FE PicoScope 4224 - Reparatur/Fehlersuche

[Markus W. (dl8mby)]

Hallo Forum,

habe mir ein gebrauchtes PicoScope älterer Bauart zugelegt 2Ch./12Bit.
Preis war günstig aber nicht ganz billig.
Nun stelle ich fest, dass nach der Lieferung das PS nicht so 
funktioniert,
wie es soll.

Bevor ich dem Verkäufer Stress mache wollte ich mal hier nachfragen,
falls jemand so ein Gerät besitzt und was dazu sagen könnte.

Mein erstes Problem ist, dass ich es unter Linux betreibe und die SW
aus UK als Beta deklariert ist, so dass ich nicht da einen Fehler
ausschließen kann - es aber eigentlich nicht glaube das dies der Grund
für das Verhalten ist.

Ich habe des PS4224 geöffnet und darin meine Messungen gemacht.
Ich speise ein 10kHz Sinus mit 1Vpp ein (über einen PWR-Splitter),
welches ich gleichzeitig dem PS und meinem Oszi (SDS2204X) zuführe.

Gelber Verlauf (CH1) Signal am SDS und am PS-Frontend. Grüner Verlauf
(CH4) 10:1 Tastkopf für Messungen im PS.

Im Anhang die Bilder für den Messaufbau und die Testpunkte TP1-TP3
(eigene Wahl) AD8065/Pin6, HC4052/Pin4 und hinter dem C wo sich das
Signal verliert.  Im Bereich um den AD/HMA (kennt den Jemand?) kann
ich mein Testsignal nicht mehr finden und auch auf der Digitalseite
um den LTC2294 Wandler.

Hat jemand eventuell Unterlagen zum PS4224, falls es die gibt, oder
andere hilfreiche Tipps.

Eventuell könnte man auch eine Reparatur (natürlich gegen Geld)
bei PS direkt erfragen und diese vornehmen lassen, falls nicht zu
kostspielig.

Ein neuwertiger PS4224 kostet immerhin so zwischen 900-1100€ laut Web,
je nach Ausstattung. Ich habe 400 bezahlt und hoffe noch immer das 
Messgerät zum Laufen zu bringen, wenn es nicht zu grob defekt ist.

Falls es nicht so ohne weiteres repariert werden kann,
200 Euro wäre mir so eine Reparatur noch zusätzlich wert, wenn ich es
nicht selber schaffe, ansonsten werde ich es zurück schicken müssen.

Danke für Eure Hilfe

Markus

PS.: Spannungen habe ich getestet und sie sind alle soweit ich das
beurteilen kann vorhanden. (Jeweils direkt an den Schalt-Reglern 
gemessen.)

[Dieter W. (dds5)]

Markus W. schrieb:
> Im Bereich um den AD/HMA (kennt den Jemand?)

Ja, das ist ein AD8132.

[Markus W. (dl8mby)]

Danke Dieter!

[Markus W. (dl8mby)]

Habe nochmals die Versorgungen nachgemessen, mittels Oszi.

Am großen 470u C stehen 5V an. Am 330u C stehen 3V an.
Dann gibt es noch +1.8V und -1.8V.
Am MAX4518 stehen an den Pins 3/14/15 (-V/+V/GND) -4.7V, +3V und 0V an.
Am HC4052 Mux an den Pins 7/8/16 (-V/GND/+V) -4.2V/-1.8V/+1.2V an.
Diese Werte irritieren mich, da sie nicht Symmetrisch sind, wie ich
es für einen Analog-Mux erwarten würde.
Da aber am AD8132 Pin 3/6 (+V/-V) auch +3V und -4.2V anstehen, bin ich
mir nicht sicher ob es ein besonderer Trick von Picoscope ist um gewisse
Offsets zu kompensieren. Oszi-FE sind ja schon eine höhere Kunst der
Elektrotechnik.

Hat jemand Vergleichswerte? Falls nicht versuche ich meine Frage an
PicoScope zu mailen.

Danke für nützliche Hinweise.

@Dieter.
Dank deinem Hinweis, konnte ich verifizieren, das im Differential-
Treiber sowohl kaum was ankommt. Am Ausgang sind die Signals nur zu 
erahnen.
Siehe Pin 4/5 (Output+/Output-) in Anhang.

[Anja (Gast)]

Markus W. schrieb:
> Ein neuwertiger PS4224 kostet immerhin so zwischen 900-1100€ laut Web,

wirklich? (es wird ja sicher nicht die Spezial-Version mit IEPE sein).

https://www.reichelt.de/usb-oszilloskop-20-mhz-2-kanaele-ps-4224-kit-p102177.html?&nbc=1

400 Eur für ein 11 Jahre altes Gerät?

Markus W. schrieb:
> Ich habe des PS4224 geöffnet und darin meine Messungen gemacht.
Die Abschirmung für den Kanal A scheint ja bereits zu fehlen.

Sind eigentlich beide Kanäle defekt? Dann würde ich eher nach einem 
gemeinsamen Fehler suchen.

Markus W. schrieb:
> Hat jemand eventuell Unterlagen zum PS4224, falls es die gibt,

Ich glaube kaum daß heutzutage noch Unterlagen veröffentlicht werden. 
Wozu auch. Reparatur ist wahrscheinlich teurer als ein 
"Mainboard-Tausch".

Die einzige Chance für einen Defekt sehe ich in einem direkten 
Hochstrom-Kurzschluß nach Masse über die USB-Leitung an den Schutzleiter 
vom PC.

Gruß Anja

[Markus W. (dl8mby)]

Hallo Anja,

hätte ich früher sehen müssen, dass mit Reichelt.
Bin aber immer noch 250 € günstiger, wenn ich den
Zusatzaufwand mal außer acht lasse.
Ich habe festgestellt, dass nach dem AD8065 die Pegel
entsprechend der Einstellung in der GUI +-50mV, +-100mV
...+-2V schön auf den halben Wert abnehmen.
Das Verhalten des PS ist aber bei beiden Kanälen gleich,
nur dass ich bei dem einen wegen der fehlenden Abmessung
besser messen kann.
Hat mich auch gewundert, warum die Abdeckung fehlt aber
sie war nie angelötet, da die Kontaktierungen Zinn-frei sind.
Wie alt das Modell letztendlich ist war mir soweit egel,
da ich nur die 12Bit Auflösung bis 20MHz haben wollte und
vergleichbare Geräte teurer sind.
Laut Verkäufer ist das Gerät zwar gebraucht aber in Ordnung.
Darauf werde ich mich beziehen, wenn es zur Rückgabe kommen
sollte.

Danke für Deinen Hinweis zur Ursache und zur Bezugsquelle.
Es ist übrigens die Version ohne das IEPE Interface für Sensoren.

LG
Markus

[Markus W. (dl8mby)]

@All,

jemand noch mit sachdienlichen Hinweisen
zum o.g. Problem?

Markus

[Karl H. (Gast)]

Anja schrieb:
> Ich glaube kaum daß heutzutage noch Unterlagen veröffentlicht werden.
> Wozu auch. Reparatur ist wahrscheinlich teurer als ein
> "Mainboard-Tausch".

Gab es da nicht mal eine Vorschrift, dass Unterlagen/Schaltplan dabei 
sein müssen.


Anja schrieb:
> Die einzige Chance für einen Defekt sehe ich in einem direkten
> Hochstrom-Kurzschluß nach Masse über die USB-Leitung an den Schutzleiter
> vom PC.

Ich könnte mir noch überfahrenen Eingangsbereich vorstellen, wenn zu 
viel Saft drauf gekommen ist.


@Markus W.
Viel Erfolg für die Reparatur.

[Marko S. (mikromarco)]

Hallo, ich habe oft mit PS gearbeitet. Die sind wirklich Ihr Geld wert 
im Vergleich zu vielen anderen, alleine die 12Bit machen schon Einiges 
aus.

Es kann leider mal vorkommen dass es zu statischen Entladungen kommt, 
besonders wenn am Laptop gearbeitet wird und dieses nicht (pber das 
Netzteil oder extern) geerdet ist. Besonders das beide Kanäle fehlerhaft 
sind weist darauf hin. Wir haben nachher immer sichergestellt dass die 
Rechner hier sicher waren, ansonsten ist es schnell passiert.

Wichtig ist, dasss die Eingangsstufe ok ist, was bei Dir ja der Fall zu 
sein scheint, sonst müsste alles neu kalibriert werden.

Ich habe noch nicht genau verstanden wo Dein Signal verloren geht (hatte 
aber auch nicht so viel Zeit zu lesen). Glücklicherweise gibt es die 
Bausteine noch, bei anderen PS, wie dem PS3206 gibt es einige Chips 
nicht mehr. Denke eine Reparatur sollte für einen technisch Begabten 
(scheinst Du ja zu sein) möglich sein und der Aufwand ist auch klein.

Vielleicht skizzierts Du noch mal wo was verloren geht und man kann 
sehen wie man weiter vorgeht. Ich drücke die Daumen !!!

[Markus W. (dl8mby)]

Hallo Marko, Karl,

danke für Deine/Eure Rückmeldung.

Ich habe bei meinem PS nur an einem Kanal (A) gemessen,
weil dort die Abdeckung fehlt.
Sie war aber nie vorhanden, weil zugehörige Pads nicht mit
Zinn benetzt sind.

Ich habe den Verdacht, dass der HC4052 dass Problem sein könnte,
weil am Differential-Buffer AD8132 (HMA) nur High-Level an beiden
Eingängen ansteht. Was mir aber noch fehlt ist die Bestätigung
dass die zugehörige SW in Linux den HC4052 richtig ansteuert.
Da das PS von Anfang an keine richtigen Signale angezeigt hat
und der Verkäufer beteuert, dass beim Abschicken alles in Ordnung
gewesen ist, kann es auch an der SW liegen. Leider habe ich noch
nicht eine Möglichkeit gefunden unter Windows zu testen.

Werde am WE weiter messen und berichten.

Hat jemand die genauen Spannungen, die an den OPVs, dem Buffer
und den Muxen (MAX4518, HC4952) anliegen müssen?

Die Verstärkung für die Empfindlichkeiten in der SW scheint zu
funktionieren (+50/+100/+200/+500 mV/Div) den der AD8065A zeigt am
Pin #6 immer eine Verdoppelung des Pegels an, wenn entsprechende
Einstellungen in der GUI der PS-SW vorgenommen werden.

Am HC habe ich eine unsymmetrische Versorgung, das irritiert mich
etwas. Siehe weiter oben.

bin z.Z. in der Arbeit und habe nicht die Zeit mehr zu posten.

LG
Markus

[Marko S. (mikromarco)]

Kannst Du nicht sehen ob die HC4052 an E / S0 und S1 angesteuert werden? 
Dann sollte dioch klar sein ob es geht.

[Markus W. (dl8mby)]

Habe jetzt am HC4052 wie gewünscht gemessen.

E is 0V, S0/S1 habe 1.6V soweit alles eigentlich ok.
Was ich auch noch festgestellt habe, ist dass der Offset
-Nullungs-Mode für beide Kanäle funktioniert.
Man hört die Reed-Relais klicken und dann sind beide Kanäle
genullt. (DC-Einstellung und mittels Linux-SW)

Was mich irritiert ist dass die GND Pins #6,#7 (Analog-GND)
des HC4052 im Eingangsteil 1.6V führen und der Pin #16 Vcc
0.88V hatte. Nach der Offset-Nullung hat er nun 0.91V.
Meinen Massebezug habe ich am Abschirm-Blech vom Kanal B.

Kann mir das jemand erklären.

Es sieht aus als wenn der Versorgungspin des HC4052 spannungsmäßig
geschifted wird - ist das so?

Ansonsten habe ich keine weiteren Erkenntnisse.

Markus

PS: Beim Umstellen der Empfindlichkeiten von 1V Richtung 50mV
in der Software sehe ich eine kurze Zunahme der Rauschpegels
im Trace auf der Zeitachse.

[Dieter W. (dds5)]

Als Bezugspunkt für Messungen am 4052 eignet sich am Besten Pin 8.
An Pin 7 muss die Spannung gleich oder negativer sein als an 8.

Pin 16 muss auf jeden Fall positver als 8 sein und nirgends darf eine 
Spannung negativer als Pin 7 oder positiver als Pin 16 anliegen.

0,88V an Pin 16 ist auf jeden Fall verdächtig niedrig und eine Änderung 
sollte ausgeschlossen sein.
Es könnte sein, dass Pin 16 keine Verbindung zur Stromversorgung hat und 
die gemessene Spannung durch parasitäre Speisung über 
Eingangsschutzdioden erzeugt wird.

[Markus W. (dl8mby)]

Hallo Forum,

habe heute weiter am PS4224 Messungen vorgenommen
und auch die Eingangs-Relais, Eingangs-Buchsen
nachgelötet, da ich auch kalte Lötstellen ausschließen
wollte. Die Eingangs-Buchsen sind leider mechanisch
nicht sehr stabil und wackelten erheblich.
Zwei Ringe aus Schrumpfschlauch über das Plastikgewinde
stabilisieren nun die Buchsen in den Gehäuseöffnungen,
so daß sie nun beim Anstecken von Kabeln und Tastköpfen
mechanisch nicht so beansprucht werden.

Ich habe nun den Eindruck, nachdem ich mich mehr mit der
SW auseinander gesetzt habe, daß im Eingangsteil ein
Halbleiter defekt sein muss, der beide Kanäle beeinflusst.

Hat der ADC Eingangsschutzdioden vorgeschaltet?

Wenn ich den Eingangspegel (Segezahn) langsam erhöhe, so
knapp unter 1V, bekomme ich die folgenden Anzeigen für
beide Kanäle. Das eingespeiste Signal ist zum besseren
Verständnis in das Oszillogramm eingezeichnet.

Das Oszillogramm sieht aus wie eine Dioden-Kennlinie,
weshalb ich auf einen defekten Schutzhalbleiter tippe.

Was meint Ihr?

Bitte die große Auflösung zu verzeihen. Die PS Anwendung
hat in der Beta-Version sehr kleine Fonts in meinem OS,
so daß eine Runterskalierung die Lesbarkeit verschlechtert
hätte.


Markus

[Dieter W. (dds5)]

Markus, miss doch bitte mal die Versorgungsspannung der verschiedenen 
IC.
Wenn da was fehlt bzw. zu niedrig ist kann das die tollsten Effekte zur 
Folge haben.

[Markus W. (dl8mby)]

Hallo Dieter,

habe ich schon gemacht, werde aber es besser
dokumentieren, damit man es besser beurteilen kann.

>Am großen 470u C stehen 5V an. Am 330u C stehen 3V an.
>Dann gibt es noch +1.8V und -1.8V.
>Am MAX4518 stehen an den Pins 3/14/15 (-V/+V/GND) -4.7V, +3V und 0V an.
>Am HC4052 Mux an den Pins 7/8/16 (-V/GND/+V) -4.2V/-1.8V/+1.2V an.
>Diese Werte irritieren mich, da sie nicht Symmetrisch sind, wie ich
>es für einen Analog-Mux erwarten würde.
>Da aber am AD8132 Pin 3/6 (+V/-V) auch +3V und -4.2V anstehen, bin ich
>mir nicht sicher ob es ein besonderer Trick von Picoscope ist um gewisse
>Offsets zu kompensieren. Oszi-FE sind ja schon eine höhere Kunst der
>Elektrotechnik.

Ich habe schon geschrieben, dass der HC4052 unsymmetrisch
versorgt wird und das dies mich verwirrt.
Aber ich  weiß leider nicht wie der Analog-Teil vom PicoScope
tatsächlich versorgt wird.

Ich werde am Wochenende nochmals genauere Messungen machen und es hier
mit Bildern posten, samt der Signalverfolgung von der BNC-Buchse
bis zum ADC.

Hatte bis jetzt noch nicht die Zeit es ganz genau zu machen.

Also bis Samstag oder Sonntag.

Markus

[Markus W. (dl8mby)]

Hallo Helfer,
Anja, Dieter, Karl,

bin leider noch nicht viel weiter gekommen.
Habe mich die zwei freien Tage damit gespielt
den Screen-Dump meines Oszis SDS2304X in Linux
auf den Laptop zu bringen.
Mein Ansatz mit liblxi und lxi-tools via LAN
hat leider beim SDS2kX nicht funktioniert, wenn auch
am SSA3kX (Spektrum-A.) alles gut funktioniert.

Nun habe ich es via USB geschafft den Screen zu dumpen.
Datails im Thread
Beitrag "liblxi und lxi-tools unter Linux compilieren"

Bin jetzt aber geschafft und habe viereckige Augen und
mach jetzt mal Schluß für heute.

Messwerte mit Bildern vom PS folgen im Laufe der Woche - sorry.

Markus