unendlich viele Arbeitspunkte daneben geben kann? Was hindert mich daran, mehrere Messungen in verschiedenen Arbeitspunkten zu generieren, vielleicht auch an einem, der mir für meine Schaltung zielführend erscheint?
Die nutzbare Genauigkeit liegt in jedem Fall höher, als wenn ich die Röhre ohne jegliche Anodenverlustleistung messe.

.... die thermische Dynamik der Röhre während der Mess-Sequenz, bzw. die des Anwendungsbereichs, miteinbeziehen...
Ach neee. Und das schreibt mir einer, der mir im Nachbar-Thread absolute Simplifizierung auf ein Strahlungsmodell vorgeschlagen hat!?!
Ich will Dir gern zeigen, was aus Deinem Vorschlag wird, wenn man zum Ausgleich der nicht vorhandenen Anodenverlustleistung einfach die Heizleistung erhöht und per Strahlungsmodell gegenrechnet...
Hier die Messung einer 6s19p (eine, die im hohen Teil der Exemplarstreuung liegt und deshalb für mich uninteressant ist)
Schwarze Kennlinien sind mit Anodenstrom im Arbeitspunkt, die grauen ohne:
6s19p_hoch_warm_kalt
Hier dann die Vergleichsmessung... Allerdings die Messung ohne Anodenstrom mit 7V an der Heizung:
6s19p_hoch_warm_kalt_7V
Und hier noch ohne Anodenstrom für Grau bei 8V Heizspannung:
6s19p_hoch_warm_kalt_8V

8V Heizspannung bei 1,41A Heizstrom... Und die Kennlinien liegen immer noch nicht genau aufeinander!
Das ist grober Unfug! Warum "das Pferd von hinten aufzäumen"?Man kann ja einfach nur genau messen

Und ganz nebenbei kannst Du mir mal dieses Verhalten einer Röhre anhand des simplifizierten Strahlungsmodells erklären:
801_Prototyp_warm_kalt
Da sind doch die Kennlinien im kalten Zustand steiler, als mit Anodenverlustleistung.

Röhren sind schon etwas komplexere Gebilde als sie auf Strahlungsmodelle zu simplifizieren!
Und, NEIN, Röhren haben keine Probleme, sie folgen physikalischen Gesetzen und manchmal ökonomischen Vorgaben.... ist etwas umfangreicher, als reine Theorie.


@Herbert,

Siehe, soschnell entstehen Mißverständnisse...
Alles gut.

@bachelog


So genaue Modelle sind "nice to have", nützen aber eigentlich in der Praxis nicht so viel.

Nun, wenn man Röhren konstruiert, ist das nicht "nice to have", sondern "must have"

Und aus dem hobbyistischen Aspekt, messe ich eine 6S45 mit 2mA, 10mA und 19 mA, mache daraus Modelle und schaue, welche Röhre an besten in meine Schalte paßt, um mein gewünschtes Klirrspektrum zu erzeugen....
Röhrendrift etc. pp... Ammenmärchen, schon mehrfach besprochen... Essenz: Röhren altern in den ersten hundert Betriebsstunden... danach stehen sie sehr lange Zeit stabil... da driftet nix mehr.

Gruß, Matthias
Valenzband
Inventar
#13 erstellt: 02. Sep 2022, 15:07

Rolf_Meyer (Beitrag #12) schrieb:
Ja, es bezieht sich genau auf einen, vom Hersteller im Datenblatt angegebenen, Arbeitspunkt. Was ist schlecht daran? Daß es unendlich viele Arbeitspunkte daneben geben kann? Was hindert mich daran, mehrere Messungen in verschiedenen Arbeitspunkten zu generieren, vielleicht auch an einem, der mir für meine Schaltung zielführend erscheint?
Die nutzbare Genauigkeit liegt in jedem Fall höher, als wenn ich die Röhre ohne jegliche Anodenverlustleistung messe.

Keiner stört dich dabei. Allerdings wird der faktische Nutzen von "<1%" Messungen durch o.gen. Effekte aufgezehrt, egal wie viele Arbeitspunkte du misst.


.... die thermische Dynamik der Röhre während der Mess-Sequenz, bzw. die des Anwendungsbereichs, miteinbeziehen...
Ach neee. Und das schreibt mir einer, der mir im Nachbar-Thread absolute Simplifizierung auf ein Strahlungsmodell vorgeschlagen hat!?!
Ich will Dir gern zeigen, was aus Deinem Vorschlag wird, wenn man zum Ausgleich der nicht vorhandenen Anodenverlustleistung einfach die Heizleistung erhöht und per Strahlungsmodell gegenrechnet...


Im Gegensatz zu dir habe ich wenigstens verstanden, was das "absolut simplifizierte" Modell aussagt und was nicht:
Das Modell ist hinsichtlich der Genauigkeit der diskutierten Effekte völlig ausreichend. Die Temperaturabhängigkeiten sind immer gleich!
Die Faktoren (Geometrie, Emissivitäten) sind konstant und allesamt "gutmütig". Sie müssen nur halbwegs sinnvoll abgeschätzt sein, können bei Bedarf aber noch iterativ verbessert werden (Messung)


Hier die Messung einer 6s19p (eine, die im hohen Teil der Exemplarstreuung liegt und deshalb für mich uninteressant ist)

Anm: Die Auswahl sollte wenigstens einigermaßen representativ sein, wenn man schon nur ein Exemplar betrachetet. Aber egal...


Schwarze Kennlinien sind mit Anodenstrom im Arbeitspunkt, die grauen ohne:
..
8V Heizspannung bei 1,41A Heizstrom... Und die Kennlinien liegen immer noch nicht genau aufeinander!
Das ist grober Unfug! Warum "das Pferd von hinten aufzäumen"?Man kann ja einfach nur genau messen

Du hast hier aber nichts "gerechnet" oder "gegengerechnet", sondern eine Messreihe vorgestellt.
Wenn du irgend etwas gerechnet hättest, wäre dir evtl. aufgefallen, dass die Resultate gar nicht gegen das Strahlungsmodell stehen, sondern es unterstützen!
Deine Messreihe zeigt, dass die Kurvenscharen mit zunehmder Kathoden-Heizleistung näher aneinander rücken. Das wird aber auch vom Strahlungsmodell erwartet. Eine der zentralen Aussagen des Modell ist, dass Strahlungsleistungen mit T^4 skalieren. Daher wird die Anodentemperatur (infolge Verlustleistung und Strahlungsleistungsbilanz) bei stark zunehmemder Kathodenheizung/Temperatur immer weniger bedeutend. Die Anode kann wegen der wesentlich größeren Oberfläche bei viel kleinerer Temperatur immer noch die gesamte Strahlungsleistung los werden.


Und ganz nebenbei kannst Du mir mal dieses Verhalten einer Röhre anhand des simplifizierten Strahlungsmodells erklären:
Da sind doch die Kennlinien im kalten Zustand steiler, als mit Anodenverlustleistung.

Nein, kann ich spontan und aus der Ferne natürlich nicht genau bewerten, schon weil ich gar nicht wissen kann, welche Probleme der evtl. Defekte speziell dieses Exemplar hat. Virtuelle Lecks könnten eine Ursache sein, genau wie thermische "Beulen" im System, oder oder oder.
Auch hier gilt wieder "eine Ausnahme macht keine Regel". Wenn man genug sucht wird man immer den ein oder anderen Ausreißer finden, in jede Richtung.


Röhren sind schon etwas komplexere Gebilde als sie auf Strahlungsmodelle zu simplifizieren!

Das habe weder ich noch sonstwer hier behauptet. Strahlungstransfer ist nur ein Bestandteil des Systems Röhre. Ohne Wärme/Strahlungsabgabe würde keine herkömmliche Röhre überleben können.


Und, NEIN, Röhren haben keine Probleme, sie folgen physikalischen Gesetzen und manchmal ökonomischen Vorgaben.... ist etwas umfangreicher, als reine Theorie.

Auch vier Grinse-Männchen ändern nichts daran, dass Röhren Probleme haben können, sonst bräuchte man sie wohl nie erneuern.

Zum Zeitgeist Theorie-bashing:
Theorie wird ein immer wichtigerer Bestandteil moderner Technologien und war im Übrigen auch schon immer wesentlichster Bestandteil der Naturwissenschaften, wie sie die Physik eben eine ist. Dagegen habe zumindest ich nichts einzuwenden, da ich keine Aversionen gegen Theorien oder Theoretiker habe oder gar fördere.... Moderne Physik baut im Wesentlichen nur noch auf Theorie auf. Die leider verbreitete Vorstellung von Bastel-Physikern mit wirren Haaren im qualmenden Experimentierlabor ist total abwegig, kommt sicher von einschlägig bekannten, idR unsäglich bekloppten Hollywood-Machwerken.
Dass Röhren heute noch in die Kategorie "moderne Physik" fallen, ist bei klassisch aufgebauten Röhren zwar nur Wunschdenken aus dem Antiquariat, trotzdem gilt auch dort die Physik, einschließlich der (auch sehr alten!) Strahlungsphysik


[Beitrag von Valenzband am 02. Sep 2022, 21:48 bearbeitet]
Hüb'
Moderator
#17 erstellt: 05. Sep 2022, 13:07
Hallo zusammen,

bitte versachlicht die Diskussion. Danke! Das ganze zwischenmenschliche Drumherum kann bei Bedarf gerne per PN ausgetauscht werden. Hier tut es nichts zur Sache, gerade dann nicht, wenn es die Atmosphäre belastet.

Viele Grüße
Frank
-Moderationsteam Hifi-Forum-
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