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iTracer: Schema-Entwurf ist fertig!

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Thaddäus:
Hallo Leute

Zur Abwechslung zu all den tollen Amps möchte ich mal was anderes vorstellen:
Mein iTracer!  ;D ;D
Der ist zwar nicht MIT Röhren, aber FÜR Röhren gemacht, im diese auszumessen ähnlich wie der berühmte uTracer. Der wichtigste Unterschied zum uTracer ist, dass mein iTracer auch den Steuergitter-Strom messen kann, inklusive dem winzig kleinen Anlaufstrom (so hoffe ich jedenfalls).
Er wird von einem Arduino Nano gesteuert, und besitzt 3 Kanäle, die synchron 4ms-Spannungspulse mit wählbarer Amplitude ausgeben.
Jeder der 3 Kanäle hat seine Stärken:
- einer kann die Spannung invertieren ( bis zu + oder - 510V bei max. 180mA)
- ein anderer kann auf Wunsch den Ausgangstrom verdoppeln (360mA), bei halbierter Ausgangspannung
- ein weiterer Kanal kann Ströme von 10nA bis 100mA messen ohne Bereichsumschaltung (dank log-Verstärker)

Die Kanäle sind mittels Relais den Elektroden der zu messenden Röhre zuordbar, so dass mein iTracer recht vielseitig einsetzbar ist.
Schutz vor lebensgefährlichen elektrischen Schlägen bietet er auch, da maximal 60Vdc vorkommen, bzw. höhere Spannungen nur als kurze Pulse oder mit Strom-Limiten gemäss den Regeln der DIN EN 62368-1.

Nach meinem Bauchgefühl ist das ganze Projekt recht risikobehaftet, da die meisten Schaltungen ungetestet sind, insbesondere der Log-Verstärker. Aber nur wer wagt gewinnt! :devil:
Bin daher froh um jeden, der sich das Schema anschaut und Verbesserungsvorschläge hat - denn erfahrungsgemäss sind in einen so grossen Schema immer Mängel drin!

Vielen Dank an alle, die sich an diesem Schema-Review beteiligen  :topjob:

Gruss Adrian

GeorgeB:
Spannendes Projekt.  8)

Gitterstrom kann bipolar sein im unteren Bereich, ist das berücksichtigt? So ganz habe ich die Gegend um U13 noch nicht verstanden... insbes ob der Emitter von V28 noch korrekt ist wenn D3 die GK schließt, und das ist auch nur eine ggü zwei parallelen D's für die andere Richtung. So wie ich das sehe kommt die GK für die "falsche" Stromrichtung dann nicht mehr über Transistor V28, sondern R117, was aber für kleine Ströme trotzdem gehen würde solange der U13A noch nicht ins GND-Rail fährt und die GK aufgeht. Aber halt mit dem falschen Gain weil nur eine Diode und weil der Knoten dann nicht mehr via V28 gebuffert ist.

Was die Schleife um den Isolator U14 angeht, die müsste dann auch bipolar sein, und/oder hinten (bzw schon vorne) müsste man dann mit einem konstanten Offset Levelshiften damit dsr Arduino's ADC wandeln kann (da der nicht bipolar ist).

Im Prinzip hast du ja einen aktiven OpAmp-I/V mit halt Dioden in der GK statt Widerständen was dir das Log-Verhalten macht (und mit Temperaturdrift), das rauscht wie Sau und der OP hat ziemlich Mühe bei kleinsten Strömen die GK zu halten. Der Chopper-Kollege NCS2333 ist zudem kein Held was (Spannungs-)Rauschen angeht.

Hast du das ganze mal kleinsignalmäßig auf verschiedenen Arbeitspunkten durchsimuliert? Neben der Umstellung auf Bipolar könnte eine leichte Degeneration der Log-Bildung sinnvoll sein (R parallel), und das ganze auch integrierend (C parallel)... im Moment hast du nur drei Diodenkapazitäten als HF-Gegenkopplung, das macht den -Input zu empfindlich bzgl Kapazität (gibt Noise-Gain Dekompensation), denke ich. Und da könnte eh noch ein Ferrit und auch paar Ohm Wirkwiderstand hin, auf die "ChG"-Leitung, direkt am am OpAmp

Laurent:
Hallo Adrian,

Ich kann dazu wenig beitragen (bin definitiv kein Elektroniker und dies liegt über mein Wissen) aber ich finde es nach wie vor spannend.
Werde mal deine Projektentwicklung mitverfolgen.

Gruß,
Laurent

Thaddäus:
Hallo Laurent
Ja, bin selber gespannt ie es rauskommt!

Hallo GeorgeB
Vielen Dank für dein wertvolles Feedback - das spart eine Menge "Troubleshooting"! Ich werde dann später noch detailliert darauf eingehen.

Lg Adrian

carlitz:
wow, Respekt zu diesem Projekt.....

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