Reparaturbericht & Fotos meiner ESI 2110
Vor einigen Tagen konnte ich eine defekte ESI 2110 Impedanzmessbrücke sehr günstig erstehen.
Nach dem Einschalten zeigte das Gerät lediglich statisch angeordnete ASCII Zeichen über den gesamten
Bildschirm. Ein klares Zeichen dafür, dass die CPU "hängt".
Die 2110 basiert wie die 2160 auf einer gängigen Z80 CPU, die jedoch in Verbindung mit
etlichen bereits abgekündigten IC´s zusammenarbeitet. Darunter diverse bipolare-Proms , PALs
und nicht invertierende Bustreiber mit Tri-State-Ausgängen vom Typ DP8304 , welche natürlich
nicht mit den gängigen 74245 pinkompatibel sind. Schaltungsunterlagen waren lediglich von der
2160 vorhanden, die zwar ähnlich,aber keineswegs identisch aufgebaut ist. Wie üblich wurde zuerst
die Taktaufbereitung und die Resethardware überprüft. Dort war alles in Ordnung. Ein Wechsel
der gesockelten CPU brachte wie vermutet keinen Erfolg. Die hier beschriebene 2110 scheint
ein sehr frühes Modell zu sein. Die Firmware (V2.35) ist vergleichsweise alt und die Hauptplatine
ist mit "Rev. A"gekennzeichnet. Nachdem ich die Firmware ausgelesen und die auf den Roms
aufgedruckten Prüfsummen verglichen habe, wurden die beiden 8K S-Rams geprüft. Defekte Rams
sind häufig die Ursache für derartiges Verhalten, aber in diesem Fall war es eine weitere Sackgasse.
Ich hielt es danach für angebracht, mir den Adressdekoder (Ein 256 bit B-prom) näher anzuschauen.
Bingo. Einen Ausleseversuch quittierte das Programmiergerät mit einem "Device Error" .
B-Proms gehören zu den wenigen ;-) Bauteilen, die ich nicht vorrätig habe. Mittlerweile sind sie
schwer zu bekommen und je nach Typ auch nicht ganz billig. Der verbaute 82S123 ist 32*8 bit
organisiert und hat Tri-State-Ausgänge. In einigen Fälllen kann man ihn zu Testzwecken auch durch
ein normales Eprom ersetzen, wenn man den Baustein gerade nicht da hat. Glücklicherweise ist in
der 2160 trotz neuerer Firmware der selbe Adressdekoder mit der selben ESI-Stempelung verbaut,
sodass ich die nötigen Daten (ganze 32 Byte) dort auslesen konnte. In meinem Fall benutzte ich ein
2716 Eprom, welches mit 32 von 2048 Byte "fast" leer bleibt. :-)
Das Provisorium ist nicht gerade ansehnlich , funktioniert aber solange die Zugriffszeit des Eprom ausreicht. Auf die Daten eines B-proms
kann man nämlich deutlich schneller zugreifen. Vergleichbare Geschwindigkeiten erreicht man mit einem GAL oder PALC(E).
Für die im 82S123 benötigten Daten reicht ein GAL22V10 aus. Die Programmierung ist auf dieser Seite
so genau beschrieben, dass man den Umbau auch ohne Vorkenntnisse durchführen kann, wenn man Zugriff auf ein Programmiergerät hat.
Verwenden kann man einen PALC22V10 (OTP) , einen PALCE22V10 oder eben einen GAL 22V10. Das ist m.E. eine durchaus saubere Lösung.
Da das Gerät ziemlich zerlegt wurde, habe ich noch einige Fotos der einzelnen Baugruppen geknipst :
Vor
Auschnitt vom Analogboard . Einige Widerstände wurden offensichtlich sehr genau selektiert. Andere wiederum haben eine
Toleranz von lediglich 0,01%. Auf dem unteren Bild ist rechts ein weiteres B-prom mit ESI -Teilenummer erkennbar.
Ich habe vorsorglich alle Proms ausgelesen und gesichert....Man weiss ja nie was noch kommt. :-) Ausserdem konnte
ich zwei verschiedene Firmware-Revisionen für die 2110 besorgen, von denen ich die neuere in mein Gerät eingebaut habe.
Blick auf das Motherboard. (Bild oben)
Rechts unten der Keyboardcontroller, darüber Videocontroller und Videoram (1K*8). Links oben Taktaufbereitung und Reset, links
unten der Z80 und der Z80 CTC (counter timer). Dazwischen einige TTL und etliche der weiter oben erwähnten Bustreiber . Darunter
ROM und RAM. Das ist übliche Mikroprozessortechnik aus den frühen 80ern.
Der komplette Analogteil ist auf einer einzigen Karte untergebracht.
"Digital Circuit Assembly" . Das Motherboard fährt übrigens auch komplett ohne gesteckte Karten in den Startbildschirm.
RS232 und Tape-Recorder Schnittstelle.
5 Zoll Monochrommonitor
Das Schaltnetzteil liefert insgesamt 6 Spannungen.
Nach Wechsel der Kelvin Clips gegen eine Test-Fixture oder gegen andere Leitungen, muss man einen neuen
Nullpunktabgleich durchführen. Das wird ebenfalls notwendig, wenn man die Messfrequenz (erheblich) verändert . Die 2110 ha t keinen
nichtflüchtigen Speicher, sodass die Werte nach Auschalten verloren gehen. Im Bild oben habe ich
den Nullpunktabgleich mit normalen Kelvin-Clips durchgeführt. Mit offenen Messleitungen werden danach noch
22 Femtofarad angezeigt . Das sind 0,022 Picofarad. Nähert man sich den Klemmen mit der
Hand, oder legt sie geringfügig anders hin, sieht es aber wieder ganz anders aus. Das sind bereits extreme,
schwer zu beherrschende Größenordnungen. Der Abgleich wird vom Gerät aber innerhalb von 5 Sekunden
erledigt, sodass die Prozedur nicht stört. Die 2160 hat übrigens (optional) ein Zeropower S-Ram zur dauerhaften Speicherung
verbaut. Dort wird dann bei 4 verschiedenen Frequenzen der Nullpunkt ermittelt und bis auf Widerruf abgespeichert.
Probemessung eines 1 K Widerstandes mit 0,01% Toleranzstempelung. Die Oma hat´s noch drauf ;-)
Andreas vielen Dank für den Bericht und die Aufbereitung
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Leser Martin "hinz kunz" hat mir Fotos von seiner ESI 1304 Test-Fixture zugesendet.
Martin vielen Dank hierfür. Hallo Ralf, ich hab heute mal einigen "Kleinkram" erledigt, unter Anderem das Test-Fixture für meine Messbrücke. Da der Andreas schon die SMD-Pinzette online gestellt hatte, ist das vielleicht zur Vervollständigung nicht schlecht. Also: "ESI 4 Terminal Sorting Fixture 1304 ist ein Test-Fixture für ESI-Messbrücken. Ursprünglich war es mit einer ungeschirmten Leitung mit Gabelschuhen ausgestattet, diese wurden gegen geschirmte Koaxleitungen ausgetauscht. Entgegen dem etwas archaischen Aussehen lassen sich Bauteile durch die gefederten Kontakte sehr leicht ein und aus stecken. Für die Selektion, insbesondere in Kombination mit dem Sortier-Modus der ESIs eine sehr hilfreiche Sache. Hierbei kann man in die Messbrücke verschiedene Toleranzklassen von einem Nominalwert einprogrammieren und die Messbrücke teilt einem nach jeder Messung mit, in welchen "Topf" der Prüfling gehört. Damit kann man in kürzester Zeit z.B. einen Bestand Kondensatoren in <1%, <5% und <10% Bauteile, sowie Ausschuss (>10%) unterteilen. Aber auch sonst ist das Test-Fixture die sicherste Möglichkeit um Vergleiche exakt durchzuführen, da hier die Bauteile unter genau gleichen Bedingungen verglichen werden. The ESI 4 Terminal Sorting Fixture 1304 is a test-fixture made for ESI-LCR-Bridges. Originally it came with an unshielded cable, which was replaced by coaxial cables with BNC-Connectors. Despite it's archaic look the components can be easily placed or removed due to the sprung mounted contacts. For part-selection it is a very helpful thing, especially with the sorting-mode of an ESI Video Bridge. In this mode you can select several classes of tolerance in reference to a nominal value. During the measurement the instrument only tells you to put the tested component into Bin 1 or Bin 2 or... With this mode a selection of capacitors into <1% <5% <10% and "scrap" (>10%) can be done briefly. However, a test-fixture is also the best way to do a comparison-measurement, since all the tested components are measured under the same circumstances." Gruß, Martin |
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