Katodni osciloskop TIP KO 7-2/59 Pupin

Danas je nabavljen cijevni osciloskop oznake TIP KO 7-2/59, proizvod srpskog poduzeća Pupin iz 1959. godine.

Obična banana utičnica za vertikalni ulaz osciloskopa zamijenjena je danas standardnim BNC konektorom. Originalnu banana utičnicu pronašli smo zalijepljenu u unutrašnjosti osciloskopa što je svakako lijepa gesta od strane izvođača ove preinake 🙂

Remontni zavod Travnik formiran je 1951. godine primarno za remont sredstava veze bivše JNA.

Tvornica Pupin osnovana je u Beogradu 1947. godine. Primarna djelatnost ove tvornice bila je proizvodnja uređaja i opreme za telegrafiju i telefoniju te željezničku signalizaciju. U 1950/60-tim godinama slijedio je period širenja proizvodnje u područja radiotehnike, elektroakustike, signalizacije, mjerne elektronike i vojne opreme. Međutim, ovo širenje proizvodnje u više smjerova vrlo brzo je rezultiralo dijeljenjem funkcionalnih proizvodnih pogona Pupina na samostalne tvorničke pogone, a Pupin je ostao primarno orijentiran na telefoniju. U suradnji sa stranim telekomunikacijskim tvrtkama (američki GTE, talijanski Italcom, francuski Alcatel, njemački Siemens) formirana su zajednička poduzeća za proizvodnju različitih telefonskih centrala uglavnom za domaće tržište. Od 1950-tih do 1990-tih godina Pupin je prošao kroz mnoga funkcionalna, proizvodna i politička restrukturiranja. Već 1958. godine spojen je s beogradskim tvornicama Nikola Tesla i Avala u zajedničko poduzeće Belind (Beogradska elektronska industrija), da bi tri godine kasnije Belind  i RR Zavodi – Niš bili spojeni u „Elektronsku Industriju“ (EI Niš) gdje ime Pupin pravno prestaje postojati. U 1970-tim godinama slijede velike političke reorganizacije tadašnjih poduzeća pa Pupin ponovno postaje pravni subjekt u okviru tadašnjeg beogradskog ROT-a (Radna Organizacija Telekomunikacije). U 1990-tim godinama raspadom tadašnjih “organizacija udruženog rada” slijedi transformacija Pupina u današnje holding poduzeće pod nazivom Pupin Telecom AD, kojemu je i dalje glavnina proizvodnje orijentirana na suvremene (žične) telekomunikacijske i signalizacijske uređaje i opremu.

Ukoliko pretražujemo proizvode tvornice Pupin iz prošlog stoljeća to će mahom biti telefoni i telefonske centrale što i jesu glavni proizvodi ovog poduzeća tijekom čitavog postojanja. Ako slijedimo povijest tvrtke zaključujemo da ostali elektronički uređaji (radio uređaji, mjerni instrumenti i slično) sa oznakom Pupin mogu biti iz razdoblja cca 1950-1962. godine, tako da vrlo vjerojatno oznaka na našem osciloskopu TIP KO 7-2/59 upućuje na 1959. godinu kao godinu proizvodnje.

Na kućištu također nalazimo naljepnicu Remontnog zavoda Travnik koji je formiran 1951. godine primarno za remont sredstava veze bivše JNA. Možemo zaključiti da se ovaj osciloskop koristio u nekoj vojnoj tehničkoj ili servisnoj radionici.

Komponente su montirane pločicu sa lemnim ušicama (bez tiskanih veza). Unatoč tome konstrukcija izgleda vrlo uredno, a to se najviše može zahvaliti upotrebi samo pet elektronskih cijevi koje ne zahtijevaju veliki broj vanjskih elemenata.

Osciloskop Pupin je kao što vidimo vrlo jednostavan cijevni osciloskop sa osnovnim kontrolama koji nije namijenjen za neko precizno mjerenje već prvenstveno samo za prikaz valnih oblika izmjeničnih napona do najviše 50 kHz. Iako nismo pronašli nikakve podatke ni dokumentaciju za ovaj osciloskop ipak možemo izvesti neke zaključke na osnovu ugrađenih komponenti. Osciloskop se bazira na ukupno pet elektronskih cijevi: tri komada ECH 21 i dva komada 6X5. Također nalazimo i dvije poluvodičke diode oznaka OA 81.

Elektronska cijev ECH 21 je kombinacija triode i heptode koja se pojavila na tržištu u 1940-tim godinama i bila je primarno namijenjena za upotrebu kod radio prijemnika (mješači, oscilatori i krugovi automatske regulacije pojačanja). Za grijanje joj je potreban standardni napon 6,3V/0,33A, a maksimalni radni anodni napon je 250V za sekciju heptode i 100V za sekciju triode. Nalazimo je u brojnim (uglavnom radio) uređajima proizvedenim u razdoblju od početka 1940-tih do sredine 1960-tih godina. Od tri elektronske cijevi ECH 21 koje smo zatekli u našem osciloskopu dvije imaju oznaku Philips, a jedna je domaće proizvodnje iz RR Zavodi – Niš. Philips je počeo proizvoditi elektronske cijevi još od 1920-tih godina pod najčešćim brandom Miniwatt, a RR Zavodi – Niš su prve serije elektronskih cijevi proizveli  1951. godine. Vizualno se mogu uočiti neke razlike u materijalima te vanjskoj i unutrašnjoj konstrukciji između sve tri elektronke ECH 21. Posebno je zanimljiva razlika između Philipsovih elektronki gdje jedna ima oznaku brenda Miniwatt, a druga je bez takve oznake.

Elektronske cijevi ECH 21 proizvođača RR Zavodi Niš i Philips porijeklom su iz različitih tvornica (serija, proizvođača) te se uočavaju i određene razlike u njihovom dizajnu.  

Preslika iz knjige “Priručnik za elektronke” autora Alfreda Židana iz 1954. godine.

Preslika iz Philipsovog kataloga elektronskih cijevi iz 1959. godine.

Elektronska cijev 6X5 je ispravljačica napona (dvostruka dioda), prvi put se pojavila 1936. godine i zadržala u upotrebi do sredine 1960-tih godina. Za grijanje joj treba 6,3V/0,6A a kad radi kao punovalna ispravljačica možemo joj dovesti maksimalni napon od 325V po anodi i trajno opteretiti sa strujom od najviše 70 mA. Na našim elektronkama 6X5 stoje oznake američkog dobavljača K-R Tubes Inc. koji dakle nije bio proizvođač već samo distributer elektronskih cijevi drugih proizvođača (npr. RCA).  Ovu oznaku ne treba miješati sa češkim proizvođačem “KR Audio” koji od 1992. godine proizvodi moderne elektronske cijevi za audio uređaje i cijevna audio pojačala.

Germanijsku diodu OA 81 (90V/50mA) možemo naći u različitim elektroničkim uređajima od sredine 1950-tih do sredine 1970-tih godina.

Osciloskopska cijev ima promjer 7 cm (3″) i vjerojatno se radi o DG 7-6 (Philips) ili nekom sličnom tipu.

Na osnovu ovih elemenata kao i na temelju iskustava koje imamo iz naših prijašnjih objava vezanih uz cijevne osciloskope možemo sa priličnom sigurnošću izvesti osnovnu blok shemu osciloskopa Pupin.

U krugovima horizontalnog i vertikalnog pojačala upotrijebljena je po jedna elektronska cijev ECH 21 kod kojih sekcija triode radi kao pretpojačalo, a sekcija heptode kao pojačalo snage. Kod treće elektronke ECH 21 sekcija heptode radi u krugu podesivog RC oscilatora pilastog napona za vremensku bazu, a sekcija triode je i krugu sinkronizacije okidanja vremenske baze sa frekvencijom ulaznog napona koji se ispituje kako bi se dobio miran prikaz signala na osciloskopskoj cijevi. Osim ove interne sinkronizacije moguće je koristiti i sinkronizaciju nekim vanjskim signalom koji dovodimo na priključnice za horizontalni ulaz. Oscilator vremenske baze također šalje sinkronizirani signal za gašenje (zatamnjivanje) povratnog snopa elektronske zrake (impuls negativnog napona na prvu rešetku g1 osciloskopske cijevi) kako ne bi ostajao trag povrata elektronske zrake s kraja na početak ekrana. Neki jednostavni osciloskopi koji imaju samo jednu triodu u krugu oscilatora vremenske baze zbog uštede dodatne elektronske cijevi nemaju ovaj sklop za gašenje povratne zrake te je ona vidljiva na oscilogramu – vidi objavu Osciloskop Precision Paco S-51.

U krugu ispravljanja napona napajanja imamo dvije elektronske cijevi 6X5. One trebaju osigurati do +250V za maksimalne anodne napone i oko 800V razlike potencijala između katode i anode na katodnoj osciloskopskoj cijevi (CRT). S obzirom da se na svaku ispravljačicu može dovesti maksimalni izmjenični napon od 2 x 325V na izlazu ćemo dobiti ispravljeni napon od cca 400V. Stoga je najzgodnije jednu ispravljačicu spojiti za punovalno ispravljanje i dobivanje pozitivnog napona +400V, a drugu ispravljačicu zbog zajedničke katode možemo spojiti samo za poluvalno ispravljanje (anode spojene zajedno) i dobivanje negativnog napona -400V. Pozitivni napon preko odgovarajućih otpornika za pad napona koristi se za anodne napone elektronki ECH 21 i za anodni napon CRT-a. Negativni napon se dovodi na katodu CRT-a čime se postiže potrebna razlika potencijala od 800 V (+400V i -400V). Osim ovog načina dobivanja razlike potencijala od 800V za CRT, također obje ispravljačice mogu raditi u punovalnom režimu ispravljanja za dobivanje dva pozitivnih napona od 400V, tako da u serijskom spoju dobivamo ukupni napon od +800V koji se dovodi na anodu CRT cijevi dok je katoda uzemljena. Brzim pregledom vidimo da u našem slučaju anode elektronki 6X5 nisu nigdje kratko spojene već vode na izvode transformatora. To znači da se koristi zadnje opisani sistem dobivanja napona +800V serijskim spojem dva izvora od +400V. Obično se u krugu napajanja katodnih osciloskopa koristi jedna standardna ispravljačica za izmjenične napone do 350V i jedna visokonaponska ispravljačica (do 1200V ili više) za negativan napon katodne cijevi, no kod malih katodnih cijevi do 3″ gdje su dovoljni naponi do 800V moguće su i opisane kombinacije sa dvije standardne ispravljačice. Kao što se vidi na slikama, pored mrežnog transformatora montirana je prigušnica i četiri dvostruka elektrolitska kondenzatora za filtriranje ispravljenih pozitivnih i negativnih napona. Bolji LC filtar sa prigušnicom koristi se samo kod filtriranja anodnih napona, dok je za negativni napon CRT-a zbog potrebne vrlo male struje dovoljan jeftiniji RC filtar. Dvije poluvodičke diode OA81 vrlo vjerojatno ispravljaju napon sa posebnog namota transformatora tako da se dobiju odgovarajući negativni prednaponi rešetki (bias) za ispravan rad elektronskih cijevi.

Osciloskop Pupin sadrži samo pet elektronskih cijevi, no tri elektronke ECH 21 su zapravo dvostruke elektronske cijevi. Upotreba triju istih dvostrukih elektronski umjesto šest različitih zasebnih cijevi svakako pojednostavljuje shemu, montažu i servis takvog osciloskopa, a pogotovo ako tome pribrojimo i dvije potpuno iste ispravljačice u krugu napajanja. U osciloskop su ugrađene komponente od više domaćih proizvođača: Iskra (Slovenija), RIZ (HRvatska), RR Zavodi (Srbija), a također i stranih: Philips (Nizozemska), K-R Tubes (SAD), Kapsch (Austrija), dok otpornicima zvučnog imena OPHIDIA nismo uspjeli ući u trag. Sigurno je da i sama elektronička shema osciloskopa Pupin nije bila u potpunosti plod domaće pameti već se radi o više ili manje prilagođenoj shemi stranih proizvođača koji su već značajno napredovali u konstrukciji osciloskopa (Philips).

Na testu se naš primjerak osciloskopa pokazao ispravnim, no uočeno je oštećenje fosfora katodne cijevi u središnjem dijelu ekrana po horizontali. Ovo je posljedica toga što je osciloskop stajao dugo uključen bez ulaznih testnih napona (horizontalna crta) sa visokim intenzitetom osvjetljenja. Tako je s vremenom konstantno jarko osvijetljeni fosforni sloj izgorio. Intenzitet svjetlosti osciloskopskog traga treba uvijek držati na minimumu (onoliko koliko je dovoljno za jasni prikaz), a ukoliko se osciloskop ne misli koristiti duže vrijeme svakako ga je najbolje isključiti. No moguće je da je ovaj osciloskop služio za kakav kontrolni prikaz signala u sklopu nekog sistema koji je bio pod stalnim pogonom tako da je s vremenom fosfor na najviše osvijetljenom dijelu ekrana (kroz godine neprestanog rada) morao jednom propasti.

Iako su ovakvi osciloskopi predviđeni za prikaz signala frekvencije do nekih 50 kHz, mi smo na našem primjerku mogli prikazati sinusni signal od čak 500 kHz uz pojačanje dovoljno da amplituda signala bude vidljiva na maksimalnom vertikalnom otklonu. Nakon ove frekvencije pojačanje vertikalnog pojačala počinje značajno opadati (također raste i izobličenje), no još uvijek se mogu jasno pratiti i lako sinkronizirati sinusni signali frekvencija sve do 2 MHz. U nekim daljnjim testovima mogli bi izmjeriti ulaznu osjetljivost osciloskopa i druge podatke, no da bi ti podaci bili relevantni prvo bi trebalo čitav osciloskop elektronički restaurirati (zamjena elektrolita, provjera elektronskih cijevi i ostalih komponenti), a za to bi osim vremena i novaca dobro bilo imati i originalnu elektroničku shemu te pripadajuću servisnu dokumentaciju. Dok to ne nabavimo, ostavljamo naš osciloskop kao podsjetnik da tvornica Pupin nije proizvodila samo telefone i telefonske centrale već i razne druge elektroničke uređaje, barem u tom kratkom razdoblju dok politika toga vremena nije odlučila drugačije 🙂