7704A Oszilloskop

7704A Oscilloscope

Das Tektronix 7704A ist ein Dual Trace Mainframe mit Platz für maximal vier Einschübe aus der 7000er Serie. Je nach bestücktem Verstärker kann damit eine Bandbreite von bis zu 200 MHz erreicht werden. Es hat eine Nachbeschleunigung von ca. 21kV und erreicht dadurch hohe Helligkeitswerte. Bildschirmbeleuchtung, eingebauter AC Kalibrator und Readout. Das gezeigt Oszilloskop trägt hier die Einschübe 7A18, 7A26, 7B92A und 7B80. Es ist ein flexibles Gerät für allgemeine Anwendungen, eigentlich selbsterklärend in den Funktionen. Es hat keinen Lüfter und ist somit lautlos. Der Leistungsdarf ist auch für eine längere Einschaltdauer akzeptabel.

Reparatur eines 7704A:

das Oszilloskope funktionionierte jahrelang einwandfrei bis es endlich mal einen Fehler zeigte. Es war eines meiner ersten Oszilloskope und hat sich damit einen Stammplatz auf Lebenszeit ergattert. Der Strahl verschwand plötzlich, war mal da mal nicht. Aus Erfahrung läßt sich sagen das ist wahrscheinlich ein Fehler in der CRT Schaltung oder dem Z-Achsen Verstärker.

Eine der schnellsten Methoden ans Ziel zu kommen den Fehler zu finden ist es mehre Geräte zu haben. Links das Test Oszilloskop, in der Mitte ein intaktes 7704A, rechts das defekte 7704A. Alle Geräte sind voneinander unabhängig vom Netz getrennt. Sicherheit ist wichtig.

Vorgehensweise, zuerst der gegenseitige Tausch der oberen Disply Unit, um zu sehen ob der Fehler oben oder unten liegt, erwartungsgemäß war er oben. Der obere Teil, die Display Unit ist beim A Modell abnehmbar.

Nach Überlegung und lesen des Service Handbuches hat sich der Verdacht auf einen Fehler im Z-Achsen Verstärker erhärtet. Daraufhin wurden die Verstärker beider Geräte ausgebaut und getauscht und schon funktionierte es wieder. Danach beide Verstärker ausgebaut und direkt nebeneinander liegend verglichen, mit dem Ohmeter die Widerstandswerte verglichen und die PN-Übergänge geprüft.

Siehe da der Fehler ward gefunden. Eine defekte Diode in der Bildmitte, die in beiden Richtungen einen Durchlass zeigte. Gefunden mit dem Ohmmeter, da an einem getesteten 300k Widerstand in unmittelbarer Nähe im intakten dieser den korrekten Wert anzeigte, im defekten aber nur 29k, was nicht sein kann. So konnte der Fehlerbereich schnell eingegrenzt werden.

Diese Methode ist die Such- und Vergleichsmethode, die normalerweise schnelle Erfolge verspricht. Das Suchen des Fehlers über die Methode des Verständnis ist natürlich auch möglich, erfordert bei dieser komplexen Schaltung aber einiges an Zeit sich damit auseinander zu setzen. Bis man Fehler in solch komplexen diskreten Schaltungen über das Verständnis des Details findet vergeht bei mir zumindest ordentlich viel Zeit. Wenn man jedoch nicht in der glücklichen Lage ist zwei gleiche Geräte zu haben, wäre es mir natürlich auch nicht erspart geblieben nur über das Verständnis den Fehler zu suchen - schon oft genug so gemacht. Wer grundsätzlich verstehen will, dafür ist das Studium des Manual interessant, in Summe wäre die dafür verwendbare Zeit ins Unbeschreibliche erweiterbar.

Ich halte es auch für Hobbiesten für äußerst sinnvoll sich mehrere verschiedene Oszilloskope anzuschaffen, nicht nur wegen der Redundanz und erweiterter Möglichkeiten, auch wegen besserer Reparaturmöglichkeiten. Eins repariert das andere. Es schreiben mich gelegentlich Leute an mit defektem Oszilloskop an und klagen ihr Leid. Ja wenn nur eines vorhanden ist und dann nicht mal das Handbuch, man ist fast chancenlos was zu reparieren. Genauso kann ich jedem Einsteiger nur davon abraten am Anfang wissentlich defekte und dadurch preiswerte Geräte anzuschaffen, die Aussicht diese ohne ausreichend vorhandenes Equipment selber wieder zum Laufen zu bringen geht fast gegen null, es gibt nur Frust am Hobby. Das erste Oszilloskop muss per Garantie funktionieren, sonst Finger weg.

Beide Display Units gesäubert:

Der Horizontalverstärker des bereits intakten Gerätes hatte im Horizontalverstärker einen etwas angekratzen Elko in der Bildmitte, der an der einen Seite schon etwas schwarz war und Anzeichen von Zersetzung zeigte. Er hatte ausgelötet zwar statt dem 3µ Sollwert immer noch 2.8µF und auch ESR und Verlustfaktor waren noch ausgezeichnet, aber irgendwas war faul mit ihm, also ersetzen als Vorsichtsmaßnahme. Solche angeschossenen Teile sind die Kandidaten für zukünftige Ausfälle.

Das Oszilloskop mit den grünen Epoxidharz Leiterplatten ist ein paar Jahre jünger als das mit den farblosen Epoxydharz Leiterplatten.

Bei der Gelegenheit, dass alle Horizontal und Z-Achsen Verstärker ausgebaut waren, wurde aus Vorsichtsmaßnahme wegen Erwartung von zukünftigen Ausfällen einiges von den restlichen kleinen Ladungsspeichern ersetzt.

Das in diesem Bild gezeigte 7704A befindet sich in einem sehr guten Zustand, die Leiterplatten gaben sich mit dem Abpinseln von Staub zufrieden, der Rahmen und die CRT Abschirmung wurden bei dieser Gelegenheit gründlichst gereinigt mit Pinsel, Lappen und Isopropanol. Selbst die blaue Farbe wurde etwas aufpoliert mit Autopolierwachs. 7000er in gutem Zustand werden zunehmend seltener. Aus industrieller Herkunft putzt die kaum jemand im Innern und äußerlich sind sie leider meist oft verschrammt und mit Kratzern versehen.

Auch die Hochspannungseinheit befindet sich in einem sehr guten Zustand. An diesem Schaltungsteil läßt sich üblicherweise die Nutzungsdauer erahnen aber natürlich auch der Pflegezustand sehr leicht ablesen. Oft sind Oszilloskope in diesem Bereich stark mit schwarzem Staub bedeckt.

Falls man diesen Schaltungsteil reinigen will, sollte man unbedingt vorher ein paar Minuten gewartet haben nachdem der Netzstecker gezogen war, man weiß nie was die Kondensatoren noch an Ladung tragen, kann auch sein sie entladen sich schnell, habe die Schaltung daraufhin noch nie untersucht. Die hohen Spannungen darin sind lebensgefährlich.

Ebenso aufpassen auf die dünnen Drähtchen der Glimmlampen, die können gern schnell abbrechen wenn man daran rumbiegt. Gutes Reinigungsmittel ist immer ein Staubpinsel, danach ein anderer Pinsel für die Reinigungsflüssigkeit, Lappen mit Spritus oder Isopropanol. Wasser ist bei Hochspannung an dieser Stelle auf keinen Fall zu empfehlen, vor allem wegen des Hochspannungstrafos, da würde ich nichts aber auch gar nichts reinlaufen lassen, bei Wasser hätte der hinterher eventuell einen Wicklungsschluß - muss nicht sein, kann aber schnell passieren, da es in kleinsten Ritzen es sehr lange dauert bis es verdunstet wäre. Die Schaltung ist schnell und servicefreundlich ausbaubar, einer der Gründe warum ich fast nur noch Test Equipment repariere, da gibt es vergleichweise ganz andere Bereiche in der Elektrotechnik, die nur Ärger und Brechreiz verursachen was die Reparierbarkeit betrifft.

Anschließend wurde noch die klare CRT Schutzscheibe und die blaue Kontrastscheibe gereinigt. Ich hasse Dreck auf der Scheibe und wenn der Strahl nicht absolut klar sichtbar ist. In aller Regel sind nach Jahren des Gebrauchs im Industriebereich die Kontrastfilterscheiben außen verkratzt und ordentlich verdreckt mit allem möglichen. Auch hier gilt die Beobachtung, ich konnte im gewerblichen Bereich noch nie einen Anwender dabei beobachten, der die Scheiben gereinigt hat. Das tut dann höchstens mal das Personal, dass die Geräte kalibrieren musste, das geschah dann aus Mitleid mit den Geräten und unter großem Schimpfen über die Nutzer. In gewissen Grenzen sind diese Kunstoffscheiben polierfähig um kleinere Kratzer wieder zu entfernen; man befrage hierzu einen Kunststoffexperten wie es professionell gemacht werden sollte, ich verwende als Hausmittel Polierwatte und Autopolitur, das greift nicht sonderlich stark an. Es gibt garantiert noch besser geeignete Methoden, wer was weiß kann sich gerne melden.

Anschließend wurden die Kontakte der Einschübe im Mainframe und die Einschübe selbst noch mit Kontaktspray für Edelmetall ein wenig geschmiert, da sie ja doch recht häufig gezogen werden. Nach dem Putzen werden die Geräte nach Nutzung immer mit einem Tuch abdeckt, es schützt damit auch den Lack wenn was oben drauf gestellt wird. Der meiste Staub kommt immer von oben durch die Löcher.

Warum solch ein Aufwand?

Den betriebenen Aufwand an solchen älteren Geräten halte ich für gerechtfertigt. Die 7000er Serie gehört in meinem Augen zu den sehr flexiblen analogen Osziloskopen, wenn man sich an die Größe gewöhnt hat will man eigentlich kaum mehr was anderes. Ich kann daher Leute nur schwer verstehen, die minderwertigere Geräte bevorzugen nur der Größe wegen. Die Bedienbarkeit ist sehr schnell und alles ist gut ablesbar, auch dank des Readouts, von der elektrischen Performance gar nicht zu sprechen. Normalerweise gehen sie selten defekt und sind treue zuverlässige Wegbegleiter.

Ein kleines Beispiel: am Arbeitsplatz steht mir ein Oszilloskop für über 40.000 Euro und mehrere andere zur Verfügung - ja ich habe deren Beschaffung sogar noch selbst mit veranlasst. Damit lassen sich ohne Frage die Probleme moderner und kompliziert zu triggernden Digitalelektroniken ohne weiteres lösen, keine Frage. Ein altes 7000er kann nicht auf die X-te ansteigende Flanke im Busprotokoll triggen und dann noch zusätzlich hinterher einige MB aufgezeichnete Vorgeschichte vor dem Triggerimpuls sichtbar darstellen. Genauso wäre es mit einem 7000er recht schwierig und ein abenteuerlicher Umbau, um sich nach einem seltenen Triggerereignis eine Email über das Netzwerk zusenden zu lassen, in dem das Messergebnis als Attachment angehängt wird. Was moderne Oszilloskope heutzutage in Zusammenarbeit mit einem Betriebssystem alles leisten ist fantastisch und kaum zu glauben, aber in Punkto einfacher Bedienbarkeit und Spaß am Strahl sind die älteren Serien einfach nur erstklassig und liefern pure Freude an der Arbeit.

Was steht noch an?

Irgendwann die Reinigung der unteren Einheit, inklusive Power Supply.