Mäter, provar och testar
BIAS-PROBE
Ett DIY-Projekt

INDEX
  • Inledning
  • senast uppdaterat
    - Beskrivning
    - Funktion
    - Bygget
    - Justera BIAS i praktiken
    - Mät / beräkna uteffekt
  • 'The Budget'
  • Referenser / Länkar m.m.
  • Disclaimer

  • Inledning
    På denna sida beskriver vi en enkel s.k. bias probe, den kopplas mellan rör och rörsockel på rör slutsteg för att mäta anod/katod ström (Över katod) på effekt Pentoder och Tetroder med 'OCTAL' sockel och katod på pin# 8 - T.ex. 6L6 / 5881 / EL34 / EL36 / KT66 / KT88 / KT 100 / 6П31C / 6P31S o.s.v.

    Här hittar man även lite tips och en enkel beskrivning på hur man gör för att justera ett s.k. push-pull kopplat rör par.

    Vid all felsökning, provning, byggnation o.s.v. är det hel avgörande att man har korrekt information om dom elektronrör som ska användas.

    Det finns flera riktigt bra källor på internet, längst ned på sidan under '
    Referenser', hittar du länkar till dom bästa källorna.

    Senast uppdaterat
    2012.06.05 Fick den ljusa ide'n att kolla skillnaden i mätresultat mellan dom två mät-propparna, kopplade dom helt enkelt på varandra och mäter på samma rör med båda två.


    Mät-propparna inkopplade på varandra under samma rör...

    Det viktiga vid BIAS justering är att få push-pull paren i balans, det spelar ingen roll om mätvärdet är någon mA högre eller lägre på två olika par. Målet är att mätvärdena ska vara så lika varandra som möjligt på samma par.


    'TUBE 2' mäter 48,3 / 'TUBE 1' mäter 48,2

    Då borde det ju vara väldigt intressant att mäta med båda mät-propparna på samma rör samtidigt, denna mätning borde ge vid handen om skillnaden mellan dom två mät-propparna är acceptabel. När vi kör emissionsmätning på rörprovare mäter den nedre mät-proppen 'TUBE 2' 48,3 och den övre 'TUBE 1' 48,2 - differansen är endast 0,1mA mätt på samma rör samtidigt, det kan nog anses som godkänt!

    Spelade in en film på BIAS injustering på våran YAQIN MS-34D Förstärkare. Spelade även in en film där vi gör en jämförande mätning med universal instrumentet parallellt med BIAS-proben.


    bias_demo1.wmv 34Mb video fil, speltid 4:35 / bias_demo2.wmv 8Mb video fil, speltid 1:03

    2012.03.03 Testar att köra BIAS-Proben ihop med våran rörprovare 'PR 45' - Om jag förstår det hela rätt så kan vi nu avläsa strömmen över röret i 'realtid' vid Emissionsmätning.


    Kör Emissionsmätning med BIAS proben inkopplad i våran rörprovare.

    2012.03.03 BIAS-Proben nu klar, epoxy limmet har härdat ett par timmar, klippte bort buntbanden som hållit ihop mät-propparna medans limmet härdat. Körde fram två märk lappar 'TUBE 1' och 'TUBE 2' för att märka upp dom nytillverkade mät-propparna, provkör BIAS-proben 'skarpt' på våran nya 'YAQIN MS-34D' förstärkare under kvällen.


    BIAS probe nu färdig för test / Test mäter med multimeter och BIAS-Probe

    Testar BIAS-Proben och jämför genom att mäta med universalinstrument i testpunkterna på samma rör, När BIAS-Proben visar 37,5mA, har vi 37,8mA på universalinstrumentet = 0,3mA skillnad, vilket är helt OK! (Vi använder ju samma LCD-Mätmodul på båda mät-propparna) Det viktiga är att strömmen är så nära som möjligt inom samma rör-par.

    2012.06.03 Tillverkar 'ytterhöljet' på mätpropparna, använder 2x 18mm långa pvc-rör bitar med innerdiameter 28mm, har borrat hål för kabeln och sågat upp ena sidan på pvc-rör stumpen. Limmar med epoxy lim, använder 2st buntband för att hålla ihop mätproppen medans limmet torkar. Har 'ruggat' upp ytorna som ska limmas med lite sandpapper för att limmet ska fästa bättre.


    BIAS probe 'Mät-propp' under tillverkning

    2012.06.02 Tillverkar själva 'mät-propparna' ikväll, använder 2x ryska NOS bakelit socklar och två beg. rörbottnar från trasiga OKTAL rör. två stumpar 30cm 2x0,75mm2 'lampsladd', 2x 1ohm 1% motstånd och lite sparat 'komponent-klipp' från tidigare projekt.

    Återstår att hitta ett plaströr med innerdiameter ca: 28mm, ska användas som ytterhölje på mät-propparna. Dom färdiga mät-propparna bygger endast ca: 25mm på höjden, förhoppningsvis så kommer dom att kunna användas i dom flesta sammanhang.


    BIAS probe nästan färdig

    En liten plastpåse + 3 pack flingor i frigolit håller batteriet på plats innuti lådan så att det inte ligger löst.


    BIAS probe 'Mät-propp' under tillverkning

    2012.05.15 Tog upp lite hål i plastlådan och monterade display modulen och dom två brytarna. Satte på lite gula märk-lappar så att man kommer ihåg hur brytarna fungerar. Kopplade upp och provkörde, display modulen verkar att fungera som tänkt. Just nu har vi 0,2mV skillnad mellan vårat universal instrument och display modulen, tror inte att detta är något problem.


    Panel instrumentet monterat, kontrollerat, fungerar!

    När vi kontrollerade LCD-Modulen mot ett universal instrument fick vi 0,2mV differans mellan instrumenten. Detta saknar betydelse då vi i praktiken använder samma instrument (LCD-Modulen) hela tiden, och växlar med brytaren mellan 'Rör 1' och 'Rör 2' när vi mäter katod strömmen.


    Besrivning
    En s.k. BIAS PROBE används för att kunna mäta och justera in galler förspänningen¹ på ett elektronrör. Gallerförspänningen är negativ >-30V (Normalt). Dess värde bestämmer rörets viloström² och justeras genom att man mäter strömmen över anod eller som vi gör över katod till jord.

    Bias proben används när man ska 'balansera' rör i s.k. Push-Pull koppling (Klass A/B) eller när man allmänt vill mäta / kontrollera rörets galler-förspänning (BIAS). Proben kan även användas vid matchning av rör.

    Beskriver här en enkel s.k. bias probe, den kopplas mellan rör och rörsockel för att mäta anod/katod ström (Över katod) på effekt Pentoder och Tetroder med 'OCTAL' sockel och katod på pin# 8 - T.ex. 6L6 / 5881 / EL34 / EL36 / KT66 / KT88 / KT 100 / 6П31C / 6P31S o.s.v.

    Anm¹ Galler-förspänningen (Neg) och resulterande gallerström styr rörets anod/katod ström och därmed spänningsfallet över röret. (= Elektronrörets grundfunktion)

    Anm² Rörets förspänning (Negativa galler spänning) måste justeras så att signalens 'sving' (Högsta och lägsta värde) ligger innanför rörets arbetsområde + marginal (Marginalen brukar kallas för 'Headroom') - Justeringen av gallerförspänningen utförs utan signal, detta läge brukar kallas för viloläge (Idle) och det man i praktiken mäter / justera är m.a.o. rörets viloström.


    Funktion
    BIAS Probens funktion är också rellativt enkel. Man tar ur slutrören ur förstärkaren, OCTAL 'Pluggarna' sätts i förstärkarens rörhållare, slutrören sätts i BIAS Probens rörhållare.

    Slutrörens katodström kommer nu att flyta över en 1ohms resistor, och vi kan nu avläsa spänningsfallet över 1ohms resistorn i mV på LCD displayen. Med den växlande 1pol brytaren växlar vi mellan rör 1 och rör 2.

    För att få mV värdet omräknat så att vi får reda på katodströmen är det bara att använda Ohms lag, som säger oss att I=U/R - M.a.o. så är det avlästa mV värder direkt omvandlingsbart till mA - T.ex. 30mV spänningsfall över en 1ohms resistor ger att stömmen är 30mA (30/1=30)


    'Princip' schema

    Notera! Efter att man har justerat bias korrekt för respektive rör i ett push-pull par så är det väldigt viktigt att rätt rör hamnar i rätt sockel när bias proben kopplas ut. Mitt tips är att koppla ur en bias prob åt gången och att sätta tillbaka röret i rörsockeln omedelbart, koppla sedan ur det andra bias proben och sätt i det andra röret i sin sockel.

    Bygget
    Bygget är väldigt enkelt. Jag använder två 'återvunna' botten kontakter från trasiga / kasserade rör med octal sockel, två Ryska 'NOS' octal socklar i bakelit, en 2pol växlande brytare för växling 'Rör1/Rör2', en 1pol brytare för 'på/av' - Lämplig låda (Plast) och lite kopplings ledningar.


    trasigt PHILIPS 6146 med lossad botten kontakt / Nästan allt återvunnet från 'Junk-lådan'

    Förutom detta behövs: 9V batteri kontakt, två pressisions motstånd 1ohm/1watt/1% och sedan en 200mV LCD modul från Kjell.com[L1]

    Justera BIAS i praktiken...
    För att ställa in 'rätt' BIAS värde sätter man in sina BIAS prober och justerar galler förspänningen så att respektive rör drar si eller så många mA i viloläget. (Läs funktions beskrivning ovan) Normala BIAS värden i mA anges i rörets datablad.

       
    EL34                6P3S (6L6GT)           5881            6P31S (EL36)
    

    Tekniska data för slutrör
    Samtliga rör i tabellen här nedan har 8pin (OCTAL) sockel och katod på pin# 8 - BIAS proben kan m.a.o. användas med samtliga dessa modeller, jag har även listat ett par lite mindre vanliga men billiga (= Roliga) Ryska s.k. 'Eqvivalenter'²

    - 6П31C/6P31S 211Kb .pdf fil
    - EL36 211Kb .pdf fil
    - TAD EL34B-STR 852Kb .pdf fil
    - EL34 852Kb .pdf fil
    - 6L6 255Kb .pdf fil
    - 5881 337Kb .pdf fil
    - KT88 424Kb .pdf fil
    - 6П3C/6P3S 2,05Mb .pdf fil

    BIAS Data för några vanliga rör.
    Rörtyp                           UA             PMAX          IA
    beteckning                       V             WATT          mA
    =======================================================================
    EL34                         |   380-470   |    25      |    20-45    |
    EL84                         |   300-360   |    12      |    20-35    |
    5881                         |   400-500   |    30      |    20-40    |
    6L6                          |   350-500   |    30      |    20-40    |
    6V6                          |   300-400   |    14      |    25-45    |
    6550                         |   400-600   |    42      |   30-100    |
    KT66                         |   400-500   |    30      |    25-40    |
    KT88                         |   500-680   |    45      |    20-60    |
    6П31C / 6P31S                |   340-550   |    26      |    25-65    |
    =======================================================================
    

    Tips! Mät Anod spänning, om spänningen ligger inom det övre området, (se tabell ovan) välj att justera BIAS (mA) inom det lägre området och tvärt om.

    Ovan angivna värden är angivna MAX värden, man kan bör (normalt) välja att ställa in ett något lägre värde, ca minus 10-15% under max värdet.

    Vilket värde man ställer in (Väljer att ställa in) påverkar förstärkarens egenskaper på en rad olika sätt. En viktig faktor som påverkas är naturligtvis rörens livslängd, där ett högre BIAS värde ger kortare livslängd på rören. Men även ljudet och hur man upplever det kan påverkas, mer eller mindre beroende på rörtyp eller tillverkare. Detta beror på att rören inte har exakt samma elektriska och mekaniska egenskaper, rören reagerar därför olika på bl.a. värme.

    Mät / Beräkna uteffekt
    När man nu ställt in sin förstärkare som man önskar och allt fungerar som man vill kan det vara intressant att veta vilken (Max) effekt som förstärkaren kan prestera.

    Med en enkel 'test' uppställning kan man få svar på detta. Anslut en 'konstlast' men känd resistiv last (R = 4, 8, eller 16ohm) på förstärkarens högtalar utgång. Det är inte nödvändigt att konstlasten tål jätte effekt, men det bör tåla minst ca. 60-70% av den förväntade uteffekten under kortare tid¹. Jag brukar seriekoppla ett par vanliga 40-60W glödlampor. (Billigt och bra)

    Koppla in en signalkälla som kan leverera ren sinusvåg = Tongenerator / Funktionsgenerator eller din dator med programvara 'NCH Tone generator'.

    Koppla in ett oscilloskop över konstlasten för att se ut signalens form och för att avläsa dess topp till topp värde (Utt).

    Notera! Genomför och ansluta mätningen utan onödig tidsfördröjning.
    1. Mät: Starta upp din 'skapelse', lägg på in signal till förstärkaren, öka in signalen och kontrollera ut signalen på osilloskopen samtidigt, öka in signalen till du ser att sinus vågen på ut signalens 'klipper' tydligt, minska in signalen till den nivå när 'klippning' upphör. Avläs utsignalens topp till topp värde (Utt). Avsluta mätningen genom att avlägsna / minska in signalen till noll(0).

    2. Beräkna: Man kan nu beräkna förstärkarens uteffekt, men för att göra detta måste man omvandla det uppmätta topp till topp värde (Utt) till effektivvärde (Urms) - Omräkningen görs i två steg, omvandla först till toppvärde genom att dela med 2, dela sedan med roten ur 2 för att få effektivvärde.

  • Omvandla enl. Formel: (Urms = Utt /2) /  2 

  • Beräkna effekten (Formel) P = Urms² / R

    Exempel: Avläst topp till topp värde är 36,4 volt (Utt) Dela med 2 för att få toppvärde, ger 18,2 delat med roten ur 2 (1,1412) = 15,94 volt (Urms) ger 15,94 x 15,94 / 8 = 31,76 Wrms

    Anm¹ Notera att effekt mätningen normalt pågår under kortast möjliga tid.
    Anm² Man får se upp lite med dom Ryska 'Eqvivalenterna' - Oftast så är det 'rätt' rör/rörtyp
    man får, ibland så är det inte det. Men dom låga priserna väger lätt upp dessa problem.


    Budget
    Inhandlade grejer t.o.m 2012.05.11 - BIAS PROBE
    =======================================================================
    Art nr: 48131 Digital Panelmätare LCD 0-200mV ..... 99:00 Kjell.com[L1]
    Art nr: 39173 Batterikontakt ...................... 14:90 Kjell.com[L1]
    Art.nr: 60-598-50 Motstånd 1ohm/1Watt/1% ............ 24,40 Elfa.se[L2]
    
    2st OCTAL Rörsocklar .............................. 19,80/st (eBay.com)
    2st BEG Botten kontakt OCTAL ........................ 0,00 (Junk-Lådan)
    1st 2pol växlande brytare ........................... 0,00 (Junk-Lådan)
    1st 1pol brytare .................................... 0,00 (Junk-Lådan)
    1st Liten plastlåda ................................. 0,00 (Junk-Lådan)
    =======================================================================
    

    Till index / top
    Referenser / Länkar m.m.
    Honors to the brains behind - 'Äras den som äras bör' - som talesättet säger. Som vanligt så är det inte jag som kommit på allt detta. Här hittar ni länkar till referenser och leverantörer.

    [R1]
    DIY Bias Probe
    [R2] http://music-electronics-forum.com/t4976/
    [R3] http://www.webervst.com/tubes1/calcbias.htm
    [R4] Signaturen essoterric (David Beard) bl.a. 'tube swapping' (YouTube.com)
    [R5] http://sv.wikipedia.org/wiki/Signalf%C3%B6rst%C3%A4rkning
    [R6]http://hem.passagen.se/sm6umo/effetopp.html

    Rör data:
    [R7] TubeData.Tubes.se by Frank Philipse
    [R8] TubeData.com by Dr.Tube / The Netherlands
    [R9] RadioMuseum.com by Ernst Erb (HB9RXQ, EA8BGN) / Switzerland

    Leverantörer:
    [L1] Kjell.com
    [L2] Elfa.se
    [L3] Electrokit.se

    Till index / top


    'Disclaimer'
    The information given on this page is given on an 'As Is' basis and aimed for NON COMMERCIAL use only. The author can not be held responsible for any use of the information. Any registered product / trademark or company name on the page is the property of their respective owners.

    Notera!
    Det är helt personliga reflektioner och upplevelser vi skriver om på den här sidan, dessa är inte några 'Expert' kommentarer / utlåtanden. Vi rekommenderar INTE att någon ska göra dom ändringar / Modifieringar som vi gjort och som beskrivs på denna sida, då dessa HELT SÄKERT gör att alla garantier som leverantören utställt OMEDELBART upphör.

    Våra tester och slutsatser kan INTE, och ska INTE tas för intäkt att samma eller motsvarande resultat eller upplevelse kan erhållas eller efterliknas någon annanstans eller av någon annan.


    Go Back!


    ©2010 SM2YER Goran