Vad får anodströmmen att bli negativ? Hembyggt slutsteg

U

Uffe Stjärna

Well-Known Member
Hej alla

Sitter nu och RF testar mitt första hembyggda slutsteg. Det är ett super-enkelt GG-steg runt en Gi7B som jag totade ihop mest för att lära mig mer hur det fungerar, innan jag bygger mer ambitiösa projekt.

Ok... Vad är problemet? Slutsteget verkar funka - det ger ungefär 400 watt ut med en driveffekt på 50 watt, så det verkar ju vara ungefär som det skall vara. Problemet är dock att anodstömmen är negativ, dvs mätaren går baklänges. Min första tanke var att jag helt enkelt vänt instrumentet fel. Men koll, dubbelkoll och trippelkoll visar att det är kopplat rätt minus-polen går till B- och plus-polen i backe.

Så vad kan få detta fenomen att uppstå? Något med bias? Bias består av en 24 volt power-zener kopplat till katoden.

Vad kan man mer göra för test för att kolla om jag kopplat rätt, utan RF och helst utan HV? Jag vill helst inte göra fler live-test så länge jag inte kan läsa anodströmmen korrekt!

73's Uffe / SM0NOR
 
Det framgår inte alldeles hur ditt PA ser ut, men om det följer den "vanliga" konventionen att gallret är direkt jordat så ska anodinstrumentet kopplas mellan B- (eller anodaggregatets minuspol) och katoden med pluspolen mot katoden, samt gallerströmsinstrumentet mellan katoden och jord (och gallren) också det med pluspolen mot katoden.

Om man inte gör detta, utan jordar anodinstrumentets minuspol direkt så kommer också
gallerströmmen att indikeras på anodinstrumentet, och då blir det galet.

Biasdioden ska kopplas mellan katoden och den gemensamma punkten mellan gallerströmsinstrument och anodinstrument.

Det rekommenderas starkt att ha ett gallerströmsinstrument, att mäta eller indikera gallerströmmen är ett sätt att avgöra om PA:t är riktigt avstämt och belastat, men om man inte vill ha ett sådant så kan ett motstånd på 1 - 2 ohm ersätta detta.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Jo, jag vet att man bör koppla som du skriver med två mätare. Samtidigt finns det rätt gott om enkla "ful"-kopplingar som gör som jag har gjort. Skillnaden är väl att mitt instrument kommer att läsa summan av galler och anod? I alla fall förklarar det inte varför instrumentet går baklänges i mitt fall. (Jag skall kolla för fjärde gången att jag vänt instrumentet rätt när dottern somnat). Det borde finns fler förklaringar till att instrumentet går bakåt? Märkligt tycker jag är att steget samtidigt verkar fungera eftersom jag noterar 400 watt ut med 50 watt in. (Kort testade jag med 75 w in och då peakde det på 600 watt, men då arcade det någonstans i lådan. Men det får jag deala med senare). Prio är att få anodmätaren att gå åt rätt håll!

Fler tips? Det här känns som bästa sättet att lära sig på!
 
Jo, jag glömde svara på hur det är kopplat. Gallret sitter i direkt i jord. Matningen sker på katoden där också zenern sitter. Zenern kopplas förbi med ett motstånd i RX.

Mätaren sitter vid PS:et. Mäter mellan B- och jord över ett shunt-motstånd. Korsade dioder och över polerna på mätaren. Som sagt, inte helt kosher, men den borde i alla fall mäta summan av galler och anod och inte indikera negativt....
 
Gallerströmmen och anodströmmen flyter i olika riktningar refererat till katoden.

Rör av Gi7-typ drar ganska mycket gallerström, så om man mäter summan av strömmarna så finns risken att mätaren går baklänges under vissa driftförhållanden.

Vill du verifiera att anodströmsinstrumentet går åt "rätt håll"
så går det att torrsimma genom att ersätta anodspänningskällan med
ett lågspänningsaggregat på runt 24 V, och röret med ett motstånd
på 50 ohm eller så mellan anod och katod. Då går det att verifiera om ström i "rätt riktning" från anodspänningskällan också ger utslag åt rätt håll på instrumentet.

Man kan inte heller utesluta att instrumentet är felmärkt, sådant har hänt...

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
...eller kontrollera instrumentet genom att mäta strömmen från något där det är toksäkert vad som är pos/neg. Ett 1.5V batteri tex.

/Arne
 
Nu har jag verifierat instrumentet på två sätt:

1, Jag använder ju samma instrument för att mäta anod-späningen. Och då går den åt rätt håll med anod-spänning på plus-polen (efter motstånd naturligtvis).
2, Enligt Karl-Arnes metod (jag fick dock sätta motståndet mellan anod och jord). Mätaren visar rätt!

Då återstår Karl-Arnes fundering på om möjligen gallerströmmen överstiger anodströmmen och därför skickar instrumentet baklänges? Men eftersom anodströmmen vid 400 watt ut borde ligga på runt 300 mA så borde galler-strömmen vara större för att få mätaren att gå bakåt. Borde inte gallret vara stekt om det runnit mer än 300 mA igenom det?

Nästa fråga är då vilka förhållanden som kan få gallret att dra en hisklig massa ström och ändå indikerar PA:t uteffekt?

Mystiken tätnar.....
 
Ja, HF i instrumentet är ju inte helt otroligt. Kopplingen och lådan är som sagt väldigt rudimentär, så HF-tätt är det knappast. Det som sitter där i form av avkoppling är en skivkonding tvärs över.

Annars beter sig steget som det verkligen fungerar:

1, Går att trimma till 500-600 watt på alla band. Precis enligt beräkningarna.
2, Anodspäninngen sjunker från ca. 2300 till ca 1800 volt vid full utstyrning. Precis som sig bör.
3, Om jag nycklar steget utan bärvåg, t ex i SSB, men utan att modulera, så får jag ungefär 50 mA positiv ström. När jag modulerar sticker mätaren bakåt.
4, Förstärkningen verkar vara rejäl. Inga problem att ge 300 watt vid bara 20 watt driv. Men det kanske inte är positivt? Det skulle väl kunna inträffa om steget är rejält olinjärt? (jag har inget direkt bra sätt att mäta linjäritet)

Så HF i mätaren känns just nu som en bra teori. Jag skall prova med att sätta några kondingar från varje pol i backe också, och se vad som händer.

Mot HF-teorin talar dock att spänningen mäts korrekt...





sm7czr said:
Hur är det med HF-avkopplingarna kring instrumenten?

/ Ingvar
Click to expand...
 
Last edited:
Koppla in ett "löst" instrument på rätt ställe för att mäta gallerström
så får du visshet. Det blir då nödvändigt att isolera B - från chassiet för att inte
förrycka gallerströmsvisningen.

Man skulle kunna tänka sig att anodspänningen är för låg, så att en för stor
del av elektronströmmen hamnar på gallret. Alternativt är belastningslinjen sådan
att den negativa halvperioden hos anodspänningen hamnar nära gallrets potential.
Då blir det extremt hög gallerström.

Gallret på "ryssrör" tål ganska mycket.


73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Uffe Stjärna said:
Så HF i mätaren känns just nu som en bra teori. Jag skall prova med att sätta några kondingar från varje pol i backe också, och se vad som händer.
Click to expand...

Sätt i så fall kondensatorerna direkt över instrumentets poler.
Om du kopplar dem till chassiet kan ett ev. HF-problem faktiskt förvärras.

Att du får har viloström åt rätt håll tyder på att kretsen är rätt kopplad för att mäta
katodström utan drivning, men att gallerströmmen påverkar resultatet.
Det skulle också kunna vara ett spänningsfall i chassiet som ger upphov till detta.

Man behöver veta vad man gör och undvika jordslingor när det är frågan om
effekter i denna storleksordning.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Fantastiskt mycket kunskap du sitter inne med Karl-Arne!

Jag skall göra som du säger - att koppla in ett instrument för att mäta gallerströmmen. Men det får bli till helgen.

Att lyfta B- står ändå på listan att åtgärda. Just nu är det bara shunt-motståndet på 0,1 ohm som håller fast B- i chassit. Om det brinner av så flyter chassit! Det är inte helt lyckat. Några hållbara motstånd på 10-20 ohm kommer att monteras från B- till chassit! Sen skall jag mäta som du säger.

Dock förbryllar det mig att steget indikerar "rätt" uteffekt. Men "rätt" effekt är alltså inte ett bevis för att strömmarna flyter rätt?????
 
AOM:
"Gallerströmmen och anodströmmen flyter i olika riktningar refererat till katoden.

Rör av Gi7-typ drar ganska mycket gallerström, så om man mäter summan av strömmarna så finns risken att mätaren går baklänges under vissa driftförhållanden."

Karl-Arne,
Du måste hjälpa mig, för hur jag än funderar så får jag inte ihop detta. Det torde ändå bero på bristande förståelse hos mig själv... på något sätt känns det enklare att tänka när katoden är HF-jordad och drivningen sker på gallret. Lider kanske av viss miljöskada, då mitt eget PA-bygge (en tetrod) drivs på gallret.

Så här går mina funderingar: Om vi tänker oss ett förenklat schema där katoden är kopplad direkt till jord, likströmsmässigt. Anodströmsinstrumentet kopplar vi mellan B- och jord. Borde då inte det indikera enbart anodström? Går inte gallerströmmen direkt till jord via katoden? Om man däremot skulle koppla in sitt anodinstrument mellan katod och jord och då koppla B- direkt till jord, borde väl instrumentet visa katodströmmen, summan av Ia och Ig?

Förstår inte heller hur riktningen på galler- och anodström blir olika. Gallerström flyter ju när gallret blir positivt i förhållande till katoden, och samma gäller ju för anodströmmen. Det borde väl betyda att båda strömmarna "flyter ut" genom katoden i samma riktning?

73/Lasse
 
Last edited:
Lars/BDZ har rätt när det gäller strömriktningarna. Det är så att gallerströmmen flyter ut ur gallret
och tillbaks in i katoden, och så måste det vara, man kan inte driva elektroner "baklänges" in i katoden...

Det som jag i hastigheten blandade ihop var riktningen hos elektronströmmen och den likriktade strömmen ur katod-galler dioden.

Ett instrument mellan B - och katoden kommer att visa summan av gallerström och anodström, och med den konvention som använder katoden som referenspunkt så har dessa samma tecken (en ström som flyter ut ut gallret måste flyta in i katoden).

Detta gör uppträdandet hela ännu märkligare.

Någon obehörig strömväg måste finnas som gör att ett spänningsfall finns som beror på den totala katodströmmen och som motverkar det ordinarie instrumentutslaget.

Ett indicium för detta är att samma instrument används för både anodspänningsmätning och anodströmsmätning (något som man f.ö. bör undvika, anod- och gallerströmmar ska helst ha separata instrument, om man vill kombinera instrument så är det anodspänning och gallerström som gäller).

När instrumentet är känsligt så behövs det inte mycket till jordpotential för att utslaget ska påverkas.
Man kan tänka sig att resistanser i ledningar eller övergångsmotstånd i omkopplare spelar in.

Dock går det inte att uttala sig om detta utan att ha sett hela schemat, och även hur det är uppbyggt.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Last edited:
Precis. Om jag minns rätt, så går väl elektronströmmen åt motsatt håll jämfört med det vedertagna synsättet att strömmen går från + till -.

Likafullt är uppträdandet märkligt. Ett intressant problem. Jag är nog, som flera här, inne på att HF runt instrumentet förmodligen är boven i dramat.

En hypotes som jag kommer fram till är att, om det skulle vara avbrott i den ena av skyddsdioderna över instrumentet och dessa är tillräckligt snabba, så skulle den andra då kunna fungera som likriktare för den HF som ev inducerats i kablaget kring instrumentet. Avkopplingskondingen skulle då fungera som glättningskondensator. Om det då skulle vara avbrott i "rätt diod", så blir denna ström motriktad.

Det hela känns kanske lite långsökt, men som du skriver K-A så har det ju hänt tidigare att komponenter varit felande redan från början...

Det är dock tämligen enkelt att verifiera om man löder loss ena sidan av dioderna och kontrollmäter.

73/Lasse
 
Last edited:
Då är mysteriet löst!

Jag är som sagt hyfsad nybörjare, så detta är ett learning-by-doing projekt. När jag gått igenom kopplingen ett par gånger och jämfört med Handböcker så ser jag att jag tänkte fel med hur bias-dioden skulle anslutas! Jag kopplade zenern med anoden till B-. Men den skall ju sitta till chassit. Vet egentligen inte varför jag tänkte så, det är mer logiskt med att den skall i backe. Den snabba omkoppling får nu ström-metern att gå åt rätt håll!

Omkopplingen förde dock med sig litet annorlunda karakteristik vad gäller uteffekten; på 15 och 10 går verkningsgraden ned väsentligt; bara en 1/3 uteffekt, men fortfarande bra drag i anodströmmen. Alltså mycket eld för kråkorna. Eftersom det är bias-dioden jag kopplat om, så bör det rimligen vara nått med biasen som ändrats här. Det blir till att läsa på litet hur bias-spänningen bestäms. Antagligen bör jag överväga en koppling med justerbar bias.

Kul som 17 det här. Tack för all hjälp! Dags att mecka vidare!
 
Biasdioden ska sitta med katoden mot rörets katod, och i serie med ledningen mellan
anodströmsinstrument och rörkatod. Den ska alltså ge ett konstant spänningfall mellan katod och B -.

Om du kopplar den med anoden i chassiet eller jorden och katoden mot rörets katod så kommer du att ha en diodsträcka inkopplad i bara gallerströmkretsen.

Detta kan leda till alla möjliga former av instabilitet.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Last edited:
Ulf,

Har du kollat vilken bias som erfordras för att röret ska arbeta i klass AB1? Är det 24V, som du har i zenerspänning?

Alltid lite svårt att förstå beskrivna kopplingar utan schema, så om du har möjlighet att visa hur du kopplat i ett schema så underlättar det.

Som jag förstår det så hängde gallret likströmsmässigt fritt i jord, som du först kopplat, vilket skulle innebära "zerobias", om du inte hade någon annan anslutning mot anodsidan av zenerdioden än B-? Om inte så skulle det betyda att du inte hade någon negativ förspänning på gallret relativt katoden i din första koppling utan att det enda zenern gjorde var att minska din anodspänning med 24V...

Svårt att se att den förändring i verkningsgrad du beskriver skulle bero på att du nu kopplat zenern så att du faktiskt får en biasspänning. Tvärt om borde verkningsgraden faktiskt öka med ökad bias, även om det nog är marginellt såvida man inte "biaserar" röret i ren klass C.

Min erfarenhet är att orsaken till dålig effektivitet på de högre banden oftast står att finna i utgångskretsen/pi-filtret i kombination med rörets anodkapacitans. Anodkapacitansen förefaller inte att utgöra något problem med detta rör och vid dessa frekvenser.

Learning by doing är en metod som ej bör föraktas. Mycket intressant att följa ditt projekt!

73/Lasse
 
Om man tittar i rörkurvorna så blir 24V "bias" ungefär rätt för ett genomsnittligt Gi7B vid 2 kV på anoden, när man vill ha c:a 100 mA viloström.

Har tittat på de konstruktioner som varit förlaga till Ulfs PA. Dessa har referenspunkten i chassiejord,
och saknar möjlighet att mäta gallerströmmen separat.

Då fungerar det helt OK att låta anodinstrumentet sitta mellan minuspolen hos anodspänningsaggregatet och chassiet, samt att låta anoden på bias-zenern gå direkt till chassiet medan katoden går till rörets katod.

DC-mässigt får man då en krets där rörkatoden ligger en konstant spänning av 24V över gallret, eller om man så vill gallret ligger på - 24V relativt katoden.

Om verkningsgraden sjunker på högre band kan det ha med uppbyggnaden av anodkretsen att göra.
Det kan vara intressant att undersöka ifall spolen sitter för nära något metallföremål, eller om returströmmarna från t.ex. C1 tvingas gå någon omväg för att nå gallret och chassiet.

Att också verifiera att transformationsförhållandet i pi-filtret blivit riktigt är rätt enkelt via "torrsim" i spänningslöst läge där man matar in HF via en SWR-meter i utgångskontakten och avslutar pi-filtrets anodsida med ett induktionsfritt motstånd som motsvarar belastningsimpedansen.

En annan aspekt är om det finns någon avstämd katodkrets, en parallellkrets eller ett pi-filter.

Gallerjordade PA:n är kritiskt beroende av att HF-anodströmmen och dess övertoner verkligen kan passera till jord via katodkretsen. Kan den inte det sjunker verkningsgraden dramatiskt och man riskerar även självsvängningar.

Det kan också bli så att längden av koaxialkabeln blir mycket kritisk i en sådan situation.

Gallerjordade slutsteg är mycket enkelt uppbyggda, men innehåller trots det en del saker som inte är alldeles uppenbara vid en hastig anblick.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Uffe Stjärna:
"Omkopplingen förde dock med sig litet annorlunda karakteristik vad gäller uteffekten; på 15 och 10 går verkningsgraden ned väsentligt; bara en 1/3 uteffekt, men fortfarande bra drag i anodströmmen. Alltså mycket eld för kråkorna. Eftersom det är bias-dioden jag kopplat om, så bör det rimligen vara nått med biasen som ändrats här. Det blir till att läsa på litet hur bias-spänningen bestäms. Antagligen bör jag överväga en koppling med justerbar bias."

Du hade alltså mätt uteffekt och verkningsgrad på 15 och 10m även INNAN du kopplade om biasen? Det borde som sagt inte vara den relationen mellan bias och verkningsgrad. 1/3 av uteffekten med bibehållen anodström betyder ju väsentligt försämrad verkningsgrad. Exempelvis från 50% till c:a 17%!

73/Lasse
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top