Reanimacja oscyloskopu C1-118A

Tym razem opowiem o urządzeniu, do którego mam duży sentyment. Oscyloskop , o którym mowa towarzyszy mi prawie od początku moich elektronicznych zainteresowań. Można by się zastanawiać, czy w czasach, kiedy normą są oscyloskopy cyfrowe, warto sobie jeszcze zaprzątać głowę tym "postradzieckim cudem techniki". Okazuje się, że tak i to nie tylko z powodu sentymentów.

Posiadany przeze mnie egzemplarz oscyloskopu C1-118A osiągnął już dawno pełnoletność. Został wyprodukowany w 1993r. Jak na oscyloskop katodowy jest urządzeniem stosunkowo niewielkim - jest to oscyloskop serwisowy, można powiedzieć przenośny. Lampa ma prostokątny ekran, a pasmo wynosi 20MHz. Nie posiada w zasadzie żadnych "bajerów". Ma jednak poważną zaletę w postaci braku wentylatorów a podczas pomiarów nie zobaczymy na ekranie aliasingu (co jest typowe dla tanich oscysloskopów cyfrowych) i dzięki lampie oscyloskopowej poświata jest normalna w porównaniu np. z Rigolem DS1052, który miał radzieckiego staruszka zastąpić (i niestety nie do końca spełnił pokładane w nim oczekiwania).

Do zlustrowania wnętrza oscyloskopu "zachęciło mnie" zjawisko występujące przy wyświetlaniu poziomych linii przy wejściach zwartych do masy i pracy dwukanałowej. Po ustawieniu ostrości linia z kanału 1 była dużo mniej ostra niż linia 2-go kanału. "Pacjenta" otworzyłem i moim oczom ukazał się obraz, który raczej nie zbyt napawał optymizmem. Co prawda nie było to moje pierwsze spotkanie z radziecką elektroniką, ale wykonanie urządzenia oceniłbym na kiepskie, miejscami nawet karygodne. Fatalnej jakości luty, przełączniki ze srebrnymi stykami, które były delikatnie mówiąc czarne i typowa baza elementowa "SDIEŁANO W CCCP".

Podstawowym problemem okazały się kondensatory elektrolityczne. Zdecydowana większość tych mniejszych była sucha jak pieprz i po zdemontowaniu nie posiadały już nawet połowy nominalnej pojemności. Większe były w nieco lepszym stanie, ale zdarzały się takie, gdzie elektrolit przeciekał przez zgrzeliny wyprowadzeń z obudową. Cóż - kondki trzeba było wymienić i tu mała uwaga: Nominały radzieckich kondensatorów elektrolitycznych niekoniecznie pasują do tych z szeregu. Przy wymianie dobieramy zbliżone wartości np. przy 50uF dajemy 47uF itd.

Przełączniki, których styki pokryły się czarnym nalotem siarczku srebra trzeba było wyczyścić. Do tego celu użyłem szczoteczki do zębów i DrukCleanera (izopropanol z dodatkami myjącymi). Do regulacji zapadek przełączników przydały się kombinerki i nieduże imadło warsztatowe.

W przełączniku podstawy czasu musiałem dokonać małej modyfikacji. Przy oryginalnej kolejności płytek ośka kiwała się powodując momentami brak styku między suwakiem a stykami płytki i dlatego zamieniłem je miejscami.

Przy demontażu nie obyło się bez przygód. Cewka na lampie oscyloskopowej ma niezbyt precyzyjne zatrzaski. Niestety jej uzwojenia podeszły pod metalowy ekran lampy i przy zdejmowaniu cewki uzwojenie zostało przecięte. Na szczęście tylko w jednym miejscu, a końce udało się znaleźć i połączyć.

Po wymianie uszkodzonych podzespołów niezbyt łatwe okazało się uruchomienie oscyloskopu. Trzeba go poskładać w całość bez obudowy i w takiej postaci uruchomić. Żeby "toto" trzymało się z grubsza kupy, płytki poukładałem na pokrywce z pudełka od butów.

Uruchomienie jest w sumie typowe. Nie można zapomnieć o wyregulowaniu napięć zasilających. Zasilaczowi trzeba najpierw dać się zagrzać, a potem ustawić napięcia za pomocą potencjometrów. Trzeba to robić w odpowiedniej kolejności po stabilizatory są między sobą zależne.

W sumie wszystkie procedury serwisowe są opisane w dokumentacji, którą producent załączył do urządzenia. Największym problemem może okazać się język, choć w internecie można znaleźć tłumaczenie (całkiem dobre!) na język polski wykonane przez SP5IMO i WX3V.

Oscyloskop po wykonaniu reanimacji działa zupełnie poprawnie. Mając okazję do zrobienia zdjęć postanowiłem uwiecznić lampę oscyloskopową. W szklanej bańce widać praktycznie wszystkie elektrody. Pamiętam jak na lekcjach fizyki w szkole profesor opowiadał o tym przyrządzie, ale kto takiej lampy nie widział na oczy miał raczej problemy z wyobrażeniem sobie jak ona wygląda i działa w praktyce. Piękna rzecz...

Brak modulacji FM w generatorze ADRET 740A

Jakiś czas temu pisałem o tym jak naprawić wyświetlacz do generatora Zopan PG-20. Jak się okazało mojemu drugiemu generatorowi też zaczęło coś dokwierać. W tym tygodniu znalazłem chwilę wolnego czasu i postanowiłem sprawdzić przy jakiej najniższej czestotliwości sygnału m.cz. będzie działał poprawnie Adret 740A przy modulacji FM. Dokumentacja podaje, że może to być 10Hz przy spadku charaktarystyki -3dB. Jako generatora m.cz. użyłem KZ1404. Po włączeniu urządzeń otrzymałem jak najbardziej niezamierzony efekt w postaci braku sygnału na wyjściu ADRET'a po włączeniu modulacji FM. Sygnał w.cz. na wyjściu był obecny ale tylko dla modulacji AM i przy braku modulacji. Na moje szczęście przy zakupie generatora sprzedający dorzucił od siebie płytę CD z całą dokumentacją użytkową i serwisową.

Bohater postu

Na "dzień dobry" trzeba było się przyjrzeć temu, jak zrealizowana jest modulacja czestotliwości w generatorze z syntezą PLL. Tu od razu mówię, że nie jest to tak proste jak w "zwykłym" generatorze, gdzie dewiację uzyskuje sie przez mianę napięcia polaryzującego diodę(-y) pojemościową(-we). W generatorze 740A i pochodnych dewiacja przy modulacji FM jest uzyskiwana przez zastąpienie sygnału pilota 80MHz sygnałem z przestrajanego generatora LC (również stabilizowanego pętlą PLL).

Schemat blokowy generatora ADRET 740A

Jak widać na rysunku wyżej, za modulację FM odpowiada osobny moduł. Ponieważ generator działał poprawnie przy wyłączonej modulacji stwierdziłem, że problem najprawdopodobniej występuje na płytce FM.

Rozmieszczenie podzespołów generatora ADREAT 740A

Aby się do niej dostać trzeba zdemontować pokrywę górną i dolną obudowy oraz wewnętrzne ekrany. Na górnym ekranie jest również nadukowany rysunek rozmieszczenia podzespołów generatora i naklejony schemat okablowania. Aby wyciągnąć kartę FM trzeba się nieco pogimnastykować. Kable z wtyczkami SMC są krótkie więc trzeba je było odłączyć od poszczególnych kart a także usunąć kilka pasków, którymi były przywiązane do płyty bazowej. Złącza SMC kart są umieszczone ukośnie dlatego zanim wyciagąłem kartę FM wyjąłem kartę dzielnika (powyżej karty FM - zielony kolor na rysunku). Po tym oczywiście płytkę dzielnika włożyłem z powrotem i podłaczyłem kable ekranowane do pozostałych kart.

Płytka FM generatora ADRET 740A

Wszytko super, tylko jak teraz zbadać podejrzaną kartę nie mając jej włożonej do generatora? Serwis na pewno posiadał odpowiednie przedłużki (extendery) do tych urządzeń. Ten problem wymagał już nieco inwencji twórczej ponieważ złącza pośrednie zastosowane w generatorze 740A nie są typowe. Znalazło się jednak małe światełko w tunelu. Raster złącz jest calowy - 2,54mm. Taki sam raster mają różnego rodzaju złącza GoldPin. Odpowiednie gniazdo i wtyk wykonałem z kątowej listwy 2x40 pinów i pasującego do niej gniazda. Przy pomocy szczypiec usunąłem niepotrzebne styki (łatwo się je wyciąga). Po bokach warto zostawić puste pozycje, tak aby ułatwić sobie zdjęcie gniazda ze złącza karty. Do dorobionych złącz narysowałem szybciutko odpowiednią płytkę drukowaną i tak powstała przedłużka serwisowa.

Przedłużka - strona elementów

Przedłużka - strona lutowania

Teraz to już z górki. Przedłużkę zakładamy na kartę i całość wkładamy do generatora. Podłączamy też kable. Przedłużkę zaprojektowałem na tyle niską, aby wtyczki spokojnie sięgnęły do gniazd. Można zacząć pomiary. Jedyne co utrudnia tą część, to fakt, że płytki nie mają strony opisowej. Na szczęście dokumentacja techniczna od generatora zawiera oprócz schematów rysunki rozmieszczenia elementów.

Schemat ideowy katy FM

Rozmieszczenie elementów karty FM

Po włączeniu generatora sprzawdziłem kolejno dziłanie rejestru zatrzaskowego SN12 (74C374) a potem układu bufora SN18 (LM324). Działały one poprawnie. Przy wybranym trybie bez modulacji na pinach 2,3 karty sygnał 80MHz był obecny, a przy wybranym trybie z modulacją FM go brakowało. Co ciekawe nie było go też na wejściu przełącznika z diodami D4, D5, D8. Oscylator 80MHz nie pracował wcale. Na anodzie diody D16 ujemne napięcie zasilające oscylator wynosiło tylko -1V co było podejrzane. Trzeba było zdemontować ekran i płytkę oscylatora. Z uwagi na zastosowanie przez producenta dość mocno spasowanych drutów do otworów w płytce oscylatora demontaż małej płytki nie jest łatwy. Podejrzewam, że łatwiej byłoby odlutować pionowe rezytory a druty obciąć i później wymienić na nowe.

Karta FM ze zdemontowanym generatorem FM 80MHz

Niestety nie zrobiłem zdjęcia mniejszej płytce... Po uruchomieniu generatora z wypreparowanym oscylatorem FM 80MHz napięcie na anodzie diody D16 nie zmalało a spadek napięcia na rezystorze R22 wynosił ok. 12V. Ponieważ obwód nie był obciążony niczym (płytka oscylatora była zdjęta) więc jedynym obciążeniem za diodą był kondensator tantalowy C56! Zdemontowałem go i okazał się zwarty. Po wymianie C56 na nowy na anodzie D16 pojawiło się napięcie -13V, które po zamontowaniu płytki oscylatora podniosło się do ok. -11V. Sygnał 80MHz FM pojawił się na zaciskach 2,3 karty. Po zamontowaniu ekranu oscylatora z powrotem pozostało jeszcze sprawdzewnie dewiacji i jej ewentualna korekta. Dokonuje się jej trymerami C205, C206 w oscylatorze. W przypadku mojego generatora nie było takiej potrzeby, ponieważ błąd dewiacji mieścił się w zakresie podanym w specyfikacji.

Po sprawdzeniu działania reszty funkcji generator zmontowałem z powrotem. Naprawa była dobrym pretekstem do sprawdzenia stanu baterii na płytce procesora, co raz za czas warto zrobić.

PS.
Dociekliwi zauważą z pewnością, że na karcie FM ze zdjęcia zamiast układu 74C374 znajduje się 74HC374. Karta włożona do przedłużki trochę się poddaje przy dotykaniu sondami miernika czy oscyloskopu. Pech chciał, że odczas sprawdzania układów sterujących karty sonda miernika zsunęła mi się z nóżki LM324 i prawdopodobnie na skutek zwarcia jedno z wyjść zatrzasku zostało uszkodzone (wcześniej działało poprawnie). Układ oczywiście wymieniłem. Różnica międzi układami serii C a HC polega na szybkości działania (HC są szybsze). Te pierwsze są jednak dużo trudniej dostępne. Nie można tu nastomiast użyć układów rodzin kompatybilnych z poziomami TTL takich jak np. HCT. Oczywiście możliwość łatwej wymiany nie oznacza, że podczas prac nie trzeba być ostrożnym. Aby nieco zmniejszyć "ruchliwość" karty podparłem ją drutem stalowym wetkniętym do jej aluminiowego ekranu (widoczna oa ostatnim zdjęciu).

W opracowaniu wykorzystano fragmenty dokumentacji technicznej ADRET ELECTRONIQUE GENERATEUR VHF/UHF 0.1/1120MHz modulable AM, FM et M I MAINTENANCE 740A z 1984r.