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Meine Röhrenuhr (Scope Clock) Projekt
#1
Hallo Radiofreunde,

da das Thema auch etwas mit Röhren zu tun hat und unser Mitglied Uli mich darum gebeten hat habe ich mich entschlossen hier einen Thread zum Thema "Röhrenuhr" auf zumachen.

Seit geraumer Zeit reizt mich dieses Projekt und jetzt habe ich dann doch nicht mehr widerstehen können und mir den Bausatz von "Thiem Work" bestellt. Den passenden Trafo TRA800 habe ich bei Jan Wüsten bestellt, übrigens ein sehr netter Kontakt mit dem ich lange am Telefon gesprochen habe...

Da ich letzte Woche beruflich in Amsterdam war hatte ich die Bestellungen so gesetzt, dass die Teile nach meiner Rückkehr bereit lagen. Also setzte ich mich am Donnerstag hin und lötete den Bausatz zusammen.

   
Teile des Bausatzes

Es sei gleich dazu angemerkt, dass hier davon ausgegangen wird, dass der Erbauer gewisse Kenntnisse hat. Den Farbcode für Widerstände und eine gewisse Bauteilkunde z.B. was die Zahl "104" auf einem Kondensator bedeutet sollte man schon mitbringen. Ist das der Fall macht die Bestückung der Platine Spaß und geht leicht von der Hand.

Ich erwähne das, da z.B. der Bausatz des µTracer den ich auch aufgebaut habe eine Schritt-für-Schritt Anleitung enthält die es eigentlich fast unmöglich macht etwas zu vergessen und dort alle Bauteile in separat beschrifteten Tüten abgepackt sind. Das ist bei diesem Bausatz nicht der Fall. Das soll jetzt bitte nicht negativ verstanden werden alle wichtigen Informationen und eine sehr effiziente Anleitung zur Inbetriebnahme sind Teil der mitgelieferten farbigen Anleitung. Auch finden sich Hinweise wie viele gängige Röhren angeschlossen werden müssen auch in Bezug auf Änderungen mancher Bauteilwerte. Des weiteren wird der Schaltplan einer Kaskade mitgeliefert um Röhren wie meine B13S6 zu versorgen die eine höhere Nachbeschleunigungsspannung benötigen.

Ich habe mich "von unten nach oben" durchgearbeitet also mit den Widerständen angefangen und zum Schluss die Kondensatoren und anderen hohen Bauteile eingelötet. Dadurch ist es möglich die Platine in jedem Arbeitsschritt auf den Tisch zu legen ohne das Bauteile herausfallen die noch nicht festgelötet sind. Sehr hilfreich ist dabei, dass die Bauteile auch nach diesem Schema verpackt sind -eine Tüte mit allen Widerständen, eine Tüte mit den IC Sockeln, eine mit Kondensatoren...

   
Hier ein Bild der Teilbestückten Platine

Nachdem ich alles fertig hatte sollte der Nullpunkt der X und Y Verstärker eingestellt werden und bei angeschlossenen Röhre erhielt ich doch tatsächlich einen kleinen Strich den ich fokussieren konnte.

   
Inbetriebnahme

Nun setzte ich nach Anleitung die restlichen Bauteile (ICs) ein und erhielt dieses schöne Bild wenn auch etwas unscharf

   

Nach Anpassung einiger Widerstände an die B13S6 war das Resultat schon sehr schön

   

Allerdings war das Bild nicht sehr Hell dafür konnte ich den gesamten Schirm ausnutzen.

Nun dachte ich bauen wir halt ne Kaskade...

   

Damit hatte ich ca. 1500V zur Verfügung. Bitte nicht meckern über die fliegende Verdrahtung mit der Sicherheit habe ich es nicht so besonders wenn das Ziel so nahe ist Big Grin ...

Das Bild auf der B13S6 war nun schön Hell aber kleiner und ich konnte nicht mehr den ganzen Schirm ausnutzen.

   

Auch stellte ich gewisse Verzerrungen des Bildes fest. So ist der Kreis nicht mehr ganz rund und beim Datum sind die Zahlen nicht mehr auf einer Linie. Ich vermute die Kaskade liefert eine Spannung mit viel Restbrumm der die Ablenkung moduliert. Dieser Sache muss ich noch auf den Grund gehen.

Für mein Empfinden lief das Projekt bis jetzt recht glatt und wenn man sich über so etwas freut kommt meist schnell die Ernüchterung. Ich hatte ja geplant statt der B13S6 die D13-261 GH zu verwenden wie im Thread "Suche Datenblatt ..." dargelegt. unser Mitglied Hans_L hatte mit ja dankenswerterweise die Daten der D13-26 GH zur Verfügung gestellt, die war aber doch nicht ganz mit meiner exotischen Röhre vergleichbar. Soweit ich das im Glaskolben erkennen konnte stimmten Heizung, Kathode, G1, G2 und G3 mit meiner Röhre überein der Rest ist aber anders belegt. Was die Sache nicht einfacher macht, ist das die Röhre 7-8(!) "Gitter" hat und "G9" Die finale Anode also der Leuchtschirm ist. Im Moment bin ich am rätseln wie ich die vielen Gitter auf das Richtige Potential bringen kann. Fazit ist bisher, das die Röhre zwar heizt aber ansonsten nicht das geringste Lebenszeichen von sich gibt. Vielleicht hat ja doch jemand eine Idee (Matt?) wie ich diese schöne güldene Röhre zum Leben erwecken kann.

So das war's erst mal ich werde weiter berichten wie das Ganze ausgegangen ist.

Viele grüße

Semir
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#2
Ein sehr spannendes Projekt Semir, viel Glück!
mit freundlichen grüßen aus Dielfen (Siegerland)
Dietmar
Wenn einer dem anderen hilft ohne daraus Profit schlagen zu wollen dann sind wir auf einem guten Weg
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#3
Semir,
fahre die Uhr lieber mit etwas weniger Helligkeit, denn sonst brennt das Bild zu schnell ein. Die meisten Elemente der Uhr stehen ja immer auf dem selben Stelle. Vielleicht kannst Du mit einem Fotowiderstand eine Steuerung der Bildröhrenhelligkeit durch die Raumbeleuchtung vorsehen.
Viele Grüße

Wolfram

"... Bei uns tut jeder, was er kann. Aber nicht jeder kann, was er tut. ..."
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#4
Ich danke Dir, drücke die Daumen, dass Du die Probleme in den Griff bekommst und lasse mein Interesse an so einer Uhr dieweil weiter wachsen Smile
Was kannst Du denn über die Stromaufnahme von der Uhr berichten?
Gruß,
Uli
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#5
Hallo Semir,

Schönes Projekt!

Das mit dem einbrennen des Schirms ist nicht von der Hand zu weisen.
Hat mich bisher abgeschreckt diese Uhren zu bauen.

Es wird im Netz der Rat gegeben, einen Annäherungsschalter vorzusehen, der die Helligkeit erst dann zuschaltet, wenn man sich im Raum befindet.
Wäre schade, wenn die schöne große Röhre kaputt geht...


Viele Grüße,

Axel
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#6
Hallo zusammen,

Das mit dem Einbrennen ging mir auch schon durch den Kopf. Wolframs Idee mit dem Photowiderstand plane ich umzusetzen das war auch mein erster Gedanke auch weil ich überlege die Uhr eventuell im Schlafzimmer zu plazieren. Da sollte sie nachts nicht so hell leuchten.

Andererseits habe ich ein Hameg Oszilloskop das seit 20 Jahren läuft oft 4-6h am Tag und noch keine Einbrenner der Nullinie zeigt. Was sind denn so Eure Erfahrungen mit Einbrennen?

@Uli die Uhr hat im Moment eine Leistungsaufnahme von 8-10W je nach Helligkeit.

Mal sehen ob ich heute die andere Röhre zum laufen bekomme.

Viele Grüße

Semir
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#7
Hallo Semir,
danke für die interessante Projektvorstellung. Meine Erfahrungen mit dem Einbrennen sehen bisher ganz positiv aus. Mein Tek schalte ich zwar nur ein wenn ich es benötige, aber das liegt an dem etwas nervigen Lüftergeräusch. Wenn man es mit der Helligkeit nicht übertreibt, sollte da nichts passieren.
Ich habe ein Grundigoszi bekommen das Jahre lang in einer ehemaligen Werkstatt 8 bis 9 Stunden am Tag lief. Auch da hat sich die Nulllinie nicht eingebrannt. Keine Spur zu sehen.
Grün statt Braun
Gruß aus der Pfalz
Gery



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#8
Hallo,
für Interessierte habe ich noch eine D13-27 GH/T an Abholer(Berlin) zu verschenken. Sie stammt aus einem DDR-EO?(wenig benutzt aber Tronik defekt, deshalb geschlachtet) und hat keine sichtbaren Einbrennspuren.
Die Röhre steht schon eine Weile bei mir rum und ich kann nichts über die Funktion schreiben. Sieht aber noch sehr gut aus und klappert nicht.
Versenden mag ich sowas nicht(Vakuum-Post-Gefahr).
Wollte auch schon eine scope-clock bauen, aber ICs mag ich nicht so(weil keine Ahnung) und mit Röhren würde es meinen Horizont bei weitem übersteigen.
Das Herstellerlogo ist ein grosses 'T' in Blau und Rot.
Viele Grüsse,
Jean
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#9
Hallo Jean,

Ich melde mal Interesse an. Bin nächste Woche in Potsdam da könnte ich Das Teil bei Dir abholen.

Viele Grüße

Semir
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#10
Zu D13-261 bzw. Daten von D13-26 kann ich mitteilen.

So komplexe Aufbau habe ich bisher beim Tektronix 7000er Bildröhren gesehen.

Man kann erstmal meiste Gitter stumpf zusammenschalten und an Masse legen und negative Teil (Kathode und Focus "G3", Helligkeit "G1") mit negative Spannung füttern und Nachbeschleunigungspannung bekommt postitive Spannung. Rest ist Try and Error.

Dafür wirst du vielleicht Scope-Clock mit gute Schärfe belohnt. (Spot-size 0.4mm, nicht schlecht Smiley58 )

Zugebenmass sieht Datenblatt von D13-26 sehr lecker für mich aus.


Zu Thema Einbrennung: Nicht nur Energieaufschlag auf Leuchtschirm ist wichtig, sondern auch Leuchtstoff-Art.
P1: nicht dafür nehmen, brennt schnell ein.
P2: robust, mittellange Nachleuchte (das so sieht B13S6 von Semir aus)
P7: nicht so robust.
P11:eher empfindlich
P31: Panzer-Leuchstoff, in meiste O'scope eingesetzt.


Grüss
Matt

EDIT: KOrrektur Gitter 1 hinzufügen.
Die Grenzen meiner Sprache bedeuten die Grenzen meiner Welt.
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#11
Hallo Zusammen,

Kurze Zwischenmeldung die Röhre geht! Wie Matt schon geschrieben hatte Trial & Error führten zum Ziel. Das Biest braucht wirklich drei weitere Hilfsspannungen die alle einstellbar sein müssen. Die Spannungen bewegen sich zwischen 1-2 kV bezogen auf die Kathode. Die liegt aber schon auf -900V ergo habe ich die Spannungen zwischen Masse und +250V einstellbar gemacht. Die Kaskade mußte ich "verlängern" die macht jetzt 2kV bezogen auf Masse. Das ergibt fast 3kV insgesamt. Ohne diese Maßnahme war dem guten Stück kein Licht zu entlocken Jetzt werde ich das Ganze noch etwas optimieren. Bilder poste ich dann später.

Viele Grüße

Semir
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#12
Hallo Zusammen,

Das Projekt nimmt langsam die Richtung die ich mir gewünscht hatte. Mit der Einstellung der diversen Gitterspannungen funktioniert die D13-261GH Röhre nun recht gut. Hier ein Bild als ich das erste Mal eine brauchbare Darstellung hatte:

   

Nachdem ich anfangs nicht weiter kam habe ich mit die Röhre genau angesehen und ein Bild der herausgeführten Anschlüsse gemacht:

   

Es waren gleich mehrere Dinge die zum Erfolg geführt haben:

- Mehr Nachbeschleunigung. Die Röhre verfügt über viele Gitter im Weg des Elektronenstrahls was wohl eine höhere Nachbeschleunigung erfordert. 2,5 kV müssen schon sein sonst macht Sie kein Bild.

- Alle "zusätzlichen" Gitter müssen ein einstellbares Potential bekommen. Sonst geht nichts.

Interessant ist bei dieser Röhre das letzte Gitter. Es bewirkt offensichtlich eine Herabsetzung der Fluggeschwindigkeit der Elektronen und dadurch eine stärkere Ablenkung ohne Helligkeitsverlust. Durch die Veränderung der Spannung an diesem Gitter ist es möglich die Bildgröße weit über die Größe des Leuchtschirms auszudehnen. Das geschieht ohne eine Veränderung der Schärfe oder des Fokus.

Die anderen zwei Gitter beeinflussen den Fokus bzw. Astigmatismus. Zusammen mit dem eigentlichen Fokusregler an Gitter g3 muss man die Einstellung im Wechsel vornehmen und ähnlich wie bei der Konvergenzeinstellung an alten Fernsehgeräten den vorhandenen Schärfefehler möglichst gleichmäßig über das Bild verteilen. Die Regler Fokus, Astigmatismus1 und Astigmatismus2 beeinflussen sich gegenseitig.

Am Ende hatte ich schon ein echt brauchbares Bild der Uhr:

   

Ganz zufrieden bin ich noch nicht und werde das Ganze noch etwas optimieren.

Viele Grüße

Semir
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#13
freu mich, dass es doch geklappt hat..

Da ist Daten mit D13-26 nicht viel unterschiedlich.
Ich besitze doch eine Oszilloskop mit diese Bildröhren D13-26 (Rohde Schwarz OMTF )

Eine Frage: ist Gitter 6 wirklich eine Gitter und keine Blechdinger nach Ablenkplatte ? Ich vermutete ja, quasi eine "Tektronix-Bildröhren" für Halbleitergeneration, der wirklich Menge Nachbeschleunigungspannung braucht, damit der nicht von Gitter6 abgefangt wird.
Da habe ich nicht erwartet dass diese Bildröhren sowas besitzt.


Das mit Schärfe und flache Bildschrim ist leider kompromissbehaft, man kann nicht überall scharf einstellt. (aus diesem Grund hat TV Bildröhren gewölbte Schirm)

Zum Brumm von Kaskade: man kann am Ausgang von Kaskade und Masse mit HV-Kondensator über halbe Megaohm abblocken, Da fliesst eh sehr wenig Strom.(idR weniger als hundert µA)
Die Grenzen meiner Sprache bedeuten die Grenzen meiner Welt.
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#14
Hallo Matt,

In der Tat scheint die D13-26 sehr ähnlich meiner Röhre zu sein. Dort wird ja empfohlen alle "zusätzlichen" Gitter auf das mittlere Potential der Ablenkplatten +/- 70V zu bringen das war auch der Ansatz der zum Erfolg geführt hat, mit leichten Veränderungen. Ob das G6 (das ist übrigens meine Bezeichnung, habe einfach von der Kathode beginnend gezählt) ein Gitter ist oder eine andere Form hat kann ich nicht sagen, die Röhre ist ja innen mit einer metallischen Schicht versehen, dadurch kann ich diesen Bereich nicht sehen. Ich habe festgestellt, dass die Bildgröße zunimmt je niedriger die Spannung an diesem Gitter ist. Das war sehr positiv für mein Projekt, da ich so mit einer höheren Beschleunigungsspannung arbeiten kann ohne dass es zu Abschattungen an den Rändern kommt.

Was mir aufgefallen ist: Das Bild ist nicht ganz rund sondern der Zahlenkreis ist leicht rhombusförmig. Das lässt sich wohl leider nicht ändern.

Danke für den Tip mit dem HV Kondensator das werde ich mal probieren.

Viele Grüße

Semir
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#15
Normalweise lässt es ändern, dass Bild rund und korrekt ist, sonst ist R&S OMTF mit diese bzw. ähnliche Bildröhren keine Präzisionsmessgerät.

Anhand von deine gemalte Belegung von CRT und Schaltplan von OMTF (auf Wunsch sende ich diese Schaltplan per Mail zu, PN erbittet)

Gitter 5 sollte so etwa halbe Spannung von Vertikale Ablenkverstärker's Betriebspannung bekommen. Trifft dir Fall bei dir zu?
Wobei es laut von OMTF Schaltplan 3x Korrekturmagnet nötig ist. (Trapez, Rotation)
Grüss
Matt
Die Grenzen meiner Sprache bedeuten die Grenzen meiner Welt.
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#16
Hi Semir,

wow! kann ich da nur sagen... - und, dass ich mir den Bausatz wohl auch bestellen werde. Die 100€ sollten mir der Spaß wert sein. Scope-Röhren habe ich noch ein paar herumliegen, mit denen ich sonst nichts anzufangen weiß, hehe. Wird sicher ein schönes Winterprojekt...
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#17
Hallo Zusammen,

Zum Start des neuen Jahres wollte ich erst mal Allen hier ein frohes und friedliches 2016 wünschen! Über die Feiertage habe ich nun neben anderen Sachen meine Röhrenuhr fertig gestellt. Da die verwendete Röhre eine recht hohe Nachbeschleunigungsspannung benötigt habe ich eine Kaskade gebaut die aus 10 Dioden besteht. damit sind insgesamt ca. 3kV verfügbar was ein helles und scharfes Bild erzeugt. Hier der Plan der Grundkaskade:

   
Grundschaltung 4x Kaskade

Davon wurden 2 in Serie geschaltet. Davor kam nochmals die Schaltung in einfacherer Form und ein Zusatz mit zwei 1MΩ Potis die eine Einstellung der Potentiale der zusätzlichen Röhrengitter ermöglichen.

   
Zusatzplatine 2-Fach Kaskade und Regler

Mit den Reglern ist eine weitere Schärfejustierung und eine Einstellung der Bildgröße und Linearität möglich. Hier nun ein paar Bilder der fertigen Uhr.

   
Von Vorne

   
Seite Links mit Kaskaden und Reglern, hinten sieht man die Platine mit dem Uhrenbausatz.

   
Seite Rechts mit dem DCF Empfänger (schwarze Box) und dem Netztrafo.

Der Netztrafo sitzt übrigens nicht ohne Grund soweit vorn. Erst hatte ich das Teil hinten zu montieren geplant, aber selbst ein Ringkerntrafo hat noch ein Restmagnetfeld und das führt unweigerlich zu dynamischen Verzerrungen der Darstellung auf dem Schirm vorn ist es unkritisch.

Der DCF Empfänger ist ein Eigenbau mit dem U4221 Chip den ich noch in einer Schublade hatte. Nach ca. 2 Minuten ab Einschaltmoment hat die Uhr die aktuelle Zeit empfangen. Ich habe Sie auf meinem Kuba Imperial Fernseher in der Nostalgieecke platziert und hoffe das verhindert allzu lange "Nachtschichten" in meinem Bastelkeller... Wink

Ich habe bewusst auf eine Plexiglashülle oder vergleichbares verzichtet und das Gerät recht schlicht und technokratisch gehalten. Mir ist bewusst, dass hier einige Stellen recht hohe Spannungen führen aber man muss ja nicht dran fassen Big Grin

Damit ist dieses Projekt abgeschlossen.
Viele Grüße
Semir
---------------------------------
"Alle sagten: Das geht nicht. Dann kam einer der wußte das nicht, und hat es gemacht."
(Prof. Hilbert Meyer, Uni Oldenburg)
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#18
Hallo Semir Smile

Tolles Projekt, Deine Scope Clock, Respekt - sieht gut aus Thumbs_up

Viel Freude damit, und beste Grüße, von Peter
~~~~~ DE - MV  /  Connected ~~~~~
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#19
Hallo Peter,

danke für die netten Worte! Das Teil macht echt Spaß.

Ich habe übrigens beim Entwurf der Kaskadenschaltung gleich noch eine kleine Platine mit entworfen welche die Spannung nur verdoppelt die werde ich für fast tote EMxx verwenden. Wie immer kann ich gerne die Layout Daten der Kaskadenplatinen im Eagle Format für die Mitglieder des Forums bereitstellen, sollte Bedarf bestehen.

Ich habe bei diesem Projekt viel gelernt über die Beschaltung der Osziröhren und möchte hier auch nochmal ein dickes Danke an Matt sagen der mir mit seinen Tips und Plänen geholfen hat die Röhre zum laufen zu bringen.
Viele Grüße
Semir
---------------------------------
"Alle sagten: Das geht nicht. Dann kam einer der wußte das nicht, und hat es gemacht."
(Prof. Hilbert Meyer, Uni Oldenburg)
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#20
Moin Semir,

nu bin ich aber "angefixt".... Das schaut so mächtig gut aus - will auch haben. Und mein Freund (Uhrmacher) in München findet's ebenfalls total chique. Tja, da bleibt mir nichts anderes übrig, als gleich zwei Bausätze zu besorgen, hehe^^ Mal schauen, wie die Schaltung an den beiden D13-42GH aus meinem Bestand funzt. Bin schon seeeeehr gespannt!
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