2 Realisierung

Erstellt: DL6GL, 26.03.2018, letzte Änderung

Da das Drehspulinstrument die Hälfte der Frontplatte des TEKO AUS23-Gehäuses für sich beanspruchte, musste darauf verzichtet werden, den Drehschalter direkt in die Verstärkerplatine einzulöten. Er ist stattdessen auf einem Winkel montiert, so dass die Achse zur Schmalseite zeigt.

Abb. 2.1: (Prototyp-) Verstärkerplatine im Weißblechgehäuse.

Die Platinenmaße 51x106mm wurden passend zu einem vorhandenen Schubert-Gehäuse Nr. 6a (55x111x50mm) gewählt. Der rote Kondensator C2 links oben verbindet die Schaltungsmasse an der BNC-Buchse (mit Kunststoff-Außengewinde) mit der Gehäusemasse.

Die Bestückung ist komplett auf der Leiterseite. Ausnahme: die gewinkelte BNC-Buchse; die Stiftleisten werden ebenfalls von der Rückseite her montiert.
Beim Verlöten der vier Germaniumdioden D3 bis D6, hier 1N34A, ist auf gute Wärmeabfuhr mit einer Pinzette zu sorgen. Sie sterben sonst schnell den Hitzetod. Die Lötpads (Abb. 2.1 rechts unten) sind für DO7-Gehäuse ältlicher Ge-Dioden ausgelegt.

So ganz klar ist allerdings nicht, ob es sich bei den als "1N34A Germaniumdioden" gekauften Typen tatsächlich um solche handelt. Das im Vergleich zu dem originalen DO7 viel kleinere DO35-Gehäuse lässt eher einen Schottky-Nachfolger der 1N34A vermuten. Die 1N60 gibt es auch als "doppeltes Lottchen", Original Ge in DO7 und aktuelle Schotty-Version in DO35. Gemessen wurden jedenfalls Durchlassspannungen von ca. 0,3V bei 1mA, vergleichbar etwa mit einer Schottky BAT43.

Anders als hier, unterhalb von IC2, mittlerer IC, sollte C10 auf der Platinenunterseite an die Pins 2 und 6 von IC2 angelötet werden. Hierzu ist ein Präzisionssockel mit Bohrlöchern vorgesehen. Mit C10 wurde am Prototyp experimentiert, auch noch an den wieder freigeräumten Pads für einen C-Trimmer auf der Prototyp-Platine zu erkennen. Ein direktes Einlöten von IC2 ohne Sockel könnte ggf. den Frequenzgang noch etwas verbessern. Bei weniger Ehrgeiz in Bezug auf den Frequenzgang könnten ggf. auch Billig-OpAmps wie TL071 oder TL081 für IC2 und IC3 versucht werden. Der Audiobereich müsste damit auch zu schaffen sein, abhängig von der für das jeweilige Drehspulinstrument erforderlichen Verstärkung von IC2.

Die Instrumentenskala wurde nach bewährter Manier mit CorelDraw neu gemalt, siehe hier.

Norbert, DG1KPN, hat das Gerät nachgebaut, Auslegung für sein 1mA/1%-Drehspulinstrument mit dem Excel-Sheet (stimmte auf Anhieb).

Hier wird die Verteilung der Spannungsverstärkung in IC2 und der Stromverstärkung in IC3 besonders deutlich. Für Vollausschlag bei 3,162mV RMS Eingangsspannung benötigt das Drehspulinstrument 1mA bzw. 600mV. Ergäbe eine Spannungsverstärkung von 1,111 * 600 / 3,162 = 211 für eine RMS-Anzeige. Die Spannungsverstärkung von IC2 hat Norbert für eine große Bandbreite mit nur 17,7 eingestellt. Folglich ist der den Instrumentenstrom bestimmende Widerstand R21 + P3 ~ 50Ω. Wesentlich niederohmiger kann IC3 wohl nicht mehr ausgelegt werden. Zu beachten ist hier außerdem, dass für die Schutzdiode D7 wegen der Instrumentenspannung von 600mV bei Vollausschlag zwei Si-Dioden in Serie einzusetzen sind.

Abb. 2.2: Millivoltmeter von DG1KPN.

Einstellungen        

Nach den ersten Funktionstests sollte das Gerät für mindestens einen Tag vorgeglüht werden.

1. Offseteinstellung von IC1
   Eingang kurzschließen, DC-Millivoltmeter am oberen Ende von R8 (Ausgang IC1) anschließen und mit P1 den Offset auf 0mV einstellen.
        
2. Offseteinstellung von IC2
   Bei kurzgeschlossenem Eingang die Anzeige des Drehspulinstruments auf Minimum vorab mit P2 einstellen.
        
3. Frequenzkompensation des Eingangsteilers
   In Stellung "V" (100:1 Eingangsteiler ist aktiviert) ein Rechtecksignal, z.B. vom Scope, anlegen. Scope-Tastkopf am oberen Ende von R8 (Ausgang IC1) anschließen: Auf dem Scope ein gerades Signaldach mit C3 einstellen.
        
4. Kalibrierung
   Ein bekanntes Sinussignal anlegen. Halbwegs brauchbare DMM zeigen im AC-Modus Frequenzen von 400 bis 1.000Hz noch genau an.
   Den dazu passend Messbereich wählen.
   Mit P3 die korrekte Anzeige am Drehspulinstrument einstellen.
        
5. Schritte 2 und 4 wiederholen, bis Nullpunkt und Anzeige stabil stehen.
        
6. Gegebenenfalls das Anzeigeverhalten des Drehspulinstruments, d.h. die Dämpfung des Zeigers, überprüfen. Ein nervöser Zeiger lässt sich mit einem größeren C15 beruhigen, aber nicht zu groß, sonst schleicht der Zeiger zu behäbig auf den Endwert . Danach ist die Kalibrierung zu korrigieren.