502 Dual Beam Oscilloscope

Tektronix 502 Dual Beam Oscilloscope

Das Tektronix 502 ein niederferquenz Zweistrahl Oszilloskop gebaut etwa Anfang der sechziger Jahre. Es besitzt jeweils für jeden Kanal eigene Vertikalablenkplatten, deshalb ist kein alternierender oder Chopper Betrieb notwendig um zwei Kanäle darzustellen, bei langsamen Zeitablenkungen hat das Vorteile. Die Zeitbasis ist gemeinsam. Das gezeigte Gerät ist leider defekt, es fehlt außerdem ein Knopf im unteren Kanal. Das besondere an diesem Röhrenoszilloskop ist der weite vertikale Bereich der echten Differenzverstärker, von 20 Volt/cm herunter bis zu 200 µV/cm. Die hohe Empfindlichkeit und die definiert konstante Eingangsimpedanz macht ihn interessant für Messungen an kleiner Amplitude - Audiosysteme, Medizintechnik, Meteorologie u.v.m. Gleichzeitig ist er in Maßen unempfindlich gegen hohe Eingangsspanungen. Für die hohe Empfindlichkeit liegt die Bandbreite in den kleinsten Meßbereichen in der Größenordnung 200 kHz, wobei das für viele Anwendungen genügt, die geringe Bandbreite hat manchmal aber auch einen Vorteil: hohe Strahlschärfe. Trotz allem, das Gerät ist defekt, es ist mir nicht gelungen es zu reparien. Der Hochspannungstransformator schlägt über, das Selbstwickeln eines neuen Transformators ist gescheitert - Eins zu Null für das Gerät. Das hat eine Nachfolger das 502A.

The Tektronix 502 a Dual Beam oscilloscope built about at the beginning of the sixties. This low frequency scope possesses in each channel a vertical deflection plates, there is no alternating or Chopper mode necessary, advantage under low sweeping rates. The time base is common used. The device shown is unfortunately defective, it is missing a button in the lower beam. The special at this tube oscilloscope is the wide input voltage range of the differential amplifiers down, from 20 Volt/cm up to 200 µV/cm. High sensitivity and constant input impedance makes it interesting for measurements of low amplitude - audio systems, medical technology and meteorology. It is insensitive to resist high input voltages. Bandwidth in the order of magnitude 200 kHz at most sensitive range 200 µV/cm, whereby for many applications is sufficient, the small range has sometimes in addition, an advantage: sharp and clear beam without the higher input amplifier noise of high bandwidth amplifiers. Despite everything, the equipment is defective, I could not repair it. The high voltage transformer has sparks, my do it yourself spare part transformer unfortunately failed. There is an newer model 502A.

Zweikanal Differenzverstärker mit 200 µV/DIV. Der 502A hat sogar 100 µV/DIV und höhere Bandbreite. Two Channel differential amplifier with 200 µV/DIV. The 502A has even 100 µV/DIV and higher bandwidth.	Zeitbasis und Trigger Time Base and Trigger	Das Gerät ist kaputt, das ist noch alles was an Strahl ankommt, er läuft bei langsamen Ablenkungen nicht als Punkt. Failure, beam appears not as spot at low sweeping rates.	Die Widerstandsreihe gehört zum Triggergenerator.

Unten rechts ist der Hochspannungstrafo zu sehen, er wird gespeist über einen 60 Hz Hartley Oszillator mittels Pentode und einer Doppeltriode als Regelverstärker. Der Trafo ist leider defekt, er schlägt durch, der Funkenschlag ist deutlich zu hören und in etwa 7ms Sekunden Abständen bricht die Sekundärspannung ein, mehr als 1500 Volt können sich nicht lange halten, 2900 Volt sollten es sein. Auf dem Bild fehlt die Schutz und EMV Abdeckung aus Aluminium. Die drei Glasröhren sind Hochspannungsdioden mit einer Sperrspannung von etwa 8000 Volt. Sie besitzen eine 1,2 Volt Heizung. Der Heizstrom ist abgegriffen vom jeweils halben Fluß des E-Kerns.

Down right the high voltage transformer, driven by an 60 cycles per second  Hartley oscillator using an pentode and a double triode control amplifier. The transformer is unfortunately defective, the spark noise is clearly to be heard and every 7ms breaks the secondary voltage to zero. Transformer reaches a maximum of 1500 V and can't hold this voltage for a long time. Normally it should be 2900 V. The photo don't show the safety and EMI cover aluminum. The three glas tubes are high voltage rectifier diodes with an 1.2 volts heater.

Netztransformator und Elektrolytkondensatoren, die sollten sicherlich nach den langen Jahren auf Kapazität und ESR getestet werden. Die rechte obere AEG Röhre und die Pentode daneben bildet den aktiven Teil des Hartley Oszillators, der den HV Tranformator treibt. Im Original ist nicht die ECC82 verbaut sondern ein vergleichbarer amerikanischer Röhrentyp. Die Pentode daneben wird im Betrieb sehr heiß.

Power transformer and electrolytic capacitors, they should be checked for capacity and ESR after this long time of use. The right upper AEG tube and the pentode beside it forms the active part of the Hartley oscillator, which drives the high voltage tranformer. In the original scope there is no ECC82, but a comparable American type of tube. The pentode beside it becomes very hot.

Die Stromversorgung bestehend aus einer 485 V, 350 V, 100 V, -150 V und einer 6,2 Volt Versorgung. Es ist unschwer zu erkennen und müßig zu erwähnen: dies sind lebensgefährliche Spannungen es ist darauf hingewiesen, nur fachkundige Personen sollten die Gehäuse öffnen und darin arbeiten. Die 485 V sind ungeregelt, die -150 Volt sind geregelt, von dieser Spannung leitet sich im Gerät einiges ab, als Referenz dient soweit ich die Schaltung verstanden habe die ganz rechte Röhre 5651, das ist ein Referenzspannungselement, eine Art Glimmstrecke mit definierter steiler Durchbruchspannung, vielen älteren Elektrotechnikern sicherlich sehr gut bekannt. Im Betrieb leuchtet sie großflächig rot. Ganz links befinden sich drei Germanium Transistoren, einer im TO-3 Gehäuse, sowie zwei gesockelte 2N214. Die Halbleiterschaltung sorgt für eine geregelte 6.2 Volt DC Spannung an den Röhren Heizungen. Kann mir gut vorstellen, daß hier Halbleiter verwendet worden sind, da es mit Röhren schwieriger ist DC 6,2 Volt zu erzeugen verglichen mit Transistorschaltungen. Die DC Heizung ist sicherlich ein Tribut an die Rauscharmut in der 200 µV/cm Einstellung des Vertikalverstärkers. Aufgedruckt sind am Chassis auch Löthinweise. Der Lüfter ist in Gummi gelagert, die bereits abgerissen sind , die Welle muß mit einem Tropfen Öl geschmiert sein, der Lüfter ist angenehm leise, das Staubgitter ist aus Aluminium und läßt sich unter einem Wasserstrahl sehr leicht reinigen.

The current power supply consisting of 485 V, 350 V, 100 V, -150 V and 6.2 V. Those are dangerous voltages. Danger: only expert persons should open the housings and work therein. The 485 volts are unregulated. The -150 volts are controled. So far I understand the circuit the tube 5651 works as a reference voltage, like a "zener" element in tube technology. Powered it shines with romantic bright red colour. Left side three germanium transistors for a regulated 6,2 VDC voltage tube heater. I guess that semiconductors were used, because it is more easy with transistors to supply DC 6.2 V compared with vacuum tube circuits. DC heating is surely a tribute to the 200 µV/cm attitude of the vertical amplifier. Printed are solder hints on the chassis. The fan mounting is damaged.

Die Einstellung des Differenzverstärkers, die Röhren sind darunter liegend. Vertical differential amplifier.

Original Transformator aus E-Kernen mit schmalem Wickelkörper. Wachs ist neben Klebeband das Isoliermaterial Original transformer isolated with Pertinax, tapes and wax.	An der Spitze des Schraubenziehers ist ein Loch durch das Pertinax hindurch zu sehen. Die Funkenstrecke hat sich hier ein Loch durchgebrannt. Near the screwdriver a hole is to be seen in the Pertinax. The spark burned a hole through here.	Der selbstgewickelte HV Transformator mit ETD39 Kern und ähnlichem Kernquerschnitt und Luftspalt The selfmade HV transformer with an ETD39 core, similar air gap and dimension as original.

Das Oszilloskop hat nun wieder heller geleuchtet. Allerdings hat das selberwickeln mit dem 0,9mm Durchmesser Lackdraht nichts genützt. Der Trafo schafft zwar nun 500 Volt mehr als vorher stabil zu halten, nur schlägt ein Funke intern wieder durch. Satz mit X war wohl nix. Ist halt doch nicht so einfach Hochspannungstrafos mit Hausmittelchen mal eben schnell mit dem Akkuschrauber aus dem Handlagerbestand selber zu wickeln. Der ETD Kern ist viel zu breit, die Spannung, die sich pro Lage aufbaut ist zu hoch, da nützt das ganze Umwickeln der einzelnen Lagen mit Teflonband (Sanitärhandel) nichts. Soviel Band kann aus Platzgründen gar nicht draufgewickelt sein. Das Original ist wesentlich schmaler gehalten, allerdings war dieses natürlich mit einer Wickelmaschine exzellent geführt, das selberwickeln scheiterte an dem Original aus Platzgründen wegen meiner bescheidenen Wickelkünste. Sogar der Kern ist infiziert, zu sehen am Foto.

The scope beam appears more bright than before. Unfortunately my selfmade transformer was useless 500 volts better than before. An spark arc-over still exists. I've learned it's not easy to coil a high voltage transformer. The used ETD39 bobbin is too wide compared to the original, resulting in an high voltage difference between two coil layers. There is not enough space for enough isolating Teflon tape between the layer. The arc-over happens inside, but for demonstrating that the voltage even reaches the core, see photo below.

Bitte nicht versuchen das gezeigte nachzumachen, die Versuche, wie auch die gesamten Messungen am angeschlossenem Gerät sind lebensgefährlich! Do not copy please. The experiments and the entire measurements on the oscilloscpe are lethal! Danger of life.

Bitte nicht versuchen das gezeigte nachzumachen, die Versuche, wie auch die gesamten Messungen am angeschlossenem Gerät sind lebensgefährlich! Do not copy please. The experiments and the entire measurements on the oscilloscpe are lethal! Danger of life. Ich möchte an der Hochspannung wirklich keinen elektrischen Schlag bekommen. Analoge Oszilloskope mit hoher Bandbreite erreichen teilweise Größenordnung 24 kV durch nachgeschaltete Spannungsvervielfacher. Die im Gerät befindlichen anderen Spannungen, besonders die 485V, aber auch die restlichen können problemlos tödlich sein, da sie aus niederohmiger Quelle stammen. I would like to really get no electric shock at the high voltage. Analog oscilloscopes with high bandwidth achieve order of magnitude 24 kV by voltage multipliers. The other supply voltage as 485V and below can kill easily, they are supplied by low ohmic sources - danger!

Es ist ein schönes Oszilloskop, na ja wenn es dann funktioniert, vielleicht kommt es in den nächsten Jahren zum laufen, die Dringlichkeit es erneut anzugehen ist allerdings sehr gering. Wirtschaftlich sind diese Reparaturversuche überhaupt nicht, der Zeitbedarf ist enorm. Der Gewinn daran ist die Erfahrung, die kann man zum Glück nicht kaufen, die muß man machen.

It is a beautiful oscilloscope, well if it then functions. Perhaps it runs in the next years, the urgency for repairing is however very small. These repair attempts are not at all economical, the time requirement are enormous. The profit is the experience, something you can't buy, you must make.