Hallo forumlezers,

Twee jaar geleden heb ik op de lichtmisbeurs een defecte frequentie teller gekocht van het merk EIP type 331. In 2014 had ik ook al een ,op hetzelfde principe gebaseerde, teller gekocht en ook op de lichtmis beurs. Dit type was de EIP 351. Deze was ook defect en heb ik kunnen repareren voor belangstelling zie het verslag op dit forum
http://www.transistorforum.nl/forum/index.php?id=22156

Het verschil tussen de EIP 331 en EIP 351 is dat de EIP331 van af 850MHz tot 18 GHz kan tellen en de EIP351 heeft meerdere ingangen en kan daarmee vanaf 20 Hz tot 18 GHz meten.
Hieronder de foto van de EIP331

Waarom koop je dan zo iets als je er al een werkend heb?
Op deze vraag kan ik eigenlijk maar één antwoord geven, voor de uitdaging of ik hem kan repareren. Maar zeker niet omdat ik dit apparaat nodig heb.

Uiteindelijk heeft deze reparatie totaal zeker twee jaar geduurd. Ik ben er natuurlijk niet constant mee bezig geweest. Maar toch regelmatig weer even naar gekeken en wat opgelost en dan weer weg zetten en dan weer wat meten , etc.

Hierbij het volledige verslag:
Bij het voorzichtig opdraaien van de netspanning (ook lamp in serie) en het controleren van de voedingsspanningen bleek al snel dat er een elco van 28000 uF in de voeding totaal geen capaciteit had.

Dat was dus een eenvoudige reparatie daarna waren wel alle voedingsspanningen in orde maar er werd geen frequentie geteld.

Dit type frequentie tellers werkt op het zogenaamde hetrodine principe. In het eerder reparatie verslag heb ik dit principe al beschreven. Dus wat nu volgt is een klein stukje herhaling.

Het aangeboden signaal wordt via een mixer gemend naar een andere lagere frequentie .
Van het aangeboden signaal wordt eigenlijk alleen de laatste 25 tot 275 MHz geteld. Het overige deel is door middel van modulatie en detectie in blokken van 200 MHz geteld en dit aantal blokken wordt in het display opgeteld.
Dus stel je bied een frequentie aan van 1001 MHz (1,001GHz) dan zijn de eerste 4 blokken van 200 MHz geteld en de “echte” teller heeft 201 MHz geteld . Dit resulteert dan op het display in de waarde 1001 GHz.

Het voordeel is dus dat de “echte” teller maar van 25 tot 275 MHz moet kunnen tellen ook al bied je bijvoorbeeld 12,035 GHz aan.

Hoe worden nu die blokken van 200 MHz geteld?
Hiervoor wordt gebruik gemaakt van modulatie . En daarna door middel van filteren zorgen dat alleen het signaal doorkomt dat met de zogenaamde “echte” teller verwerkt wordt. De modulatie frequentie wordt in stappen van 200 MHz verhoogd. De start frequentie is 800MHz en deze frequentie is altijd lager dan het ingang signaal. Dus stel er wordt 850 MHz aangeboden dan is de modulatie frequentie 800 MHz en het signaal, na modulatie, voor de “echte”teller is dan 50MHz (850-800). Bij aanbieden van bijvoorbeeld 12,35 GHz zal de modulatie frequentie 12,20 GHz zijn. En het signaal voor de “echte”teller is dan 150MHz (12,35- 12,20).

De nauwkeurigheid bij een normale frequentie teller wordt bepaalt door een tijdbasis welke bepaalt hoe lang de ingangsfrequentie geteld wordt (Gate). Bij de frequentieteller met het hetrodine principe wordt voor wat betreft het zogenaamde “echte”teller deel ook de nauwkeurigheid bepaalt door de tijdbasis (Gate). Deze tijdbasis bestaat uit een kristal oscillator van 10 MHz in een oven.

Om ook dezelfde nauwkeurigheid te krijgen bij het bepalen van het aantal blokken van 200MHz wordt ook daar alles afgeleid van het 10 MHz kristal oscillator.

Als eerste wordt van de 10 MHz oscillator een 200 MHz signaal opgewekt . Dit 200 MHz signaal wordt weer in via een COMP GENERATOR met een “STEP RECOVERY DIODE” omgezet naar een harmonische spectrum met lijnen van 200 MHz. Het spectrum gaat van 200MHz tot 18GHz. De eerste frequentie die gebruikt wordt is 800MHz .

Hoe wordt bepaalt welke harmonische gebruikt moet worden als modulatie frequentie?
De juiste modulatie frequentie wordt bepaalt door een detector. Als een goed telbaar signaal aanwezig is voor de “echte “ teller geeft deze detector een digitaal signaal af. Dit gebeurt dus met een signaal tussen de 0 en 275 MHz.

Stel er staat 12,35 GHz op de ingang en de frequentie teller begint bij een modulatie frequentie van 800MHz. Na de mixer staat er dan een signaal van 11,55GHz (12,35GHz-800MHz). De detector geeft aan dat dit geen bruikbaar signaal is en de control logica verhoogd de modulatie frequentie met 200 MHz. Dit gaat net zo lang door tot dat de modulatie frequentie in dit voorbeeld de waarde 12,20 GHz heeft immers uit de mixer komt dan de waarde 150 MHz.

Hoe wordt de modulatie frequentie verhoogd?
In het vorige verhaal hadden we na de comp generator een spectrum met lijnen van 200 MHz tot 18GHz. Deze lijnen worden via een zogenaamd YIG filter aangeboden aan de mixer als modulatie frequentie. Dit YIG filter laat dus één spectrum lijn door
Eenvoudig omschreven werkt een YIG filter door verandering van een magnetisch veld.

Dus elke keer als de detector een niet bruikbaar signaal waarneemt wordt het magnetisch veld van het YIG filter veranderd zodat een volgende spectrum lijn als modulatie frequentie aangeboden wordt.

Is eenmaal een bruikbaar signaal gedetecteerd dan zal de teller bij een kleine frequentie veranderingen op deze spectrum lijn blijven staan.

Is de verandering van de ingang frequentie te groot , dus de detector ziet een niet meetbaar signaal, dat dus buiten de 25 tot 250MHz ligt, dan begint de hele meting vanaf 800 MHz opnieuw. Hieronder zie je een vereenvoudigd blokschema .

Na wat meten was duidelijk dat er geen signaal uit mixer komt. Op onderstaande foto zie je de mixer .

In deze mixer zit een diode een spoeltje en een condensator.
Het schema ziet er volgens onderstaand schema uit, waarbij aan de linker ingang het te meten signaal komt:

Dit zijn allemaal zeer speciale onderdelen omdat ze geschikt moeten zijn tot frequenties van 18 GHz.
Met een simpele ohmmeter kon je ook meten dat de diode defect was.

Op onderstaande foto zie je alle onderdelen van de mixer

De overige foto’s van de mixer zijn gemaakt met een microscoop

Hieronder zie je de originele dioden

Hieronder zie je de spoel

De diode heb ik vervangen door een SMD type (BAT 1503W) waarbij je wel rekening moet houden dat dit absoluut niet de juiste vervanger is. Mechanisch klopt het al niet met het origineel. En dat zal de eigenschappen voor wat betreft de ingang gevoeligheid bij hogere frequenties zeker beïnvloeden. Toch viel het eindresultaat mee. De teller begon te werken en tot 6 GHz had ik goede resultaten.

Nu kwam een digitaal foutje naar voren. Het cijfer op het display van de 1 KHz aantallen leek soms te blijven “hangen” .

Om dit probleem te begrijpen moet je eerst weten dat de naam “echte” teller zoals ik dit in de uitleg genoemd heb bestaat uit een aantal tel decaden van gedeeld door tien die achter elkaar zitten. De eerste decade is dus een ECL IC met nummer SP86637B. Dit IC krijgt dus als ingang signaal een frequentie van 25 tot 275MHz. De BCD uitgang van dit IC stuurt het cijfer 1 KHz eenheden aan. Door de gate time wordt bepaalt dat dit ook de 1KHz eenheid is. Deze frequentieteller kan dus niet tellen met een hogere resolutie dan 1KHz.

Het leek er op dat de uitgangen waar dit IC op aangesloten was tijdens een reset niet naar nul gingen. Ik heb dit probleem ook voor gelegd op dit forum

http://www.transistorforum.nl/forum/index.php?id=57993

Ook ging de zelf test niet goed. Om deze problemen te kunnen onderzoeken moest je ook kunnen meten op de insteek printen. En daarvoor had je een extender kaart nodig.

Ik had ook geen schema van het type EIP331 maar wel van het type EIP351. Tot nu toe kon ik dit schema wel gebruiken maar je komt wel steeds afwijkingen op de printen tegen.

De genoemde fouten zaten volgens mij dus allemaal op de eerste print van de zogenaamde “echte” teller. In de uitleg van werking zie je dat de “echte” teller van af 25 tot 275 MHz moet tellen. Het eerste tel IC dat maximaal 275 MHz moet kunnen tellen geeft ook het 1 KHz cijfer weer. Dit IC was van het type ECL met nummer SP86637B

De overige cijfers worden door de andere printen verzorgd en zijn normale TTL type.

Een extender was niet te koop op internet en als dat wel het geval zou zijn dan moet je er veel voor betalen.
Ook een oproep op dit forum had niet het gewenste resultaat. Het gemene is dat de connector een zeer kleine afwijkende maat heeft ten opzichte van de meest gangbare.

Het lijkt er dus op dat een connector geschikt is , maar uiteindelijk is hij toch niet bruikbaar.

Nu zat op de moeder print nog een lege connector deze heb ik gebruikt.

Van een van een HP extender zijn de dubbelzijdige vergulde contacten afgezaagd

Na plakken op de juiste afstand is deze extender gemaakt:

Om goed te kunnen bepalen waar wat fout ging heb ik van de eerste tel print een schema gemaakt.

Op een foto van de print staan de zelf gegeven/bedachte nummers op de onderdelen.

Uiteindelijk zijn er twee weerstanden en een zener dioden gevonden die defect waren.

Het blijven “hangen” van het cijfer dat uit het ECL-IC SP8637B komt was nog niet opgelost. Dus mijn (achteraf foute) conclusie was dat dit door dit IC kwam. Het was van het type ECL en ook op de logicanalyzer zag je duidelijk dat na een reset de uitgangen niet naar nul gingen. Maar na 2 “nieuwe” IC gekocht te hebben bleek de fout nog steeds aanwezig.

Uiteindelijk was de oorzaak een te lage voeding spanning op dit IC. Het moest -5,2V zijn en het was 5,0V. Ik had wel een paar keer gezien dat deze spanning iets afweek maar steeds gedacht dat kan het niet zijn. Maar nogmaals lezen van de specificaties waarbij werd gewezen op de verhouding van een aantal spanningen in relatie met de reset ging er een lichtje branden.

Nu werkte de teller goed en kon de eind controle worden uitgevoerd. Uit het verhaal van de werking kan je opmaken dat het magnetisch veld in het YIG filter belangrijk is voor de werking van de teller. Om in alle situaties de juiste spectrum lijn te krijgen is per groep een instelling mogelijk die dus het magnetisch veld kan instellen. Ook kan het niveau van de spectrum lijnen per groep ingesteld worden. Dit zijn dus veel instel potmeters.

Om dit goed te kunnen doen moet je de juiste service documentatie hebben. Twee jaar geleden was de documentatie van dit apparaat al te koop via E-bay in Engeland. Toen wilde verkoper niet zakken in prijs. Gedurende deze twee jaar heb ik het nog wel een paar keer geprobeerd maar de prijs bleef gelijk.

Een paar weken geleden toch maar bezweken en de documentatie gekocht. Het apparaat is nu volledig afgeregeld en werkt goed. Maar ja ik had er al één met meer mogelijkheden?
Toch wel blij dat het gelukt is ,

Met vriendelijke groet,

Loek