Het ombouwen van een oude I-177 buizentester

Op MP zag ik vorig najaar een buizentester aangeboden. Het apparaat kwam uit een Belgische nalatenschap en een typeplaatje vermeldde I-177. Wat mij intrigeerde was dat de knoppen A en B eruit gesloopt waren en dat daarvoor in de plaats een rij stekkerbussen was geplaatst met daaronder 10 uit het frame stekende korte snoertjes met banaanstekkers. Een aantal Amerikaanse buisvoeten was vervangen door Europese, zodat er de volgende buisvoeten op zaten: UX4, UX5, UX6, UX7, Noval, Rimlock, Octal, B7G, G8A, B9D, Loctal, 6-pins miniatuur. Uit dit geheel begreep ik dat wijlen de eigenaar geprobeerd had een soort uitbreidingsunit, zoals de MX-949/U, in de tester te bouwen. De tester heb ik gekocht om een karweitje te hebben voor de wintermaanden.
De I-177 is in principe uitsluitend geschikt voor vooroorlogse Amerikaanse buizen. Alleen de steilheid S (gm) wordt gemeten met een groot signaal van 5 Veff, overeenkomend met 14 Vtop-top. Voor moderne buizen is dit signaal te groot, ze zullen daarbij misschien sneuvelen. Blijkbaar was de vorige eigenaar begonnen om de tester geschikt te maken voor moderne buizen. Hij had alle aansluitingen 1 van de buizen doorverbonden, alle aansluitingen 2, alle aansluitingen 3 enzovoort. De buisvoet G8A had hij nog niet aangesloten en ergens had hij twee aansluitingen verwisseld. Dat heb ik in orde gemaakt. Verder heb ik de snoertjes, die veel te kort en te stug waren, verwijderd en daar 10 stekkerbussen voor in de plaats gezet met de opschriften 1 t/m 10. Vervolgens heb het karwei zo goed mogelijk afgemaakt.
De rij stekkerbussen was als volgt aangesloten op de spanningen uit de tester::
f-, f+, k (2 x), g1 (2 x), g2, a (2 x).
De apparaatspanningen worden nu met de juiste pinnummers verbonden via korte snoertjes.. Zie figuur 1 voor de huidige staat van de tester.

Figuur 1 Omgebouwde I-177

Via adapters op de Octal voet zijn er nog voetjes voor P- en B5-buizen. In B5 kunnen natuurlijk ook buizen met B3 en B4 voeten worden gestoken.

1 Het meten van oude Amerikaanse buizen

Amerikaanse buizen kunnen nog steeds op de gebruikelijke manier worden getest. De steilheid S (gm) van de buis wordt gemeten door de drukknop AMPL TEST in te drukken en af te lezen op de meter. Komt de wijzer in het groene gebied, dan is de buis goed. Komt de wijzer in het rode gebied, dan is de buis slecht. In het tussenliggende gebied met het vraagteken is de kwaliteit van de buis twijfelachtig.

2 Het meten van moderne buizen

Voor moderne buizen, maar eigenlijk voor alle buizen, ook oude Amerikaanse, wordt de spoel met het signaal van 5Veff met een schakelaartje S boven de meter onderbroken en wordt er een directe verbinding aangebracht, zie figuur 2.

Figuur 2 Detail van het schema met de aangebrachte schakelaar S

Met de volgende methode kunnen zowel de anodestroom Ia als de steilheid S worden gemeten.
Er wordt in de anodeleiding een digitale mA-meter opgenomen en wordt, indien gewenst, de spanning van het stuurrooster Vg1 gemeten met een voltmeter.
De anodespanning Va en de schermroosterspanning Vg2 zijn bij de I-177 (ongeveer) constant en niet te variëren, de anodespanning Va = 150 V en de schermroosterspanning Vg2 = 130 V. Bij belasting met een buis kunnen de spanningen lager worden, afhankelijk van het type buis.

Bij buis 6K7, die door mij als referentie gebruikt wordt, omdat de anodestroom en steilheid nominaal zijn, zoals gemeten met een Metrix 310BTR, is bij Ia = 9,2 mA de anodespanning Va = 136 V en de schermroosterspanning Vg2 = 120 V. De buis heeft een steilheid van 1,4 mA/V.
De knop L is de instelling van de gevoeligheid van de meter op de tester. Bij het testen van moderne buizen wordt die in de meest ongevoelige stand gezet, dat is helemaal rechtsom (met de wijzers van de klok mee), omdat de ingebouwde meter dan niet gebruikt wordt.
De anodestroom wordt dus gemeten met een mA-meter bij ongeveer de voorgeschreven stuurrooster spanning Vg1.
Die kan worden ingesteld met de knop R tussen 0 en -43 V. De anodestroom wordt nu gemeten door de knop AMPL TEST in te drukken.

Stel dat uit een tabel blijkt dat voor de te meten buis Vg1 = -2 V.
Bij deze spanning van het werkpunt wordt dan de anodestroom Iaw gemeten.
De steilheid S wordt nu gemeten door de knop R te verdraaien zodat de roosterspanning wordt Vg1 = -2,5 V en bij deze spanning de stroom Ia1 te meten en te noteren. Vervolgens wordt de roosterspanning gezet op Vg1 = -1,5 V en de stroom Ia2 gemeten en genoteerd. De steilheid is nu S = Ia1 – Ia2, in mA/V.
Omdat dit een nogal omslachtige werkwijze is, had ik een andere methode bedacht, welke is gepubliceerd in het Radio Historisch Tijdschrift van de NVHR (Radio Historisch Tijdschrift 170, 2019, p. 123).
Deze schakeling werkte met een gelijkspanning in het stuurroostercircuit ΔV = ±0,5 V.

De I-177 werkt niet met gelijkspanningen en stromen maar met gelijkgerichte spanningen en stromen. Zie figuur 3 voor de vorm van de anodespanning Va en de schermroosterspanning Vg2.

Figuur 3 Vorm van de anode- en schermroosterspanning

De stuurroosterspanning Vg1 bestaat ook uit een gelijkgerichte sinus, zie figuur 4.

Figuur 4 Vorm van de stuurroosterspanning

Mijn idee was dat ook bij deze tester de steilheid zou kunnen worden gemeten met een gelijkspanning ΔVg = ±0,5 V in de stuurroosterleiding.
Maar bij de I-177 is de op deze manier gemeten steilheid ongeveer 15% lager dan gemeten met de omslachtige methode. Dit komt omdat de vorm van de stuurroosterspanning niet wordt geïmiteerd in de steilheidmeting. Deze spanning zou ook een gelijkgerichte sinus moeten zijn met een gemiddelde waarde van ±0,5 V.

Daarom is er een meetmethode uitgewerkt, waarbij een gelijkgerichte sinusspanning gebruikt wordt. Dit kan als volgt verwezenlijkt worden. Zie figuur 5.
Met een aparte nettrafo wordt een wisselspanning gemaakt die wordt gelijkgericht. Ik gebruik daarvoor een printtrafo met primair 110 – 110 V en secundair 24 – 24 V. De trafo wordt op hetzelfde stopcontact aangesloten als de tester en dus heeft de uitgangsspanning exact dezelfde frequentie en fase als de spanningen in de tester. De spanning kan dus eenvoudig bij het stuurroostersignaal worden opgeteld of ervan afgetrokken.
De uitgangsspanning van de trafo wordt met 4 diodes 1N4007 gelijkgericht en krijgt dus de vorm zoals in figuur 3 en 4. De gelijkgerichte spanning wordt verzwakt met een weerstandsdeling, bestaand uit twee weerstanden R1 = R2 = 47 kΩ en een weerstand R3 van ~71 Ω. De weerstand R3 is zo afgeregeld dat de gemeten gelijkspanning over deze weerstand ΔVg = ±0,5 V.
De methode wordt gemakkelijker met een digitale mA meter met een Relatief stand, zoals de Velleman DVM 9915. Als Ia1 gemeten wordt, wordt de knop Rel(atief) op de mA meter ingedrukt. De meter springt dan op nul. Als nu S2 wordt omgepoold is de aanwijzing op de meter Ia2 – Ia1 en dat is dus meteen de steilheid S in mA/V.
De met deze methode gemeten steilheid heeft praktisch dezelfde waarde als de omslachtige methode zoals in het voorgaande besproken..

Figuur 5 Steilheidmeting met gelijkgerichte sinusspanning met een gemiddelde waarde van ± 0,5V

In figuur 6 is dit steilheidmeetkastje afgebeeld.

Figuur 6. Het steilheidmeetkastje volgens de wisselspanning methode

Het meten van diodes en rectifiers gaat nog steeds op dezelfde manier als in een niet-omgebouwde I-177. Hetzelfde geldt voor de gas test.

Het karwei is nu bijna klaar. Op dit moment ben ik nog bezig een map maken met de instellingen van een groot aantal buizen.
Dommelen 23-01-2022
Karel E. Kuijk