reparatie spectrumanalyzer tektronix 496 (Toestel of techniek)

door loek , Exloo (Drenthe), 06-04-2014, 12:27 (3890 dagen geleden)
Gewijzigd door loek, 06-04-2014, 12:43

Hallo forum lezers,

Eindelijk was het zo ver na maanden wachten kon ik op 1 maart 2014 de op marktplaats gekochte spectrum-analyzer type 496 van Tektronix in ontvangst nemen. De vorige eigenaar had de analyzer nog een tijd nodig gehad voor de reparatie van een ander apparaat.

Nu heb ik niet echt een dergelijk apparaat nodig. Ik koop zoiets om er mee te experimenteren en ben ook een beetje gek op meetapparatuur.

Maar helaas na 1 uur er mee gespeeld te hebben zakte het beeld langzaam naar de onderkant van het scherm en verdween daarna totaal. Na een uur uit staan was er weer beeld echter nu ging het beeld al na 10 minuten weg.

Ik ben er van overtuigd dat de vorige eigenaar dit niet wist. Hij had hem bij overhandigen nog even gedemonstreerd en toen was alles goed.

Het zijn nu eenmaal oude apparaten en er kan veel in stuk gaan. Maar ja zo vlak na de aanschaf is toch wel jammer.

Het signaal was nog wel zichtbaar als het digitale geheugen werd uitgeschakeld.

Het digitale geheugen is zeer handig in gebruik omdat bij zeer hoge resoluties, de frequentie zwaai zeer langzaam gaat. Wil je dan een totaal beeld zien dan heb je of een trage fosfor laag nodig of een digitaal geheugen.

Er zat dus geen fout in het HF deel, maar in de presentatie via het digitale geheugen. Dat sluit al een heleboel onderdelen uit die defect kunnen zijn.

Het digitale geheugen is op twee printkaarten uitgevoerd. Één voor het horizontale deel en één voor het verticale deel. Dus een moment/punt opgeslagen in het horizontale deel heeft ook een moment/punt in het verticale deel.

Door dit zo apart op te slaan zijn er allemaal mogelijkheden om signalen van elkaar af of op te tellen. Ook is het bijvoorbeeld mogelijk om de maximale waarde vast houden en te vergelijken met een vorige sweep, etc.

Tijdens het optreden van de fout zag je dat er horizontaal nog wel zaken werden opgeslagen en weergegeven (o.a. de cursor). Dus de fout moest zitten in het digitale verticale geheugen.

Voor dat het signaal op het beeld verschijnt zijn in het kort de volgende schakelingen doorlopen:
De frequentie van het ingangssignaal is maximaal 1,8GHz en wordt via mixers en filters aangeboden om op de afbuigplaten van de beeldbuis te zetten. Uiteindelijk is dit signaal daarna niet meer HF te noemen.
Het is nog wel een analoog signaal en als gekozen is voor niet digitaal , dan gaat dit signaal direct naar de afbuig versterkers van de beeldbuis.

In de stand digitaal storage wordt dit signaal eerst digitaal gemaakt met een A/D omzetter en daarna opgeborgen in een digitaal geheugen. Om het opgeslagen signaal weer te kunnen weergeven op de beeldbuis, moet het weer analoog gemaakt worden met een D/A omzetter.

Er is dus bijvoorbeeld een situatie mogelijk waarbij er langzaam nieuwe informatie wordt opgeborgen door een langzame sweep. En dat er met een hogere snelheid het vorige signaal uit het geheugen op de beeldbuis geplaatst wordt.

Deze gehele afhandeling wordt door een Tektronix custom chip uitgevoerd. Als dat IC stuk is dan heb je echt een probleem omdat deze niet meer te koop zijn. Zie het grote IC op de print waar het verticale digitale geheugen wordt afgehandeld.

Om een goede foutanalyse te kunnen maken moet je voor metingen goed bij de onderdelen kunnen komen.

Daarvoor moet je extender kaarten hebben. De originelen zien er zo uit:

Helaas zijn deze zeer duur te koop op E-bay. De extenders zoals hierboven is verkocht voor 330 dollar. Daar komen dan nog de verzendkosten en invoer rechten bij.

Er zijn ook nieuwe nagemaakte maar deze kosten ook al 110 dollar exclusief verzenden.

Ik had extenders nodig en na diverse onbeantwoorde oproepen op verschillende forums heb ik maar besloten om zelf iets te maken.

De contactafstand is 0.15 inch en de pendikte was 0,6 mm. Connectoren met deze maten zijn niet te koop. Ik heb werkelijk op alle plaatsen en verkoop sites gezocht.

Dus toen maar zelf connectors gaan maken. Als basisvoor de female waren buisvoetjes van “printkaart headers” te gebruiken. Dit zijn wat uitvoering betreft dezelfde als de bekende buisvoetjes voor IC. Echter de pen/gat maat is groter.

Deze buisvoetjes moet je eerst oogsten door het isolatiemateriaal er af te knippen.

Als “male” heb ik “ print headers” gebruikt met vergulde pennen.

Deze moet je ook oogsten door ze uit de isolatie te duwen.

Totaal had ik nodig:
Twee connectoren met 24 pennen male en female
Één connector met 12 male en female .
Dus totaal 60 male en 60 female pennen/busjes

Het lijkt zo simpel gewoon wat gaatjes boren op de juiste afstand. Maar na diverse pogingen lukte het niet om de gaatjes precies op maat en recht te krijgen. Ik moet alles uit de hand doen met een dremel omdat ik helaas geen kolomboormachine heb.

De zelf gemaakte connectoren moeten zeer precies zijn immers anders verbuig je de originele pennen op het moederboard van de spectrum analyzer. Of je verbuigt de contacten van de printkaart.

Gelukkig heeft een mede hobbyist (Ben Koks) wel de skills en apparatuur om chirurgisch te boren. Ben heeft een aantal strookjes gemaakt met gaatjes voor de male en female.

In eerste instantie was ik van plan om de extenders na te bouwen volgens het origineel. Nadat er één gereed was, kwamen de volgende problemen.

De onderlinge afstand van de drie connectoren luistert zeer precies. Ook is er nauwelijks ruimte om de zelfgemaakte connectoren te monteren op een houder.

Uiteindelijk heb ik toen maar besloten om een houder met famale te maken. Via de houder kunnen de famale connectoren per stuk op het moederboard gedrukt worden. De male zijn verbonden met draden en kunnen dan per stuk op de printkaart gedrukt worden.

Hé hé eindelijk na bijna een maand kon ik vandaag (2 April) gaan analyzeren/meten waar de fout zat. Door de draden van de extender kunnen er wel afwijkingen ontstaan , echter voor analyse is dit geen probleem. Voor de afregel procedure zijn alle instelpotmeters te bereiken zonder gebruik te maken van een extender.

Uiteindelijk blijkt de fout in de D/A omzetter te zitten, daar zit een comparator IC de LM318. Deze verloopt na een tijd en er komt dan de volledige -15 Volt uit. Een klein beetje koud spray op alleen dat IC en het werkt weer. Bij andere IC had koelen geen terug komst van het signaal tot gevolg dus dat IC moet wel stuk zijn.

Na vervanging blijft het apparaat goed werken. Hierna nog wat afregelingen uitgevoerd zodat de weergave zonder geheugen gelijk is aan die met geheugen.

Wat een lang verhaal hé ik hoop dat jullie het toch leuk gevonden hebben om dit te lezen.

Met vriendelijke groet,

Loek