DIY Curve Tracer

Een klein team is al geruime tijd bezig om een goede Curve Tracer te bouwen.

Geen echte vervanging van een Tek 577 of 576 natuurlijk, maar dat is wel het idee achter deze inmiddels zeer komplete ontwikkeling. Een van ons team, Mark, werkt voor de University of Wisconsin, en die hebben een aantal Tek CT's in de labs die niet meer te repareren zijn, en dat hebben we van meer gehoord die hetzelfde probleem hebben.

Ondertussen hebben we een behoorlijk volwassen instrument gemaakt waar we al een tijdje metingen mee kunnen doen. We zijn nog niet helemaal klaar omdat we toch nog een paar dingetjes willen verbeteren (because we can), maar al wel zo ver dat ik de sluier op wil gaan lichten.

Het project bestaat uit meerdere delen beschreven op mijn Blog omdat het aanpassen daar veel makkelijker is dan op de gangbare Forums, zoals deze. Echter, mijn Blog is niet geschikt om kommentaren e.d. te leveren, dat gaat hier veel beter.

Hier is de belangrijkste Post: https://www.paulvdiyblogs.net/2021/03/building-curve-tracer-version-3.…

We zijn niet van plan dit instrument zelf te gaan produceren of te verkopen, maar we gaan wel, als alles klaar is, het op Github publiceren zodat het instrument nagebouwd kan gaan worden. We doen ons best om dit mogelijk te maken dmv de keuze van componenten (niet kleiner dan 0805) and de WW verkrijgbaarheid en netspanning natuurlijk.

Veel plezier bij het lezen,

Paul

Met een snelle blik lijkt het een leuk project :)

Het verbaas mij wel dat het anno 2021 helemaal analoog is opgezet, is daar een reden voor?
Hoe verhoud het zich tot meten met een paar moderne SMU kanalen ?

Bij de claim dat iets niet meer reparabel is hoort imo wel een enkel woord over de reden. Het kan commercieel niet haalbaar zijn, onderdelen kunnen echt lastig worden etc.

Dank je wel Aart.
In de eerste post leg ik uit waarom ik deze keuze gemaakt heb. Ik wilde persé een analoge (real-time!) versie maken ook omdat ik daarmee vertrouwd was. Ik schat verder dat 90% van de onderdelen zowiezo nodig zijn, en dat een digitale versie het alleen maar meer complex en veel duurder maakt. Digitaal is niet altijd zaligmakend.

Het is ook algemeen bekent dat de speciale (custom-made) onderdelen van Tektronix apparatuur (uit 1970!) ondertussen niet meer verkrijgbaar is, of te repareren valt, vandaar.

[Bericht gewijzigd door Dbldutch op zondag 21 november 2021 12:42:56 (21%)

Is zo'n Tek echt niet te repareren? Dat moet toch mogelijk zijn? Ook custommodules kun je namaken met opzetprintjes. Waarom is dat niet repareerbaar? Is de informatie over de modules niet beschikbaar?

0805 is tegenwoordig trouwens erg groot. Je kunt makkelijk 0603 handmatig solderen. Dus in een oventje gaat dat helemaal goed. Ik gebruik zelf meestal 0402, dat is nog goed te doen. Ik heb zelfs handmatig nog kleiner gesoldeerd maar dan wordt het wel moeilijk, met hotplate, microscoop etc.

Voor componenten met zware pulsbelasting, ook keramische condensatoren, kan het verstandig zijn wat grotere te gebruiken. Een beruchte is de 10nF in ESD/Surge-beveiligingen.

Tof om te zien dat er nog hardcore analogici zich inzetten voor andere hardcore analoge ontwikkelaars!

Soms denk ik dat het hoogtepunt van de analoge techniek toch wel rond 1970 .. 1990 lag. Er is toen zoveel mooie apparatuur gebouwd door Tek, HP en vele anderen.
Naast de curvetracer zijn bijvoorbeeld ook nauwkeurige laagfrequent spectrum en netwerkanalysers (HP3562) ooit zo goed geweest. Nu is er voor LF niet meer zoiets verkrijgbaar.

We moeten natuurlijk ook niet over-romantiseren. Slechts enkelen zullen terug verlangen naar de beperkte geheugendiepte, de processorsnelheid, het geklooi met floppy disks, uitgedroogde plotterpennen, en de enorme omvang.

Maar over curve tracing.. Ik heb ter vervanging van de tracers eens een paar SMU's mogen aanschaffen. De grote voordelen daarvan tov de sweeps op papier waren: 4 kwadranten metingen, gepulst meten (geen thermische drift+overbelasting), en een digitale interface.

Ik weet niet hoe groot jullie ambities zijn maar als ik jullie was zou ik me ook richten op:
- 1 pcb ipv 4, gelayout in KiCAD
- 2 kwadranten uitlezing
- op die ene pcb een footprint voor een arduino layouten
- wellicht een paar 24 bits ADC's monteren zodat via USB het een en ander uit te lezen wordt,
- iemand erbij trekken die met die arduino bv pulsmetingen, overload en nog wat zaken oppakt, zodat het hele hardware design wat simpeler wordt.

Zo'n Arduino verhoogt ook de 'hackability' en dat gaat er bij de doelgroep wel in, gok ik.

Hallo Kojazz,

Leuke reaktie, dank je.
Misschien is het niet duidelijk of heb je er overheen gelezen, maar de bedoeling is inderdaad om alles wat we nu op 6 10x10cm bordjes tijdens de ontwikkeling hebben, hopelijk op twee PCB's te krijgen. Dit hadden we ook al voor de Versie 2 gedaan, en dat resultaat is in die post op mijn Blog te zien.

Ofschoon ik zelf heel goed in staat ben om de CT te "digitalizeren" heeft dit m.i. geen enkel voordeel en alleen maar een veel hogere complexiteit tot gevolg met weinig meerwaarde. Een grote motivatie van ons is om oude, o.a. Tek CT's te gaan vervangen in universiteiten en scholen en daar moeten de studenten nog steeds eerst leren hoe alles analoog werkt. Er gaat toch niets boven het draaien aan een knop en direkt de uitwerking ervan te zien.

Het is ook mijn persoonlijke motivatie om deze analoge CT's weer onder de aandacht te brengen, juist in dit digitale tijdperk.

Er zijn overigens een paar "digitale" deels DIY CT's te koop of in omloop maar die hebben bij lange na niet deze specificaties en mogelijkheden.

Niets is onmogelijk, maar we gaan eerst eens dit ontwerp af maken, en dat duurt al lang genoeg.

fred101

Golden Member

Het is ook algemeen bekent dat de speciale (custom-made) onderdelen van Tektronix apparatuur (uit 1970!) ondertussen niet meer verkrijgbaar is, of te repareren valt, vandaar.

Ik heb een 577 gehad en gerepareerd en mijn 576 heb ik 2x gerepareerd :)

Leuk project

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs

Dit hadden we ook al voor de Versie 2 gedaan, en dat resultaat is in die post op mijn Blog te zien.

Aha, versie 2. Nu zie ik het. Keurig hoor.

Een grote motivatie van ons is om oude, o.a. Tek CT's te gaan vervangen in universiteiten en scholen en daar moeten de studenten nog steeds eerst leren hoe alles analoog werkt. Er gaat toch niets boven het draaien aan een knop en direkt de uitwerking ervan te zien.

Op die manier. Ja voor educatie is analoog zeker in het voordeel. Als je een product ontwikkelt is de output van een curvetracer vaak weer de input voor een spice model, of voor het meten van een bepaalde spec, etc. Dan is digitaal met iets meer dan de 7 of 8 bits van je scoop toch wel echt handig. Maar in het onderwijs valt dat wel mee.
En inderdaad: 'beter' is de vijand van 'goed genoeg'. Ben benieuwd naar de live tests in de praktika labs.

Ondertussen hebben we de laatste veranderingen aangebracht en het instrument is nu klaar om door anderen nagebouwd te kunnen worden.
Hier is de link naar de Blog met de beschrijving: https://www.paulvdiyblogs.net/2022/06/the-vba-curve-tracer.html

En hier kunnen alle files gevonden worden : https://github.com/paulvee/VBA-Curve-Tracer

harry64

Golden Member

Mooi project. Duidelijk uitgewerkt ook. Als tip: Lijkt mij dat de diverse voedingen misschien nog 'vereenvoudigd' kunnen worden in een setup met een aantal up of down steppers. Dan is het geheel misschien te voeden uit een soort laptoplader o.i.d.

Buck en Boost schakelingen voor 35V @ 2A and 200V @100mA horen wat mij betreft niet thuis in een analoog instrument met uV en nA die naar de DUT gaan.

harry64

Golden Member

Kan je toelichten waarom? die spanningen blijven toch uiteindelijk analoog verwerkt worden lijkt mij.

Op 12 juli 2022 14:13:15 schreef harry64:
Kan je toelichten waarom? die spanningen blijven toch uiteindelijk analoog verwerkt worden lijkt mij.

Buck's en boosts kunnen tot allerlei parasitaire storingen aanleiding geven die je met lineaire regelingen gewoon niet hebt... dat lijkt me de filosofie.

Sine

Moderator

Jep, allemaal smerige frut die je niet wilt hebben inde buurt van kleine signaaltjes.

En het kan wel .. maar het is een hele opgave om zoiets 'stil' te krijgen.

RAAF12

Golden Member

Als je een goede hFE meter voor powertorren wil bouwen heb je hoge basistromen nodig of gepulste stromen. Dat doet dit Elektuur sept 1990 ontwerp. (tweede schema) Eerste schema is een tracer.

https://www.eserviceinfo.com/pdfview.php?fileid=67769

Ik heb met dat ding wel uit 20 stuks 5 gelijke powertorren uitgezocht en die zonder emitter R om de stroom te verdelen parallel gezet. Wel getest op aparte koelblokken of de temperatuur van alle transistors hetzelfde bleef bij varierende belasting. En dat werkte!
Was een gelukt experiment, maar niet iedereen heeft de luxe om uit een serie van dezelfde batch te gaan sorteren. Afgezien van het werk (voor mij is het hobbie).
Verder leuk om te zien dat er nog steeds analoge huisvlijt wordt gefabriekt!