Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

[Eastlogic]

R26 отвечает за пределы измерения 0,2к и 2к, т.к. настраивает ток 1 мА. Не беспокойтесь, с R45, который отвечает за пределы 20к и 200к, та же песня, я пробовал.

[TEKTRON]

[uquote="DSGhost",url="/forum/viewtopic.php?p=4083304#p4083304"]Какие будут мысли? Что наибольшим образом влияет на уход нуля при различных коэффициентах усиления?[/uquote]Чисто теоретически, ковыряние советских дифкаскадов у меня ещё впереди .
Пока зубры этого дела молчат, ИМХО, можно попробовать "неразрушающий" контроль: проверить напряжение КТ4 относительно "-15В" на всех трёх усилениях. Выяснить, насколько стабилен ГСТ.

Спойлер

Так-то под подозрением DА6 (большое начальное смещение). Не знаю, насколько хороша практика компенсации смещения разбалансом (R21) дифкаскада. Такое хорошо при идеальном (т.е. с нулевым смещением) ОУ в позиции DА6. Я бы поставил туда что-то типа ОР177 со штатной схемой балансировки по дейташиту. Но такие вмешательства только если гуру подтвердят целесообразность, лучше дождаться их мнения. Быть может, это стандартная проблема и рецепт уже есть...

[bsw_m]

[uquote="DSGhost",url="/forum/viewtopic.php?p=4083304#p4083304"]Здравствуйте коллеги.
Неспешно продолжаю курочить В7-46.
Дошел до входного усилителя и уперся в невозможность нормально выставить "0". Причем эта проблема имеется на трех разных усилителях от трех разных аппаратов (не спрашивайте, откуда я их взял), везде картина примерно одинаковая. То есть проблема носит системный, конструктивный характер.[/uquote]

1. Утечки ключей переключения диапазонов.
2. Входные токи Ib+ и Ib-, второй вкупе с сопротивлениями резисторов делителя R51.

Это так. навскидку.
P.S. Как у него "0" не настраивай, он все равно будет уезжать, нет у него стабилизации нуля. Думаю, если не хочется перфекционизма - забить и использовать кнопку >0< на морде прибора.
Иначе - строить свой усилок, но стоит ли оно того?

Добавлено after 30 minutes 54 seconds:
P.P.S. Поясню, про делитель вот такой примитивной схемкой из симулятора (она просто наглядна):


Входной ток был выбран как приблизительно возможный для данной схемы усилителя. (Конечно такой ток утечки не даст ощутимое смещение нуля, чтобы его мог зафиксировать АЦП данного прибора, но если он выше, все возможно).
Но там добавляем утечки ключей, входной ток КПС (или что там стоит), входной ток DA3...

Если выставить "0" на прямом диапазоне (1:1), какие показания будут на 1:10 и 1:100?

Есть ли возможность измерить Ib+ и Ib- усилителя? И токи утечки ключей?

[Mickle]

Допустим, что входной усилитель замкнут накоротко на ноль - нижний по схеме вывод делителя ООС ДНМ-109. Таким образом можно исключить эквивалентный источник ЭДС неинвертирующего входа и оценить, какой вклад в регистрируемое смещение нуля привнесёт Ib-.
Как было указано выше, приведённое ко входу ОУ смещение нуля при изменении Ку с 10 до 100 составляет 30 мкВ. При этом нагрузка Ib- в цепи ООС меняется с 90||10 кОм до 99||1 кОм, т.е. с 9 кОм до 990 Ом. Следовательно, если смещение нуля обуславливается суммой тока смещения Ib+ ОУ DA3 544УД1А и токов утечки затворов VT6 2ПС104А, VT10 и VT11 2П303А, то по величине этот суммарный ток должен был бы составлять 3,7 нА, что маловероятно.
В действительности же входной усилитель замкнут на ноль не накоротко, а через два резистора в разных узлах вольтметра с суммарным сопротивлением 110 кОм. Являясь нагрузкой тока смещения Ib+ эти резисторы привносят смещение нуля на неинвертирующем входе и это смещение можно скомпенсировать резистором R21 только для одного выбранного Ку усилителя. Оценка для тока Ib+ при этом составляет 0,27 нА - вполне реалистично с учётом повышенной рабочей температуры внутри прибора.
Однако реальность такова, что входной усилитель вкупе с АЦП стабилизированы прерываниями, обеспечивающими автоматический учёт смещения нуля. Ключи коррекции нуля находятся на плате блока ограничителей. Там же расположен потенциометр R22, позволяющий настроить смещение нуля наиболее чувствительного предела 20 мВ.

Т.о., есть основания считать, что с усилителем всё в порядке.

[DSGhost]

Все внимательно прочитал, спасибо.

ИМХО, можно попробовать "неразрушающий" контроль: проверить напряжение КТ4 относительно "-15В" на всех трёх усилениях. Выяснить, насколько стабилен ГСТ.

Гляну, как вариант.

1. Утечки ключей переключения диапазонов.

Сильного влияния не вносят, ключи убирал, коммутировал механически проводочками.

P.P.S. Поясню, про делитель вот такой примитивной схемкой из симулятора (она просто наглядна):

Ага, наглядно.

Если выставить "0" на прямом диапазоне (1:1), какие показания будут на 1:10 и 1:100?

Поглядим, напишу.

Есть ли возможность измерить Ib+ и Ib- усилителя?

Только как-нибудь косвенно, например по времени зарядки добавочного конденсатора или RC-цепочки.
С практической работой с такими малыми токами сталкиваюсь достаточно редко.

Т.о., есть основания считать, что с усилителем всё в порядке.

Несколько раз внимательно прочитал пост.
Задумался.

Там же расположен потенциометр R22, позволяющий настроить смещение нуля наиболее чувствительного предела 20 мВ.

Не сильно влияет - +/- 10 ед.мл.р.
Учитывая, что диапазон 20,0000 мВ улетает в +00,0300 мВ, компенсирующие 00,0010 мВ из блока ограничителей ему не сильно помогут.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Значит ТО и ИЭ вводит в заблуждение невозможным требованием установить и проконтролировать "0" на всех диапазонах усилителя?



P.S. Так, а если изменить глубину влияния блока ограничителей на диапазон 20,0000 мВ, так, чтобы это влияние было больше, чем +/- 00,0010 ед.мл.р. , тем самым можно будет скомпенсировать этот диапазон. Как идейка?
Фигня идея, блок ограничителей влияет как на диапазон 200 мВ, так и на диапазон 20 мВ в одинаковой мере.

Хотя, нужно потыкаться мультиметром, прикинуть логику работы схемы.

Потому что в одной части ТО и ИЭ написано что коррекция из Б.О. влияет на оба диапазона, в другой части ТО и ИЭ написано, что R22 в Б.О. служит для подстройки нуля на пределе 20 мВ.

[ishergin]

Всем привет!

Приобрел недавно В7-49, нерабочий без ЗИП, хочется его восстановить.
Как оказалось были выкушены почти все КМки с платы управления, проглядел в темноте когда покупал, пришлось их впаивать, заодно поменял электролиты.
После включения вольтметр начал подавать признаки жизни плюс индикатор оказался рабочим

Теперь появилось несколько проблем:
1) неустойчивая работа платы управления(но я еще не поменял штатные панельки): не всегда запускается после сброса/не реагирует на кнопки, при нажатии кнопки тест/программа загораются все цифровые сегменты, нету импульсов на плату развязки для регистра управления реле(синхроимпульсы есть), на индикаторе всегда нулевые значения тока/напряжения. Пару раз все запустилось нормально, реле щелкали, какие то небольшие цифры были, но на подачу напряжения на вход не реагировал.

2) Скорее всего пункт выше это следствие странных уровней на шине данных процессора

Тут желтый и голубой сигналы(на первой и второй осциллограмме соответсвенно) это один из D0-D7, так же на второй осциллограмме верхний и нижний сигнал - выбор ОЗУ и ПЗУ, такое впечатление что или разрешающий сигнал на какую то микросхему приходит неправильно или что то сгоревшее. Но если вольтметр запустился то кнопки/индикатор функционируют несмотря на такие уровни. Пока не успел сделать диагностику по второй части мануала, но в целом уровни/эпюры на цифровой плате соответствуют таблице из Приложения 2 первой части мануала(за исключением ширины импульса тактирования F2 на КТ11 - 3', там 220 нс вместо 300, пока еще не понял может ли это влиять)
Пробовал отключать перемычки к функциональным блокам на плате, там как раз соединяется шина данных - уровни не восстанавливаются. Значит проблема скорее всего обвязке МК, наверное тактирование/синхронизация/дешифратор, так как спайки слишком частые, успел пока только проверить что кривые уровни не зависят от сигналов чтение ОЗУ/ПЗУ и в целом картина не меняется даже на длительных временах развёртки осциллографа (1-2 секунды)

Пока в планах проверить дешифратор адреса, сделать диагностику по инструкции используя кодовый переключатель, в крайнем случае придется воспользоваться логическим анализатором) Как удастся стабильно запустить плату управления, то буду разбираться с аналоговой частью

[TEKTRON]

Опять же, что зубры скажут, то и верно. Но на мой личный взгляд ничего криминального на осциллограммах нет. Я таких насмотрелся в молодости, когда ZX-Spectrum'ы собирал и с НГМД женил. Главное, чтобы во время действия правильного фронта управляющего импульса (по которому защёлкиваются данные в приёмнике), уровни на ШД были стабильны; что было до этого или будет после - уже ни на что не влияет. Это можно будет увидеть, если растянуть 2-ю осциллограмму. Вообще трудно осциллом бяку отловить на ШД, кроме совсем уж явных случаев.
Щуп осцилла, поди, 1:1 ? 1:10 куда лучше для таких применений.

Первое правило - сначала "общая терапия":
-Повесить кондёры, бывало, что на каждый корпус свои керамические 0,1 мкФ прямо на питающие ножки;
-любые, даже качественные электролиты не грешно тоже зашунтировать такой же керамикой.
-Панельки только цанговые. Советское угрёбище выкидывать сразу и без сожалений. Только аккуратно при их выпайке - советская фольга к советскому стеклотекстолиту изначально приклеена паршиво, а тут столько лет прошло...

После посмотреть на результат - если проблемы остались, тогда уже лезть в молекулы со скопом и ЛА...

Всё ИМХО (кроме панелек ).

[ishergin]

Щуп осцилла, поди, 1:1 ? 1:10 куда лучше для таких применений.

1:10 конечно =)

-Панельки только цанговые. Советское угрёбище выкидывать сразу и без сожалений. Только аккуратно при их выпайке - советская фольга к советскому стеклотекстолиту изначально приклеена паршиво, а тут столько лет прошло...

Завтра планирую поменять их и посмотрим как станет.

Главное, чтобы во время действия правильного фронта управляющего импульса (по которому защёлкиваются данные в приёмнике), уровни на ШД были стабильны; что было до этого или будет после - уже ни на что не влияет.

Да я понимаю это, буду смотреть

[DSGhost]

[uquote="DSGhost",url="/forum/viewtopic.php?p=4083417#p4083417"]P.S. Так, а если изменить глубину влияния блока ограничителей на диапазон 20,0000 мВ, так, чтобы это влияние было больше, чем +/- 00,0010 ед.мл.р. , тем самым можно будет скомпенсировать этот диапазон. Как идейка?
Фигня идея, блок ограничителей влияет как на диапазон 200 мВ, так и на диапазон 20 мВ в одинаковой мере.

Хотя, нужно потыкаться мультиметром, прикинуть логику работы схемы.

Потому что в одной части ТО и ИЭ написано что коррекция из Б.О. влияет на оба диапазона, в другой части ТО и ИЭ написано, что R22 в Б.О. служит для подстройки нуля на пределе 20 мВ.[/uquote]

Пока что разобрался с блоком ограничителей.
Как я и думал, блок ограничителей одинаково влияет на все 3 диапазона усилителя 1:1, 1:10, 1:100.
То есть нет смысла подстроечным резистором R22 пытаться установить "0" на диапазоне 20 мВ, получим уход на диапазоне 200 мВ.

[Electricman]

блок ограничителей одинаково влияет на все 3 диапазона усилителя

Дак, это из самой схемы следует. Но влияние должно быть пропорционально усилению.

[DSGhost]

[uquote="Electricman",url="/forum/viewtopic.php?p=4084749#p4084749"]

блок ограничителей одинаково влияет на все 3 диапазона усилителя

Дак, это из самой схемы следует. Но влияние должно быть пропорционально усилению.[/uquote]

В целом да, но +/- 10 ед.мл.р. на пределе 20 мВ при смещении в +00,0300 мВ мне погоды не сделают

[Electricman]

Я уже говорил - интересно знать, что эта подпрограмма конкретно делает. Ведь если на прогретом вольтметре покрутить R22 - можно выставить ноль, и он будет на всех диапазонах. А при запуске этой подпрограммы сразу же выйдет сплошное разочарование.

Вот сейчас снова играюсь с 46ым. По методике его настроить совсем не получается. Если по пункту 6.4.1.19 выставить, например, +000.025мВ, то на следующем пункте 6.4.1.20 показания улетают до +00.4305мВ. Причём, пункты 21 и 22 почти не работают, показания на R22 почти не реагируют.
А вот без программы всё отлично реагирует.

Сейчас интересную вещь заметил - на конденсаторе С13 из блока ограничителей сильно прыгает напряжение. Изменение в 10мкВ, если верить 39ому. По времени чётко совпадает с моментом коррекции нуля.

Добавлено after 2 hours 29 minutes 54 seconds:
Добился я баланса по пунктам 6.4.1.19 и 20. Достаточно покрутить R1 в АЦП. И можно делать любые значения - и почти одинаковые, и разные по значению, и разные по знаку...

Лично у меня по пункту 19 получилось выставить 000.000, а по пункту 20 - 00.0007. Ну, это усреднённые значения.

[DSGhost]

[uquote="Electricman",url="/forum/viewtopic.php?p=4084903#p4084903"]Я уже говорил - интересно знать, что эта подпрограмма конкретно делает. Ведь если на прогретом вольтметре покрутить R22 - можно выставить ноль, и он будет на всех диапазонах. А при запуске этой подпрограммы сразу же выйдет сплошное разочарование.[/uquote]

Ну так дык.
При стартовой калибровке происходит программная коррекция нуля.
Поэтому и "0" на всех диапазонах.

[uquote="Electricman",url="/forum/viewtopic.php?p=4084903#p4084903"]Добился я баланса по пунктам 6.4.1.19 и 20. Достаточно покрутить R1 в АЦП. И можно делать любые значения - и почти одинаковые, и разные по значению, и разные по знаку...

Лично у меня по пункту 19 получилось выставить 000.000, а по пункту 20 - 00.0007. Ну, это усреднённые значения.[/uquote]

Если мне не изменяет память, R1 в АЦП служит для настройки нуля при отключенном входе АЦП.
И тогда, если мы крутим R1 опираясь на смещение "0" в усилителе, мы смещаем "0" в АЦП, что идет в разрез с пунктами инструкции, которые предписывают сперва на отключенном входе АЦП установить "0" с помощью R1, а затем уже работать с "0" в усилителе.
И тут встает вопрос, что важнее, "0" в АЦП или скомпенсированный "0" на выходе усилителя.

[Electricman]

При стартовой калибровке происходит программная коррекция нуля.
Поэтому и "0" на всех диапазонах.

Он уже и при работе отлично регулируется. Если выставить ноль на 20мВ, этот ноль гарантировано будет везде.

И тут встает вопрос, что важнее, "0" в АЦП или скомпенсированный "0" на выходе усилителя.

И тут в инструкции обнаруживается, что R1 в АЦП отвечает не только за ноль АЦП, но ещё и за равенство показаний разных полярностей. То есть настройка нуля АЦП в пункте 6.4.1.6 просто уничтожается в пункте 6.4.1.24.

И возникает вопрос - а есть ли ноль?
К сведению, при абсолютно разных смещениях нуля (что-то типа 000.015 и 00.3605), напряжение на выходе усилителя таки имеет корреляции - 350 и 3421мкВ.

[DSGhost]

[uquote="Electricman",url="/forum/viewtopic.php?p=4085070#p4085070"]И тут в инструкции обнаруживается, что R1 в АЦП отвечает не только за ноль АЦП, но ещё и за равенство показаний разных полярностей. То есть настройка нуля АЦП в пункте 6.4.1.6 просто уничтожается в пункте 6.4.1.24. [/uquote]

Таки да
А значит возникает вопрос, а равенство показаний разных полярностей когда будет стремиться к истинности: когда АЦП сам по себе скорректирован в "0", а усилитель разбалансирован, или когда с помощью корректировки "0" в АЦП мы компенсируем усилитель?
Ответив на этот вопрос можно понять, будет ли тактика компенсации усилителя за счет АЦП верной.

[Electricman]

Почему-то мне кажется, что в обоих случаях истина будет где-то рядом.
Вообще, было бы коректно сначала добиться одинаковых показаний при разной полярности от АЦП, а затем посмотреть, что у нас будет показывать ноль усилителя.

И мне кажется, что просто отключать вход АЦП при его настройке - всё же не совсем правильно.

Вообще, я думаю, проще отойти от методики, описанной в ИЭ. Мне кажется, для наших приборов она не подходит. Как минимум тем же пунктом 6.4.1.15.

[DSGhost]

[uquote="Mickle",url="/forum/viewtopic.php?p=4083383#p4083383"]Т.о., есть основания считать, что с усилителем всё в порядке.[/uquote]

Значит будет логичным выставить "0" как некий усредненный разброс между крайними значениями?
Например выставить так: на диапазоне 2 В (1:1) уйти -0,00018 а на диапазоне 20мВ (1:100) уйти в +00,1800

Добавлено after 1 minute 26 seconds:
[uquote="Electricman",url="/forum/viewtopic.php?p=4085109#p4085109"]Вообще, я думаю, проще отойти от методики, описанной в ИЭ. Мне кажется, для наших приборов она не подходит. Как минимум тем же пунктом 6.4.1.15. [/uquote]

На том и решим. Нужно попробовать двинуться дальше усилителя.

Добавлено after 2 minutes 16 seconds:
[uquote="Electricman",url="/forum/viewtopic.php?p=4085109#p4085109"]Вообще, я думаю, проще отойти от методики, описанной в ИЭ. Мне кажется, для наших приборов она не подходит. Как минимум тем же пунктом 6.4.1.15. [/uquote]

Нужно мне было это понять еще на этапе работы с ГСИ, что методику писали, кхм... "на отстань".

Добавлено after 18 minutes 21 second:
[uquote="bsw_m",url="/forum/viewtopic.php?p=4083353#p4083353"]Если выставить "0" на прямом диапазоне (1:1), какие показания будут на 1:10 и 1:100?[/uquote]

Диапазон 2 В (1:1): фактически 0,00000 В
Диапазон 200 мВ (1:10): фактически +000,308 мВ
Диапазон 20 мВ (1:100): фактически +00,3470 мВ

[TEKTRON]

Кхм, уважаемые DSGhost, Electricman, прошу пардон за вопросы.
Вы уверены в полном отсутствии термо-ЭДС на закоротке входа усилителя? И во входных цепях внутри корпуса?
Просто порядком величин навеяло, особенно на диапазоне 20 мВ...
И достижимо ли в принципе отловить 100 нВ на этом диапазоне, чтобы получить желаемые 00,0000 при калибровке? В смысле отделить реальные 100 нВ смещения от 100 нВ термоЭДС...

[DSGhost]

[uquote="TEKTRON",url="/forum/viewtopic.php?p=4085264#p4085264"]Кхм, уважаемые DSGhost, Electricman, прошу пардон за вопросы.
Вы уверены в полном отсутствии термо-ЭДС на закоротке входа усилителя? И во входных цепях внутри корпуса?
Просто порядком величин навеяло, особенно на диапазоне 20 мВ...
И достижимо ли в принципе отловить 100 нВ на этом диапазоне, чтобы получить желаемые 00,0000 при калибровке? В смысле отделить реальные 100 нВ смещения от 100 нВ термоЭДС...[/uquote]


Не-не, битва идет не за последний разряд.
Величины разброса на порядок больше, чем термо-эдс.
Можно чуть выше глянуть.

[Electricman]

И достижимо ли в принципе отловить 100 нВ на этом диапазоне, чтобы получить желаемые 00,0000 при калибровке?

Дело в отлавливании нулей по мануалу. А по нему выходит полная ерунда. Например, в пункте 6.4.1.22 надо выставить 00.0000 +-5емр.
И их можно выставить. Если делать не по мануалу.

Как мне кажется, нужно отдельно ловить ноль усилителя резистором R21. Внешним вольтметром, например. После этого ловить баланс показаний положительных и отрицательных значений, а после подкручивать ноль резистором R22.

Только у меня резистор R1 АЦП совершенно не меняет баланс. Без программы 30 вольтметр не особо замечает изменение баланса усилителя, а с программой резистор R22 почти ничего не меняет.