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2009/03/30

スペアナは実に楽しめる!?(第4章)

日曜日のこと。
今日もエージングを始める。
ちゃんと、CRTの軌跡が直線になっていることを確認。OK!
安心して朝の掃除。休日の役割です。。
FANの音も気にならず快適!

と、昼前にCRTを覗くとまたもや低域が落ち込んでいる。
400MHz付近からすでに落ち込んでいる。
これは・・・・
入力系が断線している時の症状だ。念のため、オシロで低域の出力を見ると正常だ。

手慣れたもんでフレーム分解する。
Dscf0040

テスターで導通を見ると230Ω。フィルターだけならば18Ωだ。ヤッパリ断線だ。今度はフィルターとミキサーの基板の接続がおかしい。アルミナのパターンと半田の相性が良くないらしい。
銅線を入れようと思ったがミキサーの基板の周りのパターンがあまりに細いので半田だけで盛り上げて修理完了!

さらにエージングが続く。

波形を見ただけで、故障箇所がわかるようになってしまった。。。あとフレーム分解もお手の物に。。

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測定器 R3361A」カテゴリの記事

コメント

HP参照させて頂いております、こちらのR3361Bが夏期になり電源を入れても通常出るノイズ波形が出ません。
しかし時々出る事があり本日解体して調べています。
質問ですが

入力>>ATTの次に接続されている白い基板のフイルターの両端をテスターで調べると
抵抗値は18オーム位になりますがこれで正常で正状なのでしょうか?

入口のすぐ横にある黒い線が抵抗なのでしょうか。

また電源部にCRT用の+12Vがあると記載されていますが、これはFAN用電源のことでしょうか?

SW電源の電圧を調べて見ると-15Vが-12.5Vしかなくこれが問題かと思い現在調査中です。
その他の電圧はほぼ規定値です。


宜しく教授お願い致します。

投稿: 東口 静夫 | 2010/07/02 11:04

東口さん
こんばんは。サイトをご覧いただきありがとうございます。
ご質問について、回答します。

入力>>ATTの次に接続されている白い基板のフイルターの両端をテスターで調べると抵抗値は18オーム位になりますがこれで正常なのでしょうか?
入口のすぐ横にある黒い線が抵抗なのでしょうか。
●フィルターの両端の抵抗値は18オームで正常のようです。フィルター部のパターンを追いかけると、入力よりの黒いスジ?が抵抗のようです。

また電源部にCRT用の+12Vがあると記載されていますが、これはFAN用電源のことでしょうか?
●+12V系の電源はブラウン管(CRT)のユニットの電源です。高圧電源もユニットの中で生成しているようです。FAN用の電源ではありません。

SW電源の電圧を調べて見ると-15Vが12.5Vしかなくこれが問題かと思い現在調査中です。
その他の電圧はほぼ規定値です。
●確かにちょっと低いですね。私の場合でも、-15V:-14.65Vでした。
他の方の情報では、この-15V系の故障により周波数安定度が悪くなった、とのケースがあるようです。この方の場合は電源ユニットの出力のケミコンの不良とのことでした。

蛇足ながら、既に確認されているかと思いますが、「SHIFT」→「7」(CAL)で部分ごとのキャリブレーションを行うと、どの部分が悪いか参考になります。
また、30MHzのCAL信号はいかがでしょうか。正常に見えますか。
TGと入力の直結でどのように見えますか。

私が経験した事例では、サイトに記載しましたが、
1)フィルター基板との接合部のクラック
2)Mixダイオードの断線
です。
Mixダイオードの場合も、ドライヤーで暖めたり、エアスプレーでダイオードに温度ストレスを掛けることで症状が変化しました。最終的には断になってしまいましたが。

私でわかる範囲でお答えします。ご連絡ください。

投稿: pocky | 2010/07/02 23:30

連絡ありがとうございます。昨日、本日も調査しましたが、ギブアップ状況です。

セラミック基盤上の黒い筋が抵抗ですね、これが断線と思い一瞬喜んだのですがだめでした!

当方のR3361Bは改善されて?おり、セラミックとテフロンの接続は他の部分(TGも同様)も銅バーでつなっがていました。
従いこれが原因でない様です。

問題はSW電源の-15Vの様です、波形が出ないと時は約-10v、これが13vぐらいになると少しずつノイズ波形は見えてきます。 これが何故なのか(故障)判りません。
これはIF AMPのOP AMP用の-電源かと思います。

内臓SW電源の端子と電圧を確認しました。
2Pin(CN2)の端子は約+12VこれはFANのみ接続されています。
12Pin(CN3)の端子の①が+12v、②③④⑨⑩がGND、⑤⑥が+5v、⑦⑧が+15v、⑪が-15v、⑫が約3v?です。

この⑫が何用のものか、また規定電圧は不明です。
CRTの+12Vとは①の+12vの事ですね、、、

関係のないFANのコネクタを抜くと⑪の電圧が変動(1V程度下がる)するが他の電圧は変動しません。

今回の問題はこの⑪の-15vが低いと判断しますが、電源の回路図等がなく原因はまだ判明していません。
-15vの出力のコンデンサを交換、またこの電圧に関係すると思われるコンデンサをはずし、テスターで確認しましたが問題が無いようです。(手持ちが無いので確認後また同じコンデンサーを取り付けました。

不具合時のノイズが見えない時CALの30MHz-20dBmは見えません、IF ゲインが下がっているためと思います。
TGを直結してONしてももちろん波形は出ません。

そんな状況で電源が不良?ですが回路が無いので不具合点を確定できません。

また別な問題が発生、時々TGレベルが時々30dB低くなります。(これは本体が正常時の時に発見)

-15vですが小電流であればDC-DCの小さな電源を組み込もうと思いましたが電流は約1Aのためこの代案は駄目でした。

また何か判ることがあれは教えください。

投稿: 東口 静夫 | 2010/07/04 19:15

すいません、追加問い合わせです。

本体が直ってからの話ですがFANの音がうるさく、紹介されているFAN(109r0812M2021)に取替える予定です。

先ほども書きましたが現状ではCN2(+12v)に繋がっているFANの電流が変わると-15vの電圧も変化する。(こんなはずは無いのですが!!)

これが本当であれば現状のFAN電流は150mA、容量の小さいFANにすると80mAなので-15Vの電圧も変わるのでは?? と思っていますが。。。

今はSW電源が不良であるから、このような理解できない現象になるのですね。

投稿: 東口 | 2010/07/04 19:34

東口さん
こんばんは。ずいぶんと、絞り込めたようですね。
電源ユニットに関する情報がないので、良くわかりませんが、-15V系がおかしいようですね。確認するのは難しいとは思いますが、電源自体が故障しているのか、負荷側(回路側)の負荷が重くなって、結果電圧が低下しているのか切り分ける必要がありますね。想像の域を出ませんが、電源自体の故障のような気がします。RCCタイプの電源だと出力のコンデンサーにSW時の電流が流れ寿命が長くないのが通例です。(RCCかどうかもわかりませんが・・・)

以前の情報の繰り返しになりますが、私の場合の電圧は以下の通りです。
測定した場所は、上面のケースを開けて、電源のすぐ隣にあるマザーボードとIFユニットの接続のコネクターで測定しています。
各電圧はピン横のシルク表示で記載されています。
=============
 2)電源電圧
 内部には+5V、+15V、-15V、そしてCRT用に+12Vがある。上カバーをはずして、IFユニット(大きなPCB)でマザーボードと接続されている3列のコネクターにシルク印刷があるので、そこで確認ができる。+12Vはここには来ていないのでチェックできない。
結果は、+5V:+5.28V、+15V:+15.15V、-15V:-14.65Vであった。
(規格値は5.2V±3%、他は±5%)

================

ちなみに、-15V系はRF、IF、PLLなど多くの回路で使用されています。これが、-13Vでは正常に動作しないと思われます。
私が経験した、PLLの場合でも、チャージポンプの出力が電源電圧±15V時に±14Vの出力を得ていましたので、-13Vでは低すぎる気がします。

FANの動作状態で-15Vが変化するとは考えにくいですね。(想定でしかないので、良くわかりません)

あと、温度に関係して症状が変化するのであれば、ドライヤーとポイントクーラー(確かサンハヤト製であったと思いましたが)が有効ですよ。

また、あまり理にかなっていませんが、劣化する部品という観点で、電源のケミコンを片っ端から交換するのも手だと思います。
意外と半導体は壊れないと思います。

すみません、想定の部分が多くて申し訳ありませんが、ご健闘をお祈りしています。


投稿: pocky | 2010/07/04 20:59

こんばんは連絡ありがとうございます、
本体よりSW電源をはずし単体でも確認しましたが、電源自体だけでも同様な現象なので電源の問題です。

使っているコンデンサーをリストアップしたので購入し、すべてを取り替えようと思いましたが、
疲れたのでしばらくそのままとします。

もうあきらめようか?、修理の高い投資をするか?
頭の中をめぐっています。

もう少しSW電源の知識があればいいのですが、、、


では、、、

投稿: 東口 静夫 | 2010/07/04 21:23

すみません、、

内部には+5V、+15V、-15V、そしてCRT用に+12Vがある。

との事ですが、+5、+15、-15vは確認出来ましたが、+12v(CRT用)はどこにPCB上の何処にあるのでしょうか??

投稿: 東口 静夫 | 2010/07/04 21:28

東口さん
こんばんは。
質問に回答します。

質問===========
内部には+5V、+15V、-15V、そしてCRT用に+12Vがある。
との事ですが、+5、+15、-15vは確認出来ましたが、+12v(CRT用)はどこにPCB上の何処にあるのでしょうか??
=============
一番手前に見えている大きなユニットはIFユニットです。IFユニットは、マザーボードと接続されていますが、このコネクターには+12Vは接続されていません。IFユニットの下のCPU(J2)、CONTROLLER(J3)、A/D(J4)には、+12Vが供給されています。もうひとつ、CRT用(J11)に供給されています。このコネクターはマザーボードのCRTよりにありますが、たぶん、電源を外すなど、かなり分解しないと見えないと思います。ここで、+12V系を確認します。

+++++++++++++
測定器の掲示板に書き込みされているのを拝見しました。
以下、想定で恐縮ですが、一般的なSW電源のお話です。

SW電源でマルチ出力を実現する場合に良く行われる手法として、メインの出力(出力電力が最も大きな系統)に対して、出力電圧を監視してサーボ系を働かせて電圧を安定化するように、制御します。このとき、他系統の出力もメイントランスに巻いておくと、巻き数比に応じた電圧が得られます。整流する方向により、正負どちらの電圧も簡単に得られます。
一般的にマルチ出力のスペックでは+5Vとか+系の出力が大きいのが一般的です。

ここからは想像ですが、このスペアナのメイン出力は+12V系ではないでしょうか。なぜならば、CRTのモジュールも全て+12Vで賄っている(多分内部にDC-DCを持っている)し、東口さんが、+12Vに出力を流したときに、他の系統(ここでは-15V系)の電圧が上昇したとのことからです。前述の動作はメイン系に出力が十分流れているときに、成り立つからです。
これも一般にですが、SW電源は入力電圧の変動には強いが、出力電流の変動(特に無負荷)には弱いです。ドロッパーの電源とは間逆の性質を持っています。メイン系の出力電流が流れない(少ない)ケースは電圧安定度がよくありません。

話を戻すと、他系は非安定化出力になるので、3端子レギュレータなどで、安定化させます。(電流が大きい場合はチョッパー型のSW電源を用いる場合もありますが)また、熱損失が全体の効率に響くため、3端子電源の入出力間の電圧差は比較的小さくとります。
これも想像ですが、何らかの理由で-15V系の基の電圧が下がっているのでしょう。メイン系か、-15V系が怪しいですね。
RCC方式の場合、ケミコンはSWの電流が流れるので寿命的には厳しいです。静電容量が必要なのではなく、耐電流が必要なのでパラにしたりします。この当たりはハイパワーのリニアアンプと同じ考え方です。(瞬断対応とかは容量が効きますが)

長々と書きましたが、他系統の負荷によって、他の電圧が変動することもあります、ということを伝えたかったので、ご勘弁ください。

また、この電源の回路を追っかけた訳でもないので、的外れかもしれません。その点もご容赦ください。
ここまで切り分けが出来ればあと一歩のような気がします。解決しましたら、このページでお知らせください。皆さんの参考になると思います。よろしくお願いいたします。

投稿: pocky | 2010/07/05 23:56

度々の質問に対する回答ありがとうございます。
+12VはIFユニットの下にあるのですね、そこまでは気がつきませんでした。
SW電源の出力コネクターに無理やりテスターの測定棒を差込電圧を確認しました。
ここでは+5、+15は正常で-15vが異常、+12vは良く判らないが少し変動している様です。
この12vはFan供給用と本体の供給用と同じものです。(SW電源の基板の裏を見て確認しました。)
ここで+5vと+15vは全く安定しており、-15vと+12vが変動するとなるとこの電圧にはなにか因果関係があるようです。

あとSW電源の一番端の端子(No.12)が何か関係があるような気がします。(No.1が+12vの反対側)
このコネクターは12Pinです。

お話を参考にもう少し研究してみます。

ありがとうございました。

投稿: 東口 静夫 | 2010/07/07 21:25

色々お世話になっています。
R3361BのトラブルはTGのレベル低下も出て来たため自分での修理を断念しました。

修理メーカー点検報告ではSW電源のコンデンサー交換、1stミキサー、2nd convボードを交換修理するとの事です。
定額修理で120K円との事です。【参考まで】

とりあえず報告まで、、

投稿: 東口 静夫 | 2010/07/30 12:18

東口さん
私も修理業者での修理も検討しました。最終手段としての駆け込み寺、と思っています。現在でも2社程取り扱ってもらえるようでした。
SW電源のコンデンサー交換、1stミキサー、2nd convボードの交換修理で定額の範囲であれば、リーズナブルですね。
よろしければ、修理が完了して詳細がわかりましたら、参考情報として教えていただけますか。R3361A/B/C/Dの修理情報を集めて、公開するようなことも考えているので情報をいただければ幸いです。
スペアナ+TGは一度使うと、手放せませんね。

投稿: pocky | 2010/07/31 09:05

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