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真空管カーブトレーサ(1)

真空管のカーブトレーサを作ろうと少しずつ部品を集めています。
考えている使用は、

 ・三極管のI-V静特性を得る
 ・350V, 200mA位の範囲で計測
 ・グリッド、プレート電圧の自動調整
 ・オシロを使わず、AD変換して各電圧値を計測する
 ・PCへのデータ転送
 ・グラフはExcel等の既存のソフトを使用する


計測方法は各ポイントの電圧をAD変換して取り込むのですが、今考えている回路では、最低でも3箇所を同時に測る必要があります。ま~、グリッド電圧はそれほど頻繁に計測しなくてもいいとは思いますが…。


tube_curve_tracer_schematic_base


問題はこのグリッド電圧です。
グリッド電圧とはカソードの電位とグリッドの電位との差を指しますが、通常、グリッド電位の方がカソードより低い状態で使います。つまり負の電圧を測る事になるのですが、AD変換器で負の電圧を計測しようとすると正の電圧のみを計測する場合と比べて分解能が落ちてしまいます。

グリッド電圧を計測するAD変換器だけ独立させようかとも思いましたが、なんか自分の中でシックリきません。あれやこれやと考えて既に半年は過ぎています。

で、今日、ふと思いついたのですが、オペアンプを使ってマイナスの基準電位との差をとる事によって負電圧を正電圧に変換してはと…。早速、「すぐに使える! オペアンプ回路図 100」を開いてみると高入力インピーダンスの差動増幅回路というのが載っているではないですか。これを採用させていただきましょう。


negative_voltage_adapter


本では R1=R4=100kΩ、R2=R3=1kΩ としていますが、私が必要なのは増幅ではなく差分なので増幅率が1倍になるように R1~R4を全て同じ値にしています。これらの抵抗は値をピタリとそろえる必要があります。これによって、v1-v2 の電圧が vo から取得できるので、v2=-5V とかにしてグリッド電圧を5V未満に分圧した電圧を v1 に入れてやれば良いような気がします。

部品がそろって、時間ができたら実験をしてみます。


[参考HP]

真空管試験機の製作(by JK8JKWさん)

MCUTracer(by Jack Walton and Martin Hebel)

自作真空管試験器のページ gm直読式(by ダンさん?)

自作バルブチェッカー(by 竹内さん)

簡易型のエミッション測定器(by 鈴木さん)

真空管gm測定器について(by MIZUOCHI Kazuyuki)
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