Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004 (Techniek Radio/TV)
door pvanos 
, Opbrakel - België, 20.03.2018, 22:40 (2444 dagen geleden)
In een MBLE/Philips BEM004 zit een potmeter R12 voor de afregeling van de stroom door de 5 lampen (rood omrand op schema detail) die als stroomafhankelijke weerstand de negatieve feedback van de eerste EF86 oscillatorbuis verzorgen.
![[image]](images/uploaded/201803202136095ab17ec9ad2f1.png)
Nu vroeg ik me af wat precies de afregelprocedure is voor die R12 potmeter.
Ik heb al vastgesteld, met scope op kathode van eerste buis, dat je door R12 te verdraaien vanuit een niet-oscilleren, eerst een burst oscillatie patroon (d.w.z. hikkend, in blokken met periodieke onderbrekingen) verkrijgt, en dan bij verder draaien uiteindelijk een continu oscillatie zonder onderbrekingen bekomt.
Is het de bedoeling om de potmeter symmetrisch tussen 2 punten te krijgen, waarbij de oscillator net weer stilvalt ?
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door Anton van den Oever , Hazerswoude-dorp, 20.03.2018, 23:34 (2444 dagen geleden) @ pvanos
Met deze instelling wordt afgeregeld op minimale vervorming, hiervoor is een vervormingsmeter nodig.
Indien deze ontbreekt wordt het afregelen op het oog, d.w.z. op zo mooi mogelijke vorm van de sinus.
m.vr.gr.
Anton van den Oever
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door kris , Gent België, 21.03.2018, 09:29 (2444 dagen geleden) @ Anton van den Oever
Minimum vervorming instellen "op het oog" is bijna niet te doen bij een wien-brug generator.
Zonder vervormingsmeter kan het bvb via de hogetonenaansluiting van een goede driewegsspeaker-filter.
Je sluit daar de scoop op aan (zorg er voor dat het filter normaal belast is uiteraard), kies een frekwentie op de generator die ruim buiten de doorlaatband van de tweeter valt (bvb 500 Hz).
Na het wisselfilter zie je dan vooral de vervormingsbultjes, die je dan via de pot tot een minimum regelt. Wel checken of de generator op het hele bereik stabiel loopt.
groeten
Kris
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door John Hupse † 
, Schoonhoven, 21.03.2018, 10:25 (2444 dagen geleden) @ kris
Nu vroeg ik me af wat precies de afregelprocedure is voor die R12 potmeter.
misschien een flauw antwoord, maar deze procedure wordt beschreven op pagina 10 van de documentatie. Er zijn verder geen bijzondere meetinstrumenten voor nodig.
![[image]](images/uploaded/201803210851325ab21d14b34ff.jpg)
Het afregelen op een minimale vervorming werkt bij deze schakeling alleen in theorie. Wanneer je dit probeert zie je dat dit meestal leidt tot een niet-stabiele oscillatie, zoals je eigenlijk zelf ook al min of meer aangeeft. De hierboven beschreven afregeling is gebruikelijk voor dit type oscillator, en vormt een gezond compromis tussen stabiliteit en vervorming. Je kan eventueel gebruik maken van een externe voltmeter bij het instellen van de uitgangsspanning, of de ingebouwde meter eerst ijken.
De maximale vervorming is voor dit toestel 0,3%.
Ik heb een poosje terug wat testjes gedaan met een soortgelijk Amerikaans toestel, een Heathkit AG9A. Na de afregeling bleek de door Heathkit opgegeven nominale vervorming (< 0,1%) inderdaad te worden gehaald, bij een stabiele oscillatie. Dit kon worden vastgesteld met behulp van een (geleende) Leader automatische vervormingsmeter van het type LDM178.
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door doeve , Borgercompagnie, 21.03.2018, 10:36 (2444 dagen geleden) @ John Hupse †
Duidelijk, wat wil je nog meer.
Henk
--
HJD
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door kris , Gent België, 21.03.2018, 20:11 (2444 dagen geleden) @ doeve
Duidelijk, wat wil je nog meer.
Henk
Minder vervorming.
De afregeling uit de manual is generiek, zorgt ervoor dat het altijd werkt zonder gebruik van enige speciale meetopstelling. Typisch voor kits.
0,3% voor een wienbrug is ook in 1960 niet echt goed te noemen. Uiteraard hangt het van de toepassing van de TS af, misschien is deze gewoon gelukkig als er een toon uitkomt.
Typisch voor goed afgeregelde wienbrug-oscillatoren is dat ze een hele lage vervorming hebben, en toch continue regelbaar zijn (sweepen is wel uitgesloten ) nodig voor distortiemetingen.
de generator waar John naar refereert (de Heatkith AG9A) gebruikt een andere brugvorm om een zeer lage distortie te bekomen, deze is niet continue regelbaar, maar deze generator was bedoelt als voorzet voor de Heathkit distortie analyser, die op zijn beurt een continue regelbare Wien-brug gebruikt...
groeten
Kris
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door pvanos , Opbrakel - België, 21.03.2018, 23:21 (2443 dagen geleden) @ John Hupse †
Bedankt, John !
Ik heb de afregeling op die manier uitgevoerd.
Komt eigenlijk neer op alle verzwakking uitschakelen, en afregelen op volle meteruitslag (d.i. 10 VAC) bij 1 kHz.
Bij ontstentenis van spectrum analyzer of vervormingsmeter, heb ik vanavond op mijn laptop ARTA (van Artalabs.hr) gedownload en geïnstalleerd. Heeft in demo-mode enkel een beperking dat je geen files kan opslaan, maar dat maakt me niet uit.
Daarmee heb ik gezien (mode spectrum analyzer) dat de tweede en derde harmonischen toch steeds zo'n 35 à 40 dB onder de hoofdtoon bleven...
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door John Hupse † , Schoonhoven, 22.03.2018, 09:42 (2443 dagen geleden) @ pvanos
prima gedaan!
Wat je eigenlijk doet met deze afregeling is de open-lusversterking afregelen op een door de ontwerper van het toestel vooraf bepaalde waarde.
Wanneer je in plaats hiervan zou afregelen op een minimale vervorming (zoals wel wordt aanbevolen op forums) is de stabiliteit van de oscillator per definitie onvoldoende. Minimale vervorming betekent namelijk dat je te dicht bij een open-lusversterking zit van 1x, zodat de stabiliteit onvoldoende wordt (te geringe versterkingsmarge).
De benodigde marge hangt af van de gevoeligheid van de schakeling voor variaties in voedingsspanning, temperatuur, vochtigheid enz. Dit is eigenlijk niet goed te bepalen tijdens het afregelen, vandaar dat je in dit geval het beste af bent met de door MBLE verstrekte afregelprocedure.
Hoe stabieler de open-lusversterking is van zo'n oscillator hoe lager je de versterking kunt instellen en hoe minder vervorming er zal optreden. Bij een versterking van precies 1x is de vervorming minimaal, maar zal de oscillator helaas niet meer betrouwbaar kunnen oscilleren.
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door Anton van den Oever , Hazerswoude-dorp, 02.04.2018, 21:29 (2432 dagen geleden) @ John Hupse †
Naar aanleiding van een loszittend chassisdeel en dit draadje vond ik het een mooie gelegenheid om deze regenachtige 2e paasdag mijn Sugden SI 453 generator eens na te zien en opnieuw af te regelen.
Nu is dit inmiddels al een aardig oud beestje (38 jaar), standaard Wienbrug met 3 traps zand versterker welke d.m.v. een NTC wordt gestabiliseerd, vervorming bij 2 V uit <0,05 % volgens spec. Voor de principiële werking maakt de soort actieve component(en) niet uit lijkt me.
Ik ben in het rijke bezit van een vervormingsmeter van Sign electronics (klinkt niet heel erg bekend, maar deze maakte vroeger ook apparaten voor Farnell heb ik eens begrepen)
Na goed opwarmen en nauwkeurig afregelen op minimale vervorming (0,03 % - ca. 100 Hz - 12 kHz, daarboven 0,05 %) blijft de generator onvoorwaardelijk stabiel oscilleren over het gehele bereik.
Weliswaar zie je inderdaad instabiliteit bij het verdraaien van de frequentie instelling, maar hoezeer ik ook mijn best heb gedaan (zelfs ten koste van uitgangsspanning) om de vervorming op een aantal frequenties zo laag mogelijk te krijgen, de schakeling stabiliseert zelfs aan de uiteinden van de schaal altijd weer tot een keurig signaal.
Op de lagere frequentie duurt dit ca. 1 sec., maar daar kan ik wel me leven.
Hoe stabieler de open-lus versterking is van zo'n oscillator hoe lager je de versterking kunt instellen en hoe minder vervorming er zal optreden. Bij een versterking van precies 1x is de vervorming minimaal, maar zal de oscillator helaas niet meer betrouwbaar kunnen oscilleren.
Dit snap ik niet helemaal, de open-lus versterking van het actieve deel is gebruikelijk aan de forse kant, indien er gebruik word gemaakt van componenten met lage tolerantie is de uitgang van de Wien brug ca. 1/3, de versterking moet dus (tenminste) 3 x zijn om stabiel te kunnen oscilleren.
m.vr.gr.
Anton van den Oever
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door John Hupse † , Schoonhoven, 02.04.2018, 22:05 (2432 dagen geleden) @ Anton van den Oever
je hebt gelijk, bij een oscillator heb je niet zo veel aan een open-lus versterking. De minimaal benodigde open-lus versterking is in het algemeen vrij laag, afhankelijk van het filter.
De gesloten lus is daar vooral van belang, een oscillator werkt immers niet meer als een oscillator wanneer je de terugkoppellus openknipt.
![[image]](http://www.learnabout-electronics.org/Oscillators/images/Elements-of-an-Osc.jpg)
Op het volgende plaatje zie je dat de versterking inclusief het filter in het ideale geval gelijk is aan 1. Lager dan 1 betekent meestal dat de oscillator gaat "hikken" (instabiel), meer dan 1 betekent extra vervorming.
![[image]](http://www.learnabout-electronics.org/Oscillators/images/Amplitude-Stability.jpg)
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door kris , Gent België, 02.04.2018, 22:48 (2431 dagen geleden) @ John Hupse †
Ja, en om het in alle omstandigheden precies 1 te houden als rondgaande versterking zit er nu net die PTC stabilisatie in, die zelf een voorinstelling heeft. Daar kan je kiezen voor een snelle settling of een lage distortie.
nadeel van Wienbrugoscillatoren is dat ze bij het verdraaien van de frequentie opnieuw moeten stabiliseren, je kan er dus niet mee sweepen, maar dat is "part of the deal" om een lage vervorming te bekomen.
groeten
Kris
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door Oldtimer , Oegstgeest, 22.03.2018, 14:26 (2443 dagen geleden) @ pvanos
Daarmee heb ik gezien (mode spectrum analyzer) dat de tweede en derde harmonischen toch steeds zo'n 35 à 40 dB onder de hoofdtoon bleven...
Dat betekent dus dat de harmonische vervorming rond de 2% ligt.
Willem
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door kris , Gent België, 22.03.2018, 14:51 (2443 dagen geleden) @ Oldtimer
Daarmee heb ik gezien (mode spectrum analyzer) dat de tweede en derde harmonischen toch steeds zo'n 35 à 40 dB onder de hoofdtoon bleven...
Dat betekent dus dat de harmonische vervorming rond de 2% ligt.Willem
Yep, het is aan de zeer hoge kant. kan natuurlijk voor een stuk aan de audiokaart van de PC liggen.
@John, de versterking 1 wordt uiteindelijk gehandhaafd door de lampjes, althans das de bedoeling. de lampjes maken van de schakeling een VCA, waarvan de controlespanning voor deze VCA van de schakeling zelf komt.De regelpot is een voorinstelling die het geheel in een zo gunstig mogelijk regelgebied moet brengen.
Het is wel zo dat hoe dichter je bij versterking 1 komt, hoe langer de schakeling erover doet om te stabiliseren. Sommige generatoren hebben daarvoor een keuzeknop: kiezen tussen fast setlle of low distortion .
MBLE heeft de afregeling in de manual zo beschreven dat het zeker werkt en kan afgeregeld worden zonder enige randapparatuur. Wou gewoon duidelijk maken dat het beter kan.
Alles hangt er vanaf wat TS er mee wil. Als hij gewoon een toongenerator nodig heeft voor algemeen gebruik, dan is het ok. Wil hij distortie gaan meten, dan moet het beter.
groeten
Kris
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door Oldtimer , Oegstgeest, 22.03.2018, 15:08 (2443 dagen geleden) @ kris
Daarmee heb ik gezien (mode spectrum analyzer) dat de tweede en derde harmonischen toch steeds zo'n 35 à 40 dB onder de hoofdtoon bleven...
Dat betekent dus dat de harmonische vervorming rond de 2% ligt.Willem
Yep, het is aan de zeer hoge kant. kan natuurlijk voor een stuk aan de audiokaart van de PC liggen.
Voor zo'n eenvoudige generator vind ik 2% eigenlijk heel redelijk.
Kijk bijvoorbeeld naar de specificaties van een aantal oudere generatoren van Hewlett Packard:
https://testequipment.center/Product_Documents/Agilent-204D-Specifications-7D44B.pdf
Overigens, in die tabel kom je ook de 'Low Distortion Mode' (lange stabilisatietijd) en de 'Normal Mode' (korte stabilisatietijd) tegen.
Willem
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door kris , Gent België, 22.03.2018, 15:47 (2443 dagen geleden) @ Oldtimer
Willem,
2% is toch hoog tov de 0,3% die MBLE zelf specificeert...
Overigens zie ik bij het HP lijstje ook 0,1% staan.
Ze hebben de vervorming wel uitgesplits in frequentiegebieden. das ook logisch. de hele lage vervorming is vooral van belang binnen het audiogebied. Ver daarboven mag het wat meer zijn 
groeten
Kris
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door Oldtimer , Oegstgeest, 22.03.2018, 16:15 (2443 dagen geleden) @ kris
2% is toch hoog tov de 0,3% die MBLE zelf specificeert...
Zeker, maar alles wat gedrukt staat hoeft nog niet waar te zijn, zie het stukje hieronder uit de handleiding:
2. Ijken zonder oscilloscoop
Deze ijking kan worden verricht met behulp van een radiotoestel met lange
golf-bereik, afgestemd op Droitwich (150 kHz).
De frequentieschaal van de generator instellen op 150 kHz, uitgangsverzwakker
op 1 V, en de generatoruitgang verbinden met de antenneklem van de ontvanger.
De bevestigingsboutjes van de poelie DY 268 05 losdraaien en de poelie met de
hand verdraaien tot een nulzweving wordt verkregen. Wanneer dit juiste punt
is bereikt : de boutjes weer aandraaien en nagaan of de generator wel op de
schaalverdeling 150 kHz staat.
Droitwich zat in die tijd toch echt op 200kHz.
Willem
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door kris , Gent België, 22.03.2018, 21:08 (2443 dagen geleden) @ Oldtimer
2% is toch hoog tov de 0,3% die MBLE zelf specificeert...
Zeker, maar alles wat gedrukt staat hoeft nog niet waar te zijn,
met dat soort rederingen kan je alle kanten uit als het je uitkomt, dus ik zie het niet als een argument.. temeer daar.. (lees verder hieronder)
2. Ijken zonder oscilloscoop
Deze ijking kan worden verricht met behulp van een radiotoestel met lange
golf-bereik, afgestemd op Droitwich (150 kHz).
De frequentieschaal van de generator instellen op 150 kHz, uitgangsverzwakker
op 1 V, en de generatoruitgang verbinden met de antenneklem van de ontvanger.
De bevestigingsboutjes van de poelie DY 268 05 losdraaien en de poelie met de
hand verdraaien tot een nulzweving wordt verkregen. Wanneer dit juiste punt
is bereikt : de boutjes weer aandraaien en nagaan of de generator wel op de
schaalverdeling 150 kHz staat.Droitwich zat in die tijd toch echt op 200kHz.
Willem
ben geen zendertabelspecialist, dus even op enkele radioschalen gekeken van 1965. Droitwich staat daar keurig onder de 200kHz streep. Dicht bij 150 kHz staat iets van een Duitse lange golf station (DLF). Waren ze bij Saba ook verkeerd?
groeten
Kris
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door Oldtimer , Oegstgeest, 22.03.2018, 23:16 (2442 dagen geleden) @ kris
ben geen zendertabelspecialist, dus even op enkele radioschalen gekeken van 1965. Droitwich staat daar keurig onder de 200kHz streep. Dicht bij 150 kHz staat iets van een Duitse lange golf station (DLF). Waren ze bij Saba ook verkeerd?
Droitwich zat dus ook toen nog op 200kHz en niet op 150kHz zoals in de handleiding vermeldt staat. Dat is precies wat ik al eerder schreef.
Deutschlandfunk (DLF) zat op 153kHz. De zenderschaal van de Saba radio klopt dus maar dat stond niet ter discussie, dat heb je er zelf bijgesleept.
Ik weet dus niet waar je antwoord op slaat.
Willem
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door kris , Gent België, 23.03.2018, 00:40 (2442 dagen geleden) @ Oldtimer
Ik zat inderdaad even te dromen bij mijn vorig antwoord... 200kHz is wat je opgaf, 150 kHz staat dus fout in de beschrijving.
maar van bijslepen gesproken , het ging hier over afregelen vervorming en 2% is erover.
groeten
Kris
Afregeling kathode Wien Bridge oscillator BEM004
door pvanos , Opbrakel - België, 02.08.2020, 21:24 (1579 dagen geleden) @ John Hupse †
De BEM004 is na bijna twee jaar stilstand nog een keer uit de kast gehaald. Toen ik hem aanschakelde deed hij het een eerste maal nog wel, maar daarna niet meer.
Ook na afkoelen niets meer. Tenslotte kast open, en R12 verdraaien met geïsoleerde schroevendraaier, echter zonder resultaat.
De twee EF86 (V1 en V2) bleken nog in orde, maar omdat V2 op de buizentester een iets grotere opbrengst had, heb ik V1 en V2 omgewisseld.
Tot mijn verbazing bleken alle originele elco's nog steeds in orde.
Bij regeling van R12 (toevallig met een schroevendraaier met metalen steel en plastic handgreep), bleek op de stand 13u het oscilleren weer op gang te komen. Zodra ik echter het contact van de metalen loper met de schroevendraaier verbrak, stopte het oscilleren onmiddellijk. Ik vermoed dat de bijkomende capaciteit (handeffect) het oscilleren helpt initiëren. Dus heb ik eerst (onderzijde PCB) een 47pF parallel over de trimmer gesoldeerd. Maar dit ging ten koste van het frequentiebereik (max nog slechts ca 850kHz). Ik liet de originele C3 zitten, parallel over de trimmer, een buiscondensator met waarde 15pF.
Na vervanging van de 47pF parallelcapaciteit over de trimmer R12, door een waarde van 8p2, werd het oscilleren stabiel, en kon weer tot 1000 kHz gegaan worden.
Tot slot heb ik de afregelprocedure uitgevoerd uit de servicedocumentatie, zoals hoger door John Hupse weergegeven. Afregeling van R12 bij 1kHz bij op max ingesteld uitgangssignaal naar 10 Vrms, levert een stabiel oscilleren met nog juist afwezige harmonischen (gecontroleerd met spectrum analyzer). R12 stond hierbij ongeveer op stand 11u (gezien vanaf de achterzijde van het toestel).
Tijdens het opstarten en na afschakelen, verschijnen de harmonischen uitdrukkelijk in beeld, maar verdwijnen eenmaal het toestel gestabiliseerd is (na pak weg een goede minuut). Dit is duidelijk zichtbaar aan het grillig verloop van de uitgangsspannings-meter.