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Messung eines Phaseninverters mit USB-Oszilloskop

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Guten Tag zusammen,

ich teste grade eine einfache Phaseninverterschaltung (AC coupled long tailed pair nach M. Blencowe). Ich benutze zwei 100k-Anodenwiderstände, einen (gemeinsamen) 1k3-Kathodenwiderstand und einen 68k-Tailwiderstand. Weiterhin benutze ich eine ECC83. Die Schaltung habe ich als Bild angehangen.

Nun möchte ich meinen Arbeitspunkt messen und schauen, ob alles Ordnungsgemäß funktioniert. Ich habe die Schaltung vorher berechnet und mit Spice simuliert und sollte so um die 80V über dem Tailwiderstand von 68k messen. Der Strom pro Halbröhre sollte ungefähr 0,6mA betragen, sodass insgesamt ein Strom von 1,2mA durch die Röhre fließt. Mit einem 1k3-Kathodenwiderstand sollte die Gittervorspannung gegenüber der Kathode ungefähr -1,5V betragen.

Jetzt habe ich angefangen zu messen. Dazu benutze ich ein PicoScope 2205A USB-Oszilloskop und eins von zwei handelsüblichen Multimetern (Voltcraft bzw. ANENG). Mit dem Oszilloskop messe ich mit einem Kanal die Spannung über den Tailwiderstand und mit dem anderen Kanal die Spannung zwischen Audio-GND und den Gittern der Röhre. Mit dem Multimeter habe ich nur die Hochspannung gemessen, da ich eine Einschaltstrombegrenzung im Netzteil verbaut habe und sehen möchte, wann die Hochspannung von 300V erreicht ist.

Leider habe ich mit dem Oszilloskop immer wieder nur knapp 54V über dem Tailwiderstand gemessen. Jetzt frage ich mich natürlich, wo die reslichen 25V hin sind, damit ich das berechnete Ergebnis bekomme. Ich habe diese Messung einige Male wiederholt, habe alle Bauteile geprüft und die Verkabelung gecheckt. Bisher habe ich kein Fehler gefunden. Aus inzwischen gewachsenen Misstrauen gegenüber meinem Oszilloskop habe ich die Spannung über den Tailwiderstand nochmal mit dem Multimeter gemessen und die Tastköpfe vom Oszilloskop komplett entfernt und plötzlich klappt es: Statt der berechneten 80V messe ich nun knapp 75V über den Tailwiderstand. Nun bin ich schon viel näher an meinem berechneten Ergebnis.

Jetzt wollte ich die gleiche Messung nochmal durchführen und habe mit dem Oszilloskop zusätzlich die Spannung am Gitter der Röhre gemessen. Doch jetzt messe ich mit Oszi und Multimeter wieder nur um die 55V. Sobald ich das Oszilloskop wieder entferne, misst mir das Multimeter wieder schöne 75V.


Lange Rede, kurzer Sinn:
Bin ich zu blöd zum Messen, ist mein Oszilloskop defekt oder wo liegt der Fehler? Ich bin für jeden Tipp dankbar.


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Offline WiderGates

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Re: Messung eines Phaseninverters mit USB-Oszilloskop
« Antwort #1 am: 15.03.2023 15:37 »
Hallo,
ist der C2 nicht verkehrt rum?
Minus sollte doch Richtung Masse und Plus Richtung Eingang.
Warum ist C2 überhaupt ein Elektrolyt?
22nF oder 100nF max. reichen doch locker.
Hawadääre, freundliche Grüße & fröhliches Schaffen
Dieter

Re: Messung eines Phaseninverters mit USB-Oszilloskop
« Antwort #2 am: 15.03.2023 16:05 »
Hallo Dieter,
vielen Dank für Deine Antwort. Am Gitter sollten ungefähr 80V minus Gittervorspannung anliegen, das wären in meinem Fall rechnerisch 78,5V. Am Minuspol des Eingangkondensators dagegen sind es 0V. Daher habe ich den Elko so rum eingebaut. Ich hatte leider keinen anderen Kondensator zur Hand, der 80V und mehr verträgt, das ist der einzige Grund für einen Elko.
Ich sehe hier also keinen Fehler, aber wenn ich falsch liege bin ich für eine Erklärung dankbar.

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Offline Olaf

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Re: Messung eines Phaseninverters mit USB-Oszilloskop
« Antwort #3 am: 16.03.2023 00:09 »
Was für ein Tastkopf benutzt Du denn? Bei 1:1 hat dieser nur 1MOhm und belastet Deine Schaltung viel zu stark. Du solltest mindestens 1:10 mit den 10MOhm oder 1:100 mit 100MOhm benutzen.

LG Olaf E.

Re: Messung eines Phaseninverters mit USB-Oszilloskop
« Antwort #4 am: 16.03.2023 07:45 »
Hallo Olaf,
ich habe einen 1:10 Tastkopf verwendet. Aber ich wiederhole die Messung nochmal mit einem 1:100 Tastkopf und schau mal, ob das Problem erneut auftritt.

Viele Grüße,
Max

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Offline Rene2097

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Re: Messung eines Phaseninverters mit USB-Oszilloskop
« Antwort #5 am: 16.03.2023 10:55 »
Hallo,

wenn du über dem 68k Tail nur 55 V statt 80 V misst bedeutet das laut Ohm, dass 0,8 mA statt 1,2mA Strom über den Widerstand abfließen. Meine Vermutung wäre jetzt, dass du dir über das Oszi die Gitarrerspannung runter ziehst (von -1,5 V auf -2,2 V zum Beispiel) und du damit den Stromfluss in der Röhre bremst. Dadurch sinkt dann zwangsweise der Stromfluss über den 68k ab.

René

Re: Messung eines Phaseninverters mit USB-Oszilloskop
« Antwort #6 am: 16.03.2023 12:34 »
Vielen Dank für Deinen Beitrag René. Es ist genau wie Du es gesagt hast. Ich hab die Messung mit einem anderen Tastkopf mit 100MOhm Eingangsimpedanz gemacht und die Ergebnisse sind wieder bei knappen 80V. Hier hab ich scheinbar einen grundelegenden Aspekt beim Messen nicht bedacht.

Also: Problem gelöst, vielen Dank Euch allen!

Liebe Grüße,

Max

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Offline WiderGates

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Re: Messung eines Phaseninverters mit USB-Oszilloskop
« Antwort #7 am: 16.03.2023 12:58 »
Hallo Dieter,
vielen Dank für Deine Antwort. Am Gitter sollten ungefähr 80V minus Gittervorspannung anliegen, das wären in meinem Fall rechnerisch 78,5V. Am Minuspol des Eingangkondensators dagegen sind es 0V. Daher habe ich den Elko so rum eingebaut.
Hei Max,
am Gitter sind minus 80V, am Eingang 0V.
0V ist mehr als minus 80V.
Für mich folgert daraus:
0V ist die Plus Seite, -80V die Minus Seite des Kondensators.

Ich bin jetzt kein Physiker, aber war da nicht was mit höherem (0V) und niedrigerem (-80V) Potential?
Ist ja bei den Netzteil- oder Kathodenelektrolyten auch so.
Plus-Seite des Kondensators liegt am höheren und Minus-Seite am niedrigeren Potential.
Wäre jetzt meine Logik.
Hawadääre, freundliche Grüße & fröhliches Schaffen
Dieter

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Offline stephan61

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Re: Messung eines Phaseninverters mit USB-Oszilloskop
« Antwort #8 am: 16.03.2023 15:14 »
Hallo Dieter,
am Gitter liegen +80 V an, das gleiche (höhere) Potential wie über dem 68k zur Masse.
Physikalisch ausgedrückt würdest du richtig liegen mit - 80V, aber technisch heißt es nun mal + 80 V. ;)

Gruß Stephan
"It must schwing!"

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Offline WiderGates

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Re: Messung eines Phaseninverters mit USB-Oszilloskop
« Antwort #9 am: 17.03.2023 06:53 »
....Am Gitter sollten ungefähr 80V minus Gittervorspannung anliegen, das wären in meinem Fall rechnerisch 78,5V.....
Danke Stephan,
ich habe jetzt meinen (Lese-) Fehler gefunden. Wohl etwas zu schnell drübergelesen.
Die "80V minus Gittervorspannung" habe ich fälschlicherweise als "minus 80V Gittervorspannung" interpretiert, obwohl dahinter sogar noch die 78,5V stehen. Tssssss.

Genauuuuu lesen, dann denkennnnn und DANN erst schreibennnnn.
Sorry & Danke euch
Hawadääre, freundliche Grüße & fröhliches Schaffen
Dieter