signature Analyzer Tektronix 308 en HP 5005A (Algemeen)

door loek , Exloo (Drenthe), 28-03-2020, 14:19 (1702 dagen geleden)
Gewijzigd door loek, 28-03-2020, 15:16

Hallo forum lezers,

Hier een verhaaltje over twee signature analysers (SA). Ik heb deze apparaten pas achteraf aangeschaft na de reparatie van de Wandel en Goltermann zender en ontvanger (PS19/SPM19) zoals eerder beschreven op dit forum.
Een SA zou mij een stuk geholpen hebben tijdens de reparatie. Hoewel ik nu geen meetapparaat onderhanden heb waarbij je een SA nodig heb, blijf je er toch naar zoeken. Ik zal eerst beide apparaten kort beschrijven. Daarna beschrijf ik wat signature is en hoe te gebruiken.

Het eerste apparaat is van Tektronix type 308 DATA ANALYZER.

Deze SA geeft alle resultaten weer op een klein beeldbuisje. Je kan dit apparaat ook gebruiken als een (LA) voor 8 kanalen (één byte). Het resultaat bij gebruik als LA kan je hexadecimaal of in signaalvorm weergeven.

Je kan er ook nog een word recognizer op aansluiten. Je kan dan bijvoorbeeld triggeren op een 16 bits word en daarna via de 8 kanalen de status op een punt weergeven.

En natuurlijk kan je ook de signature waarde weergeven deze komt dan in 4 Hex cijfers op de beeldbuis.

Dit apparaat mankeerde eigenlijk niet veel. Het enige , maar wel het vervelendste, was dat de toetsen slecht contact maakten en ook veel denderden. Het was prijs schieten als je wat wilde instellen. Ook bleven sommige toetsen regelmatig vast zitten.

Hieronder zie je het losgehaalde toetsenbord.

De contacten staan in een matrix dus 6 horizontaal en 6 verticaal.

Om de contacten makkelijk te testen heb ik even alle horizontaal doorverbonden en ook alle verticaal doorverbonden. Zo kan je dan met een ohmmeter zonder steeds te wisselen van aansluiting alle toetsen controleren.

De toetsjes bestaan uit een verend transparant plastic deel en een vast grijs plastic deel.

Met het transparante deel worden twee vergulde contactpunten die doorverbonden zijn tegen twee vergulden printsporen gedrukt. Een plastic lipje op het vaste deel van de druktoets veroorzaakt een klik/fixeer moment.

Het vaste deel van de toets heeft aan de onderkant een kleine opening waardoor je de contacten kan zien.

Als eerste is geprobeerd om alle contacten te reinigen door het printje in een badje van isopropanol te leggen. Na droog spuiten (voorzichtig) Was wel verbetering merkbaar maar toch zag je steeds weer wat haperingen.

Bij de tweede poging zijn alle contacten via de kleine opening gereinigd met een stripje papier gedrenkt in isopropanol .

Dus eerst stripje papier in opening steken toets indrukken deze moet dan geen contact maken omdat papier er tussen zit . Daarna voorzichtig het papier, terwijl de toets nog is ingedrukt, terug trekken. Je poetst zo eigenlijk het contact. Dit gaf een zeer goed resultaat dus alle toetsen op deze manier behandeld. Nu was er alleen nog het soms blijven hangen van de toetsen.

Na wat proefjes uitgevoerd te hebben bleek dat als er wat silicone vet aanbracht werd op het lipje, dat voor het klik/fixeer moment zorgde, de toets goed bleef werken. Als silicone smeermiddel is een spuitbus gebruikt (van Action). Dus eerst wat gespoten in een bakje daarna gewacht tot alle vloeistof verdampt was. Er blijft dan iets vloeibaars over ik denk dat de silicone is. Per toets via een tandenstoker iets van deze vloeistof op de lipjes aangebracht.

Hierna dagen gewacht en steeds weer gekeken hoe het toetsenbord werkte. In de praktijk moet nu blijken of de aanpak voldoende is geweest.

Nu de het tweede apparaat deze is van HP type 5005A multimeter.

Dit apparaat geeft alle resultaten via 7 segment display weer.

Het apparaat kan :
Frequentie metingen doen
DC volt meting
Ohm meting
Logisch niveau meting doen (ECL/TTL/MOS)
Signature analyzer meting

Ook hier was een mankement aan. Er zat een onderbreking in het circuit naar de punt van de data probe. De data probe had via een kabel 3 draden (voor de freq/dc en ohm meting) en een coax verbinding voor het data signaal. De coax had een onderbreking en is van het type dat ook in scoop probe wordt gebruikt. Dus dat een kern met heel dun weerstand draad . En totaal ten opzichte van de aarde een zeer lage capaciteit.
Op onderstaande foto zie je een deel van de originele kabel.

Van een bestaande meeraderige kabel zijn alle aders verwijderd zodat de mantel over bleef.
Ik had nog een oude defecte scoop probe daarvan is de coax kabel gebruikt. Samen met 3 nieuwe draden zijn deze in de nieuwe mantel getrokken. Het geheel is wel iets dikker dan het origineel was.
Maar het geheel is goed hanteerbaar.

Helaas zat aan één kant van de coax kabel geen soldeerlip . En dat weerstand draad kan je niet solderen. Om een soldeermogelijkheid te krijgen is gebruik gemaakt van een “pogopin”. Dit soort pinnen worden gebruikt om test conrectoren te maken.

De pinnen zijn 0,64mm dik met daarin weer een verende pin van 0,42mm. Door de verende pin er uit te trekken hou je een busje over waar je de dunne weerstand draad in kan induwen en daarna met een tang op verschillende plaatsen vast te knijpen. De pin kan je nu solderen.

Zo dit waren eigenschappen en reparaties van beide SA apparaten .

Nu iets over de signature meting. Dit type meting werd in de periode 1980 uitgevoerd aan digitale schakelingen (TTL/MOS/ECL ). De klokfrequenties waren in deze periode nog niet zo hoog dus tussen de 10 en 50 MHz.

Bij metingen met een logic-analyzer (LA) kijk je meestal in het ritme van een clock naar het gedrag van alle data lijnen in relatie met de adres lijnen. Hiervoor had je dan ook meerdere kanalen nodig bijvoorbeeld voor de adressen 16 en voor de data 8.

Bij Signature anlyzer is dit compleet anders. Je gebruikt wel een clock signaal. In de service documentatie staat waar op welk punt in het te meten apparaat je de start , stop en clock moet aansluiten . Ook staat er in de servicedocumentatie of de SA op de positieve of negatieve flank moet werken voor al deze signalen.

Daarna moet je de data probe op de in de servicedocumentatie aangegeven punt zetten. In de service documentatie staat dan de bijbehorende signature waarde in HEX. De SA moet dit weergeven.

Geeft de SA iets anders aan dan is er sprake van een fout. Je kan aan de afwijkende waarde niet zien wat er fout is. Door nu op andere punt te kijken kan je beredeneren waar het nog wel goed gaat en waar niet. En zo kom je tot een fout opsporing.

De waarde die een SA aangeeft is het resultaat van het tellen (tussen start en stop) van de data pulsen in het ritme van de aangesloten klok. Deze pulsen komen in een schuif register welke een specifieke terugkoppelingen heeft. Door deze terug koppeling wordt bepaalt wat voor waarde op het display komt.

Voorwaarde is wel dat je zeker weet dat het apparaat dat gecontroleerd wordt exact dezelfde software versie heeft zoals staat aangegeven in de servicedocumentatie. Veranderd er iets in de software versie maar niet in de hardware, dan kan dat gevolg hebben voor een compleet andere signature waarde.

Samengevat:
Een SA heeft :
Een start en stop signaal nodig .
Een SA heeft een klok signaal nodig.
Een SA moet volgens de service documentatie ingesteld worden voor start/stop en clock op een pos of neg flank
Een SA heeft een data signaal nodig.

Een SA geeft de waarde weer in 4 HEX cijfers.

Hier zie je aansluitingen van de Tektronix 308 welke nodig zijn voor de SA. Zoals je ziet zitten er 8 datalijnen op die gebruikt kunnen worden voor LA. Bij gebruik van SA worden slecht 3 aansluitingen gebruikt (start/stop/clock). De data wordt via een normale scoop probe gemeten.

Hier zie je aansluitingen van de HP 5005A

Als voorbeeld zie je nu een eenvoudige schakeling met een 7490 teller. Ik heb dit schakelingetje in een kastje gemaakt bedoeld als test kast om de werking van een SA te kunnen controleren.

Je ziet dat er een start/stop en clock uitgang op zit. De data uitgang is verbonden met een 7 standen schakelaar die dus eigenlijk de verbinding maakt met de diverse meetpunten voor een SA.

Aan de linker zijkant zit een clock ingang waar op een externe generator wordt aangesloten.
Is het signaal goed dan brand de LED.

Hier zie je het schema van de test kast met op verschillende punten aangegeven wat de SA is.

Je kan dus dit test kastje beschouwen als een apparaat waar in je een fout moet zoeken.
Als je de SA verbonden heb met de start/stop/clock en je hebt de juiste flank ingesteld, dan kan je met de data probe de verschillende punten aflopen. In dit geval kan je de data probe op data uitgang aansluiten en de 7 standen draaischakelaar gebruiken. Ook zie je dat in dit geval het start en sop signaal op hetzelfde punt zitten. Dit kan ook in de praktijk zo zijn.

Je kan bijvoorbeeld goed zien dat de waarde zelf niets betekent . Neem de stand 1 en 3 deze geven dezelfde waarde 03U9. Echter in stand 1 heb je de data probe op de clock pen en in stand 3 staat je data probe op de 5 Volt. Dus twee verschillende signalen met het zelfde resultaat.

Ik hoop dat jullie iets hebben aan dit verhaal.

Met vriendelijke groet,

Loek