Hameg 8040-3 HF-Störungen

[Andreas R. (andreas_r936)]

Ich besitze zwei Hameg Labornetzgerät-Einschübe 8040-3 aus 
unterschiedlichen Produktionsjahren. Die Mikroprozessoren sind 
unterschiedlich; bei dem etwas älteren gibt es ein Quarz 2.000 MHz.
Das ältere Gerät produziert Störungen auf 11,5 MHz und Harmonischen. 
Kennt jemand ein wirtschaftliches Verfahren, um diese HF-Störungen in 
den Griff zu bekommen? Dem Hersteller blieb als wirksame Abhilfe 
offenbar nur eine Änderung des Designs mit Umstieg auf einen anderen 
Chip.

[Achim H. (anymouse)]

Andreas R. schrieb:
> Dem Hersteller blieb als wirksame Abhilfe
> offenbar nur eine Änderung des Designs mit Umstieg auf einen anderen
> Chip.

Hm, der AT90S2313 scheint nur eine ältere Variante/Vorläufer des 
ATTINY2313 zu sein. Vielleicht hatte auch nur ATMEL den älteren 
zwischenzeitlich abgekündigt.

Ansonsten könnte der ATTINY auch mit 20MHz laufen, und die Störung gibt 
es dann oberhalb der 11,5MHz. Oder durch den internen Taktgeber ist die 
Frequenz nicht so exakt und die Störung über einen größeren 
Frequenzbereich verteilt und daher weniger prägnant.

[Karl B. (gustav)]

Andreas R. schrieb:
> Das ältere Gerät produziert Störungen auf 11,5 MHz und Harmonischen.

Wo werden die "unerwünschten" HF-Aussendungen gemessen?
Ich nehme an, es ist ein unerwünschter Ripple auf der Ausgangsspannung, 
oder?
Im einfachsten Falle reichen Ferritperlen oder Ferritklappkerne.

ciao
gustav

[Andreas R. (andreas_r936)]

Danke schon mal für die ersten Hinweise.
Die Störung wird am stärksten von der Minus-Buchse des 
5V-Festspannungsausgangs bzw. einer dort angeschlossenen Leitung 
abgestrahlt. Auf einem in der Nähe stehenden Radio erzeugt die Störung 
dann fast Vollausschlag auf dem Feldstärkeinstrument bei 92,0 MHz.

[Udo K. (udok)]

Löte mal einen 10 nF 250V Kerko zwischen den "+" und "-" Buchsen und 
einen zweiten von einer der Buchsen zum Gehäuseblech mit möglichst 
kurzen Anschlüssen. Dazu eventuell noch ein Klappferrite über das 
Flachbandkabel das vom µC weggeht.
Zumindest die älteren Hameg 8040 haben überhaupt keine 
Entstörmassnahmen.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Zumindest die älteren Hameg 8040 haben überhaupt keine
> Entstörmassnahmen.

Was haben die denn fuer eine Herstellungsdatum? Ich meine mich so dunkel 
zu erinnern das man so ab 2000 anfing ueber EMV zu reden.

Vanye

[Udo K. (udok)]

Die ersten 8040 sind Anfang der 90'er rausgekommen.  Da steckte EMV noch 
in den Kinderschuhen und Hameg war auch nicht die Speerspitze der 
deutschen Ingenieurskunst.  HP hatte solche einfachen Entstörmaßnahmen 
schon in den 60'ern in allen Geräten.

[H. H. (hhinz)]

Vanye R. schrieb:
> Ich meine mich so dunkel
> zu erinnern das man so ab 2000 anfing ueber EMV zu reden.

Schon ab 1996 gabs eine EU-weite Regelung.

[Jochen F. (jamesy)]

Hameg hat sich ab 1985 sehr deutlich um die EMV der Produkte gekümmert. 
Opfer dieser Bemühungen war der HM 8131. Zusammen mit dem damaligen 
Produktmanager wai ich sehr häufig in der Meßkammer und auf dem 
Freifeld.
Bei Hameg ist EMV immer sehr wichtig gewesen.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Bei Hameg ist EMV immer sehr wichtig gewesen.

Haette mich auch sehr gewundert wenn nicht, ich kenne naemlich einen der 
Entwickler des Spektrumanalyzer bei Hameg. .-)


Dieses Netzteil ist ja voll analog. Also kann ja eigentlich nur der 
Mikrocontroller abstrahlen. Ich wuerdem dem einfach mal einen 0603er 
100nF aufs Dach loeten und das Gehaeue vom Quarz auf Masse legen. 
Vielleicht hat man Glueck und dann ist alles weg.

Vanye

[Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)]

>  Dem Hersteller blieb als wirksame Abhilfe
> offenbar nur eine Änderung des Designs mit Umstieg auf einen anderen
> Chip.

Reine Spekulation, wie schon von Anderen geschrieben, die 
Controllerfamilie AT90S* wurde vom Hersteller vor Jahrzehnten 
abgekündigt und ersetzt, das ist eher der Grund für Typ-austausch, nicht 
irgendwelche HF-Störungen.

Entstörmassnahmen sind nur zum Teil an den Foto's sichtbar, das können 
Massnahmen am/im PCB sein, Typ des Regeltransistors und seiner Kühlung, 
Frequenzganzbestimmende Werte am (Ausgangs-)filter, ... .
Ein Tipp wie diese "Störungen" ermittelt wurden, wäre äusserst hilfreich 
für die Ermittlung des Entstehungsortes und der Kopplung. Und manche 
"Störungen" sind auch entsprechend der EMV-Richtlinie OK, da zu gering 
oder zu sporadisch.

https://emccompliance.co.uk/training/Index.htm?context=390

Wie reagiert die "Störung" auf Änderungen auf Änderungen an CC und CV ?

Einfach wären Änderungen am Ausgangsfilter, weil man die auch ausserhalb 
des Netzteils anbringen könnte.
Den Becher-Elko gleich neben dem Relais könnte man sich mal anschauen.

Und wenn stört 11 MHz, das ist nahe der ZF für CB und UKW, also eher 
irrelevant. Muß es störfrei werden, dann sollte man mal an eine 
Batterieversorgung denken.

> Auf einem in der Nähe stehenden Radio erzeugt die Störung
> dann fast Vollausschlag auf dem Feldstärkeinstrument bei 92,0 MHz.

Diese Beobachtung ist bezüglich einer EMV-Bewertung nicht unbedingt 
relevant.

[Andreas R. (andreas_r936)]

Vielen Dank nochmals für alle Hinweise. Ich bündele meine Antworten:
- Der Hinweis von Achim hat mich darauf gebracht, auch auf HF bei 20 MHz 
zu testen, und siehe da, auf dieser Frequenz höre ich sogar beide 
Geräte.
- Dem Vorschlag von Udo bin ich gefolgt, allerdings nur, was das 
Abblocken des Ausgangs angeht. Klappferrite habe ich gerade nicht zur 
Hand. Allerdings scheint es auch nicht so, als würden die Störungen über 
das Display-Board abgestrahlt, sondern vor allem über eine an den 
5V-Ausgang angeschlossene Leitung.
- Aufkleber lassen darauf schließen, dass das ältere Gerät 2004 
hergestellt wurde, das jüngere 2005/2006.
- Zu dem Tip von Vanye: Das Gehäuse des Quarzes ist verbunden mit einer 
Leiterfläche an der Unterseite der Platine, die sich über das gesamte 
mittlere Drittel der Platine erstreckt und mit dem Minus-Anschluss des 
5V-Ausgangs verbunden ist, also mit dem am intensivsten abstrahlenden 
Punkt. Diesen mit Gehäusemasse zu verbinden habe ich natürlich getestet, 
auch direkt ohne C. Zu dem 0603er 100nF: Wo sollte Deinem Vorschlag 
zufolge ein „aufs Dach gelöteter“ Kondensator angeschlossen sein?

Ich kenne kein Schaltbild der Version 8040-3, aber mir scheint, das 
Display-Board hat mit dem Prozessor sonst gar nichts zu tun - in diesem 
Zug gibt es ja keine Anzeige und außer einem Justier-Trimmer auch keine 
Bedienungsorgane. Trotzdem hat der Konstrukteur die erwähnte 
Abschirmfläche, mit der auch das Quarzgehäuse verbunden ist, auf den 
Minuspol des 5V-Ausgangs gelegt. Ich als Laie finde das merkwürdig.
Beste Grüße
Andreas

[Udo K. (udok)]

Andreas R. schrieb:

> Ich kenne kein Schaltbild der Version 8040-3, aber mir scheint, das
> Display-Board hat mit dem Prozessor sonst gar nichts zu tun - in diesem
> Zug gibt es ja keine Anzeige und außer einem Justier-Trimmer auch keine
> Bedienungsorgane. Trotzdem hat der Konstrukteur die erwähnte
> Abschirmfläche, mit der auch das Quarzgehäuse verbunden ist, auf den
> Minuspol des 5V-Ausgangs gelegt. Ich als Laie finde das merkwürdig.

Schaut so aus als ob der 5 Volt Ausgang auch als Versorgung für den 
Atmel und das Display herhalten muss.
Da sind je 5 Optokoppler für den rechten und linken Kanal und pro Kanal 
ein 12 Bit SPI ADC (MCP3202).  Die Steuersignale für die 
Spannungseinstellung wird wohl über eine PWM über einen Optokoppler 
generiert, zumindest finde ich keinen DAC.  Die schnellen 5V SPI und PWM 
Signale dürften der Übeltäter sein.

Die Potis am Display sind wohl Drehencoder für den Sollwert.
Das Display ist wahrscheinlich nicht der Hauptübeltäter, obwohl es so 
ausschaut als wäre es nirgendwo geerdet und die Abdeckung ist Plastik. 
Wahrscheinlich sind aber eher nur statische Signale auf dem 
Flachbandkabel.

Auf dem Foto sehe ich nirgends Abblockkondensatoren. Da ist aber nicht 
viel zu erkennen -> man muss nicht immer so geizig mit den Bits sein, 1 
MB tun heute keinem weh.  Ich habe ein besseres Bild angehängt.

Wie Vanye vorgeschlagen hat, kannst du einen bedrahteten 10 nF zwischen 
Pin 10 und 20 quer über den Atmel löten.
Eventuell besser wäre ein 100 nF zwischen Pin 20 (VCC) und einem GND Via 
in der Nähe, etwa das Via vom Optokoppler neben Pin 20.  Ich gehe davon 
aus, das Pin 10 (GND) direkt mit einem Via verbunden ist, wobei ich das 
Via im Bild nicht entdeckt habe.
In der Nähe der beiden MCP3202 sehe ich auch keinen Abblockkondensator, 
löte da auch einen zwischen Pin 4 und 8 rein.

An den im Bild markierten Stellen würde ich je einen 10 oder 100 nF SMD 
reinlöten.
Dazu einen 10 nF von einer Buchse des störenden Ausgangs zum Gehäuse um 
einen direkteren Rückweg für die Strompulse zu haben.
Damit sollten die Störungen zumindest deutlich kleiner werden.

[Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)]

> Ich kenne kein Schaltbild der Version 8040-3, aber mir scheint, das
> Display-Board hat mit dem Prozessor sonst gar nichts zu tun - in diesem
> Zug gibt es ja keine Anzeige und außer einem Justier-Trimmer auch keine
> Bedienungsorgane.

Dann könnte man ja mal das Flachbandkabel an der Hauptplatine ziehen und 
schauen was sich an der unerwünschten Abstrahlung ändert. Wobei, wg. dem 
Einstellpoti das wohl keine dauerhafte Lösung ist. Man könnte aus dem 
Datenblatt des µC ermittel, was die die Analog eingang-Pins sind und im 
Ausschlussverfahren so die Pins für LED-Anzeige ermittel und diese Pins 
abtrennen (Oder statt Datenblatt-Vermutungen einfach durchklingeln). 
Anzeigen werden gemultiplext, da hat es schon was an Schaltströmen.

Eine simple Entstörmassnahme ist das Verdrillen von Leitungen, das geht 
auch bei Flachbandkabeln. Wird hier aber eher nichts bringen.

Und wenn es nur am 5v -Ausgang liegt, dann diesen eben still legen und 
die 5V anders bereitstellen. Bei Festspannungen bietet sich ohnehin ein 
Linear-, statt Schaltregler an.

>auch auf HF bei 20 MHz
>zu testen, und siehe da, auf dieser Frequenz höre ich sogar beide
>Geräte.

Die Frage ist nicht, was man hört, sondern was einen stört, sonst landet 
man irgendwann bei Versuchen gegen die 3k Hintergrundstrahlung 
anzukämpfen wie Don Quijote gegen die Windmühlen.

[Andreas R. (andreas_r936)]

Bradward B. schrieb:
>  … Bei Festspannungen bietet sich ohnehin ein Linear-, statt Schaltregler an. …
Deswegen benutze ich ja dieses Linear-Netzgerät, um eine saubere 
Versorgungsspannung zu haben.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Deswegen benutze ich ja dieses Linear-Netzgerät, um eine saubere
> Versorgungsspannung zu haben.

Lustigerweise hab ich gerade gesehen das ich auch noch ein 8040-3 im 
Rack hab, man kommt ja ganz durcheinander mit den ganzen Netzteilen. 
Aber weisst du was? Ich finde da dieses olle Korad KA3005 ungefaehr 100x 
besser wie dieses Hameg teil. Weil es einfach nur NERVT wenn du immer 
zwischen U und I umschalten musst und Kurzschluss fuer Stromeinstellung 
nervt doppelt und diese fiddeligen Knoepfe nerven nochmal.
Aber ich merk mir mal das die etwas NF unter 1Ghz rausblasen. .-)

Vanye

[Andreas R. (andreas_r936)]

Stimmt, Vanye, die Bedienung ist gewöhnungsbedürftig. Immerhin gibt es 
bei der Version 3 einen richtigen Drehknopf für die Strombegrenzung und 
nicht nur ein Trimmpoti.
Würde mich interessieren, ob Du das beschriebene Verhalten an Deinem 
Exemplar bestätigt findest.
Beste Grüße
Andreas

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Würde mich interessieren, ob Du das beschriebene Verhalten an Deinem
> Exemplar bestätigt findest.

Mich auch, aber leider steht das Netzteil ganz unten unter einem Berg 
anderer Teile und der Specci ist in einem Labor weiter weg....

Vanye

[Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)]

> Aber weisst du was? Ich finde da dieses olle Korad KA3005 ungefaehr 100x

Interessant, auch das Korad hat die LED-Anzeige und "Freiluftleitungen" 
die man als Störursache ausmachen könnte:

https://www.mikrocontroller.net/articles/Korad_3005


>>  … Bei Festspannungen bietet sich ohnehin ein Linear-, statt Schaltregler an. …
> Deswegen benutze ich ja dieses Linear-Netzgerät, um eine saubere
> Versorgungsspannung zu haben.

Vielleicht muss man schärfer formulieren: KISS - Prinzip, Bei 
festspannung Netzteil ohne Schnickschnack, zum Nachmessen kann man immer 
bei Bedarf die ohnehin vorhandenen Messgeräte "einstöpseln".

Man kann sich auch ein solches 5V Feststspannungsteil unter Zuhilfenahme 
von Linearregler, PrintTrafo und Lochrasterplatime gut selber bauen. 
Oder ausgewählte Wandwarze mit ein bißchen Filterung drumherum. Solange 
man nicht viel Leistung braucht (einstellige Watt-zahl) viöllig OK für 
das Hobby-labor.

[Andreas R. (andreas_r936)]

Die Fachleute hier können damit etwas anfangen.
Besten Dank nochmals und frohe Ostern
Andreas

[Udo K. (udok)]

Ist halt immer die Frage wie da gemessen wird.
Die Leitungsgebundenen Störungen werden bis 30 MHz gemessen, und die 
dürften OK sein, da ein ordentlicher Filter am 230 V Eingang eingebaut 
ist.

Die abgestrahlen Störungen werden aber erst ab 30 MHz gemessen und das 
im Abstand von 3-10 Meter.  Da hängt es sehr von den angeschlossenen 
Leitungen (sind ja Antennen) ab und wie genau die verlegt werden und ob 
die Last geerdet ist (Die Störungen dürften Gleichtaktstörungen sein).

Die Grenzwerte liegen bei 10 Meter Abstand im Bereich von 30 µV/m.
Ein guter Radioempfänger mit einer Empfindlichkeit von 1µV/m und mit der 
Antenne neben dem Kabel ist sicher ein härterer Test.

Wünsche auch frohe Ostern,
Udo

[Soul E. (soul_eye)]

Udo K. schrieb:
> Ein guter Radioempfänger mit einer Empfindlichkeit von 1µV/m und mit der
> Antenne neben dem Kabel ist sicher ein härterer Test.

Das nennt sich NFA-Test. Da möchtest Du mit einem lambda/4 Monopol in 20 
cm Abstand parallel zum Leitungssatz im FM-Band 7 dBµV QP und 0 dBµV AV 
bei 120 kHz Messbandbreite unterbieten.

[Karl B. (gustav)]

Was nützt ein CE-Kennzeichen, wenn das Gerät doch stört?
Ein Gerät kann auch einen Fehler aufweisen, oder nach einer bestimmten 
Betriebsdauer fehlerhaft werden. Da nützt der CE-Papper garnichts.

ciao
gustav

[Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)]

> Die Fachleute hier können damit etwas anfangen.

Herrje, darauf wurde doch schon vor Tagen hingewiesen.
Vieleicht braucht es ja zum Verständnis ein Bonmot frei nach dem 
Schweizer Gelehrten Paracelsus:

"Alles Rauschen ist Störung, allein die Amplitude macht's, das ein 
Rauschen keine Störung sei".

Wenn man mit einer Handfunke und Gummiwurst um einen PC geht, hat man 
jede Menge Störung auf den Bändern (insbosnders das Mauskabel strahlt 
ab). Weil aber das Funkgerät extrem sensitiv ist und der Abstand 
deutlich zu gering, ist das für den Alltagsgebrauch ohne Belang.

Spannend ist auch, wie man die Anordnung ändern muss damit die 
Ausstrahlung am betreffenden Ort gering bleibt. Auf die Bedeutung der 
Anschlusskabel wurde bereits hingewiesen.

Einfach nicht kirre machen lassen, wenn da irgendein Messinstrument 
"ausschlägt".

[Karl B. (gustav)]

Was mich konkret ärgert, ist die Tatsache, dass Geräte seit GPSR-Pflicht 
ohne CE-Kennzeichnung nicht mehr in Verkehr gebracht werden dürfen:
Sprich: Zoll schauf auf CE-Zeichen auf der Verpackung - ok. darf 
passieren.
Kein CE-Kennzeichen drauf- ab zur Marktüberwachungsbehörde und
Einstampfen.
Obwohl die Geräte technisch völlig ok sind.
Unter Umständen schon jahrzehntelang einwandfrei ihren Dienst taten.
Wird mein Handgepäck am Zoll nach einem Flug durchsucht, wird der China-
Empfänger beschlagnahmt.
Und das finde ich einfach ungerecht.
Und Geräte, die das CE-Kennzeichen tragen, dürfen stören.
Da sagt der Zoll nichts. Hauptsache der Papper ist drauf.
Die GPSR-Pflicht hat schon so manchem Kopfzerbrechen bereitet.
Die Prüflabore geben mittlerweile Platzkarten aus. Und die machen den 
großen Reibach. Unter 2000,- Euro komme ich da aus der Sache nicht raus.
Und wenn die Prüfer "besonders gut drauf" sind, geben sie mal so eben 10 
kV auf die Antenne, und das Gerät ist kaputt.
Und was hinterher herauskommt, ist genau derselbe "Schrott" mit oder 
ohne CE-Kennzeichen.
Dies Netzteil hier ist ja das beste Beispiel dafür, dass Geräte mit 
CE-Kennzeichen nicht 100%-ig "sauber" sind.

ciao
gustav