Theremino PMT Adapter (V3.3)

[ABel]

Hallo Bernd,

beim direkten Messen der Hochspannung mit dem Multimeter bricht die Versorgung des Adapters zusammen. Der Innenwiderstand des Multimeter ist zu gering. Daher hab ich mir ein paar Widerstände hintereinandergelötet (siehe meine Mail vom 28.03.2023). Die Widerstände haben nominell 12MOhm, real aber ziemlich genau 13 MOhm pro Stück. Da mein PMT ca. 130 MOhm hat, verwende ich 10 dieser Widerstände und messe den Spannungsabfall am ersten der Widerstände (der hat nach Theremino noch einen 100nF-Kondensator parallel). Das Ergebnis dieser Messung muss ich dann mit 20,576 multiplizieren um auf die Gesamtspannung zu kommen.

Aktuell gemessen erreiche ich mit dem Trimmer/Poti
auf 0Ohm, 0,168 V vor und 8,54 V nach der Zenerdiode und 937 V für den PMT,
mit 800kOhm, 0,33 V vor und 8,97 V nach der Diode und 606 V für den PMT und
mit 1MOhm, 0,37 V vor und 9,03 V nach der Diode und 558 V für den PMT.

Mit ,,Drain des FETs" meinst du Pin 2 und 4 des BSP300?
Der Alte Adapter (Version 3) liefert (mit 800kOhm) mit dem Multimeter 6,167 VDC und 0,893 VAC,
der neue Adapter (Version 5) liefert mit dem Multimeter 5,377 VDC und 1,387 VAC. Für den PMT kommen dabei 33,3 V raus.

Die anliegenden Bilder sind per Soundkarte und Software-Oszilloskop entstanden.

Achtung: Hatte erst die falschen Bilder hochgeladen. Nun sollten es die richtigen sein.

Gruß Andreas

[ABel]

Hallo,

hier noch ein paar mehr Bilder:

Alter Adapter, auf der +5V-Versorgungsleitung 6,21 V, am ersten 13MOhm-Widerstand 29,37 V.
Neuer Adapter, auf der Versorgungsleitung 5,50 V (sind 2 verschiedene Batteriepacks!), am ersten Widerstand  1,647 V.

Gruß Andreas

[Radioquant98]

Hallo Andreas,

im letzten Beitag sehe ich nur Netzbrummen.
Im Vorhergehenden hast Du wo den Oszi angeschlossen ?

Generell kann eine Regelung nur stattfinden, wenn an der Basis T2 0,5...0,7V erreicht werden. Darunter bleibt er gesperrt . Bei dir kann keine Regelung stattfinden.
Ja genau, der Drain ist der Mittelkontakt und auch die "Kühlfahne".

Ich habe mal schnell den Wandler ohne Regelung aufgebaut, also so, als wenn der T2 und der 100Mhm nicht eingelötet sind. So ergibt sich die maximal erreichbare Hochspannung. Für den FET habe ich einen 600V-Typ aus einen Schaltregler eingesetzt. Ich erreiche mit 100MOhm Last knapp 1kV gemessen an der Katode D4. Messe ich mit dem 10M-Digi direkt, bricht die Spannung auf 850V zusammen. Also mehr ist mit deiner derzeitigen Bestückung der Platine nicht drin. Als Dioden habe ich irgendwelche schnelle Schaltdioden mit 600V genommen - 1N4007 funktionieren nicht.
Die Spannung ist also nicht hoch genug, daß eine Regelung erfolgen kann. Da ist noch Optimierungsbedarf.
Die Schaltung ist also nicht ausgereift und nachbausicher. Kein Wunder , daß es bei dir nicht funktioniert.
Und ich werde die für mich nicht verwenden und meine Eigene entwickeln. Wenn es bei dir etwas Zeit hat, kannst Du die dann nachbauen. Den dafür notwendigen Transvertertrafo bekommst Du von mir. Die meisten Bauteile kannst Du ja wieder verwenden.

Viele Grüße
Bernd

[ABel]

Hallo Bernd,

weil ich direkt am BSP300 nicht klemmen konnte, habe ich den Abnehmer an der Kathode von D1 angeklemmt.

Mach dir noch nicht zu viel arbeit damit, vielleicht hab ich ja doch einen Fehler eingebaut.

Ich hatte mich übrigens dagegen entschieden mir die Originalplatine von Theremino herstellen zu lassen, weil ich gesehen hatte, das ich einige der Bauteile nur in größeren Gehäusen, die dann wahrscheinlich nicht auf die Platine passen würden, bekommen kann. Ganz abgesehen davon, das der BC237B und der BSP300 nicht mehr gefertigt werden; beide konnte ich noch in China bestellen. Vom BC237B hab ich noch 291 Stück hier liegen, vom BSP300 noch 26. Ich kann dir also welche schicken wenn du damit experimentieren willst.

Gruß Andreas

[ABel]

Hallo Bernd,

hab grad noch ein bisschen gemessen.

Über den 100MOhm-Widerstand im alten Adapter messe ich
ohne Last  über 60MOhm (Grenze des Messgerätes), mit umgekehrter Polung 20,1MOhm
mit 130MOhm-Last sind es 54,5MOhm, mit umgekehrter Polung 18,6MOhm.

Über die 10x10MOhm-Widerstände im neuen sind es
ohne Last 10,2 und 6,6MOhm
mit 130MOhm-Last 9,9 und 6,5MOhm.

Da fließt doch der meiste Messstrom einen Weg, den er garnicht haben sollte. Mal ohne Last betrachtet, müsste dieser Weg durch C4 und C2 oder durch C5 oder durch C6 laufen. Beim alten Adapter liege ich auf allen 3 Wegen nach GND außerhalb des Messbereiches, beim neuen messe ich 8,4MOhm (C2+C4), 7,6MOhm (C5) und 8,6MOhm (C6).

Ich werde wohl erst Mal R111 auslöten und dann noch Mal die Kondensatoren nachmessen.

Gruß Andreas

[ABel]

Hallo Bernd,

Das Auslöten von R111 am Messpunkt 3 ergab folgendes:

Die ersten 10x10MOhm-Widerstände haben (in 2x5 gemessen) zusammen 100,48MOhm.

Am Messpunkt 6 (also vor den 10x10MOhm) sind gegen GND 1,77MOhm zu messen. Der alte Adapter hat hier mit eingelöteten 100MOhm 1,72MOhm. In dieser Richtung scheint mir der neue Adapter OK zu sein.

Am Messpunkt 3 (also da wo die 10x10MOhm abgetrennt sind) sind gegen GND 8,7MOhm zu messen. Der alte Adapter hat hier mit eingelöteten 100MOhm mehr als 60MOhm (Messgrenze des Multimeter).

Das Messen an den Kondensatoren (C2+C4, C5, C6) bringt keiner Erkenntnis, es werde zwischen 7 und 9MOhm gemessen.

An den Dioden D2, D3, D4 sind in der einen Richtung 2,9 in der anderen 27MOhm zu messen. Abweichend davon springt beim Messen an D1 die Multimeteranzeige hin und her und kann sich nicht auf einen Wert einpendeln?! Es sieht so aus, als ob die Multimeterspannung dynamische Prozesse treibt.

Ich werd D1 wohl Mal tauschen.

Gruß Andreas

[Radioquant98]

Hallo Andreas,

erstmal muß deer Oszillator schwingen.
Löte erstmal T2 aus und trenne das Gate vom FET ab. Dann muß am Ausgang Pin 2 ein sauberer Rechteck anliegen. Wenn ja, schliße das Gate wieder an. Das Rechteck muß noch da sein und am HV-Ausgang um die 1kV anliegen. Wenn kein Rechteck mehr da ist , ist ein Schluß am FET, oder der ist kaputt Wenn der Rechteck aber noch da ist, nur keine HV, könnte eine Diode ein Kondensator oder auch der FET kaputt sein , oder eine Diode verpolt .
Kontrolliere das erstmal soweit. Dann sehen wir weiter

Nein, ich mache mir keine Mühe, brauche aber auch eine HV für den M10FS300.
Die Schaltung will mir nicht recht gefallen.

Nein ich brauche keinen BSP300 , trotzdem danke fürs Angebot. Aber die Chinesen verkaufen auch Fälschungen und defekte Bauteile. Du kannst ja deine alte Platine zum testen des FETs nutzen.
Ich habe haufenweise Bauteile , die ich nie und nimmer aufbrauchen kann.

Viele Grüße
Bernd

Wenn ich Lust habe probiere ich nochmals etwas weiter.

[ABel]

Hallo,

nun hab ich einen großen Fehler gefunden, an dem ich selbst Schuld bin.

Ich hab bei der Bestellung der 47nF-Kondensatoren C5 und C6 nicht auf die Spannung geachtet und 100V-Versionen bestellt und eingebaut. C5 ist durchgeschlagen, an ihm läßt sich nun ein Widerstand von 7,1MOhm messen. Nach dem Auslöten von C5 habe ich dort nun mehr als 60MOhm (Messgerätegrenze) gegen GND.

Im alten Adapter sind 1kV-Versionen die ich in Amerika bestellt hatte drin. Das muss ich womöglich wieder tun, bei den ersten beiden deutschen Bauteillieferanten habe ich keine Hochvolt-Versionen gefunden.

Gruß Andreas

[Radioquant98]

Hallo Andreas,

kannst Du von mir haben , sind Gebrauchte , funktionieren aber.

Viele Grüße
Bernd

[ABel]

Hallo,

nun sind die neuen Kondensatoren gekommen. Mein "Kistchen" sieht jetzt so aus.

Des Weiteren ein PC-Oszillationsbild des alten (vom 2.) und des neuen (vom 4.) PMT-Adapters. Wenn man das Bild bis zum Auflösungsvermögen aufzieht (+/- 1V, entsprechend 200m/Div), sieht man zwar nur noch kleine Pieks, aber dennoch: Kann man die noch weiter glätten? Wenn ja: Wie?

Gruß Andreas

[Radioquant98]

Was sind welche Buchsen ????? Wenn Du alle irgendwo ins Casssis schraubst bekommst Du Masseschleifen.
Nicht umsonst habe ich dir die Platinenmasse sortiert, was Du mit Deinen Buchsen wieder zerstört hast.
And das Gehäuse gehört nur die Buchse der höchsten Empfindlichkeit, also der Eingang des Verstärkers. Alle Anderen sind isoliert einzubauen und deren Masseanschluß direkt mit deren Platinenmasse zu verbinden.

Ansonsten sieht alles recht gut aus. Aber diese Vielschichtkondensatoren für die HV-Siebung ??? - weiß nicht recht, kann aber muß nicht gut gehen. Die verhalten sich oft wie Mikrofone. Ich hätte Folienkondensatoren oder Elkos benutzt. Oder wie schon geschrieben eine elektronische Siebung.

Viele Grüße
Bernd

[ABel]

Hallo Bernd,

wie bau ich denn BNC-Buchsen isoliert ins Gehäuse ein? Eine Kunststoffscheibe auf jeder Seite wird wohl nicht reichen. Und ich hab mir solche Mühe gegeben mit der Feile verdehsichere Löcher ins Gehäuse zu machen  .

Welches sind denn die Vielschichtkondensatoren? Die beiden 47nF-Kondensatoren C5 und C6, die ich gerade neu eingebaut hatte? Bei digikey heißen sie "0.047 µF ±10% 1000V (1kV) Keramikkondensatoren X7R Radial".
Bisher hatte ich nur zwischen Elkos, Folienkondensatoren und Keramikkondensatoren unterschieden?!

Gruß Andreas

[Radioquant98]

Hallo Bernd,

wie bau ich denn BNC-Buchsen isoliert ins Gehäuse ein? Eine Kunststoffscheibe auf jeder Seite wird wohl nicht reichen. Und ich hab mir solche Mühe gegeben mit der Feile verdehsichere Löcher ins Gehäuse zu machen  .

Welches sind denn die Vielschichtkondensatoren? Die beiden 47nF-Kondensatoren C5 und C6, die ich gerade neu eingebaut hatte? Bei digikey heißen sie "0.047 µF ±10% 1000V (1kV) Keramikkondensatoren X7R Radial".
Bisher hatte ich nur zwischen Elkos, Folienkondensatoren und Keramikkondensatoren unterschieden?!

Gruß Andreas

Na ja, gockle mal nan BNC-Buchse isoliert, da gibt es Verschiedene zB hier:
https://www.henri.de/bauelemente/steckverbinder/bnc/bnc-buchsen/11218/bnc-buchse-einbau-isoliert-einlochmontage.html
Den Händler kenne ich nicht mal - soll nur ein Bespiel von einer Variante sein. Solche Buchsen gibt es sicherlich bei den Billigheimern noch günstiger.

Falls Du drehen kannst, vorne eine Kragenscheibe und hinten eine einfache Scheibe aus Kunststoff drehen.
Oder Du baust deine BNC in eine quadratische Kunsstoffplatte, die Du dann mit 2 oder 4 Schraben befestigst.

Na und zumindest bleibt die Verstärkereingangsbuchse direkt im Schirmblech. Die Anderen waren Feilübungen     

Genau diese mickrigen X7R sind Vielschicht. Es gibt auch noch Andere Vielschicht, X5R ........
Nun mache dir dazu erstmal keine Gedanken. Die Originalplatine verwendet die ja auch, halt nur in SMD.

Hier noch was zu den X7R:
https://www.elektroniktutor.de/bauteilkunde/keramik.html

Nun alles nicht schlimm - selber gemachte Fehler sind Lehrgeld - und das bleibt im Kopf hängen. Also sehe es positiv.

Also grundsätzlich wird keine Schaltungsmasse mit der Schirmung verbunden, außer dem Verstärkereingang. Sonst gibt es Masseschleifen .

Viele Grüße
Bernd

[ABel]

Hallo,

nun sind die isolierten BNC-Buchsen endlich da und verbaut.

An meine Detektorbeschaltung hab ich 2 davon gemacht. Eine dient der Hochspannungsversorgung, die andere dient mit einem 4,7nF-Keramikkondensator (2kV) optional zum auskoppeln des Signals. Die Massen der beiden BNC-Buchsen sind verbunden.

Die Masse des PMT hat keine Verbindung zum Detektorgehäuse. Ohne Verbindung der BNC-Massen mit dem Detektorgehäuse ist die Frequenz mit der größten Amplitude 50 Hz. Durch Verbindung der BNC-Massen mit dem Detektorgehäuse wird der 50 Hz-Einfluss auf den Signalhintergrund erkennbar verringert. War das so zu erwarten?

Am vergangenen Wochenende habe ich auch meinen ersten PMT-Adapter nochmal umgebaut. Der Schaltungseingang ist geblieben wie von Theremino vorgegeben, Hochvolt- und Signalteil befinden sich auf einer Platine. Der Auskoppelkondensator befindet sich mit auf der Platine, es gibt also nur ein BNC-Kabel zum Detektor. Die BNC-Buchsen sind nicht isoliert. Das Hintergrundsignal ist das mit Veff 715,4u.

In den mit Bernd modifizierten PMT-Adapter (Hochvolt- und Signalteil auf verschiedenen Platinen, Signalteil im separaten Stahlblechkästchen) sind nun 3 isolierte BNC-Buchsen drin. Es gibt also 2 BNC-Kabel zum Detektor. Der Einfluss von 50 Hz auf den Signalhintergrund kann durch Verbinden des PMT-Adapter-Gehäuses mit der Masse des BNC-Kabels zur Soundkarte weiter verringert werden. Das Hintergrundsignal ist das mit Veff 1,621m.

Das Stahlblechkästchen für den Signalteil ist noch mit nichts verbunden. Sollte ich das noch mit irgendetwas verbinden?

Kann ich die Hintergrundsignale weiter reduzieren? Lassen sich mit den amplitudenstärksten Frequenzen weitere Signalfilter auslegen?

Die Oszillatorbilder sind mit Soundkarte und Software gemacht. Ich hoffe in der nächsten Woche auch ein paar Bilder mit einem richtigen Oszilloskop machen zu können.

Gruß Andres

[Peter-1]

Ich bin vermutlich ein Hinterwäldler und verstehe daher die Angaben in den Oszi-Bilder nicht. 4.536m sind für mich 4.536 Meter 
Üblich ist doch eine Angabe von x Volt / Div. oder x S / Div.  Bin sicher zu alt 
Dann bräuchte man doch die genaue Meßstelle. Wo war der Massepunkt (sehr wichtig bei kleinen Spannungen ). Aber ich trage Eulen nach Athen.