Bij een van de makerspace-opruimdagen kocht ik een Tektronix 465B oscilloscoop in onbekende toestand. Een mooie oldtimer (1980-19831), met hedendaags bruikbare specificaties: Hij heeft 100 MHz bandbreedte2.
Oudere elektronica heeft vaak een zekere elegantie3.
Uiterlijk is de oscilloscoop in zeer goede toestand. Bij een “functionele verificatie” leek alles ook gewoon te werken, maar als de ‘scope een uurtje aanstond viel de trace weg, op een heel klein stukje links in het scherm na. Dat heb ik nu gerepareerd.
In dit topic op circuitsonline zijn alle details van deze reparatie terug te vinden. Het is gelukt dankzij de documentatie op de tek-wiki en iemand die zich speciaal voor de gelegenheid op circuitsonline registreerde en bovendien het benodigde IC had.
Een samenvatting van de reparatie:
De voedingsspanningen zijn allen in orde, zowel de DC waarde als de rimpel. Omdat het een probleem is dat na een tijdje aanstaan / opwarmen optreed, heb ik geprobeerd of de foutsituatie op te roepen is door (delen van) het circuit voorzichtig op te warmen4.
Bij het verwarmen van een IC, U7375, 155-0049-02, trad de foutsituatie op: de sweep viel weg.
In eerste instantie dacht ik dat het aan het IC voetje zou kunnen liggen, omdat er een serie IC voetjes geweest is die slecht contact maakt. Deze voetjes klemmen aan de smalle zijkanten van de pinnen van een IC in plaats van op de brede zijkanten. Daarom heb ik het IC voetje vervangen, maar dat loste het probleem niet op.
Het tektronix-troubleshooting-document5 geeft voor foutzoeken in het trigger/sweep circuit aan “troubleshoot the sequence, not the circuit”.
Versimpeld weergegeven bestaan de sequentie uit de fasen: Rust, trigger, sweep, hold-off, en reset terug naar rust. De cyclus begint in rust. Volgt er een triggersignaal, dan start een sweep van links naar rechts. Aan het eind van de sweep volgt een wachttijd (hold-off) en een reset waarbij de sweep weer naar links wordt teruggestuurd terwijl het scherm uit wordt gehouden zodat dit niet te zien is. (blanking, terugslaglijnen voorkomen). Een volgende trigger kan pas optreden nadat de hold-off periode afgelopen is.
In dit filmpje laat ik de oscilloscope op single trigger al deze stappen doorlopen in zowel de werkende situatie als de foutsituatie.
Het 155-0049-02 IC verzorgt o.a de timing van de hold-off: Aan het eind van de sweep krijgt het een signaal van de ‘sweep end comparator’. Vervolgens start de hold-off tijd en maakt het gedurende deze holdoff-tijd een signaal6 actief dat het scherm uitzet (blanking) en dat de sweep-generator en de trigger-tunneldiodes reset.
In de foutsituatie stuurt het IC een hold-off signaal, zonder dat er een signaal van de sweep-end comparator komt. Het IC blijft dit holdoff-signaal herhaald sturen. Daardoor wordt steeds de sweep te vroeg afgebroken (en is er geen sweep-end signaal) en wordt het scherm steeds te vroeg uitgezet (Voordat de sweep klaar is).
Doordat het IC dat holdoff-signaal alleen hoort te sturen als er een sweep-end signaal is binnengekomen, was duidelijk dat het IC zelf de oorzaak van deze foutsituatie was. Het werd dus vervangen.
Het vervangen van het IC heeft het probleem verholpen.
Na het vervangen van het IC heb ik de ‘scope ruim 2 -en-half uur aan laten staan, en bleef alles werken: de sweep is niet weggevallen.
Om het IC voetje te vervangen moest het “trigger-en-sweep” bord er uit (A7):
Dus kon ik daar achter kijken. Zo zijn de timing-condensators te zien, waar ook “tektronix” op staat8:
Goed vastgelegd welke connector waar zat:
En als afsluiting nog wat extra foto’s van de binnenkant van deze oscilloscope:
Want het is een mooie oscilloscope, en ware schoonheid zit van binnen!
Voetnootjes:
- Ik stam zelf uit 1990 ↩︎
- Net als mijn Rigol DS1102E. Maar de tektronix is een stuk mooier, en heeft voor elke functie een knop en geen submenuutjes. Ook zal ik met de 465b nooit frustraties hebben dat het opslaan van bestanden op USB niet lekker werkt. ↩︎
- “Elegant electronics, from a more civilized age”. Dat merkte ik ook bij de treinbaanblokken. ↩︎
- Met mijn heteluchtstation, maar ook met een haarföhn. Daarbij werd met een thermokoppel de temperatuur in de gaten gehouden. De oscilloscope mag worden opgeslagen tussen de -62 ℃ en +85 ℃ en gebruikt worden tussen de -15 ℃ en +55 ℃. De lucht uit de haarföhn komt in stand 2 net iets boven de 100 ℃, in stand 1 ongeveer 50 ℃. Het heteluchtsoldeerstation kan niet lager dan 100 ℃, maar kan wel met een kleiner mondstuk en lagere luchtstroom gerichter verwarmen. Door meer afstand te houden is een lagere temperatuur te verkrijgen, de lucht mengt of koelt af onderweg. ↩︎
- Documentnummer 068-0315-00: “Troubleshooting your oscilloscope: Getting down to basics” (1983) ↩︎
- Dit is versimpeld weergegeven: Er zijn eigenlijk 2 uitgangssignalen die elkaars inverse zijn: “Hold off” op pin 10 en “sweep disable” op pin 17. ↩︎
- En geen trigger voor de Rigol, want A+ gate valt ook weg, en A+ gate is waar de Rigol via de externe trigger op getriggerd wordt. De rigol staat hier op AUTO trigger, dus de blokgolf gaat ‘lopen’ door verlies van trigger. Soortgelijk zijn ook de “voor de fout” en “na de fout” oscillogrammen gemaakt, maar dan met de Rigol op NORM trigger: omdat A+ gate wegvalt en daarmee de trigger wegvalt is stopt de acquisitie en is dan keurig te zien wat er voor en na het wegvallen van de trigger gebeurde. ↩︎
- Verticale integratie. Er zitten een hoop tektronix-onderdelen in een tektronix-oscilloscope. IC’s en andere halfgeleiders, condensators, schakelaars… ↩︎
Leave a Reply