Forum: HF, Funk und Felder Reparatur DSA1030A


von Bernd K. (berndkeck)


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Hallo an die HF-Spezialisten,

ich habe einen Spektrum Analysator vom Typ Rigol DSA1030A, bei dem ein 
Kollege vermutlich einen Impuls beim einstecken der LISN - ohne 
eingeschalteten Transient Limiter - verursacht hatte.
Der SA funktioniert soweit, zeigt jedoch zu wenig Pegel an.
Getestet habe ich das mit Vergleichsmessungen mit einem Advantest R3267 
und einem  Generator Anritsu MG3681A.
Dabei ist die Kurve in Bild1 entstanden.
X-Achse = Frequenz von 10MHz bis 3 GHz, Y-Achse = Amplitude - der 
Generator war auf -10dBm eingestellt.
Die ca. -4 dB bei 3 GHz und den Messungen mit dem Advantest führe ich 
auf zwei Adapter und ein nicht sehr hochwertiges Kabel zurück, soweit 
verständlich und akzeptabel.
Der Rigol aber weicht bei 10MHz um ca. -20 dB ab und bei 3Ghz um ca. 
-7,5dB.
Daraufhin habe ich mir die Eingangsbeschaltung des Rigol angeschaut und 
versucht die wesentlichen Teile nachzuzeichnen, siehe Bild2.
Der Eingangsteil besteht aus mehreren HF Switches vom Typ AW002R2-12, im 
Schaltplan als S1,S2,S4 und S6 - wie auf dem Board bezeichnet - ich habe 
einfache Schalter benutzt, ohne auf die restliche Beschaltung 
einzugehen, also nur ein Prinzip-Schaltbild.

Ich kann leider keine Messungen im eingeschalteten Zustand des Rigol 
machen, da die Kabel sehr kurz gehalten sind  und ich für eine 
Verlängerung Adapter benötige, die ich nicht habe.

Als nächstes habe ich versucht die Eingangsimpedanz Behelfsmäßig 
nachzumessen, wieder durch eine Vergleichsmessung mit einem "gut" 
abgeschlossenen 50 Ohm Eingang an meinem Scope.

Der Gedanke war, wenn ich den Pin 1 von S2 ablöte, kann ich an den 
Eingang eine kleine Spannung legen ohne dass der Rest davon betroffen 
ist. Ohne Pin 1 ist die Eingangsimpedanz zwar undefiniert, sollte aber 
>50 Ohm betragen.

Also; Generator auf 100mVss an 50 Ohm eingestellt, auf dem Scope mit 50R 
Eingangswiderstand 99,8mVss gemessen, gleiches Setup an den Eingang des 
Rigol gehängt und dort waren nur noch 12mVss zu messen.

R2 und R3 im Schaltplan konnte ich  ausmessen, und sind ok. C2 ist 
ebenfalls ok, bleibt nur noch die im Schaltplan als XXX bezeichnete 
"Diode". Hier habe ich keine Ahnung was das sein könnte, meine Vermutung 
eine Suppressor-Diode oder ein Abschluss Widerstand.
Als Widerstand (mit Ohmmeter) habe ich über dem Bauteil ca. 3,3 Ohm 
gemessen (beide Richtungen).
Meiner Meinung bleibt nur noch das XXX Teil als Ursache für die 
seltsamen Pegel übrig.
In Bild 3 ist das Bauteil rot eingekreist.
Die Bauform ist sehr klein, könnte 0402 sein - sieht aus als ob die 
Beschriftung entfernt wurde - ist auch bei einigen anderen IC's auf dem 
Board der Fall.
Ich hoffe das war einigermaßen verständlich formuliert...
Frage ist, um was für ein Bauteil handelt es sich?
Hat jemand Erfahrung mit den RIGOL-Teilen und könnte mir einen Typ oder 
Vergleichstyp nennen?

Herzlichen Dank im Voraus für die Antworten
Bernd Keck

von Soul E. (Gast)


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Von Position und Schaltzeichen her dürfte dieses Bauteil ein Limiter 
(TVS-Diode) sein. D.h. wenn Du die runterlötest müsste der Analyzer 
wieder grundlegend funktionieren.

Um die Spezifikation wieder einzuhalten brauchst Du ein Ersatzteil, bei 
dem nicht nur die Durchbruchspannung, sondern auch die Kapazität passen. 
Die wirkt sich mit auf den Frequenzgang aus.

von MiWi (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Hallo an die HF-Spezialisten,
>
> Hat jemand Erfahrung mit den RIGOL-Teilen und könnte mir einen Typ oder
> Vergleichstyp nennen?
>
> Herzlichen Dank im Voraus für die Antworten
> Bernd Keck

Ich habe keine Erfahrung mit dieser Eingangsstufe doch ich bin mir 
sicher das Du sachdienliche Hinweise im eevblog bekommen wirst wenn Du 
dort fragst.

Dort tummeln sich einige die viel, sehr viel Erfahrung zu diesen Themen 
haben.

Viel Glück!

von N. A. (bigeasy)


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MiWi schrieb:
> Ich habe keine Erfahrung mit dieser Eingangsstufe doch ich bin mir
> sicher das Du sachdienliche Hinweise im eevblog bekommen wirst wenn Du
> dort fragst.
>
> Dort tummeln sich einige die viel, sehr viel Erfahrung zu diesen Themen
> haben.
>
> Viel Glück!

Das war jetzt sehr wenig wertschätzend bzw. der Antwort von souleye.

von MiWi (Gast)


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N. A. schrieb:
> MiWi schrieb:
>> Ich habe keine Erfahrung mit dieser Eingangsstufe doch ich bin mir
>> sicher das Du sachdienliche Hinweise im eevblog bekommen wirst wenn Du
>> dort fragst.
>>
>> Dort tummeln sich einige die viel, sehr viel Erfahrung zu diesen Themen
>> haben.
>>
>> Viel Glück!
>
> Das war jetzt sehr wenig wertschätzend bzw. der Antwort von souleye.

Hä?

Brauchst Du Händchenhalten, Bauchpinseln und einen Kurs im "wie lese und 
zitiere ich Postings richtig" wenn Du hier im Forum unterwegs bist?

Und Souleye braucht - falls überhaupt - meine Wertschätzung nicht so 
das Du sie auch noch verstehst...

Leute gibts...

von Petra (Gast)


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Wie sieht es mit dem LO Durchschlag bei 0 Hz aus? Ist der viel größer 
oder kleiner als normal? Wenn ja, ist der Mischer defekt. Manche 
Hersteller geben in den Eingangspfad ein 3dB Glied. Das stirbt auch 
recht gerne. Das wäre ein Hinweis, warum die 10 MHz wesentlich stärker 
gedämpft sind, als die 3 GHz.
Nur wenn der Mischer oder der Abschwächer getaucht werden müssen ist ein 
Neuabgleich zumindest des Frequenzganges fällig.

von Petra (Gast)


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Nachtrag: Die Löstllen sehen echt grottig aus. Speziell bei S2.
Meiner Meinung kannst Du mit dem Multimeter und der Dioenfunktion die 
Dioden nachmessen. 0 Volt würde ich als Fehler werten. Auch die 
Widerständer lassen sich mit dem Ohmmeter leicht prüfen.

von Bernd K. (berndkeck)


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Hallo,
Danke für die Anmerkungen und Tipps.
@Soul E
Ich denke auch, dass es eine TVS Diode ist.
Auf dem DSA1030A steht max. +30dBm, das wären, wenn ich mich nicht 
verrechnet habe - knapp 20Vss.
@ MiWi
Werde ich als nächstes machen, Danke für den Hinweis.
@Petra
Bin leider nur "dummer" Anwender und bin mich grade am einarbeiten in HF 
Technik.
Was meinst Du mit LO_Durchschlag bei 0 Hz?
Wie kann ich mir das anschauen?
Meine bisherigen Messungen waren alle - auch bei fast -120 dBm sehr gut 
und glaubwürdig, ich habe keine Probleme bemerkt, allerdings hab ich 
auch nichts unter 10Mhz gemessen....

Ja, die Lötstelle an Pin1 / S2 sieht grottig aus, hab ich ja auch 
abgelötet um Messungen ohne anlegen der Versorgungsspannung machen zu 
können - die restlichen Lötstellen hab ich bisher nicht angetastet....

Das Bauteil hatte mit Ohmmeter: 2,9 Ohm... (beide Richtungnen)

Noch mal die Frage an die Runde:
Was würde denn der Erfahrene HF.Entwickler heutzutage an dieser Stelle 
sinnvoller Weise einsetzen?
Welcher Hersteller, welche Serie welcher Typ?
Ich fürchte wenn ich das Bauteil auslöte werde ich das ausgelötete so 
nicht wieder rein bekommen.

Danke im Voraus für die Antworten
Gruß
Bernd Keck

von Soul E. (Gast)


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Bernd K. schrieb:

> Was meinst Du mit LO_Durchschlag bei 0 Hz?

Der große Peak ganz links wenn Du auf Preset oder Full Span bist. Der 
sollte aussehen wie immer.


> Das Bauteil hatte mit Ohmmeter: 2,9 Ohm... (beide Richtungnen)

Für eine TVS definitiv zu wenig. Unterhalb der berechneten 20 V sollte 
kein Durchgang vorhanden sein.

von Michael M. (michaelm)


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Soul E. schrieb:
>> Was meinst Du mit LO_Durchschlag bei 0 Hz?
>
> Der große Peak ganz links wenn Du auf Preset oder Full Span bist. Der
> sollte aussehen wie immer.

Nennt sich auch "zero pip"
Michael

von Horst S. (petawatt)


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30 dBm entsprechen einer Spannung von ca. 10 Vs (20 Vss). Ein Widerstand 
mit gemessenen 3 Ohm am RF-Eingang macht wenig Sinn.
Bei versuchsweise 2 antiparallel verschalteten Dioden 1N4004 zeigt mein 
DVM im hier unsinnigen Widerstandsmessbereich in beiden Richtungen mehr 
als 1 MOhm an. Also sind die 3 Ohm wohl keine Fehlmessung einer 
eigentlich gesunden Diode. Das wird bei deinem DVM auch so sein.
Wenn XXX wirklich eine bidirektionale TVS-Diode ist, dann stehen die 
Chancen für ein Ersatzteil nicht schlecht. Bei Mouser gibt es bei einer 
Suche für eine Arbeitssspannung von >= 10V und eine Kapazität C <= 0,3 
pF noch 49 Treffer. Die genauen Anforderungen  an Gehäusebauform, 
Energieabsorptionsvermögen, Schutzpegel und max. Kapazität kenne ich 
natürlich nicht. Zumindest wird in den Datenblättern gelegentlich eine 
"Dämpfung" im GHz-Bereich angegeben.
Ich würde im nächsten Schritt XXX auslöten und das Gerät neu vermessen. 
Dann weiß man mehr.

Grüße von petawatt

von Ralph B. (rberres)


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Petra schrieb:
> Nachtrag: Die Löstllen sehen echt grottig aus. Speziell bei S2.
> Meiner Meinung kannst Du mit dem Multimeter und der Dioenfunktion die
> Dioden nachmessen. 0 Volt würde ich als Fehler werten. Auch die
> Widerständer lassen sich mit dem Ohmmeter leicht prüfen.

Hallo Petra

Ich wäre extrem zurückhaltend die Mischerdioden mit einen Ohmmeter 
messen zu wollen. Das sind in der Regel Shottkydioden dessen maximale 
zulässige Sperrspannung oft nur 4V beträgt. Da kann die Leerlaufspannung 
eines Ohmmeters durchaus schon mal höher sein. Insbesonders die 
Diodenmessfunktion ist dann brandgefährlich.

Bernd K. schrieb:
> Auf dem DSA1030A steht max. +30dBm, das wären, wenn ich mich nicht
> verrechnet habe - knapp 20Vss.

Das ist die Leistung die der Abschwächer am Eingang maximal verträgt, 
abe keinesfalls der Mischer.

Der Mischer ist in der Regel bei 1Veff am Eingang kurz vorm Ableben. Es 
addieren sich ja noch geometrisch die 1Veff vom Lokaloszillator dazu.
Da ist man schnell an die maximal zulässige Sperrspannung von 4V an den 
Mischerdioden angelangt.

Der normale Arbeitspegel am Eingang des Mischers beträgt -30dbm bei 
hochpreisigeren Geräte auch mal -20dbm. Aber nicht höher. Bei höheren 
Pegeln am Eingang MUSS!! der Abschwächer das Signal entsprechend 
abschwächen.

Noch etwas, was immer wieder missachtet wird. Signale die außerhalb des 
momentan im Bildschirm sichtbaren Bereich liegt liegen trotzdem am 
Mischer an, es sei denn sie liegen in der Frequenz höher als die 
Grenzfrequenz des Spektrumanalzers. Dann werden sie vom Eingangstiefpass 
unterdrückt.

Aber Signale , welche sich gegebenfalls außerhalb des 
Bildschirmsichtbereiches befinden können mitunter auch zerstörerische 
Pegel  aufweisen. Deswegen bei unbekannten Signale immer erst mit vollen 
Span des SAs arbeiten um zu sehen, was sich sonst noch so alles 
abspielt.

Erst wenn man sicher ist das kein Signal vorhanden ist, welches den SA 
übersteuert, kann man den Span und die Mittenfrequenz auf den 
interessierenden Bereich begrenzen.

Wenn die TVS Dioden in beide Richtungen 3 Ohm Widerstand hat, würde ich 
diese mal rauslöten ( Bitte ESD beachten ) und schauen ob der SA dann 
wieder was richtiges auch bei niedrigen Frequenzen anzeigt. Wenn ja TVS 
Diode ersetzen, wenn nein, vermutlich Mischer defekt.

Ralph Berres

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