Archiv der Kategorie: Elektronik

Gasableiter im Tektronix 576

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Beim Aufräumen sind mir ein paar Gasableiter untergekommen. Diese kleinen, weißen Pillen, die ganz gerne auch mal in Schaltnetzteilen drin sind. Ich bin beileibe kein Experte auf dem Gebiet, aber ich meine, das ist die gröbere Kelle zum MOV, der wieder die gröbere Kelle zur Schutzdiode (Zener) ist. Daher ist ein Überspannungsschutz immer mehrstufig Gasableiter-MOV-Zener. Im Überspannungsfall zündet erst die Diode, dann der MOV und dann der Gasableiter. Sollte das Unsinn sein, bitte ich um einen Kommentar unten. 🙂

Nun besitze ich ja seit kurzem einen wunderbaren Tektronix 576 Kennlinienschreiber. Dieser ist auch in der Lage ziemlich hohe Spannungen (bis 1500V!) an den Prüfling zu geben und müsste also locker ausreichen einen solchen Gasableiter kontrolliert durchzuzünden. Also rein mit dem Teil in den Tek und vorsichtig Gas geben. Und tatsächlich erkennt man schön die “Kennlinie” des Ableiters.

Einschub: IV-Kennline

Wer noch nie mit einem Kennlinienschreiber zu tun hatte, braucht an dieser Stelle vielleicht ein paar erklärende Worte. Der Kennlinienschreiber gibt die IV-Kennline eines Bauteils wieder, also Strom über Spannung.

Betrachten wir hierzu einmal eine Diode: Eine Diode Leitet wenn sie “vorwärts” mit Strom versorgt wird und sperrt wenn sie “rückwärts” mit Strom versorgt wird. Auf dem Kennlinienschreiber sieht das dann so aus:

Die X-Achse ist die Versorgungsspannung, die Y-Achse ist der Strom. Im Beispiel ist 0V in der Mitte des Monitors.

Anhand der Einstellungen sehen wir, die Versorgungspannung der Diode steigt mit jedem Skalenteiler von links nach rechts um 500 mV. Jeder Skalenteiler in Y-Richtung entspricht einem Strom von 5 mA.

Man sieht hier also von -2,5 V bis etwa 0,25 V passiert nichts, es fließt kein Strom. Ab 0,25 V (also kurz nach der Mitte) aber steigt der Strom sehr schnell an, die typische Diodenkennlinie entsteht. In dem Fall von einer Germaniumdiode.

–Einschub Ende— 🙂

 

Zurück zu unserem Ableiterchen:

Bis zur Zündspannung sehen wir keinerlei Stromzunahme. Hier ist die Spannung am EUT bereits auf 200V aufgedreht. Nach Datenblatt soll der Ableiter bei etwa 230V durch zünden.

Und tatsächlich, bei ziemlich genau 230V zündet der Ableiter und fällt auf eine Brennspannung des Lichtbogens von ca. 75V herunter. Die steile vertikale Line zeigt an, dass der Spannungsfall am Gasableier unabhängig vom Strom ist (Impedanz im Arbeitspunkt nahe Null). Das ist auch sinnvoll. Denn das heißt unabhängig von der Energiemenge, die in mein Gerät rein kommt, muss ich es (oder die weiteren Schutzstufen) nur so designen, dass es dauerhaft nur die 75V Brennspannung ab kann. Ob da nun 10 mA oder 1A durch den Gasableiter fließt, ist mir egal (okay, irgendwann geht der natürlich auch kaputt).

Wenn man der Sache ein bisschen mehr Bumms verpasst, kann man den Überschlag auch schön im Keramikgehäuse leuchten sehen und anhand der organgenen Färbung jetzt über das Gasgemisch rätseln.

Das Foto ist etwas hässlich, da durch die geschlossene Schutzabdeckung des Tek gemacht.

Ich war mir nicht 100% sicher, ob es den Gasableiter nicht doch irgendwann zerlegt und das wollte ich im Zweifel nicht abbekommen 🙂

Und natürlich ist da auch Strom drin. Mit einem Kennlinenschreiber wie dem 576 kann man sehr einfach lebensgefährliche Spannungen und Ströme erzeugen. Ein solches Gerät sollte immer mit Umsicht genutzt werden.

 

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Reparatur eines HP 11096B

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Heute hab ich einen Messkopf repariert, der seit fast 10 Jahren unbeachtet bei mir rum fliegt. Hatte ich damals mit einem Rudel von 10 Tek-Tastköpfen für’s Oszi im Paket mitgekauft und dann seitdem äußerst erfolgreich ignoriert.

Es ist ein HP 11096B, ein HF zu DC Gleichrichterkopf für bis zu 30 VRMS (was immerhin etwa 20W sind!).  Der Vorteil dieses Tastkopfes ist, dass man nur einen DC-Wert ablesen muss, der dem Gleichrichtwert des HF-Signals entspricht.

Eine Vergleichsmessung bei 10 MHz zw. dem HP 3400A und dem Testkopf zeigt, dass das Ding wirklich gar nicht mal so übel ist. Das DMM ist an der Stelle mit 6,5 Stellen natürlich völlig Übertrieben, 3 Stellen reichen locker aus. Das ist auch der Charme an dem Tastkopf, man kann selbst mit dem billigsten Voltmeter HF-Leistung messen… Sofern es eine hohe Eingangsimpedanz hat natürlich.

Laut Spezifikation soll der bis über 500 MHz gehen, ist also ein nettes Teil um auch in UKW-Geräten schnell mal die Treiber-Leistung o.ä. zu prüfen. Quasi als einfacheres Gegenstück zum R&S URV5-Z7.

Wenn ihr so einen auf dem Flohmarkt für’n Euro oder zwei sehen solltet, ist vielleicht eine Überlegung wert.

Spezifikation

Messbereich: 0,25V bis 30V (ca. 0 dBm bis +42 dBm), 200 VDC Max.

Frequenzverlauf (bei 10 MOhm Last am Tastkopf):

  • +-0.5 dB 100 kHz bis 100 MHz,
  • +- 1,2 dB 100 kHz bis 500 MHz,
  • +- 3dB 10 kHz bis 700 MHz

Unterlagen, wie üblich auch bei Keysight zu finden: https://www.keysight.com/en/pd-11096B%3Aepsg%3Apro-pn-11096B/rf-probe

Eine kleine Reparatur war nötig…

Er hatte keine Spitze mehr, daher hab ich auf der Drehmaschine eine neue gefertigt. 1 mm Draht angespitzt am Schleifbock und aus Halbzeug (POM? Ich sollte mein Material beschriften… 🙂 ) eine Hülse gemacht: 2,5 mm Außendurchmesser und ein 1mm Loch, 3,5 bis 4 mm Länge. Da ich keine Körnerspitze oder ähnliches genutzt habe, ist es ein kleiner Kegel geworden. 2,55 mm ganz hinten und 2,47 mm direkt am “Mutter-Material”. Da ich die Hülse in den Messkopf hinein schieben will, ist das gar nicht mal so schlecht.

Der Tastkopf hat im inneren eine Spitze auf die die tatsächliche Spitze aufgesteckt wird. Als Adapter habe ich den Metalleinsatz eines Pfostensteckers genommen. Nachdem das ganze zusammen geschraubt war, hat die POM-Hülse die neue Tastspitze schön mittig zentriert und gegen das Gehäuse gestützt. So bekommt die Platine im Inneren nicht alles ab. Im Original war da wohl ein richtiger Metalleinsatz drin. Den habe ich nicht, so geht das bestimmt auch.