Osciloskop Iskra (Tesla) BM566


Danas je nabavljen osciloskop BM566 sklopljen u slovenskoj tvornici Iskra po licenci češke tvornice Tesla, vjerojatno iz razdoblja od kraja 1970-tih do početka 1980-tih godina.

 

 

BM566 je dvokanalni osciloskop za vertikalnim pojačalima maksimalne frekvencije 2 x 120MHz i osjetljivosti 10mV/div (max. 130 V). Specifičan je po tome što ima dvije vremenske baze (A i B), pri čemu se vremenska baza B koristi samo u svrhu zumiranja nekog dijela signala koji se već prikazuje pomoću vremenske baze A. Dakle, dodatna vremenska baza B samo se nadovezuje se na vremensku bazu A, ne može raditi samostalno i zapravo se koristi samo u jednokanalnom načinu rada za dodatno zumiranje nekog dijela signala. Postoje i osciloskopi koji imaju baš dvije potpuno nezavisne vremenske baze, svaku za svoj kanal. To su onda konstrukcijski dva potpuno nezavisna osciloskopa koji dijele samo zajednički ekran, no takvi su osciloskopi vrlo rijetki.

Dodatna vremenska baza za zumiranje je korisna kod promatranja složenih signala koji se sastoje od segmenata različitih frekvencija. To su npr. video signali ili nizovi digitalnih (podatkovnih) impulsa različitih širina. Pri takvom prikazu dijelovi signala niže frekvencije biti će dobro razdvojeno prikazani, dok će dijelovi signala više frekvencije biti zbijeni u jedan svjetlosni obris. Pomoću vremenske baze B možemo te zbijene dijelove više frekvencije selektirati te prikazati u novom prikazu na drugoj bržoj vremenskoj bazi.

Što se tiče dvokanalnog rada, kao i kod većine drugih osciloskopa na raspolaganju su dva načina prikaza: ALT (alternate) i CHOP (chopped). Znamo da katodna cijev osciloskopa može imati i kontrolirati samo jedan elektronski snop i on ne može u istom vremenu biti na dva mjesta. Da bi se “istovremeno” prikazala dva signala sa dva kanala koristi se jedan mali trik. Elektronski snop se u vrlo brzom ritmu naizmjenično prebacuje s prikaza jednog signala na prikaz drugog signala. Zbog perzistencije fosfornog premaza i tromosti ljudskog oka imati ćemo dojam da su istovremeno prikazana oba signala.

ALT i CHOP načini prikaza se stoga oba baziraju na tom naizmjeničnom prebacivanju između prikaza dva kanala, razlika je samo u načinu na koji se isto vrši. Kod ALT načina prebacivanje se vrši frekvencijom same vremenske baze (pilastog napona), a kod CHOP načina prebacivanje se vrši frekvencijom koju daje posebni oscilator (fiksne frekvencije) samo za tu namjenu. Kod ALT načina će se stoga prvo prikazati jedan signal u čitavoj širini ekrana, a zatim drugi signal u čitavoj širini ekrana. Ovo dobro funkcionira kod brzih signala, no ako su signali spori, za vrijeme dok se iscrta jedan signal, onaj drugi se već ugasio na ekranu, pa dobijemo titravu sliku. Zato je za spore signale bolje koristiti CHOP mod gdje je prebacivanje između dva prikaza signala puno brže. U našem slučaju to je frekvencijom 500 kHz, no kod boljih osciloskopa te frekvencije su tipično preko 1 MHz. S obzirom da je ovdje frekvencija preklapanja vrlo visoka, u svakom ciklusu stići će se prikazati tek djelić promatranog signala te će se signal vidjeti kao niz točkica umjesto kao kontinuirana linija (chopped – isjeckano). Što je frekvencija preklapanja veća to će točkice biti gušće te će signal biti prikazan “u većoj rezoluciji”. Prednost ovog načina prikaza je što će bez obzira na frekvenciju promatranih signala oba signala biti iste svjetline.

Koji ćemo mod dvostrukog prikaza odabrati, ALT ili CHOP, ovisi dakle o frekvenciji i obliku promatranih signala i praktično se jednostavno odabere onaj na kojem dobijemo bolji prikaz.

 


 

BM566 je priličnih gabarita za jedan tranzistorski osciloskop, da bi ga smjestili na stol trebat će vam prostor od barem 41×55 cm, visina je oko 17 cm, težak je oko 20 kg. Tko se malo susretao s osciloskopima iz 1970/80-tih godina primijetiti će da ovaj BM566 svakako ne predstavlja vrhunac tadašnje tehnologije u izradi komercijalnih osciloskopa, primjerice Hameg, Tektronix i slični renomirani proizvođači tada su već nudili puno manje i tehnološki puno naprednije osciloskope sa  boljim rješenjima sklopova vremenske baze i okidanja iste (trigger).

Testom smo utvrdili da naš osciloskop nije posve ispravan, odnosno više je neispravan nego ispravan. Vremenska baza B je potpuno van funkcije, a vremenska baza A radi samo na nižim frekvencijama i ne može se okidati signalom sa B ulaza. Sinkronizacija vremenske baze sa signalom se vrlo teško postiže i vrlo je nestabilna, radi samo u automatskom modu (AUT) s dodatnom ručnom korekcijom (LEVEL). U radu se često dogodi da osciloskop potpuno ispadne iz sinkronizacije i na ekranu nema nikakvog prikaza. Osciloskop zapravo dobro radi jedino u XY modu tako da možemo zaključiti kako su krugovi za napajanje CRT cijevi, te vertikalna i horizontalna otklonska pojačala ispravni, dok je greška vjerojatno negdje u sklopovima za pojačanje, sinkronizaciju, oblikovanje i selekciju okidačkih impulsa vremenske baze (trigger). Za početak, idemo vidjeti kako su izvedeni sklopovi unutar ovog osciloskopa.

 

Na gabarite osciloskopa BM566 najviše utječe ugrađena je ruska osciloskopska cijev oznake 11ЛО101И (11LO101I). Ova cijev ima ravni pravokutni ekran dimenzija 80×60 mm, a mreža (skala) se sastoji od 10 horizontalnih polja širine 8 mm i 6 vertikalnih polja širine 8 mm (80 x 48 mm). Moramo reći da je za cijev dužine 41 cm ovo prilično mala površina radnog dijela ekrana.  Za rad cijevi11ЛО101И potreban je anodni napon 5-13 kV, u našem slučaju razlika potencijala između anode i katode je 12 kV. Ovako visoki napon vjerojatno je potreban zbog dvostrukih elektroda za akceleraciju ugrađenih u ovu cijev. Kod označavanja ove osciloskopske cijevi često se miješa slovo „O“ sa brojkom „0“ te se teško pronalaze podaci. Treba slijediti standardni ruski način označavanja elektronskih cijevi:

  • 11 – broj koji označava promjer (dijagonalu) zaslona u centimetrima (11 cm)
  • LO – kombinacija slova koja definiraju vrstu elektronske cijevi: LO – osciloskopske i indikatorske cijevi s elektrostatskim otklonom zrake
  • 101– serijski broj razvoja ovog tipa elektronske cijevi
  • I – slovo koje karakterizira vrstu zaslona: I – jednoslojni premaz fine strukture, zeleni sjaj s prosječnom perzistencijom

 

 

Vidimo kako osciloskop nije baš konstruiran na način da olakša servis i ispitivanje. Modularno je izveden svega jedan sklop na kojem su krugovi elektroničkih sklopki za kontrolu moda rada vremenske baze, odnosno koja vremenska baza: A, B ili obje (ALT) će kontrolirati horizontalni prikaz. Svi drugi sklopovi i elementi su raspoređeni na desetak većih ili manjih tiskanih pločica koje su uglavnom vrlo nepristupačno montirane na šasiju. Za nijednu pločicu nema pristupa i s donje i s gornje strane te se u svrhu ispitivanja i servisiranja svaka pločica mora skidati uklanjanjem vijaka ali i što je puno gore obaveznim odlemljivanjem poveznih žica sa drugim pločicama ili elementima na šasiji.

 


 

Ispravljač za niske napone napajanja

 

Tri tranzistora na hladilima (slika desno) pripadaju krugovima za serijsku tranzistorsku regulaciju niskih napona.

 

Ispravljač niskih napona napajanja od +5V, +12V, -12V, +48V i +80V. Za dobivanje svih ovih pet napona koriste se zasebni sekundarni namotaji transformatora, zasebni diodni ispravljači i kondenzatorski filtri, te zasebni krugovi serijske tranzistorske regulacije napona upravljani operacijskim pojačalima MAA741 u povratnoj (senzorskoj) petlji. Jedino je za granu od +12V ugrađen integrirani stabilizator napona MAA7812  umjesto serijskog tranzistorskog regulatora. Ovime se dobivaju međusobno nezavisne i dobro stabilizirane grane napajanja. Iz istog mrežnog transformatora dobiva se i napon +120V (poseban namotaj) za izlazno horizontalno otklonsko pojačalo CRT cijevi, kao i napon za napajanje žaruljica za osvjetljenje skale ekrana (iz grane za +5V).

 


 

Ispravljač za visoke napone napajanja – pogon CRT cijevi

 

Dva tranzistora na hladilima (slika desno) pripadaju krugovima za serijsku tranzistorsku regulaciju niskih napona, a jedan tranzistor (KD502) je iz kruga drivera za transformator DC/DC pretvarača. 

 

Ispravljač visokog napona za pogon CRT cijevi: +2000V za prvu rešetku, -1950V za katodu, 12kV za anodu. Ovi naponi dobivaju se preko transformatorskog DC/DC pretvarača, te diodnih ispravljača i udvostručivača napona. Na ovom bloku se nalazi i Z-pojačalo za kontrolu (modulaciju) svjetline svjetlosnog traga na ekranu potrebno za selekciju dijela signala koji želimo zumirati pomoću vremenske baze B.

 

Z – pojačalo

 


 

Vertikalna pojačala

 

 

Vertikalna pojačala kao i kod svakog osciloskopa sastoje se od ulaznog atenuatora, pojačivačkih stupnjeva te kontrolnih i sinkronizacijskih krugova za izdvajanje dijela signala iz kojeg će oblikovati impulsi za okidanje vremenske baze (trigger). Atenuator je standardni kapacitivno kompenziran otpornički djelitelj napona. Pojačalo se sastoji od ulaznog stupnja sa FET tranzistorima, zatim dva stupnja pojačanja sa BJT tranzistorima preko kojih se vrši korekcija osjetljivosti a izlazni stupanj je pojačalo u kvazi-komplementarnom spoju sa negativnom povratnom spregom i temperaturnom kompenzacijom. Linearnost pojačanja, odnosno konstantna razina izlaznog napona s obzirom na frekvenciju osigurava se regulacijskim krugom sa operacijskim pojačalom MAA741. Slijede opet dva stupnja pojačala za vanjsku kontrolu pojačanja (potenciometar unutar sklopke atenuatora za kontinuirano/nekalibrirano namještanje pojačanja) zatim još četiri stupnja kaskadnih pojačala sa korekcijskim krugovima, krugovima za simetriju, sinkronizaciju A i B kanala, pomak prikaza na ekranu i slično te u konačnici izlazno pojačalo za vertikalne otklonske ploče. Uzorci signala za trigger uzimaju se sa svakog pojačala zasebno ili sa zajedničkog signala na vertikalnom otklonskom pojačalu.

U nastavku na lijevom kraju pločice nalaze se logički integrirani krugovi 7400 (4 NAND vrata sa dva ulaza) i 7472  (dvostruki D flip-flop) te tranzistorske sklopke. Krug 7400 proizvodi impulse frekvencije 500kHz kojima se kontrolira prebacivanje prikaza između A i B kanala u CHOP. modu rada. Pri ovom prebacivanju došlo bi i do iscrtavanja svjetlosnog traga na putu prebacivanja zrake, pa se ona mora prekidati u trenucima kad prelazi put između dvije točke naizmjeničnog iscrtavanja A i B traga. Za generiranje takvih sinkroniziranih blanking impulsa (impulse zatamnjenja zrake) također se koristi 7400. Kad se pak koristi ALT mod ovaj IC služi za formiranje impulsa iz vremenske baze kojima se kontrolira brzina prebacivanja između A i B prikaza. Integrirani krug 7472 pak je sama „gating“ sklopka koja prebacuje izlaze iz A i B vertikalnih pojačala ovisno o tome koji mod rada je odabran (samo A kanal, samo B kanal, XY mod, dvostruki CHOP ili ALT mod ili prikaz zbroja/razlike kanala A±B).

 


 

Sinkronizacijsko pojačalo i linija za kašnjenje

 

 

Ovdje vidimo na posebnoj pločici izvedeno sinkronizacijsko pojačalo koje sa oba kanala vertikalnog pojačala usklađuje okidne impulse za vremensku bazu, ovisno o tome koji triger kanal je odabran (A, B, A±B ili se koristi čisti XY mod).

Oko sinkronizacijskog pojačala namotana je petlja linije za kašnjenje preko koje je zadnji stupanj zajedničkog vertikalnog pojačala povezan sa izlaznim stupnjem vertikalnog pojačala. Linije za kašnjenje postavljaju se da se usklade brzine dolaska horizontalnog i vertikalnog otklonskog signala na CRT ploče. Naime, horizontalni signal zahtijeva puno manje obrade od vertikalnog signala. Horizontalni signal vodi se samo preko nekoliko stupnjeva pojačanja izravno na horizontalne otklonske ploče. Za vertikalni signal pak je potreban čitav niz procesuiranja jednog dijela horizontalnog signala (pretvorba u prikladne impulse kojima se okida vremenska baza i provedba kroz više logičkih i tranzistorskih sklopki) te će vertikalni signal kasniti na ploče u odnosu na horizontalni. Stoga se horizontalni signal vodi preko linije za kašnjenje da „pričeka“ obradu i dolazak vertikalnog signala. U našem slučaju najveće zaostajanje nastaje zbog same širine okidnih impulsa vremenske baze koji zauzimaju i određenu širinu/vrijeme promatranog signala, odnodno potrebno je određeno vrijeme da se iz ulaznog signala naprave okidni impulsi i da oni zatim pokrenu sweep generator.

To kašnjenje je reda 50-60 ns i kod starijih osciloskopa linija za kašnjenje nije ništa drugo nego vod određene duljine u kojem nastaje to kašnjenje. Elektricitet, a pri tome se ne misli na pojedinačne elektrone, u vodiću se prenosi brzinom cca 300000 km/s ili 0,3 m/ns. Za kašnjenje od 50 ns treba nam dakle žica duljine 15 metara. Žica ne može biti namotana baš bilo kako jer se moraju maksimalno smanjiti gušenje i smetnje, odnosno mora se omogućiti određena frekvencijska propusnost, pa se izvodi kao koaksijalni vod pri čemu vanjski oplet čini spiralno motana (poput opruge) žica za kašnjenje. Time je prilagođena impedancija i dobivena maksimalno skraćena fizička duljina linije. U novijim uređajima koriste se ultrasonične linije za kašnjenje od piezoelektričnog materijala koje su vrlo precizne i puno manjih dimenzija.

 


 

Trigger i vremenska baza

 

 

Ovo je pločica sa elementima vremenske baze (sweep generator) i kontrolu okidanja iste (trigger). To je najsloženiji sklop osciloskopa i zapravo najviše utječe na performanse istog glede mogućnosti prikaza različitih složenih signala. Onaj osciloskop koji ima složenije i kvalitetnije izvedenu kontrolu vremenske baze, jednostavno rečeno, biti će bolji i skuplji osciloskop sposoban bolje prikazati različite vrste signala. Takvi sklopovi mogu biti vrlo složeni, izvedeni na različite načine i potrebno je više vremena da se uz kvalitetnu servisnu shemu shvati način funkcioniranja svakog segmenta u specifičnim rješenjima ovih sklopova.

Sklopovi za oblikovanje impulsa za okidanje vremenske baze (trigger) sastoje se od sinkronizacijskih pojačala i krugova za oblikovanje pravokutnih trigger impulsa, nakon čega slijede kontrolna pojačala, integratori i start/stop krugovi za svaki kanal te „retaining“ krug za vremensku bazu B. Svaka vanjska funkcija ima svoj popratni sklop (one-shot, automatska kontrola okidanja, pojačala za izlazne impulse). Sve je ovo opet povezano preko logičkih „gating“ krugova sa elektroničkim sklopkama za preklapanje vanjskim kontrolama odabranih modova rada triggera i vremenskih baza. Za tu funkciju koriste se četiri logička integrirana kruga:  2 x 7400, 7403 (4 NAND vrata sa dva ulaza i 7404 (6 invertera). Reći ćemo samo da su ovi sklopovi u BM566 još relativno jednostavni u usporedbi s onima kakvi su ugrađeni u bolje osciloskope.

 

 

Jedini modularno izveden sklop je ovo kontrolno pojačalo ugrađeno između sweep oscilatora i horizontalnog pojačala na kojem su krugovi elektroničkih sklopki za kontrolu prikaza glede moda rada vremenskih baza: A (prikaz osnovnog signala), B (prikaz zumiranog dijela signala) ili ALT (“istovremeni”, odnodno naizmjenični prikaz i osnovnog i zumiranog dijela signala).

 


 

Izlazno horizontalno i vertikalno otklonsko pojačalo

 

Izlazno horizontalno otklonsko pojačalo smješteno okomito uz CRT cijev. Iznad njega vidi se strana tiskanih veza pločica triggera i sweep oscilatora.

 

Izlazno vertikalno otklonsko pojačalo smješteno okomito uz CRT cijev. Iznad njega vidi se strana tiskanih veza pločice sa ulaznim vertikalnim pojačalima.

 


 

Već smo rekli da su na našem osciloskopu gotovo potpuno u kvaru funkcije triggera i vremenske baze (sweep generator).

Za početak smo snimili izlaze pravokutnih napona, odnosno okidnih impulsa za kontrolu vremenske baze A i B (BNC priključnice na zadnjoj strani osciloskopa). Očekivano, okidni impulsi prisutni su samo na vremenskoj bazi A, dok na bazi B oni izostaju u svim modovima. Na zadnjoj strani se nalaze tri BNC konektora:

  • izlaz pravokutnog napona (trigger signala) vremenske baze A
  • izlaz pravokutnog napona (trigger signala) vremenske baze B
  • Z ulaz za signal kontrole osvjetljenja svjetlosnog traga (svjetlosna modulacija traga)

Nakon ovog pokušali smo vremensku bazu okidati vanjskim pravokutnim impulsima dovedenima na BNC priključnice EXT. TRIG. na prednjoj ploči, no bez uspjeha. Sada već možemo selektirati kvar na sklopove triggera jer se vanjski trigger signali ne uvode izravno na sweep generator nego preko trigger pojačala jednako i signali iz vertikalnih pojačala.

S obzirom da su (na sreću) visokonaponski krugovi vjerojatno ispravni (osciloskop uredno radi u XY modu), prvo bi onda svakako trebali provjeriti prisutnost niskih napona napajanja +5V, +12V, -12V, +48V i +80V. Naravno da bi trebalo preventivno zamijeniti i sve filtarske elektrolite u tim linijama napajanja, no zbog složenosti posla mi to za sada nećemo raditi ukoliko snimljeni naponi budu stabilni i bez fluktuacija (ripple). Pločica sa regulatorima i stabilizatorima ovih napona nema nikakve korisne oznake (kao uostalom ni nijedna druga) pa moramo prvo sami detektirati na kojoj žici treba biti prisutan koji napon. Mjerenjem i snimanjem valnog oblika utvrdili smo da su svi naponi napajanja ispravni.

 

 

Slijedeći kandidati za traženje kvara su logički integrirani krugovi. Ovi čipovi uvelike sudjeluju u oblikovanju, preklapanju i općenito ukupnom procesuiranju trigger impulsa, a srećom su montirani na podnožja pa se lako zamijene.  Prvo naravno mjerimo prisutnost napona napajanja na svakom pojedinom čipu. Ugrađeno je ukupno devet čipova: 7400(x5), 7403, 7404, 7472 (x2). Svi ovi logički čipovi pripadaju istoj TTL skupini koja se napaja sa 5 V i imaju pozitivan pol napajanja na pinu 14 i masu na pinu 7. Mjerenjem smo utvrdili da je napon od 5V prisutan na svim čipovima. Zamjenom čipova nismo dobili nikakve promjene pa možemo pretpostaviti da su isti ispravni.

Ovo nas vraća na trigger krugove i sweep generator. Vidi se da je već bilo pokušaja popravka na tim pločicama, odnosno netko je istu već rastavljao jer nedostaju vijci, vide se tragovi naknadnog lemljenja na poveznim žicama i potrgan je dio podnožja jednog čipa vjerojatno tijekom nespretnog vađenja. No, što mi ovdje možemo uraditi? Prvo naravno provjeravamo napone +5V, +12V, -12V, +48V. Svi naponi su prisutni na obje pločice.

Sada moramo ići po redu. Prvo provjeravamo da li sinkronizacijsko pojačalo prosljeđuje signal sa vertikalnih pojačala na trigger modul. Snimili smo uredne signale sa A i B kanala na ulazu u trigger modul. Sada moramo provjeriti da li trigger modul ulazne signale pretvara u impulse za okidanje vremenske baze. Snimili smo da na izlazu iz triggera dobivamo impulse samo na kanalu A što je i očekivano, no ti impulsi su vrlo niske razine od cca 20 mVpp i prilično zagađeni šumom. Trigger impulsi dobivaju se preko tunelskih dioda koje se napaju preko izvora konstantne struje. Sve ukazuje na neispravne tranzistore u strujnom izvoru ili neispravne tunel diode. Diode se kontroliraju ulaznim signalom iz verikalnih pojačala ali i preko kontrolnog (gating) kruga sa sweep generatora.

 


Pogled na pločicu sweep generatora (vremenske baze) za A i B kanal. 

 

 

Pogled na pločicu triggera za A i B kanal (iz faze popravka kad su detektirani neispravni tranzistori u izlaznom pojačalu, odlemljene tunelske diode i prekinuta veza sa sweep generatorom). 


 

Tijekom rada na ovom osciloskopu dogodilo se da je i trigger kanal A u jednom trenutku neočekivano prestao sa radom. Uzrok ovome nije jasan pa sada moramo provjeriti signale kroz sklopove triggera. Trigger sklop je potpuno simetričan za oba kanala i jedino zajedničko im je ulaz iz sinkronizacijskog pojačala. Ovaj ulaz se uvodi preko prekidačke (switching) diode KA136, pa ćemo prvo provjeriti njenu ispravnost. Dioda je ispravna.

Sada provjeravamo signal na bazama ulaznih FET-ova da vidimo da nije problem u samim selekcijskim preklopnicima na prednjoj ploči. Signal preko sklopki uredno dolazi na ulaz trigger pojačala.

Moguća greška se opet sužava na izlazni stupanj sa tunelskim diodama pa mjerimo emiterske napone na izlaznim parovima PNP tranzistora u krugu napajanja tunelskih dioda konstantnom strujom. Ovdje dolazimo do zanimljive situacije, na jednom paru tranzistora napon je punih 48V, a na drugom paru je 6,5V (nakon emiterskog otpornika). To znači da na prvom paru upće nema pada napona pa su ovi tranzistori vjerojatno u prekidu. Mjerenje je potvrdilo da su oba tranzistora tipa BSX29 neispravna.

BSX29 visokofrekvencijski tranzistor (700MHz) koji se koristi za brze prekidačke sklopove i VF/RF pojačala. Zanimljivo je da su ovi tranzistori domaćeg proizvođača EI iako je najveći broj drugih komponenti proizvod češke tvornice Tesla. VF tranzistore PNP tipa nemamo na lageru, no čak i da zamijenimo i ta dva neispravna tranzistora u jednom kanalu to opet ne objašnjava zašto ne radi ni drugi kanal triggera.

Onda smo primijetili kako je na pločici sweep generatora netko olovkom stavio oznaku pored jednog tranzistora. Izvadili smo ga iz podnožja te uočili da ima vrlo kratke izvode koji lako prekidaju jer ne sjede dobro u podnožju. Vjerojatno je pomicanje šasije prilikom manipulacije bilo dovoljno da ovaj tranzistor prekine. Ovime smo imali prekid u triger modulu kanala A i prekid u sweep modulu kanala B. I ovaj osciloskop se polako pretvara u osciloskop iz pakla 🙂

 

Netko je olovkom označio problematičan tranzistor. Kad smo ga izvadili iz kućišta vidjeli smo da ima vrlo kratke nožice koje jedva da imaju kontakt s podnožjem. Desno na slici se vidi oštećeni keramički kondenzator i podnožje jednog integriranog kruga što znači da je netko prije nas vjerojatno već vadio ove čipove.

 

Dva neispravna tranzistora BSX29 u izraznom pojačalu triggera kanala B i famozni “skraćeni” tranzistor KC509 u pojačalu sweep generatora kanala A. Ovom tranzistoru trebalo bi dolemiti nožice te ga vratiti u podnožje.

 

Nadalje, zamijetili smo da je pločici sweep generatora također zamijenjen i jedan tranzistor koji nije originalnog tipa. Sad je postala problematična i ova pločica pa moramo ispitati njezin rad. Odlemili smo veze triggera prema sweep generatoru i signal triggera nadomjestili pravokutnim impulsima iz vanjskog signal generatora. Nakon ovoga dobili smo vremenskim bazama posve upravljivi prikaz A i B signala na ekranu čime smo potvrdili da je vrlo vjerojatno kvar u pločici triggera, eventualno u kontrolnom pojačalu na pločici sweep generatora. No problem je što neki tranzistori na pločici sweep generatora imaju loš kontakt sa svojim podnožjem te sitni pomaci i trešnje vrlo lako mogu prekinuti taj kontakt i staviti sweep generator van funkcije. Sada kod popravka pločice triggera moramo paziti da ne narušimo slabe spojeve tranzistora na pločici sweep generatora. Najradije bi problematične tranzistore zalemili izravno na pločicu no za to moramo rastaviti pola osciloskopa.

Vratimo se na trigger. S obzirom da nemamo zamjenske tranzistore BSX29 onda ćemo sa ispravnim parom naizmjenično testirati rad izvora konstantne struje za tunelske diode. Čini se da strujni izvori sa BSX29 funkcioniraju i da su vrlo vjerojatno neispravne same tunelske diode.

Tunelske diode pak se ne mogu provjeriti na neki jednostavan način (provjerom otpora), za njih je potrebno baš snimiti njihovu naponsko-strujnu karakteristiku i vidjeti da li se ponašaju prema specifikacijama.

 

Mali žuto-narančasti valjkasti elementi su tunelske diode prisutne na oba kanala trigger modula. Duži trakasti kontakti osiguravaju bolje odvođenje topline prilikom lemljenja (max 260°) jer su tunelske diode jako osjetljive na prekomjerno zagrijavanje.

 

Prema shemi tunelske diode bi trebale biti tipa 1N3717 no ove koje vidimo na slici definitivno nisu tog tipa. Prema načinu na koji su zalemljene jasno je da ih netko već mijenjao i da se bavio popravkom ovog osciloskopa.

Tunelske diode su temperaturno i strujno vrlo osjetljivi elementi s kojima treba pažljivo rukovati i deklarirane vrijednosti napona i struja za oba smjera se nikako ne smiju premašiti. Dioda 1N3717 predviđena je za radne napone do 510 mV i maksimalnu vršnu radnu struju od svega 4,7 mA. Zamjenska tunelska dioda morala bi biti istih karakteristika, no tunelske diode su danas već uvelike istisnute drugim elementima (Schmitt okidni sklop, TLL sklopke) i teško ih je nabaviti. Tako ćemo tunelske diode za funkciju oblikovanja trigger impulsa zateći samo u starijim osciloskopima i već kod inačice BM566A iste su zamijenjene integriranim krugom sa brzim diferencijalnim pojačalima spojenima kao Schmitt okidni sklopovi.

 

Na slici vidimo naponsko-strujnu karakteristiku tunelske diode 1N3717. U području reverznog polariteta (VR, IR) struja vrlo brzo raste s naponom, dakle zapravo i nema karakterističnog zapornog otpora kao kod normalne diode pa ju i ne možemo testirati običnim ommetrom. U propusnom smjeru pak imamo posve specifičnu situaciju. Do napona 65 mV dioda ima karakteristiku pozitivnog otpora i struja raste do 4,7 mA. Nakon 65 mV dioda relativno naglo prelazi u suprotni režim negativnog otpora te struja počinje padati i do napona 355 mV padne na 0,45 mA. Daljnjim porastom napona, nakon 355 mV dioda se ponovno počinje ponašati kao pozitivan otpor te do napona 510 mV struja opet naraste do vrijednosti 4,7 mA i nastavi rasti s povećanjem napona. Maksimalna struja koju tunelska dioda 1N3717 može izdržati u propusnom smjeru je 25 mA. Zato se ovakve diode priključuju na izvor konstantne struje koji će ograničiti struju kroz diodu u slučaju prevelikog napona. Pretpostavljam da je u našem slučaju došlo do pregaranja tranzistora u krugu konstantne struje i time posljedično i do uništenja dioda.

Područje negativne karakteristika otpora (od točke A do točke B) koje se mijenja već pri malim promjenama napona je ono što tunelsku diodu čini pogodnom za gradnju oscilatora visoke frekvencije i brzih sklopki. U našem slučaju tunelska dioda djeluje kao svojevrsni detektor naponskih razina koje pretvara u niz brzih impulsa. Ovdje se zapravo koristi područje prije točke A (do 65 mV) za dobivanje jedne naponske razine i područje iza točke B (od 355) mV za dobivanje druge naponske razine.

Odlemili smo tunelske diode kako bi provjerili da li signali iz vertikalnih pojačala doista prolaze sve do tunelskih dioda i potvrdili smo da je tako pa se čini da je problem u samim diodama. Postoji mala mogućnost da signali iz kontrolnih pojačala sweep generatora drže strujne izvore za tunelske diode u blokadi, no svakako će biti puno lakše prvo napraviti krug za testiranje tunelskih dioda da se prvo potvrdi ili eliminira ovaj uzrok. Nemamo povijest popravke ovog osciloskopa i ne znamo da li su tijekom prethodnog popravka ove zamjenske diode uopće radile. Kako god bilo, dosta smo se zabavljali ovim osciloskopom i vrijeme je da se malo odmorimo od njega 🙂

 


 

Osciloskop BM566, iako velikih gabarita, ima lijepo dizajniranu prednju ploču i nešto naprednije mogućnosti od osnovnih tipova dvokanalnih mjernih CRT osciloskopa. No, za konstrukciju istog upotrijebljene su neke čak i za to vrijeme već zastarjele tehnologije. Posebna zamjerka ide ogromnoj osciloskopskoj cijevi sa (pre)malim ekranom kojoj je za rad potreban izrazito visok anodni napon, kakav je više uobičajen za velike TV CRT ekrane. Unutrašnja konstrukcija nije modularna i žice su povezane koncem u snopove što prilično otežava servis uređaja čak i uz elektroničku shemu. Stoga su radi lakšeg servisa neki tranzistori i integrirani krugovi montirani na podnožja, no kroz desetljeća kontakti tih podnožja počinju slabiti i stvarati prikrivene prekide krugova koje je teško otkriti. Neispravne tunelske diode nisu neuobičajen problem kod osciloskopa gdje se trigger bazira na istima, originalne takve diode se odavno više ne proizvode, a zamjenske se vrlo teško nalaze. Jednom ćemo si uzeti vremena za snimanje karakteristike i provjeru ispravnosti naših tunelskih dioda, no prava vrijednost ovog osciloskopa i nije više u njegovoj ispravnosti koliko u tome da smo upoznali još jedan mali segmet iz područja dobre stare tehnologije 🙂

 

Leave a comment

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena.