LeCroy 9304A Quad 200MHz Oscilloscope
LeCroy 9304 Quad Channel 200MHz Oscilloscope 100MS/s
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| Gerät wurde ca. 1997 gebaut. Aus dieser 93xx
Baureihe war es damals das kleinste Modell, aber trotzdem mit
großartigen Eigenschaften, die selbst zwei Jahrzehnte
später noch überzeugen. Ich habe ein besonderes Verhältnis zu dieser Serie, es war das erste Digital Oszilloskop an meiner ersten Einstellung nach dem Studium, es wurde damals neu beschafft, jeder Hardware Entwickler hatte ein solches Scope an seinen Arbeitsplatz gestellt bekommen. Es war das Grundgerät an allen Plätzen, hinzu kamen noch ein paar leistungsfähigere LeCroy Modelle für besondere Aufgaben. Die Erinnerungen daran sind gut und es war eine Freude damit zu arbeiten. Es wurde im Laufe der Jahre damit einiges an Automotive Elektronik entwickelt. Im Jahr 2008 hatte ich ein gebrauchtes Gerät gekauft. Eigentlich schade, daß es erst jetzt auf der Webseite vorgestellt wird - hätte ich schon viel früher machen sollen. Damalige Neupreise laut LeCroy Katalog von 1998 (Auszüge):
Produkt Kataloge im pdf Format und die Spezifikation zu den Geräten dieser Baureihe sind im Internet zu finden, empfehlenswert und informativ. Auch gut ist das LeCroy Yahoo Group Forum, viele qualifizierte Informationen und auch verschiedenste Download Files. Für ein vollausgestattetes 9304C konnte man 1998 knapp 11000$ ausgeben. Der Dollarkurs stand 1998 im Jahres Durchschnitt bei 1,76DM was ca. 19.000 DM entsprachen. Umso erstaunlicher, dass am Arbeitsplatz alle Ingenieure damit ausgestattet worden sind. Heutzutage ist es leider immer weniger selbstverständlich Hardware Ingenieure vernünftig mit Equipment auszustatten - was man in manchen Firmen beobachten kann, ist einfach nur bedenklich. Nur wenige Geräte sind mit Vollausstattung ausgestattet, das versteht sich von selbst, auch damals mussten die verfügbaren Mittel eingeteilt werden. |
Originale Abdeckung der Geräte Front in prima Zustand
Bei vielen gebrauchten Geräten ist die Abdeckung mittlerweile verloren gegangen oder beschädigt.
Die typische Anordnung der Einstellungen dieser Baureihe.
(entschuldigt bitte den von mir nicht zu 100% kompensierten Tastkopf)
| LeCroy hat hier hervoragende Arbeit geleistet, die
Übersichtlichkeit der Parameter ist vorbildlich. Auf einen Blick
sind in Sekundenschnelle alle nötigen Informationen erkennbar, die
wichtigsten gesondert angeordnet. Bei Digital Oszilloskopen ist die Art der Darstellung völlig verschieden. Manche Entscheidungsträger haben über das Aussehen und die Anordnung der Parameter von Oszilloskopen eine Meinung, die nicht die meine ist. Für mich ist es in der praktischen Anwendung von höchster essentieller Wichtigkeit die wesentlichen Parameter in Sekundenschnelle zu erkennen. "Wenn ich messe sind meine Augen am Tastkopf und in der Schaltung" - Nicht am Oszilloskop!"
Im schnellen Wechsel zwischen Schaltung und Scope kommt dann der Blick auf die Kurvenform, die wichtigsten Parameter müssen dabei groß genug sein und im Augenwinkel aus 150cm leicht erkennbar sein. Bei vielen digitalen Oszilloskopen ist für den praktischen Messablauf vieles Randinformationen genauso groß geschreiben wie z.B. die wichtige Time Base, Vertikalskalierung oder das Channel Coupling. Oft noch vieles an ungünstiger Position platziert. Bei manchen PC Oszilloskopen, stehen dem Programmierer zwar ettlich viele Pixel zur Verfügung aber die Vertikalskalierung ist nicht größer geschrieben als der Text der Windows Uhrzeit in der rechten unteren Ecke. Es wird oft nicht unterschieden zwischen "essentiell wichtigen" und "momentan unwichtigen Informationen" auf dem Bildschirm. Was soll ich noch mehr dazu sagen?, es war schon immer eine Kunst es allen recht zu machen. Während einer Messung passieren zu schnell Fehler, z.B. einfach nur mit dem Tastkopf "abgerutscht" weil man mit den Augen einen Moment zu sehr mit einer unübersichtlichen Parameter Darstellung am Oszilloskop gekämpft hat - DEFEKT - irgendwo einen Kurzschluss gemacht, defekte Bauteile und dabei vielleicht eine Leiterplatte mit hohem Wert zerstört oder noch schlimmer: genau die handgetestete erste Prototypenkarte, die unbedingt morgen an den Kunden geliefert werden muss, ging defekt weil die Oszilloskop Unübersichtlichkeit einen Anwenderfehler verursachte. Viele Entscheider für das Aussehen von Oberflächen denken nicht an solche Dinge. LeCroy hatte hier richtig gedacht und diese monochromen Bildschirm Aufbau gut gestaltet. Schnell und sicher Messen bei schwierigen Messungen, z.B. mit manchen alten Analog Scope Serien. Sämtliche Schalter mit einem Arm bedienbar aus einem Meter Entfernung ohne lange drauf blicken zu müssen. Häufige Wechsel von Vertikal, Timebase und Verstärker Input Coupling Einstellungen sind in Sekundenbruchteilen neu eingestellt. Klar, kein Vergleich in Bezug auf die messtechnische Leistungsfähigkeit, aber in Bezug auf "Bedienungshaptik" sind manche alten Geräte grandios. Man kann Pianoforte spielen ohne kaum auf die Tasten zu sehen - zum Vergleich ein haptisch gut aufgebautes Oszi zu finden ist schwer, für mich aber eines der wichtigen Dinge, die darüber entscheiden ob ich es benutzte oder ob es meist nur in der Ecke steht. Wer oft verschiedene Oszilloskope nutzt, für den ist intuitives Bedienen immer wichtiger, es verkürzt die sich stetig wiederholende Einlernphase. |
| Die Knöpfe sind gut bedienbar und haben einen
klaren Druckpunkt. Die Nachfolge Modelle haben Einzelknöpfe für die
Vertikaleinstellung der Kanäle, man muss dann
nicht mehr so oft "Select Channel" drücken. Die
Übersichtlichkeit der Bedieneinheit ist hier für ein digitales
Oszilloskop gut gelungen. Der Time/DIV Knopf war beim Kauf abgebrochen, die Achse des Encoders lief aber noch. Diese dann vorsichtig ein paar Millimeter tief aufgebohrt und einen abgesägten dünnen Bohrer als leichte "Presspassung" eingeklebt. Auf die Gegenseite des Bohrers einen Ersatzknopf geklebt (einen Typen gefunden der fast genauso aussieht). |
Darstellung entweder als 1,2, 4fach oder X-Y Koordinatensystem
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Der Amber farbene CRT Bildschirm ist immer noch scharf bis in jede Ecke. Mittlerweile hat diese Farbe eine Art
"Erinnerungswert" an die frühe Computerzeit. Manche Geräte auf dem Gebrauchtmarkt haben eine derartig eingebrannte CRT, dass einem die Lust am Gerät vergeht. Groß und fett ist dann das Grid eingebrannt oder rechts die Einstellungen fett dauerlesbar. Die Schuld liegt hier an den Anwendern, die manchmal tagelang das Gerät eingeschaltet lassen bei hellen Einstellungen und stets gleichen Bildschirminhalten. Besonders Geräte aus einer Serien-Fertigung, die tagelang ständig das gleiche darstellen sind stärker betroffen. Viele frühere Anwender der Geräte haben sich für das "schonende Leben" der Geräte meist nur wenig interessiert. Wobei es doch so einfach ist: die beiden Menüs "W'form+Text intensity und Grid intensity" lassen die Helligkeit wunderbar auf einen moderaten Level einstellen. Nur so hell stellen als nötig, den Kontrast zwischen Grid und Waveform sinnvoll einstellen. |
Der System Status zeigt die installierten Hardware und
Software Optionen. Bei einem Gebraucht Kauf ist diese Anzeige ein
Wichtiges zu wissen. Gebrauchte Geräte mit allen Optionen sind
natürlich am beliebtesten.
Hier installiert ist die Firmware 7.2.2, die aktuellste wäre 8.2.2. Mit der LeCroy "Scope Explorer" Software lässt sich bei fast allen Oszilloskopen die neue Firmware bequem über (GPIB bei den 93xx) auf das Gerät aufspielen. Nur leider bei diesem 9304A geht das nicht per PC, da diese Seriennummer nicht über den dazu tauglichen Prozessor verfügt. Wollte man hier 8.2.2 aufspielen müsste man neu programmierte UV löschbare GALs einbauen, wäre auch keine große Sache, wenn man sie hätte. Wer sich damit beschäftigt will findet dazu eine Lösung, schwer ist es nicht. Kann sein dass ich nicht alles zu 100% korrekt zu diesem Modell wiedergegeben habe, wer es genau wissen will, der sei auf das LeCroy Yahoo Group Forum verwiesen, dort wird der Firmware Update präzise beschrieben, die Informationen hier habe ich dort auch nur halbflüchtig nachgelesen. Erkennbar: auch diese CRT hat ganz leichte Einbrennspuren am Grid Gitter, ist aber nicht schlimm, es liegt beim normalen Gebrauch sowieso wieder das Gitter darüber. (die Seriennummer 9304xxxx habe ich im Bild überdeckt).
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| Die Rückseite mit RS-232, GPIB und Centronics und
einem Lüfter in passabler erträglicher Lautstärke
noch ohne altersbedingte Nebengeräusche. Typisch für die damalige Zeit, der verstärkte Einsatz von Kombibuchsen aus Schukostecker und Hauptschalter. An das Greifen hinter das Gerät zum Einschalten kann man sich gewöhnen, sei verziehen, ist nicht schlimm. Früher hatten sich die Hersteller oft mechanische Stäbe und teils komplizierte Führungen durch das ganze Gerät von vorne nach hinten gelegt, um den inneren hinteren Hauptschalter zu kippen, sind alles erhöhte Herstellungskosten. Oder oft auch die 230V quer durchs ganze Geräte von hinten nach vorne verlegt und an dem Power Kippschalter "viele Isolatoren" über die Anschlussklemmen gelegt. Alles hat seine Vor- und Nachteile. |
Der originale empfohlene Tastkopf ist der PP02, ein 10:1 mit 350MHz Bandbreite
und automatischer Attenuation Umschaltung der V/DIV Anzeige am Scope auf 10:1.
| LeCroy hat ein prima System für den Anschluss von
aktiven Tastköpfen. Die aktiven Tasteköpfe werden elektrisch
aus den Grundgeräten versorgt, gleichzeitig kann das Oszilloskop
noch über ein Bussystem mit dem Tastkopf kommunizieren. Das System erkennt den Typ des angeschlossenen Tastkopfes und stellt automatisch am Oszilloskop richtig die Skalierung und die Einheit der Messung ein - bequem und sicher. Das wunderbare an dieser Sache ist, der Hersteller verwendet nun schon seit zwei Jahrzehnten noch immer das gleiche System ! Das heißt an einem neuen Oszi lassen sich noch problemlos alte aktive Tastköpfe z.B. von 1998 anschließen. Das ganze funktioniert teils sogar anders herum, auch an diesem alten Oszilloskop funktionieren noch aktive Tastköpfe, die deutlich neuer als das Oszilloskop sind. Die Informationen und der Umgang mit den verschiedenen Tastköpfen sind in der Firmware abgespeichert. Die Rückwärtskompatibilität ist nicht für jeden Tastkopf gegeben, das sei klar - aber oft ist der Tastkopf trotzdem zu gebrauchen obwohl z.B. dann nicht alle Einstellungen automatisch ablaufen und manuelle Korrekturen erforderlich sind. Der Hersteller zeigt hier auch Verantwortung und repektiert einen vergangenen Kauf eines aktiven Tastkopfes mit bestmöglicher Kompatibilität auch an neuen Geräten. Bei einer neuen Scope Serie konnte man die alten aktiven Tastköpfe weiter verwenden. Hier wurde den Kunden gegenüber Achtung gezeigt, an den Werten von deren bereits vorhandenem Test Equipment. |
Das Oszilloskop blendet automatisch den richtigen Readout ein,
vorausgesetzt der Probe ist in der Firmware bekannt. Was das
Oszilloskop anzeigt bei unbekanntem Probe weiß ich nicht.
| Angeschlossener Tastkopf AP020, ein aktiver FET Tastkopf
10:1 mit einer Bandbreite von DC-1 GHz bei einer Eingangsimpedanz von 1
MOhm parallel 1.8pF. Manch einer wird denken, weshalb einen 1 GHz Tastkopf an einem 200 MHz Oszilloskop verwenden? Ganz einfach, schon einmal darüber nachgedacht welche Zin Input Impedanz ein passiver 10:1 Tastkopf z.B. mit 10MegOhm||11pF bei einer Frequenz von 1MHz noch aufweist? In den Datenblättern der Tastköpfe finden sich entprechende Diagramme:
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Stromzange AP011, DC-150A, Bandbreite 120 kHz
| Auch hier zeigt das Oszilloskop gleich den Namen der
Zange an und stellt zusätzlich automatisch die Vertikal Skalierung
auf die Einheit Ampere um. Beachtlich an dieser Stromzange ist, dass sie auch im kleinsten Messbereich (400mA/DIV) nicht rauscht. Eine Stromzange ist eines der nützlichsten Elektronik Entwicklungswerkzeuge. Aktive Tastköpfe und Stromzangen werten jedes Oszilloskop in seinen Einsatzmöglichkeiten auf. |
| Die maximal zulässigen Eingangsspannungen sind praxistauglich und für die meisten Anwendungen ausreichend. Mit zunehmenden Bandbreiten von manchen modernen Geräten ist diese oft noch weiter reduziert. Früher lag sie teilweise bei 400V, manche Röhrengeräte hatten sogar 500-600V. |
| Weitbereichs Power Supply. CRT mit kurzen Abmessungen. |
| Wäre mal interessant nachzumessen, welche Stromstärken im Betrieb fließen. |
Schnittstellen Karten
| Rechner Karte mit dem Firmware Programmspeicher.
Bei dieser Prozessorkarte müssen für ein Firmware Update
andere (umprogrammierte) GALs eingetzt werden. Bei manchen 9304A geht
das Udaten auch per Scope Explorer Software Auf dieser Karte befindet sich auch ein Lithium-Akkumulator, der den Real Time Clock speist. Angeblich ist der Speicherbaustein mit der Geräte Seriennummer auch von diesem Akku versorgt, vergisst er seinen Inhalt, dann sind angeblich die Software Optionen deaktiviert und man muss zur Wiederherstellung die Seriennummer über die Scope Explorer Software über GPIB neu eingeben. Das ist ziemliche Action, die man vermeiden sollte und besser den Ladezustand beobachten. Nicht 93xx Modelle haben Akkus verbaut, manche sind nicht aufladbare Primärzellen, bitte genau aufpassen, was man da tauscht! Diese Informationen habe ich alle im Y.G. Forum gelesen (nur grob gelesen, bin daher nicht zu 100% sicher was ich hier alles schreibe). Laut Yahoo Group Forum ist eine Sanyo ML2430 Zelle verbaut mit nominal 3V und 100mAh. Der Standard Ladestrom beträgt nach Datenblatt 0.5mA. Unter der Annahme es wird bei eingeschaltetem Gerät auch so aufgeladen, bedeutet das ein Aufladen dauert ziemlich lange, ca. 100-200h. Bei meinem Gerät war die Zelle auf nur noch 1,5V unten, der Real Time Speicher hat noch gehalten. Nach ein paar Stunden Geräte Betrieb war er im ausgeschalteten Gerätezustand auf ca. 1.8V angestiegen. Ich muss es weiter beobachten, ob der Akku defekt ist oder einfach nur weit runter entladen. Auswechseln kann man ihn immer noch, nur ist mir das zunächst zu stressig - der Akku ist verlötet und außerdem muss man während des Austauschen die Spannung über eine andere Zelle zwischen buffern sonst ist der Speicher weg - ist mir im Moment zu viel Action - erst Zelle beobachten, dann entscheiden. |
Firmware V7.2.2
| Die CRT ist sehr gut von der Helligkeit,
Schärfe und der Geometrie Genauigkeit. Man hört selten von
defekten CRT's. Manche TFT Pixel Displays und Hintergrundlampen sind
bereits schon vorher defekt und die CRT läuft immer noch nach
vielen Jahren. Der Amber-farbene Phosphor ist langfristig empfindlich gegenüber Einbrennbildern, wenn man nicht aufpasst, der Gebrauchtmarkt beweist es. Aber dies zu vermeiden oder zu minimieren liegt in der Hand des Anwenders. |
| Das originale Diskettenlaufwerk war defekt. Ich
hatte dieses Laufwerk einst als Ersatz gefunden, es passte und
funktioniert. Im Yahoo Forum existiert auch eine detailierte
Umbauanleitung. Das Leid sind eher die alten Disketten, viele die ich zu Hause noch habe, laufen manchmal nicht richtig. Teilweise kann das Scope auf die Diskette schreiben, dann aber der Computer nicht lesen oder umgekehrt. Vor wichtigen Messungen sollte man die Funktion und den Transfer prüfen. Die Floppy Laufwerke in den alten PC's laufen meist noch am besten, mein USB-Floppy geht nicht mit jeder Diskette, die das Scope geschrieben hat. Erfahrungen mit Ersatz-USB-Laufwerken am Floppy Bus angeschlossen habe ich nicht, wäre eine interessante Option. Auch interessant die Scope Explorer Software über GPIB, die macht tolle Bilder, wenn auch etwas langsam über den Bus (aber immer noch schneller und stressfreier als per alten Floppys) |
| Der Kunststoff Gehäusedeckel ist anscheinend
metallisiert worden aus Gründen die elektromagnetische
Verträglichkeit zu verbessern und um die Einstrahlung bei den
Messungen zu vermindern. Nicht alle Geräte am Markt machen sich
diese Mühe. Generell neigt das Gerät konstruktiv im Innern nicht zum Verstauben, auch die CRT Anodenleitung war ziemlich staubarm. |
So sieht es aus, wenn Bilder von der Diskette auf den PC übertragen worden sind.
| Mit der Scope Explorer Software über GPIB kann man die Bilder entweder in Schwarz/Weiss oder wie hier gezeigt in der originalen Amber Farbe herunterladen, was auch schick aussieht, aber in der Praxis fehlt im digitalen Amber Bild der Kontrastunterschied zwischen Grid und Waveform, es ist anstrengend. Am echten Scope löst man dieses monochrome Problem leicht, in dem der Grid etwas dunkler eingestellt ist. |
Fazit: auch nach zwanzig Jahren immer noch ein tolles Gerät.
Einbau eines GAL der alle Optionen freischaltet
| Im Internet sind programmierte GAL's
erhältlich, die an diesen Modellen
die möglichen Software Optionen freischalten. Ich
habe meinen GAL in einer
Auktion erworben. Der Verkäufer hatte:
Einen Verkäufer im LeCroy Yahoo Group Forum erfragen. Die Email Adresse werde ich nicht nennen, da ich keine fremden Email Adressen im Internet verbreite. Für die Kosten des GAL mit Porto hätte ich mir bestimmt bald auch einen Programmer kaufen können, ich weiß nicht was diese kosten. Habe noch nie einen GAL programmiert - keine Lust auf Experimente mit dem Scope - IC kaufen, fertig, ich gönne anderen auch gern ein paar Euros. |
Der Einbau des GAL
Wichtig Netzstecker entfernen, Tausch nur durch Fachpersonal für Elektronik.
Kurze Reise in die Welt des ESD Schutz
wen es nicht interessiert oder sich auskennt, den Abschnitt bitte gleich überspringen
| Aus Gründen des ESD Schutz arbeite ich
an
solchen empfindlichen spannungslosen Arbeiten manchmal Barfuss und manchmal auch in kurzen Baumwoll Hosen mit T-Shirt.
Ohne Schuhe erzeugen die Fuß Bewegungen nur relativ geringe
Spannungen, da die Ableitung in den Boden gut ist und die Aufladung
durch Ladungstrennung verursacht durch die Haut gering ist. Zumeist trage
ich reine Baumwoll
Kleidung bei Elektronikarbeiten, keine
Synthetik. Wenn ich schon manchmal in den Augen anderer verrückt sein sollte, dann müssen Sie das nicht auch tun. Für meine eigenen Verletzungen bin ich ganz alleine verantwortlich, aber nicht für die Dinge, die Sie tun. Das ist keine Aufforderung, dass Sie das genauso tun! Arbeiten Sie entsprechend den Vorschriften des Unfallschutzes, tragen Sie ESD gerechte Sicherheitsschuhe und korrekte ESD-Bekleidung unter ESD-gerechten Arbeitsplatzbedingungen. Bauwollbekleidung nimmt ableitende Luft- und Körperfeuchte auf, eine elektrostatische Maßnahme die bereits schlimmes vorbeugt. Aus ESD-Sicht schlecht sind Personen mit ihrer manchmal oft reichlichen Synthetikbekleidung aller Art. Dazu kommt dann noch die Klimanalage ohne Luftbefeuchtungs Regelung u.v.m. - nicht schön - Viele hingegen machen es auch richtig gut, welche, die sich technisch damit beschäftigt haben und nicht beratungsresistent sind. Personen mit Synthetik, weißem Glanzhemd und Krawatten mit den Tastköpfen in der Hand sind abenteuerlich, sieht man manchmal auf Videos oder in der Werbung. (Wenn schon Anzug dann richtige maßgeschneiderte Anzüge aus edlen Naturfasern). ESD Bekleidung nur auf Kittel oder Oberteile zu beschränken ist nicht gut, es ist nur das billigste und das am leichtesten akzeptierte Mittel. Leider bleibt z.B. der Hosen-Stuhl-ESD-Generator weiterhin vorhanden, das wird immer ignoriert, weil "Ist doch alles in Ordnung mit dem Kittel" - nein, es ist nicht für alle Bauteilearten in Ordnung.
Die Kosten am ESD-Stuhl werden oft auch gespaart und der gesamte Schutz wird auf das Tragen des ESD-Oberteils und des Armbandes verlagert, alles andere was unangenehm in der Durchsetzung und in der Finanzierung ist wird auskommentiert. Diese Methode funktioniert bei vielen Personen, nur leider nicht bei den Analog Experten. |
| Der neue GAL korrekt ESD verpackt im
Anlieferungszustand. Falls jemand z.B. IC's bekommt in Styropor oder mit Alufolie
über dem Styropor drüber - dann war es jemand der von
Elektronik nicht viel versteht. Elektronik muss durch ESD nicht immer sofort gleich kaputt gehen, so etwas kann Monate dauern. Die inneren Halbleiterstrukturen können durch leichte Schädigung nur vorbeschädigt werden und der Defekt geht erst später über in Richtung "defekt", da die vorgeschädigte Stelle zunehmend schnell verschleißen kann durch weitere Degration über Betriebsstrom und Betriebstemperatur - das sind dann schwer detektierbare ESD Fehler. Der alte GAL ist vorsichtig Stück für Stück beidseitig gleichmäßig aus der Fassung zu ziehen oder mit geeignetem stumpfen Werkzeugen von beiden Seiten abwechselnd auszuhebeln. Beim Enfernen und Einsetzen des neuen IC, die Trägerleiterplatte so wenig als möglich einer mechanischen Verbiegung aussetzen, da hierdurch Bauteile brechen können, insbesondere Keramikbauteile (große R's und große C's) sind gefährdet. Vorher sich unbedingt merken wo die Makierung sitzt (zeigt nach unten) - ein falsches Einsetzen des neuen GAL zerstört GAL und Leiterplatte. Der neue GAL hat auch die Markierung nach unten. |
| Im Idealfall hat man ein ESD-Armband unter
ESD-Arbeitsplatzbedingungen und alle Objekte befinden sich auf gleichem
Bezugspotential. Kurz bevor man beginnt den neuen IC einzusetzen ist es sinnvoll sich noch einmal durch eine Berührung eines auf Geräte Masse liegenden Potentials (z.B. Gehäuse) auf das gleiche Potential wie die Schaltungsmasse zu heben oder senken. Dann die Füße komplett unbewegt lassen und nicht mehr auf dem Stuhl umher rutschen und auch nicht kurz aufstehen. Alles was Reibungsbewegung und damit Ladungstrennung erzeugt ist zu vermeiden, dazu gehören auch schnelle Bewegungen mit den Armen. Entscheidend ist das alles das gleiche Potential besitzt, nicht entscheidend ist ob alles auf Erde liegt oder nicht - Erde ist nur ein günstig und leicht zu realisierendes gemeinsames Potential, dieser Satz ist ganz entscheidend. Mit der Gehäuseberührung (Foto) bringe ich alles auf das gleiche Potential, ich weiß aber nicht auf welches, da das ganze Gebilde floatet inklusive dem Tisch und mir selbst. Der Vogel ist nicht tot nur weil er auf der Hochspannungsleitung sitzt, wenn man ihn hingegen dann über ein hochspannungsfestes 1Meg ESD-Armband erden würde wenn er bereits auf der Leitung säße, erfährt er sofort was eine Sprungfunktion ist. Ein paar Worte an die ich-bin-damit-immer-sicher-ESD-Armband-Freunde. Ja ich weiß ein ESD-Armband ist eine ESD-Maßnahme und befürworte diese, aber nicht als alleinige oder nur als Teil geringer Maßnahmen. Trotz oder (in sehr ungünstigen Situationen wegen eines ESD Armbandes) kann man auch unter einer ESD Arbeitsplatzausrüstung manche Elektroniken durch ungeschicktes Verhalten schädigen. Die beste ESD-Schutzmaßnahme ist es so viele ESD-Generatoren als möglich erst gar nicht entstehen zu lassen oder besser gesagt diese stark zu minimieren, gar nicht geht nicht. Das ESD-Armband ist nur der letzte Teil der Kette, die immer verbleibende Rest ESD Aufladung kontrolliert abzuleiten, mehr sollte sie nicht tun müssen. Was ist wenn das Armband vergessen wurde? - soll die gesamte Sicherheit nur an einer einfachen Redundanz hängen? Der Bereich muss so gestaltet sein, dass es auch ohne Band bereits sicher ist. Ich habe in meinem Leben bereits ausreichend oft TRANSIENTE ESD-Messungen mit High-Speed-Messtechnik durchgeführt und weiß, dass sich trotz eines 1 Meg Armbandes immer noch transiente Spannungsspitzen erzeugen lassen, da diese Zeitkonstante aus geladener Kapazität-Mensch und 1 Meg immer noch vergleichsweise hoch ist um entstehende Ladungen schnell genug abzubauen. Ein ungünstiger Ladungsgenerator aus der Kombination (falscher Stuhl-falsche Hose) durch passende Reibungsverhältnisse reicht hierfür aus. Trotz ESD-Armband und ESD-Kittel sind hier z.B. für viele Millisekunden grob viele Volt <100V möglich, was z.B. eine ungeschützte Laserdiode sofort zerstören kann oder noch schwerer feststellbar, die elektrisch ungeschützte Laserdiode degradiert mit einer Veränderung ihrer Parameter. Besonders Anwender die auf Basis mit den analogen Parametern (Konstantheit der ausgestrahlten Lichteigenschaften) der Laserdiode Elektronik bauen, sind davon betroffen. Laserdioden gehören zu den ESD empfindlichsten Bauteilen, genauso wie super schnelle low capacitance Signal-FETs, wobei die ungeschützte Laserdiode die Krönung der Empfindlichkeit ist, manche Modelle sind bei nur 2-3V ESD Spannung in Rückwärtsrichtung bereits vorgeschädigt oder defekt, dazu muss auch kein nennenswerter Strom fließen, somit ist ein menschlicher ESD-Generator trotz eines oft hohen Innenwiderstandes leicht zur Zerstörung in der Lage. Niederohmige ESD Maschinenkapazitäten mit sind hier auch gefährdend. Man lese Literatur, Datenblätter und Kennlinien über Laserdioden und deren Empfehlungen für einen sicheren Umgang. Wer sich mit solchen Produkten beschäftigen muss erlernt den nötigen sinnvollen Umgang mit dem Thema ESD als Gesamtes. Das STATISCHE Messen von ESD und das Umherlaufen mit Feldstärkemetern ist absolut sinnvoll um Generatoren auszumachen, aber nicht ansatzweise vergleichbar in der Komplexität zu transienten ESD-Messungen, die erst das erweiterte Verständnis bringen. ESD und Elektrostatik ist ein äußerst interessantes Thema auch messtechnisch spannend, im Umgang mit anderen Menschen ist ESD jedoch eine der höchsten Formen einer akademischen Bestrafung - die Nicht Gläubigen und deren Beratungsresistenz - kann Verzweiflung verursachen. ESD Schutz kostet oft viel Geld und man muss leider eingreifen in die gewohnten Verhaltensmuster vieler Menschen und der Erfolg ist kurzfristig nicht messbar. Ich möchte hier nur die Hobbyisten anregen sich mit Elektrostatik zu beschäftigen, Bücher über die physikalischen Grundlagen der Elektrostatik zu lesen und mit eigenen messtechnischen Experimenten Erfahrungen zu gewinnen. So viel zum Thema "Hobbyisten wissen nichts über ESD". Dieser Glaube stimmt nicht, und ich bin auch bei weitem nicht der Einzige, der das weiß was ich hier geschrieben habe. Nun aber wieder zürück zum GAL Einbau:
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IC ist eingesetzt.
| Alle Software Optionen sind nun freigeschaltet, ein schöner Anblick. Alle drei Mathematik Optionen, Power Analyze, PC-Speicherkarte, .... Die ganzen Optionen gilt es noch zu erforschen, diese kann man zusammen mit der Bedienungsanleitung kennen lernen, auch sind Hersteller Application Notes im Yahoo Groups Forum zu finden, sie sind hilfreich was man mit den Optionen alles messen kann. |
Bild zeigt das Calibrator Signal und die zugehörige FFT als gesamte Span.
| Das Oszilloskop hat max. 50k Speicher pro Kanal, die Zeitbasis 2ms/Div, 20ms Zeitdauer eines Display. 50000 Samples / 20ms = 2.5 MS/s Nyquist/2 = 2.5MS/s/2 = 1.25MHz Gesamte Span des FFT Analyzer 6.25Div * 0.2MHz/Div = 1.25MHz Span Diese Grundlagen sollte jeder FFT Anwender verstehen. Die Abtastrate ist in vielen Menüs gut ablesbar. Die 50000 Punkte sind auch reduzierbar unter Behaltung der max. Abtastrate, informiere dich hierfür nach Dezimation und FFT in der Bedienungsanleitung. Die Scope Explorer Software hat hier das Display als Schwarz auf Weiß ausgelesen. |
FFT mit 1kHz/DIV.
| Die Scope Exlorer Software kann auch Weiß auf Schwarz auslesen, wem es so gefällt. Das Oszilloskop besitzt nun alle Optionen. Danke an das Yahoo Group Forum und den Hersteller für die Freigabe der Optionen dieser älteren obsoleten Modelle. |
November 2017
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Leider ist an dem Gerät der Tragegriff abgerissen.
Die Bilder zeigen die beschädigte hintere Ecke und weitere Risse nachdem der Tragegriff abgekracht ist. Der Riss am Kunststoff am Trägerbereich des Griffes war schon lange sichtbar, ich selbst hatte es nicht mehr damit getragen, war aber auch lustlos es vorsorglich zu verstärken, selbst schuld. Wie es so kam hat es jemand anderes, der das nicht wußte von A nach B getragen und der Griff ist dabei ausgerissen und dabei das Scope heruntergefallen, glücklicherweise hat es den Sturz funktional überlebt. Beim Ausreißen des Griffes und beim Sturz sind am Gehäuse Unmegen von Rissen entstanden, man steht vor der Frage "Wo bekommt man ein neues Gehäuse her?" - keine Chance - Das stumpfe Zusammenkleben der Seitenteile ist nur eine dürftige Lösung, das hält nur begrenzt. Es ist leider ein Mangel an vielen Kunststoffen generell, dass deren Haltbarkeit manchmal ihre Grenzen zeigt, das Oszilloskop wurde 1997 gebaut, der Kunststoff damit 20 Jahre alt und hat an Weichmacher verloren, es hat auch einige Tage der Wärme und Kälte gesehen. Das Oszilloskop hätte mit intaktem Gehäuse einen derzeitigen Gebrauchtwert von ca. 350 Euro, Fortschmeissen geht gar nicht, verschenken nein, schon zu oft gemacht. Mit defektem Gehäuse verkaufen, das will dann keiner haben oder wenn nur zu Mond-Tiefstpreisen. Es ist messtechnisch ein zuverlässiges Gerät und elektrisch in gutem Zustand, ohne eingebrannte Röhre - folglich behält man das Gerät und versucht es halbwegs ordentlich zu retten. Selbstverständlich könnte man sich jetzt dünne verstärkende Bleche im Innern zurechtschneiden, deren Dicke wäre innen gerade noch machbar. Im Moment aber keine geeigneten Bleche vorhanden, die Blechschere auch nicht, das Werk dafür ist zu groß, außerdem wären die Risskanten außen dann immer noch sichtbar. In solchen Fällen, nimmt man das was gerade da ist - dünnes Pappel Holz, kinderleicht zu sägen und schleifen, dazu noch eine herrliche feinporige Oberfläche. Außen aufkleben deckt die Risse ab, und wenn die Oberfläche nett gestaltet ist, sieht es vielleicht schick aus. Für die feinporige Pappel bietet sich Schellack an  Der mitdenkende Leser erkennt sofort den Sinn dieser Hölzer. Sie werden an den gerissenen Stellen aufgeklebt um die Flächen des Kunststoff zu verstärken. Über die Gestaltung der Oberflächen darf man geteilter Meinung sein. Auf das hellste Pappel "pur" - im Moment kein Interesse - man besinnt sich wieder der Möglichkeiten der nächsten Umgebung. Der Bunsenbrenner flämmt das Holz an, dabei nur die Kantenbereich anzuflammen sieht hübsch aus. Beim Anfackeln entsteht als Oberfläche eine Kohlenstoffhaltige Oberfläche, nämlich Ruß, dieser unter Schellack vergraben ergibt ein herrliches Schwarz. Zudem ist Ruß bei normalen Temperaturen ziemlich widerwärtig gesinnt Verbindungen mit anderen Substanzen einzugehen - etwas vornehmer ausgedrückt, Ruß ist gegenüber vielen Substanzen inert, ein möglicher Lackuntergrund und dazu noch aufsaugend - geeignet. Das "Braun" auf dem Holz, das ist einfach nur weniger stark verkohlt. Warum Blau? - da es farblich zu bestimmten Stellen am Oszilloskop passt. Getreu dem Motto was gerade in unmittelbarer Nähe ist, findet hier königsblaue Tinte ihre Anwendung. Das Königsblau ist eine schön Farben und als Tinte effektiv in der Wirkung, im Wasser gelöst kann wenig Tinte große Wassermengen färben. 
Poliert und danach glattgeschliffen. Auf dem kleinen feinporigen
Pappelholz gelang das während einem einzigen Tag, wobei der
Schellack nur so dick wie gerade nötig aufgetragen wurde aus
Zeitspargünden. Eine mühselige Flickerei.
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Ersatz der Speicherbatterie
| Das Gerät verfügt
über einen 2.4V Akku auf der CPU Karte. Im ausgeschalteten
Gerätezustand versorgt dieser den CMOS Serial Real-Time Clock mit
integriertem RAM. Der Real-Time Clock stellt die Systemzeit, im RAM ist
die Geräte Seriennummer abgespeichert. Der Akku wird bei eingeschaltetem Gerät konstant mit kleinem Strom aufgeladen über einen Spannungsteiler, der an einer konstanten Spannung angeschlossen ist. Vor dem Akku ist zusätzlich noch eine Diode verbaut, die im ausgeschalteten Zustand verhindert, dass sich der Akku über den Spannungsteiler wieder entlädt. Wenn die VCC=5V am Spannungsteiler ist (nicht nachgemessen) ergibt sich rechnerisch ca. 3V an dem Akku. Im eingeschalteten Zustand konnte ich steigende Spannung auf ca. 2.8V messen nach vielen Stunden, dann geht sie nach ein paar Tagen herunter bis auf etwa 2.4V. Der Spannungsteiler ist im mehren Kiloohm Bereich, damit geringer Ladestrom, macht ja auch Sinn. Der Real-Time Clock wird im Schlafzustand ein paar µA benötigen. Die genaue Schaltung kann man aus dem Service Manual entnehmen. Verbaut war noch der erste Akku, habe so langsam das Gefühl, dass er nach 20 Jahren an Kapazität verloren hat, was zu schnellerem Entleeren führt. Benutzt man das Gerät öfters, stellt selbst ein schwach gewordener Akku kein Problem dar, da er öfters automatisch aufgeladen wird. Bei diesem Gerät ist jedoch abzusehen, dass es nicht mehr so oft genutzt wird, dass heißt lange Stillstandszeiten sind wahrscheinlich, dass liegt nicht an mangelndem Interesse am Gerät - nein - sondern daran dass eine ausreichende Anzahl an Oszilloskopen zur Verfügung steht und das jeweils benutzte Gerät öfters gewechselt wird - ich arbeite selten stets mit dem gleichen Oszilloskop. Einen neuen baugleichen Akku zu besorgen war mir aus Beschaffungsgründen zu viel Arbeit, zum Ausbau des alten Akkus, der auf der Oberseite verschweißt ist habe ich momentan nicht die geringste Lust. Hinzu kommt, man muss für diese Arbeit auch die CPU Leiterplatte ausbauen, den unteren (noch defekten, instabilen) Deckel ausbauen. Das nächste was zu beachten ist, während des Akkutausch fällt die Spannung am Real-Time Clock aus, die Uhr neu zu stellen kein Problem, aber die Seriennummer wäre wahrscheinlich auch weg (kann sein der Speicher hält eine Weile durch Restladung, weiß es nicht). Das Neueingeben der Seriennummer ist auch wieder Aktion mit irgendeiner Software was ich an dem Gerät noch nie gemacht habe. Alternativ könnte man über eine Diode gespeist den Real-Time Clock während des Akku Tausch aus einer Fremdspannung zu speisen. Alles in Summe keine Lust darauf. Machen wir den Akku Austausch diesmal anders: |
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Der Kenner weiß anhand des Fotos sofort über restlos alle Details Bescheid.
Den anderen möchte ich ein bisschen helfen: Zwei sehr gute AAA 1.2V Akkus mit geringster Selbstentladung und hoher Zuverlässigkeit. Lötzinn mit einem Schmelzpunkt von nur +79°C, bestehend aus Indium 25%, Wismut 57%, Zinn 17% in dieser Zusammensetzung RoHs-konform. Der Vorteil von diesem Lötzinn liegt auf der Hand, damit lassen sich mit nur vergleichsweise geringem thermischen Stress Drähte an dem Akku anlöten. Selbstverständlich war ich auch zu müde dazu mir die AAA Versionen mit angeschweißter Lötfahne zu kaufen, geht auch so. Wer die gleiche Aktion mittels Standard Lötzinn PbSn oder gar bleifreiem SAC, Sn pur durchführen schädigt den Akku, da er hierzu Temperaturen von bis ca. 300°C fahren müsste, absolutes Gift für den Akku, gefährlich. Woher bekommt man solche ein Lot, z.B. in Auktionshäusern - Preis Größenordnung ca. 300 Euro/kg als Gebrauchtware, Neupreise noch höher. Kauft mal echtes Indium Lot in USA beim Händler, ein kurzes Stück kostet xxx Euro. In Deutschland ist solche Ware schwer erhältlich, kaum ein Unternehmen hat es, viele kennen es gar nicht. In USA Auktion viel häufiger. Lötbarkeit sehr gut in Verbindung mit Flussmittel (siehe Wattestäbchen). Ein weiterer Vorteil, was würde passieren wenn der Akku aus irgendwelchen Gründen auch immer, heiß werden würde - ganz einfach das Lötzinn schmilzt und durch die Federkraft im Draht wird der Anschlussdraht seinen Kontakt an den Akku verlieren und der Stromfluß wäre unterbrochen. Standard Lötzinn oder ein Schweißkontakt kennen diesen Vorteil nicht, da deren Lösetemperatur des Standardlot viel zu hoch ist. Angelötet ist der Kontakt selbstverständlich mit versilberter Teflonlitze. |
| Zum Löten dann eine
Lötstation mit geregelter Temperatur, hier eingestellt auf
110°C in der Lötspitze, erfahrungsgemäß liegt die
Temperatur am schmelzenden Lot dann etwas darunter. so ab etwa
105°C ging die Lötung fließend leicht. Wer möchte kann zusätzlich noch eine Lötstation verwenden, welche die Lötung mit Schutzgas (Stickstoff) umspült was die Lötbarkeit und Qualität nochmals verbessert. Positiv hinzu kommt das aufgetragene Flußmittel, ganz normales SMD Flußmittel, kann sein dass es sogar spezielles Flußmittel für solche Lote gibt, möglich. |
| Das ist schon eine ziemliche Show
an Equipment nur um zwei Drähte anzulöten? - ja das stimmt -
der geübte Dilettant richtet sich nun mal vernünftig ein,
wenn andere es nicht tun (obwohl ausreichend finanzielle Mittel
vorhanden) dann interessiert mich deren Jammern nicht über deren
aufkommende technische Probleme. Die Auswahl an verschiedenen Lötspitzen lässt stets die richtige Wärmemenge auf die Lötstelle fließen. Das Mikroskop kontrolliert den Lötvorgang. Das Schleifpapier oder eine Feile ist nötig um die Nickelschicht auf den Akkukontakten zu entfernen, darauf lötet sich nicht gut bis gar nicht. Um es anzumerken: jeder Akku Hersteller wird diese Methode den Akku zu kontaktieren, verbieten und als unzulässig deklarieren - zu Recht - da dieses Anlöten sehr schwierig ist, Spezialequipment erfordert und ein gewisses Restrisiko auf Defekte und Gefahr vorhanden bleibt. Deswegen hat das gezeigte hier rein privaten Charakter. Wiederholen Sie das hier gezeigte bitte nicht, privat habe ich die Freiheit das gezeigte hier zu tun. Ich fordere niemanden auf Akkus genauso zu kontaktieren wie in der gezeigten Methode, tun Sie das bitte nicht, sondern verwenden Sie Akkus mit angeschweißten Lötfahnen, die sind leicht erhältlich. Verwenden auch bitte bloß niemals einen Lithium-Ionen Akku für solche Zwecke, sollte dieser aus irgendwelchen Gründen auch immer überladen werden, geht der hoch, explodiert und geht in Flammen auf. Lithium-Ionen Akkus niemals ohne geeignete Schutzelektronik betreiben, ich meine das wirklich ernst. |
| Bauen wir uns ein kleines Häuschen für den Akku aus zurechtgesägten kupferkaschierten Leiterplatten. Die Akkus und der gesamte Innenraum des Gehäuse sind umklebt mit temperaturfestem, hochisolierendem Kapton Klebeband. Beim Abkleben des Akkus ist zu beachten, dass der Pluspol nicht direkt seitlich abgeklebt wird, sondern das er Luft hat, am Pluspol liegt das Sicherheitsgasentladungsventil des Akkus, dieses sollte im Fall eines Überlastfall frei ohne Hindernis die Überdruckgase ausblasen können. |
| Der Deckel vom Gehäuse hat
einen Spalt von ca. 0,5mm damit im Falle eines Überdruck
auslösenden Akkus die Gase leicht entweichen können und sich
kein Gegendruck zum Akku Innern bilden kann. Der Deckel ist auch nur an
zwei Stellen verlöten, so dass er jederzeit leicht geöffnet
werden kann. Gelötet ist das Gehäuse mit Bleifrei SAC100 Lot, der Lötkolben schafft die erhöhte Temperatur problemlos, das Lot hat wenig Flussmittelreste, deren spätere Entfernung leichter ist verglichen zum verbleiten Lot - hat alles seine Vor- und Nachteile. Der Widerstand ist 1kOhm und begrenzt für den Fall einer defekten Ansteuer- Speise Elektronik den maximal möglichen Lade- und Entladestrom auf sehr geringe Werte. Außerdem läßt sich der Shunt leicht für Prüfzwecke nutzen, mit dem Millivoltmeter lassen sich Rückschlüsse auf Lade- und Entladestrom schließen. Die Anschlussklemme erleichtert den Einbau und erlaubt gleichzeitig einfache Spannungsprüfung. Das kleine verklebte Hölzchen festigt die Klemme zusätzlich. |
| Das Holz ist der Träger des
Kupfergehäuse, das Holz ist mit Kraftkleber auf der Metallplatte
verklebt. So muss in der Platte nichts gebohrt und Späne abgesaugt
werden, das Gehäuse ist jederzeit entfernbar. Die Schrauben haben
keinen elektrischen Kontakt zum Metallboden, das Kupfergehäuse
selbst ist jedoch an den Minuspol des Akkus angeschlossen. Die
Anschlussdrähte sind versilberte Kupferlitze Teflon isoliert. Der Gehäusedeckel ist mit 400er und 2000er Schleifpapier geschliffen und anschließend mit Schellack überpinselt, der Lack verfließt sehr gut auf der glatten Metalloberfläche. Der Akku hat nun eine Kapazität von 750mAh, der alte Akku hatte im Neuzustand 250mAh. Was hier noch fehlt auf dem Foto, ist eine mechanische Sicherung der Lötstellen an der Leiterplatte und an den Klemmen, damit der Draht nicht abbricht. Ein paar Tropfen Silikonmasse o.ä. zur Fixierung wäre eine Möglichkeit. |
| Der Akku wird hier nicht gemäß einem Ladeverfahren der Hersteller geladen, das weiß ich - ich habe mich schon davon distanziert, dass niemand dies nachmachen soll, was hier gezeigt ist. Jedoch die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Fehlers mit einer gefährlichen Überladung oder Entladung ist deutlich gemindert durch den 1kOhm Vorwiderstand. Hinzu kommt die Quelle selbst liegt im Bereich von >1kOhm Spannungsteiler an 5Volt, der dann am Spannungsteiler Ausgang nur ca. max. 3V an den Akku liefert. Gegen Entladung zurück in die Ladeschaltung blockiert eine Diode. Für ein mögliches gefährliches Aufheizen fehlt die nötige Speiseenergie. Die sehr geringe Fehlerwahrscheinlichkeit kann jeder Experte bestätigen. |
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