сряда, 8 април 2026 г.

Измерване на лампи с подръчни средства

Понеже вече на няколко човека обяснявам поотделно как могат да си проверят или измерят лампите, реших да го напиша систематизирано и на едно място, направо да давам линк, вместо да обяснявам всеки път.


Понеже се занимавам с аудио, ще обърна внимание на това как се мерят пригодните за аудио лампи - диоди/кенотрони, триоди, тетроди и пентоди.


Лампите се мерят в тестов режим, който обикновено е първия примерен в документацията на съответната лампа - като отворите pdf от https://frank.pocnet.net, да речем на ЕСС82 лампата, още в самото начало има Typical characteristics - лампомерите обикновено взимат него за референтен и дават резултата в % спрямо него, като за 70% слагат долната граница на "good", между 50 и 70% -  въпросителна и под 50% "bad". Има два основни параметъра, които се мерят - ток Ia и стръмност S, простите лампомери мерят само анодния ток Ia. Освен тези параметри. някои измерват решетъчен ток (мери се с микроамперметър последователно на решетката) и наличието на газ, но това е по-сложно и ако ви интересува - ще намерите в нета как да го измерите. В документацията на много лампи, особено на специални серии и такива с дълъг живот, има таблица с параметрите в края на живота, как и в какъв режим се мери и какви са стойностите.


За триоди, като ЕСС82, който споменах горе:

https://frank.pocnet.net/sheets/010/e/ECC82.pdf

още на втора страница има дадени 2 режима. Като цяло е хубаво да избягваме режимите с 0 волта преднапрежение, понеже лампата там има решетъчен ток и може да даде над 10-15% отклонение от реалните стойности.


Та, режима е Ua=250V/Ig= -8.5V/Ia=10.5mA/S=2,2mA/v. Което ще следва, че когато подадем 250 волта анод-катод и -8,5 волта между първа решетка и катод, на лампа, 100% отговаряща на характеристиките, ще измерим 10,5мА ток през анода. Измерването бива да става в анодната верига, понеже при добавяне на съпротивлението на амперметъра в катода ще променим режима на първа решетка, от там и анодния ток, който измерим, ще е друг.


Ако нямаме 250 волта захранване (или колкото е нужно за конкретната лампа), имаме няколко варианта:

първият - мерим я в схемата, където се ползва и сравняваме показанията с тези от волт-амперните характеристики. Долу в прикачените картинки съм качил ВАХ на ЕСС82. Трябва да се има предвид, че в долната част на ВАХ, която е под коляното на кривите, може да има големи отклонения от реалността и за надеждни данни, измерванията трябва да са над кривата част.




Например, върху лампата в усилвателя измервам 120 волта анод-катод, тегля една черта от 120 волта нагоре на ВАХ... После меря напрежението решетка-катод, което е 1,5 волта - на око слагам точка там, където трябва да е 1,5 волта кривата и като тегля хоризонтална черта от там виждам, че трябва да измеря 10,5мА. Меренето става като напрежение върху анодния или катодния резистор, които за максимална точност съм ги измерил и преди това и съм си записал колко ома са, в случая - 215 ома (220 ома по маркировка като нищо може да е 210 или 230 ома, че и по-голямо отклонение, в много стара техника ползват 10 и 20%-ови резистори).



По закона на ом смятам - 1,5/215=0,007, т.е. 7мА от 10,5, които трябваше да излезнат от режим 120V/-1.5V. Като проценти (7/10,5)*100 = 66,7%.

Ако мерим съответната лампа в радиоапарат, очакваме да има високочестотен сигнал от радиото върху нея поради специфичния режим на работа там, такъв обикновено няма само върху крайната и драйверната преди нея; за измерването ще се наложи да се запои байпасващ кондензатор от първа решетка към маса (може и от втора за пентоди), 100 нанофарада ще е достатъчен.


Изправителни лампи се мерят по същия начин, но с DC и пак от каталожните данни на ВАХ. Но вече имаме само един параметър - ток. Харесваме си точка, лесна за смятане, в случая избираме 50мА (=100%), понеже 100мА вече е в прекъснатата линия, където лампата е претоварена. По-мощни кенотрони може и на 100мА да се мерят.


Тегля вертикална черта от там и виждам, че отговарят на 8,2 волта на око. Това означава, че като подам анод-катод 8,2 волта, за 100% трябва да имам 50мА. Всички изправителни, когато са нови, имат 120-150% по-голям ток от този според графиката... Това ще рече, че ако измеря 60мА при 8,2 волта, имаме 60*2=120%;



Тетроди и пентоди се мерят и оценят малко по-сложно без лабораторно захранване, понеже там режима е резултат от 2 отделни променливи (напреженията на първа и втора решетка) и в документацията нямат безкрай много ВАХ при различно напрежение на втората решетка. Но в хай-енд схемотехниката обикновено ги ползваме в триоден режим (втора решетка закачена за анода, в много случаи и трета) и си ги мерим като триоди. В другия вариант, ако имаме щастието да има дадена графика със същото напрежение на втора решетка, като в нашата схема - проверката става като по-горе. За повечето лампи е нужно анодното напрежение да е по-високо от това на втора решетка и с промяната му анодния ток не се мени особено много, в повечето случаи под 10%;


Измерване на стръмност: това е вторият важен параметър, който искаме да измерим, особено ако искаме да имаме добре мачнати лампи. Две различни лампи може да се измерят с еднакъв ток в една работа точка, но стръмността им да се различава с над 30% там. Прикачил съм картинка, която показва как се снемат/изчисляват (или мерят) по ВАХ трите основни параметъра във всяка работна точка на лампата. Усилването Мю обикновено е константа и се различава много малко между отделните лампи, докато при стареенето стръмността пада и се вдига вътрешното съпротивление. Трите параметъра са в пряка зависимост, така че ни интересува само единият от двата променливи. За измерване на стръмност ни трябва стабилизирано захранване, или поне регулируемо, понеже за измрването трябва да променим преднапрежението, което ще промени и анодния ток... а когато захранването не е регулирано, ще избяга напрежението на анода и няма нищо да измерим. Общо взето - бутаме с половин-един-десет волта преднапрежението нагоре или надолу, като гледаме да е не повече от 20% от стойността му, докато мерим анодния ток. Делим разликата в анодния ток на разликата от преднапрежението и получаваме стръмността. Понеже това измерване предполага наличието на стабилизирано/регулируемо захранване, мерим в някой от каталожните режими (където е даден тоя параметър) и сравняваме спрямо него в какво състояние ни е лампата, а може и да го снемем от ВАХ и да сравним; 

картинката съм я взел от нета, не помня точно от къде, но е доста полезна и съм много благодарен на автора ѝ:



Вторият вариант за мерене е... установка с лабораторно захранване (захранвания), ако нямаме - можем да си направим. Всеки, който се занимава малко или много с електроника, би трябвало да има някакво лабораторно захранване поне за ниските напрежения, ако няма:


- за отоплението - бива да става точно по спецификация - например 6,3 волта. Старата техника е правена за 220 волта мрежово, както и анодния трансформатор за повече от една лампа и ако просто хванем захранващ траф от лампово радио и вържем на "6,3V" намотката една малка лампа, там ще има 7 волта, което ще даде доста отклонение за анализа на състоянието на лампата, което е обект на заниманието в тази тема. За лампи P и U серия, които са за последователно връзване, трябва да се настроят при точния ток. Например РСС88 лампите, според производителя и годината на производство, за 300мА ток съм мерил между 6 и 8 волта при различни екземпляри, което е немалка разлика. 

Скоро си купих buck-boost конвертор от тему, специално за отопленията като меря лампи:



 с регулировка по ток и напрежение, вход 5.5-30V и изход 0.5-30V 4A 35W за 5 евро. Закачен за зарядно от стар лаптоп работи страхотно, но мери тока с отклонение - показва 92мА при реални 100... та ще се наложи да му сменям шунтовия резистор докато улуча точна стойност - и все пак е добър вариант. Напрежението го мери точно. Иначе може и тъп регулатор с LM317 - ще стигне за повечето лампи.

- за преднапрежението - там тока е нищожен (микроампери), пак регулатор с LM317 (LM337) или даже тъп шунтов регулатор с резистор и ценер + потенциометър паралелно на ценера, да подава напрежението, може и два за по-лесна настройка.

- ей това, като за RL сложим потенциометър;




- анодното:

според това колко лампи имате да мерите и колко често ще ви се налага, може да направите регулируемо или нерегулируемо... като разликата ще е колко време ще ви отнема да го настроите за измерване.

Ако имате ЛАТР, може да се ползва в комбинация с аноден трансформатор като лесна регулация, но няма да имате достатъчно ниска стъпка на регулиране; 

Или например регулатор с TL783C - работи с до 140 волта разлика между вход и изход, ползва се като LM317. Или - едно време имаше импулсни захранвания за ремонт на CRT телевизорите, повечето имат регулация 80-150 волта, едно такова ще свърши работа за повечето малки лампи. Сигурно и от Китай в алито или Тему ще има някое китайско регулируемо, казано честно не съм търсил, но няма как да няма.




Малко особености и препоръки:

- сложете светодиоди на високоволтовото захранване - да не пипате когато трябва, типично червения свети при много нисък ток и е добър избор за такова място;

- последователно на първа решетка срещу осцилации се слага резистор 1-10 килоома, като може да се поставят и блокиращи филмови кондензатори решетка-катод и анод-катод, 100 нано са предостатъчни. Дългите жици без тия кондензатори гарантират осцилации и странно поведение и неадекватни резултати при меренето;

- мощните лампи, ако е сигурно, че не са работили в това деситиление, може да се оставят за няколко часа само на отопление, да сработи гетера и да събере кислорода, който се е намъкнал вътре, намалява шанса да се прецака лампата или предварително да й се съкрати живота;

- мерете отоплителния ток - ако се различава повече от 10% от каталожния, особено с по-висока стойност и отоплението не свети или свети много слабо - лампата е глътнала въздух и следващото измерване ще е безсмислено.

- директноотопляемите лампи, освен ако не е изрично опоменато кой извод от отоплението да се ползва като катод, се мерят със средна точка от отоплението, направена от 2 резистора, не повече от 5-10 ома (2W) всеки, за минимамлно вмешателство в измерването;

- почиствайте пиновете на старите лампи, лично аз ползвам прав шлайф (дремел) с накрайник тип телена четка, справя се чудесно. Ако изводите имат покритие и ползвате шкурка, тя ще го свали и лампата ще е по-добре само временно.


И третия вариант, най-лесният и скъп е... да ползваме лампомер. Но с едно наум ако е стар, след всичко горе споменато и освен него, ако не е калибриран, да нямате вяра нито на уредите, нито на настройката му - всичко се поставя под съмнение - закача се цифров волтметър и се проверяват отопление, анодно, преднапрежение... всичките цокли са вързани в паралел, та лесно може да се намери къде да се измери. И ако купувате от ибей, внимателно гледайте снимките на измерванията, особено на масови лампи - има няколко снимки на измервания, които всички търгаши ползват - едни и същи снимки на ЕСС83, ЕСС88 и EL34, боднати на Funke 19 във всяка втора обява.

Лично аз ползвам uTracer, който е много мощен инструмент - лампомер и характериограф, може да мери всичко с параметри до 400V 200mA за анодно и втора решетка и до -50V преднапрежение. 

Ако ви се чете за лампомери... в страницата на Jac Music има доста изписано, самия Жак е основател и движеща сила в Emmision Labs (EML), които са производител на едни от най-добрите радиолампи съвременно производство:

https://www.jacmusic.com/Tube-testers/