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2020/12/10

TDS684Aが故障orz. グチ

前回2013年にバラバラ解体して修理したテクトロTDS684Aが故障、起動しなくなった。パネルのLEDが点灯したまま、変化無しって奴。
(←前回2013年組立写真)

何度も起動スイッチ押して入り切り格闘、後ろの主電源SWの方を素早く入り切りすると起動出来た...セルフテストは異常無し。この症状は、CPUボードLEDのエラー表示「P」(NMIイベント)が出た時と同じ、前回は-90V感知ライン(NMIに繋がってる)だったか、LVPS上のサブ基板(の感度)が原因だった。またLVPS(電源板)かなぁ。とりあえずSPCを走らせ、使う用だけ済ませてから電源off。

前回のLVPSコンデンサ交換から約7.5年、周年通電してた。計算すると前回MODから約6.6万時間通電、85℃コンデンサとして概算推定で丁度1000時間前後、またどこかコンデンサ劣化か? しかし小さいとか高電圧とか条件の悪い奴を別に、2013年に殆どのコンデンサは1万時間@105℃タイプに替えた筈、最低30万時間ぐらいは逝ける予定だったと思う。信号系に使ったOSコンは、3千時間@105℃だが、精々50℃程度且つ稼働時だけ、20万時間程度楽勝な筈なんだが。トレースのノイズも0.7~0.8mVp-p/DIV程度で増えて無いみたいやし。一次側の450Vのデカい奴は寿命が短いかったかも...

エラーログとか見ると新しい物は無い感じ、あと気が付かなかったがRTCの時計が狂ってて、2017年1月1日になってた。RTCも内蔵電池がもうダメかも。Tekフォーラム検索すると、RTC不調でも同様の症状になりうるみたい。

https://forum.tek.com/viewtopic.php?t=141052&f=568

不調マシン、次はオマエかよ...棚から剥がして専用に場所作って解体しなきゃいけないorz.

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Chapter 1.

前回の修理メモ、部品伝票探し。

 RTC DS1486 > 2013年交換 27C040変換アダプター制作。
 NVRAM DS1650Y  > DS1250AB に、2013年交換。

 一次側コンデンサ  KEMET 470μ450V(3000hr@105℃相当)?
  ⇒ALC10A471DF450 φ35-H50mm,pin-tic10mm/15000hr@85℃
        4.03A@10KHz、2.43A@100Hz、ESR252mΩ@100Hz

 LVPSの#PG信号線(NMI)を切断。
 2023年に一次側交換予定。
 LVPS  TOP200YAI ~700V(ABSOLUTE)



↑問題?のCPUカード上のRTCとNVRAM(2013組立時)。

ウロ覚え、伝票の型番だと、一次側コンデンサも問題無い奴、殆どスタンバイで12~24万時間ぐらい楽勝なんでは...筈。やはり分解して残量測定か...面倒臭いなぁ.. 27C040変換アダプターも作ったの忘れてた。探さないとw

そういや過電圧検知ライン、面倒臭い、とかで切断したった(みたいメモ。もう覚えていない。)。て事は、RTCか、一次側CT(これも電流感度を1割ぐらい低下させたメモがw)。でも7年でコンデンサは大幅に進歩してんね。OS-CONだって寿命延長、容量もアップで、ESRは同じ大きさで2/3~1/2、半分近くとか。450Vのインバータ用コンデンサもケタ違いな進歩な感じ。バラバラにして再交換する気になった(7割ぐらい)。

TDS684Aは古いせいか情報が少ない。この次のTDS684B、C、D、人気のある?TDS784系なら色々情報があるんだが。


Chapter 2.

苦労して棚に埋もれたマシンを取り出し、外装剥がしてエラーコード確認。

←「8」だった。ドットは無し。一瞬、3、と 7。

err code 8 TDS784 検索...>思いっきりアカン奴、ブートローダーエラーみたい。通電しっぱなしで、ある程度電圧が掛かってればフラッシュメモリを維持出来ると思って油断してた。

↓バスバッファーU1163とU1164、(74F245)破損事例もあるみたい。ハンダ割れ?交換したみたい。

https://forum.tek.com/viewtopic.php?f=568&t=142222

520のマニュアルだと「8」はCPU Interrupt Mask Register diagnostic、「7」はWrite Bus Control diagnostic、「3」はKernel RAM 2 diagnostic。どの途、思いっきりアカン奴。しかもブートする時もあって、その時はエラーログ無し快調、なので、OSが動かしてる範囲ではなく、思いっきり下の物理層のどこかの方。

次、どうする...昔のRS232Cアダプタ、Ciscoタップケーブル、GPIBアダプタの発掘か...いったいどこが原因なのか特定できないと。

思いっきり仕事が増えちまった。 MS-DOS起動GPIBマシンだってとっくの昔に解体してしまってもう無いし、寒い部屋にバラバラのTDS君orz.

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簡単な所から

 1,CPUボードのチップを1個1個押さえてブート、ハンダ割れ探し >ダメ。反応無し。
 2,ヒートシンクが冷たい奴探し >ダメ。反応無し。ブート前なせいか、全部冷たいまま。
 3, RTC、NVRAM抜いて調べる >ダメ、変化無し。
 3,ドライヤーで炙る...

  辺り


Unified TEKtool

https://www.eevblog.com/forum/repair/unified-tektool-released-!-(firmware-flash-tools-for-old-tds-series)/

http://w.ko4bb.com/getsimple/index.php?id=manuals&dir=Tektronix/Tektronix_-_TDS5xx_TDS6xx_TDS7xx_Digital_Phosphore_Oscilloscopes



Unified tektool released ! (Firmware flash tools for old Tektronix TDS series) - Page 1
WWW.EEVBLOG.COM


Chapter 3.

ドライヤーでCPU基板全体を40℃ぐらいに加熱したら起動する様になった。ハンダ割れ確実、一番アカン面倒臭い奴。とりあえずLVPS故障、ACQ故障の2線はほぼ無くなった。

←左上のCPU周りから時計回り、左下まで加熱したとこ。

次、エリア絞って加熱、可能性が高いIC1個1個、ガスヒートガンで加熱かなぁ。ありそうなのは形状の大きいLSI、ハンダ槽で条件の悪そうな端っこ、SOPのTTL...パスコン、殆ど全ての面実装部品...毎日10個ノルマとかでやるしかないよなorz.

昔のヤバイ有毒金属が入ってる、って噂の耐熱疲労ハンダ、もう在庫が無い。この数年、どっかに残って無いか探しまくってるがヒットしないんだよな。普通の鉛ハンダで修理するしかない...それにこの数年、ローガン進展も。とりあえず無洗浄対応フラックス買い足し...


Chapter 4.

ebay漁ってたら発見。

←電池ムキ出し互換RTC

Tektronix TDS784D 700x 600x exact functional replacement for DS1486 and DS1250Y

https://www.ebay.com/itm/302913384290

どうせだから変えちゃうか...DS1286、DS1742Wタイプもあるみたい。


Benefits vs old DS1486 and DS1250Y You can kludge/bodge your existing DS1486 provided only the battery has failed. It’s not too hard to look around and find videos/pictures of how to do it. I have the files to program most TDS700x and TDS600x scopes including TDS520C, TDS520D, TDS620B, TDS640A, TD...
WWW.EBAY.COM


Chapter 5.

暫く使え無いが...解体ついで予定...

 NVRAM、RTC、互換品に交換
 LVPS、一次側コンデンサ、再交換、OSコン増設
 CPUボード、OSコン増設
 ACQボード、OSコン増設

←Tekprobe Powerコネクタをハンダ直結配線で増設してるんで、解体ったって気が遠くなったよ。

一部チップタンタル(or,ニオブ)を使用してたの忘れてた。ずっとノイズフロアがもう1声な感じしてたんで、最新のOSコンを盛りますか。(CPUボード治ったらだけどな.) 出来たらバイクシーズンになるまでには終えますか....ダメだったら1GHzクラスの新機材を探す破目にorz.


2013メモ

ACQ ADC部分+/-5Vライン
  セラミック約47μFで Vno 2mV
  プラス・タンタル47μF、実効計約@57μF で Vno 1mV平均、1.3mVPK/1mV-DIV
 入力段部分のパスコンはあまり効果無い。

FV1.1e。FV2、FV4 ではBOOT-UPしなかった。

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ACQ
OS-CON交換、パラ増し 32SEPF68M ⇒ 25SEPF330M,25SEPF180M

CPU
CRT+24V-1.57A電源端子、EEUFRパスコン増し。

LVPS
OS-CON交換
一次側コンデンサ交換。



Chapter 6.

数晩掛かって何回も温っためちゃ冷えるの待ち繰り返した結果、テストスイッチの右側辺りと、フラッシュメモリの上辺りの2ヵ所、温めると起動し易い感じ、怪しい。ハンダ割れ軽微なら良いんだが、カスタムチップ不調とかだったらもうアウト。年代から言って30年前のボロボロ、メチャボッタクリ中古基板(7~10万?)しか選択枝が無い。


以前はマチ針でICの足を一本一本弾いてハズレてないかとか、トリクレンのスプレーで急冷して変化が無いか、とかもやったが、この大きさの基板だとハナからヤル気がねぇ....それに今は冬で灯油ファンヒーターを点けてるんで、トリクレンなんてまだ有ったとしても危険、燃焼生成物が毒ガス、代替品のブタンガスやらジメチルエーテル(DME)冷却材なんか使ったら川の向こう側に蹴り飛ばされるとか只じや済まない。


Chapter 7.

←どうもこの5個辺りが特にアヤシイ。

加熱の効きが一番良い感じ。U150、U151、U160、辺り、74F245、74F541。隣のU101 Am28F020の足にも何か付着してんね。上側の列~CPU周りのICの足、ハンダ盛りがヤケに少ない。

前回修理は、液漏れコンデンサの排除と腐食で断線した電源配線修復、で、水とIPAで洗浄しているんだが、その時の見落としかも。ま、今回はソコまで手掛けたくないんで、無洗浄タイプの軽いフラックス塗って再ハンダ盛りで抜けられると助かるんだが。多層基板なんで、基板が化学劣化とか腐食っというオチもありえる(~1990年代までの国産ガラエポ(某PC9801、某ダイナブックなんか)とかね)。素晴らしいのはやっぱ1970~1980年代頃までの米国製のテクトロとかHPの基板。メッキとかカネも掛かってるし。

---

何度か繰り返した結果、この辺りを40~45℃ぐらい以上に加熱すれば、ほぼ確実に正常ブートさせられるみたい。この5個だけでなく、周辺10cm四方ぐらい全部品とCPU周りを再ハンダからかな。問題は、ハンダクラックでキマリなのか、それともIC自体が劣化してるのか。2013年に確認してヒートシンクを貼って無い74F245なんで、稼働中は冷たかった筈やし...


Chapter 8.

とりあえず、本体の前面を下にして立てて作業なり保管なり出来る様に、前面カバー兼組み立て台製作、寸法取り。ベニヤ板をタッカーと接着で組み立て予定で。プラスチック製純正カバーも探してたんだが、中古市場に殆ど出て来ない、有っても諭吉級ボッタクリ価格しか無いんで、ビニールのゴミ袋を被せてた。それは他の機器も同じやね。









Chapter 9.

木造フロントカバー兼作業台、使用開始。寸法はホムセン行って杉やら檜工作材、有り合わせアドリブ寸法になった。2mmのベニヤ板と細工材をカッターで切って枠作。

←結局、接着だけでチャッチャと組立。後でラッカーとかで塗るか。ラッチは掛かり具合、0.3mmぐらいの硬い樹脂テープて調整予定。

材と接着剤やら原価約\1000-ぐらい。荒取リカットは、そこのホムセン会員なんで無料。狭い作業スペース有効活用出来る様にもなったよ。寒い所なんで早く済ませたいもんだ。あと、CRTユニット~CPU配線は取り外し、修理終わるまで通電しなくした。何回も電源入り切り、CRTのヒーターでも逝ったら悲しいし。

Chapter 10.

交換、追加予定部品

74F254→在庫有り

AS6C1008-55SIN IC SRAM 1M PARALLEL 32SOP
APSG160ELL222MJ20S 2200UF 20% 16V 8A@100KHz
APSG200ELL681MJB5S  680UF 20% 20V
APSG250ELL391MJB5S  390UF 20% 25V
824540402 WE-TVSP POWER TVS DIODE 470.5V

almit KR-19SH RMA SJ-7 φ0.8mm
TAIYO SE-26208PL φ0.8mm

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1,CPU基板、再ハンダ盛り→再稼働可能かテスト、低温試験。ダメならニコイチ再生。

2,部品交換、追加。Vno低減化。コンデンサの進歩、取り入れ。


LVPS
 一次側コンデンサ交換、前倒し。φ35mm-H~58mm、ピン間10mm(22mm、又は3ピン品)
  300Wmax⇒100Hz、400V@0.75Arms相当

 TVS追加
 ZNR追加(AC100V専用コンセント盤側に追加、180V)
 +5.-5.1,+/-15V、出力OS-CON交換
 -90Vpk検知回路(現在無効化/#NMI)、パスコン変更、c22 0.01→0.015~0.022μ200V
 1μ-500V MLCC、3~4個パラ増
 +15VBias、ケミコン⇒セラミックX7S、3525MLCC(X7R)

 C29,30,26 +5V-22A デジタル系リップル22A対応要、1本@7.4A以上目標
 C47,58,86,83、+/-5.1V-12A系、20~200KHzリップル12A対応要、1本@6A目標
   (元2700μF LXF 24mΩ 2.2A、現EEUFR 3900μF-16V@3.75A、12mΩ) φ12.5mm、h~52(55)mm

 C43、49、+/-5.1V 12A出力端、(現EEUFR 3900μF-16V) φ12.5mm、h~52(55)mm そのまま
 C44,43,33,38、+/-15V-1.5A、元680μ、現EEUFR 820μ35V(@2.4A)、そのまま

ACQ
 OS-CON 交換、有機電解ハイブリッドコンデンサ、390μ25V,680μ20V,1000μ16V (寿命延伸、低ESR化)
 CH-1、ATT周り、BNCコネクタ周り、再ハンダ盛り

CPU
 NVRAM、RTC、電池ソケット式交換可能タイプに変更。 
 DSPメモリ増設(効果?)

CPU~CRT、+24Vコネクタ、コンデンサ追加、嵌る奴。

CRT電源線出来たらシールド線化、又はCRT側カットコア取付け。
 (2013年修理、CPUボード裏、1.25sqで基板裏にパラ添わせで電流増強、CPU板内にノイズ透過しない様に変更)

LVPSケース、CPU基板側一部アルミ面に、導電性スポンジ貼り付け。
バス、フラットケーブル当たり面、導電性スポンジ貼り付け。



Chapter 11.

←解体。ちっちゃい部分から点検と再ハンダ盛り。

今晩はメチャクチャ寒い。昨日の夕方は雪がチラついた。次は初氷点下かもorz.]









Chapter 12.
次、LVPS。


←真ん中、+15V-Bias系のトランスがちょっと変色してんね。異常って程じゃないが。

7.5年、推定通電6.6万時間目、実装されていた、C12、470μF-450Vの残容量を確認。

 100Hz:420μF、ESR 0.1Ω
 1KHz:415μF、ESR 0.15Ω
 100KHz:3.11μF、ESR 0.11Ω

1μF-500VのMLCC(X7S)を抱かせ、約6.6万時間で100Hz測定で1割強減。ESRはカタログ255mΩ、Zc155mΩなんで、劣化って騒ぐ程でも無かったが、まぁ、替え時だったな。予定通り2023年、~8.8万時間前後でも良かったかもだが。1.5万hr@85℃品なんで、おおよその平均内部温度60℃前後かな。予想50℃感触よりも高かったね。あと他の回路、仮に残24万時間予想に合せるとすると、同じ通電具合で1.8万時間@105℃品探すか、1/2の9千時間@105℃品探して入れ、2033年頃(蒸発しないでオラ生きてるかなぁ..)もう1回メンテか? (その頃にはハンドヘルド10GHzサンプリング当たり前になってるかもだが。)

補助電源系(Bias +15V系)も同じく6.6万時間稼働なんで、そのケミコン全部交換しますか。主電源の方は、実際に使って操作してる時間分しか通電しない筈、精々1万時間ぐらいじゃないかなんで、まだ全然楽勝な筈(たぶん)。

φ35mm、h~57mm 400V-300Wmax(100Hz)、~0.75Arms-max(400~8000μF)、20KHz~200KHz(40~200μF@20KHz?)
EPCOS B43547A5567M000 8000hr@105℃ ESR 140mΩ
EPCOS B43547A5477M000 8000hr@105℃ ESR 160mΩ
Vishay MAL219357561E3 5000hr@105℃ ESR 160mΩ
Vishay MAL219357471E3 5000hr@105℃ ESR 180mΩ
KEMET ALC70A561DF450 15000hr@85℃ ESR 253mΩ

部品待ち。2021年年明けか? でもってLVPSが完成して、給電再開可能になってからメインのCPU板の再ハンダ盛り。



Chapter 13.

LVPSが完成して、給電可能になってかメインのCPU板の再ハンダ盛り開始。

IC4~5個毎、フラックス塗ってハンダ流して、キズミ着けて確認の繰り返し。ダメならスッポン~洗浄~フラックス塗りから繰り返す...根気あるのみ。延べ10日ぐらいで終わるかどうか。全体6区画ぐらい割り、通電してブート確認を繰り返す...



Chapter 14.
LVPSコンデンサの一部到着、+5/5.1V系の奴から交換して残容量確認。


 C29,30,26 +5V-22A デジタル系、元2700μ、現EEUFR3900μ16V
  ⇒平均3140μ
 C47,58,86,83、+5/-5.1V-12A系、元2700μ、現EEUFR3900μ16V
  ⇒平均3750μ(+)/平均3880μ(-)
 C43、49、+5/-5.1V 12A出力端、元2700μ、現EEUFR 3900μF16V
  ⇒3850μ
 C44,43,+/-15V-1.5A、元680μ、現EEUFR 820μ35V
  ⇒平均720μ
 C33,38、+/-15V-1.5A、元100μ、現EEUFR 470μ35V
  ⇒430μ

+5V系CPU電源が予想外の劣化。ACQに給電してる+5/-5.1V系は大した事無いね。けど、+/-15V系は痛んでる。


もうポンコツじゃんけ。...意外と痛んでて当惑。予定2023年、10万時間とか無理、精々8万時間が限界か。+5Vデジタル系は、減り方から推定で平均温度80~85℃程度、かなり高そう。精々4万時間が性能出せる限界、寿命を延ばすには更に高耐温のコンデンサにするか、ESRを1/3~1/4になる様に本数増やすか。+5V系以外も殆ど全て交換しなきゃいけない。+24V系は1.57A流れているって解かってるんで、15V系はそれ以上の負荷が掛かってるみたい。

他も残容量確認。

+/-15V系
 (元680μ)現820μ-35V⇒約745μ φ12.5 h55以下
 (元10μ)現470μ-35V⇒約430μ φ10-h17以下

+24V系(CRT)
 (元680μ)現820μ-35V⇒約765μ φ12.5 h55以下

---

次回16万時間見込み。CRTユニット部分のみ2023~2027年見込み。

 C29,30,26 +5V-22A デジタル系、⇒APSG160ELL222MJ20S 2200μ16V x3
 C47,58,86,83、+5/-5.1V-12A系、⇒APSG160ELL222MJ20S x4

 C33,38、+/-15V-1.5A、⇒APSG200ELL681MJB5S 690μ20V x2  20~35V、φ10-h17以下
 C44,43,+/-15V-1.5A、⇒UHW1V222MHD 2200μ 35V x2

+24V系(CRT系)
 (元680μ)現820μ-35V⇒ UHW1V222MHD 2200μ 35V

---

WE 824540402 TVS スタンドオフ400V  BDN470.5V、~200A 最大648V シングルタイプ  ⇒ メインコンデンサ。
ATV50C351JB (STAND-off 350V、BDN 391V 5KW CAタイプ) ⇒力率補償回路入力側
1.5KE400CA (380V/548V/2.5A)   ⇒力率補償回路入力側、NF-GND



Chapter 15.

←TDS600x、TDS700x系用コンソールアダプター、ゲット。もうね、藁にもすがるダークな気分。

Tektronix CONSOLE PORT TDS 5/6/7xx Oscilloscope Debug Card RS-232 for Opt 013

https://www.ebay.com/itm/Tektronix-CONSOLE-PORT-TDS-5-6-7xx-Oscilloscope-Debug-Card-RS-232-for-Opt-013/324420998077



For all TEK TDS 5xx 6xx 7xx Series oscilloscope. Utilizzabile su tutti gli Oscilloscopi TEKTRONIX. No need to open the oscilloscope, access from the Opt.013. Si utilizza sfruttando l' Opt. This interface uses Option 013 card for the RS232 output, as in the pictures.
WWW.EBAY.COM


Chapter 16.

で、迷ってるのはコレ、FDD-USB変換キット。3.5”フロッピーなんかまだ大量にあるんで必要無いんだが。

Floppy to USB Emulator Tektronix TDS3034 ,TDS500 ,TDS600 ,TDS700 ,TDS524 ,TDS544

https://www.ebay.com/itm/Floppy-to-USB-Emulator-Tektronix-TDS3034-TDS500-TDS600-TDS700-TDS524-TDS544/30373575842652.m1982













TDS3034, TDS3034B, Tektronix TDS784D oscilloscope, TDS500, TDS600 and TDS700 Series, TDS524 ,TDS544 . You won't ever need floppy diskette anymore. Very minute physical may have to be done while fitting.
WWW.EBAY.COM


Chapter 17.

12/25、水道の蛇口が劣化、水がタレる。部品待ち。元栓閉鎖orz..



Chapter 18.
2021年正月。


まんずコンソールアダプタにリセットボタンを仕込み。

LVPSの方はコンデンサ揃い、交換再開。暮れに既に毟り取って整地、洗浄してあるんで付けるだけ。今回は単体点検用補助電源スイッチも取付け予定。








Chapter 19.


LVPS側も起動SWを仕込み、単体試験可能に。前回はクリップでつまんだが、もう場所忘れてるんで、確認から再度。












Chapter 20.
2013年に剥がして、溶かして内部調べた電池切れDS1650Y。CR2032電池ホルダを付けて再生するか検討。久々供給を調べたら、何だか高くなってて入手難になってたんで。


←右端に付いてる32.768の水晶、データシート指定だと負荷容量6pFタイプ、っうらしいが、コレが意外と高価。クローン作る場合一般的な12.5pFの奴だと、基板を起こしてチップコンデンサを付けられる様にしないといけない。
(構成 DS1384FP HM628128LR8)

前回から7年も放置したんで、溶剤も抜けて安定している筈、溶かし過ぎてガラス繊維が部分的にスポンジ状態になってた基板にもエポキシパテを塗り込んで補修してある。前、読み書き機能的には問題無かった。2013年に選手交代で嵌めた方は、まだエラー無しなんで、あと3年はエラー発生しない見込み、やるのは改造して準備だけやが。


---

NVRAMのバイナリー内容、TDS600A系で取りうる変更を下調べ。前回、蒸発した奴をギリギリ使えるまで復旧、てか恐らくマシンデフォルトになってる内容、正確な校正まではしなかったので。



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